Hydraulische Weiche
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Eine hydraulische Weiche wird in Heizungsanlagen eingesetzt, um den Heizkreis und den Verbraucherkreis hydraulisch voneinander zu entkoppeln. Der Druckverlust in den Heiz- und Wärmeverbraucherkreisen ist nicht konstant. Die Anzahl der in Betrieb befindlichen Wärmeerzeuger und die Stellung der Regeleinrichtungen in den Verbraucherkreisen (z.B. Thermostatventile) wirken sich auf den Druckverlust des Gesamtsystems aus.
Wenn Heiz- und Verbraucherkreis nicht entkoppelt sind können folgende Probleme auftreten:
- Heizungspumpen können bei bestimmten Betriebsverhältnissen in einem ungünstigen Bereich des Kennfeldes betrieben werden. Dies hat einen höheren Stromverbrauch, Geräuschbildung, Einsetzen von Kavitation und geringere Lebensdauer zur Folge.
- Eine individuelle Temperaturregelung der Verbraucherkreise ist problematisch, da die Drücke in den Vor- und Rücklaufsammlern stärkeren Schwankungen unterliegen.
Die hydraulische Weiche ist nichts anderes als eine senkrecht angeordnete Rohrleitung mit großem Innendurchmesser und somit kleinem Druckverlust, die Vorlauf und Rücklauf der Heizungsanlage verbindet. In der Weiche bildet sich eine Temperaturschichtung aufgrund des Dichteunterschiedes des heißen und kalten Wassers aus. Im oberen Bereich befindet sich das warme Vorlaufwasser und im unteren Bereich das kalte Rücklaufwasser.
Die umgewälzten Volumenströme im Heiz- und Verbraucherkreis sind abhängig vom jeweiligen Betriebszustand und somit in der Regel unterschiedlich. Dies hat zur Folge, dass eine Teilmischung in der Weiche auftritt. Wenn der momentane Volumenstrom der Umwälzpumpen im Heizkreis größer ist, dann wird dem Rücklaufwasser von dem Verbraucherkreis eine Teilmenge des Vorlaufs des Heizkreises beigemischt. Wenn in den Verbraucherkreisen ein größerer Volumenstrom umgewälzt wird, dann wird die Vorlauftemperatur zu den Verbrauchern gesenkt. Die Temperaturregelung im Vorlauf der Verbraucherkreise regelt die Leistung der Wärmeerzeuger nach, so dass unabhängig von den Einzelvolumenströmen eine vorgegebene Vorlauftemperatur gehalten wird.
Da sich die Dichte des Wassers je nach dem Temperaturniveau in der Anlage ändert, muss eine Druckhaltung in der Anlage eingebaut werden. Diese Druckhaltung kann durch Diktierpumpen und Überströmeinrichtung in ein druckloses Auffanggefäß oder durch Einsatz eines Membranausdehnungsgefäß erfolgen.
