Druckverluste & Armaturen

Druckverlust- und Armaturenkomponenten: geregeltes Ventil mit Kvs-Wert, konstante und quadratische Druckverlustelemente, Zeta-Element, Rückschlagventil, gebäudeinterne Installation

Überblick

Diese Komponenten bilden Druckverluste und Armaturen ab. Sie sind hydraulisch relevant, tauschen aber – mit Ausnahme des Fluidvolumens – keine Wärme mit der Umgebung aus.

Geregeltes Ventil (Controlled valve)

Das geregelte Ventil drosselt den Durchfluss entsprechend dem zugewiesenen Regler. Es ist die Standardarmatur zur Mengenregelung beim Abnehmer. Regelbare Größen sind:

  • Massenstrom – Sollwert-Massenstrom durch den Strang
  • Temperaturdifferenz des Folgeelements – z. B. konstante Spreizung über dem Wärmetauscher des Abnehmers
  • Austrittstemperatur Sekundärseite – Regelung auf die sekundärseitige Austrittstemperatur einer Übergabestation
ParameterEinheitStandardBedeutung
Kvs-Wertm³/hoptionalDurchflusskoeffizient: Volumenstrom bei 1 bar Druckverlust im voll geöffneten Zustand
FluidvolumenL0,5Fluidvolumen des Ventils

Ist ein Kvs-Wert gesetzt, ergibt sich der Grunddruckverlust des offenen Ventils zu

Δp0=1bar(V˙Kvs)2\Delta p_0 = 1\,\text{bar} \cdot \left( \frac{\dot V}{K_{vs}} \right)^2

Der Regler erhöht den Druckverlust darüber hinaus, um den Sollwert einzuhalten. Ohne Kvs-Wert arbeitet das Ventil rein als Stellglied ohne Grunddruckverlust.

Gut zu wissen:

Ein gesetzter Kvs-Wert macht das geregelte Ventil realistischer: Es hat dann schon im offenen Zustand einen Grunddruckverlust, den der Regler nur noch erhöht. Für die reine Auslegung genügt das ideale Stellglied ohne Kvs-Wert; für belastbare Druckverluste am Abnehmer tragen Sie den Kvs-Wert aus dem Ventildatenblatt ein.

Element, konstanter Druckverlust (Element, constant pressure loss)

Ein Element mit festem, volumenstromunabhängigem Druckverlust – etwa für einen Differenzdruckregler oder eine pauschal angesetzte Einbaute.

ParameterEinheitStandardBedeutung
Druckverlustbar0,2Konstanter Druckverlust (Vorzeichen folgt der Strömungsrichtung)
FluidvolumenL0,5Fluidvolumen

Element, quadratischer Druckverlust (Element, quadratic pressure loss)

Der Druckverlust skaliert quadratisch mit dem Volumenstrom, definiert über einen Nennpunkt – das übliche Modell für Apparate, deren Auslegungsdruckverlust aus dem Datenblatt bekannt ist:

Δp=Δpnenn(V˙V˙nenn)2\Delta p = \Delta p_{nenn} \cdot \left( \frac{\dot V}{\dot V_{nenn}} \right)^2

ParameterEinheitStandardBedeutung
Nenndruckverlustbar0,2Druckverlust beim Nennvolumenstrom
Nennvolumenstromm³/h10Bezugsvolumenstrom
FluidvolumenL1Fluidvolumen

Element, definiertes Zeta (Element, defined zeta)

Der Druckverlust wird aus einem Widerstandsbeiwert (Zeta-Wert) und der Strömungsgeschwindigkeit berechnet – geeignet für Formstücke und Einbauten mit tabellierten Zeta-Werten:

Δp=ζρ2vvmitv=m˙ρA(dhyd)\Delta p = \zeta \cdot \frac{\rho}{2} \, v \, |v| \qquad \text{mit} \qquad v = \frac{\dot m}{\rho \cdot A(d_{hyd})}

ParameterEinheitStandardBedeutung
Druckverlustkoeffizient (Zeta-Wert)150Widerstandsbeiwert des Elements
Hydraulischer Durchmessermm50Bezugsdurchmesser für die Strömungsgeschwindigkeit
FluidvolumenL1Fluidvolumen

Rückschlagventil (Non-return valve)

Das Rückschlagventil verhindert Rückströmung: In Sperrrichtung setzt das Modell einen sehr hohen Druckverlust an, in Durchflussrichtung ist es widerstandsfrei. Der Übergang ist numerisch geglättet, damit der Gleichungslöser stabil bleibt. Das Ventil hat keine Parameter.

Typische Anwendung: parallele Erzeuger oder Stränge, die nicht rückwärts durchströmt werden dürfen.

Gebäudeinterne Installation (Building internal installation)

Diese Komponente bildet den Druckverlust der Rohrinstallation im Gebäude ab – vom Hausanschluss bis zur Übergabestation – ohne dass die Leitungen einzeln gezeichnet werden müssen. Der Druckverlust wird aus der angegebenen Rohrlänge und den konfigurierten Formstücken (z. B. Bögen) berechnet; die Rohrdimension wird automatisch vom angrenzenden Anschlussrohr des Netzes übernommen.

ParameterEinheitStandardBedeutung
Rohrlängem20Einfache Leitungslänge im Gebäude; für Vor- und Rücklauf wird sie intern verdoppelt
FormstückeAnzahl und Art der Formstücke (z. B. Bögen); die Zeta-Werte werden summiert und ebenfalls für Vor- und Rücklauf angesetzt

Rohrlänge und Formstücke der gebäudeinternen Installation können optional im Massenauszug mitgezählt werden.

Hinweise

  • Regler benötigt ausschließlich das geregelte Ventil; alle übrigen Elemente dieser Seite sind passiv.
  • Keines dieser Elemente unterstützt einen Wärmeaustausch-Typ – sie sind adiabat.

Verwandte Themen

Bleiben Sie auf dem Laufenden

Neue Features, Tutorials und Updates direkt in Ihr Postfach.