VDI 2073 Blatt 1-2014 Hydraulic systems in building services - Hydraulic circuits.pdf

1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREHydraulik in Anlagen der Technischen GebudeausrstungHydraulische SchaltungenHydraulic systems in building servicesHydraulic circuitsVDI 2073Blatt 1 / Part 1Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI-Gesellschaft Bauen und Gebudetechnik (GBG)Fachbereich Technische Gebudea

2、usrstungVDI-Handbuch Wrme-/HeiztechnikVDI-Handbuch RaumlufttechnikVDI-Handbuch Management und Sicherheit in der UmwelttechnikVDI-RICHTLINIENZu beziehen durch / Available atBeuth VerlagGmbH, 10772 Berlin AlleRechte vorbehalten / Allrights reserved(a) Verein DeutscherIngenieure e.V.,Dsseldorf2014Vervi

3、elfltigung auchfr innerbetriebliche Zwecke nicht gestattet / Reproduction even for internal use not permittedDie deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.ICS 23.100.01, 91.140.10Mai 2014 May 2014The German version of this standard shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given

4、 with respect to the English trans-lation. Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 32 Normative Verweise . . . . . . . . . . . . . . 33Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . .

5、. . . . . 43.1 Verteilsystemelemente . . . . . . . . . . . 43.2 Leitungskenngren . . . . . . . . . . . . 43.3 Armaturkenngren . . . . . . . . . . . . 53.4 Pumpenkenngren . . . . . . . . . . . . 53.5 Stellen im Verteilsystem . . . . . . . . . . 64 Formelzeichen und Zeichenerklrung . . . . 75 Sollfunk

6、tionen eines hydraulischen Verteilsystems . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Struktur eines Verteilsystems . . . . . . . . . 116.1 Hydraulische Kreise . . . . . . . . . . . . 116.2 Schaltungen zur Regelung der bergabe . 136.3 Hydraulische Entkopplung . . . . . . . . . 166.4 Pufferspeicher . . . .

7、. . . . . . . . . . . 176.5 Anschluss von bergabeeinrichtungen . . 176.6 Anschluss von Erzeugern . . . . . . . . . 186.7 Anschluss einer zentralen Trinkwassererwrmung. . . . . . . . . . . 246.8 Rohrverlegung im Gebude . . . . . . . . 246.9 Anordnung der Pumpen . . . . . . . . . . 257 Auslegung . . .

8、 . . . . . . . . . . . . . . . . 297.1 Wahl der Rohrdurchmesser. . . . . . . . . 307.2 Stell- und Regelarmaturen . . . . . . . . . 347.3 Pumpen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41Benennungsindex . . . . . . . . . . . . . . . . . 42Contents Pa

9、gePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Normative references . . . . . . . . . . . . . . 33 Terms and definitions. . . . . . . . . . . . . . 43.1 Distribution system elements .

10、 . . . . . . . 43.2 Piping characteristics . . . . . . . . . . . . 43.3 Valve characteristics. . . . . . . . . . . . . 53.4 Pump characteristics . . . . . . . . . . . . 53.5 Particular points in the distribution system . 64 Symbols and graphical elements . . . . . . . 75 Specified functions of a hyd

11、raulic distribution system . . . . . . . . . . . . . . . 86 Distribution system structure . . . . . . . . . 116.1 Hydraulic loops . . . . . . . . . . . . . . . 116.2 Transfer control circuits. . . . . . . . . . . 136.3 Hydraulic separation . . . . . . . . . . . . 166.4 Buffer storage tank . . . . .

12、. . . . . . . . 176.5 Connection of terminal units . . . . . . . . 176.6 Connection of generatorss . . . . . . . . . 186.7 Connection of a central potable-water heating system . . . . . . . . 246.8 Pipe laying within the building . . . . . . . 246.9 Pump arrangement . . . . . . . . . . . . . 257 Des

13、ign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297.1 Selection of pipe sizes. . . . . . . . . . . . 307.2 Adjustment and control valves . . . . . . . 347.3 Pumps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41Term index . . . . . . . . . . . . . . .

14、 . . . . . . 42FrhereAusgaben:VDI 2073:1999-07; 11.12 Entwurf,deutschFormereditions:VDI 2073:1999-07; 11.12Draft,in GermanonlyB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8BD9NormCD - Stand 2014-05Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e. V., Dsseldorf 2014 2 VDI 2073 Blatt 1 / Part 1Vorbe

15、merkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig, sind vorbehalten.Die Nutzung

16、 dieser VDI-Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenz-bedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.EinleitungDamit die Hydrauli

17、k in Anlagen der Technischen Ge-budeausrstung im gesamten Belastungsbereich einwandfrei arbeitet, mssen verschiedene Voraus-setzungen erfllt sein. Immer mehr setzt sich die Er-kenntnis durch, dass die einzelnen Aufgaben, wie etwa die Wahl und Auslegung der Raumheiz- und Khlflchen oder Wrmebertrager,

18、 der Umwlz-pumpen oder der Stell- und Regeleinrichtungen und der Wrme- oder Klteerzeuger, nicht isoliert, son-dern im Gesamtrahmen mit der Gestaltung der hyd-raulischen Anschluss- und Verbindungssysteme ge-lst werden mssen.Anlagenkomponenten wie Wrmeerzeuger, Heizkr-per, Thermostatventile oder Pumpe

19、n werden industri-ell gefertigt; in Typprfungen werden die relevanten Kenndaten nach einschlgigen Normen ermittelt, so-dass die Unsicherheit dieser Kenndaten sehr gering ist und auf Grundlage dieser Daten eine entsprechend sichere Auslegung mglich ist.Im Gegensatz hierzu muss jedes Verteilsystem, ab

20、ge-stimmt auf die Gegebenheiten des Gebudes und die Vorgaben des Nutzers, neu entworfen und berechnet werden. Dabei werden hufig mangels Kenntnis der allgemeingltigen Hydraulikgrundlagen, wegen feh-lender anerkannter Regeln zur Konzeption von Ver-teilsystemen und wegen ihrer schwierigen berprf-barke

21、it unzulngliche hydraulische Schaltungen ge-whlt erhhter Energieaufwand ist die Folge. Dem soll diese Richtlinie durch Vorgabe der wesentlichen Grundstze zur Gestaltung eines hydraulischen Ver-teilsystems abhelfen. Zu den Gestaltungsgrundstzen gehrt als Kriterium neben der Herstellung der Funk-tiona

22、litt die Minimierung des Energieaufwands.Da als Wrmetrgermedium in Verteilsystemen ber-wiegend Wasser dient, wird im Folgenden nur der Ausdruck Wasser verwendet, auch wenn andere Me-Preliminary noteThe content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and recom-m

23、endations of the standard VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts.The use of this standard without infringement of copyright is permitted su

24、bject to the licensing condi-tions specified in the VDI Notices (www.vdi.de/richtlinien).We wish to express our gratitude to all honorary con-tributors to this standard.IntroductionVarious requirements must be fulfilled to ensure proper operation of the hydraulic systems in building services applica

25、tions over the entire load range. There is increasing awareness that the individual tasks, such as the selection and design of room heat-ing and cooling surfaces or heat exchangers, of circu-lation pumps or adjustment and control devices and of heat or cold generators, must be handled not sepa-ratel

26、y but in the context of designing the overall hy-draulic connection systems.System components such as heat generators, radia-tors, thermostatic valves or pumps are manufactured industrially; the relevant characteristics are deter-mined in type tests according to the respective stand-ards so that the

27、se data have a very small uncertainty and provide an accordingly reliable design basis.In contrast, each distribution system must be newly designed and calculated in order to tailor it to the con-ditions in the building and to meet the user require-ments. Inappropriate hydraulic circuits are often c

28、ho-sen due to a lack of knowledge of the generally valid hydraulic principles, for want of acknowledged rules for the conceptual design of distribution systems and because of the difficulty of verifying them; as a re-sult, the energy effort is increased. This standard aims to remedy this by specifyi

29、ng the fundamentals for de-signing hydraulic distribution systems. One of the criteria included in the design principles, apart from establishing functionality, is the minimisation of the energy effort.Given that water is used as the heat transfer fluid in the majority of distribution systems, only

30、the term “water” is referred to below even if other fluids oc-B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8BD9NormCD - Stand 2014-05All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e. V., Dsseldorf 2014 VDI 2073 Blatt 1 / Part 1 3 dien, z. B. Wasser mit Zustzen, vorkommen denn die mitgeteilten Regeln g

31、elten allgemein.Die Richtlinienreihe VDI 2073 gliedert sich in fol-gende Bltter:Blatt 1 Hydraulische SchaltungenBlatt 2 Hydraulischer AbgleichBlatt 3 SchulungsinhalteEine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/2073.1 AnwendungsbereichDie

32、se Richtlinie ist anzuwenden auf Konzeption und Auslegung hydraulischer Verteilsysteme zur Wrme- und Klteversorgung in Anlagen der Technischen Gebudeausrstung.Die Richtlinie vermittelt den planenden Ingenieuren, Erstellern oder Betreibern einer Heiz- und Raumluft-technischen Anlage oder anderer hydr

33、aulisch ver-sorgter Systeme die Grundstze, die bei der Konzep-tion der Struktur hydraulischer Verteilsysteme fr die unterschiedlichen Anwendungsflle zu beachten sind. Weiterhin werden Regeln fr die Auslegung der Rohre, Armaturen und Pumpen gegeben.In den Abbildungen ist generell nur das Prinzip der

34、hydraulischen Schaltungen dargestellt, dabei sind aus Grnden der bersichtlichkeit nicht alle sicherheits- und regelungstechnischen Armaturen wiedergege-ben.2 Normative Verweise / Normative referencesDie folgenden zitierten Dokumente sind fr die An-wendung dieser Richtlinie erforderlich: / The fol-lo

35、wing referenced documents are indispensable for the application of this standard:DIN 18379:2012-09 VOB Vergabe- und Vertragsord-nung fr Bauleistungen; Teil C: Allgemeine Tech-nische Vertragsbedingungen fr Bauleistungen (ATV); Raumlufttechnische Anlagen (German construction contract procedures (VOB);

36、 Part C: General technical specifications in construction contracts (ATV); Installation of air conditioning systems) DIN 18380:2012-09 VOB Vergabe- und Vertragsord-nung fr Bauleistungen; Teil C: Allgemeine Tech-nische Vertragsbedingungen fr Bauleistungen (ATV); Heizanlagen und zentrale Wassererwr-mu

37、ngsanlagen (German construction contract procedures (VOB); Part C: General technical spe-cur, e. g. water with additives for the rules stated are generally valid.The series of standards VDI 2073 consists of the fol-lowing parts:Part 1 Hydraulic circuitsPart 2 Hydraulic balancingPart 3 Training conte

38、ntsA catalogue of all available parts of this series of standards can be accessed on the Internet at www.vdi.de/2073.1 ScopeThis standard is applicable to the planning and design of hydraulic distribution systems for the supply of heat and cold in building services applications.The standard imparts

39、to the planning engineers, in-stallers or users of heating and air-conditioning or other hydraulically supplied systems the basics to be observed in designing the structure of hydraulic distri-bution systems for various applications. Furthermore, rules are given for the dimensioning of pipes, valves

40、 and pumps.The figures generally only show schematics of the hy-draulic circuits; for clarity, all safety and control valves are not represented.cifications in construction contracts (ATV); Ins-tallation of central heating systems and hot water supply systems)DIN EN 12828:2003-06 Heizungssysteme in

41、Ge-buden; Planung von Warmwasser-Heizungsanla-gen (Heating systems in buildings; Design of wa-ter-based heating systems; German version EN 12828:2003)VDI 2036:2009-11 Gebudetechnische Anlagen mit Fernwrme (Building installations for discrict heating)VDI 2073 Blatt 2:2012-05 Hydraulik in Anlagen der

42、Technischen Gebudeausrstung; Hydraulischer Abgleich (Hydraulic systems in building services; Hydraulic balancing)VDI 6030 Blatt 1:2002-07 Auslegung von freien Raumheizflchen; Grundlagen; Auslegung von Raumheizkrpern (Designing free heating sur-faces; Fundamentals; Designing of heating appli-ances)B5

43、5EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8BD9NormCD - Stand 2014-05Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e. V., Dsseldorf 2014 4 VDI 2073 Blatt 1 / Part 13BegriffeFr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die fol-genden Begriffe:3.1 VerteilsystemelementeErzeugerkreisHydraulischer Kreis

44、mit Erzeuger fr Heizwrme oder Khlklte (und gegebenenfalls einem Speicher), in dem unabhngig von anderen Kreisen ein Wasser-strom umgewlzt wird.Hydraulischer KreisGeschlossener Strmungsweg mit gleichem Wasser-strom.Anmerkung: Es knnen sich mehrere Kreise streckenweise ber-decken, wobei sich die Einze

45、lwasserstrme addieren.Hydraulisches NetzHydraulisches Verteilsystem (abgelehnt)Verteilsystem aus netzartig verbundenen hydrauli-schen Kreisen mit eigenen Umwlzpumpen.Anmerkung 1: Ein hydraulisches Netz enthlt mindestens einen Verteilkreis und einen Erzeugerkreis.Anmerkung 2: Die Benennung hydraulisc

46、hes Verteilsystem“ ist kein Synonym fr das hydraulische Netz“.Hydraulisches VerteilsystemHydraulisches Netz (abgelehnt)Wrme- oder Klteverteilung mit Wasser oder ande-ren Fluiden zwischen Erzeuger oder Erzeugergrup-pen und bergabeeinrichtungen.Anmerkung: Die Benennung hydraulisches Netz“ ist kein Syn

47、-onym fr das hydraulische Verteilsystem“.Nutzenbergabeeinrichtung (bergabeeinrichtung)Komponente zur bergabe des Nutzens Heizen oder Khlen.Beispiel: Raumheizflchen, Khlflchen, WrmebertragerTeilstrangTeil eines aus mehreren parallel geschalteten Strangleitungen bestehenden Verteilsystems.bergabekreis

48、Hydraulischer Kreis mit einer bergabeeinrichtung, in dem unabhngig von anderen Kreisen ein Wasser-strom umgewlzt wird.Anmerkung: Der bergabekreis dient der Temperaturregelung.Verteilkreis (Sekundrkreis)Hydraulischer Kreis, der Erzeugung mit Nutzenber-gabe oder bergabekreis verbindet.3.2 Leitungskenn

49、grenAnbindungsdruckabfall (pAnb)Druckabfall in der Anschlussleitung und der berga-beeinrichtung.3 Terms and definitionsFor the purposes of this standard, the following terms and definitions apply:3.1 Distribution system elementsGenerator loopHydraulic loop with a generator of heat or cold (and a storage tank, where necessary), in which a water flow circulates independently of other loops.Hydraulic l