VDI 2073 Blatt 2-2012 Hydraulic systems in building services - Hydraulic balancing.pdf

1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREHydraulik in Anlagen derTechnischen GebudeausrstungHydraulischer AbgleichHydraulic systems in building servicesHydraulic balancingVDI 2073Blatt 2 / Part 2Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI-Handbuch RaumlufttechnikVDI-Handbuch Wrme-/HeiztechnikVDI-Handbuch Managem

2、ent und Sicherheit in der UmwelttechnikVDI-RICHTLINIENZubeziehen durch /Available at BeuthVerlag GmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten /All rights reserved Verein Deutscher Ingenieuree.V.,Dsseldorf 2012Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet / Reproduction evenfor internal us

3、e not permittedDie deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.ICS 23.100.01, 91.140.10 Mai 2012 May 2012VDI-Gesellschaft Bauen und Gebudetechnik (GBG)Fachbereich Technische GebudeausrstungInhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung . . . . . . . . . . . . . . .

4、 . . . . . . . 21 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 32 Normative Verweise . . . . . . . . . . . . . . 33 Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Formelzeichen und Indizes . . . . . . . . . . 55 Voraussetzungen fr einen hydraulischen Abgleich und Anforderungen an das Verteil

5、system . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65.1 Allgemeine Voraussetzungen bei neuen und bestehenden Anlagen . . . . . . . . . . 65.2 Besondere Voraussetzungen bei bestehenden Anlagen . . . . . . . . . . . . 75.3 Anforderungen . . . . . . . . . . . . . . . 76 Vorgehen bei der rechnerischen Bestimmun

6、g des hydraulischen Abgleichs . . . . . . . . . 86.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . 86.2 Voraussetzungen bestimmen . . . . . . . . 106.3 Strukturierung des Verteilsystems . . . . . 116.4 Berechnen des Druckabfalls der Teilstrecken . . . . . . . . . . . . . . . . . 116.5 Bestimmen des

7、Auslegungsdruckabfalls oder der Ventilautoritt . . . . . . . . . . . 116.6 Einstellen der Auslegungsdruckhhe dezentraler Umwlzpumpen . . . . . . . . 18Anhang Beispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . 19A1 Neuanlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19A2 Altanlage . . . . . . . . . . . . . . . .

8、 . 24Schrifttum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Normative references . . . . . . . . . . . . . 33 Terms and de

9、finitions . . . . . . . . . . . . . 44 Symbols and indices. . . . . . . . . . . . . . 55 Prerequisites for hydraulic balancing and distribution system requirements . . . . 6 5.1 General prerequisites for new and existing facilities . . . . . . . . . . . . . . 65.2 Special prerequisites for existing

10、facilities . . . . . . . . . . . . . . 75.3 Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Procedure for computational determination of hydraulic balancing . . . . . . . . . . . . . 86.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86.2 Recording the prerequisites. . . . . . . . . 106.3 Distributi

11、on system construction . . . . . . 116.4 Calculating the pressure drop in each section . . . . . . . . . . . . . . . 116.5 Determining the design pressure drop or the valve authority . . . . . . . . . . . . 116.6 Adjusting the design pressure head of decentralised circulating pumps . . . . . . 18Ann

12、ex Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . 19A1 New facility. . . . . . . . . . . . . . . . . 19A2 Existing facility . . . . . . . . . . . . . . . 24Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Frhere Ausgabe: 03.11 Entwurf, deutsch Former edition: 03/11Draft, in German onlyThe German v

13、ersion of this guideline shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutsc

14、her Ingenieure e.V., Dsseldorf 2012 2 VDI 2073 Blatt 2 / Part 2VorbemerkungDer 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

15、 jeweils auszugsweise oder vollstndig, sind vorbehalten.Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenz-bedingungen (www.vdi-richtlinien.de), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erstellung dieser Richt-

16、linie mitgewirkt haben, sei auf diesem Wege gedankt.Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/2073.EinleitungDer in Technischen Regeln und Verordnungen gefor-derte hydraulische Abgleich“ ist die allgemeine Be-nennung fr ein Erfordernis

17、 beim Auslegen und Ein-regulieren von Verteilsystemen insbesondere in Warmwasserheizungen. Im engeren Sinne ist gemeint, mit richtig ausgewhlten Rohren, Armaturen und Pumpen ber ein rechnerisches Bestimmen und Ein-stellen der Regulierwiderstnde die Sollverteilung der Wasserstrme auf die verschiedene

18、n bergabe-stellen (Raumheizflchen, Raumkhlflchen, Wr-mebertrager u. .) fr den Auslegungsfall zu ver-wirklichen. Neben der unabdingbaren Anlagenfunk-tion die Sollwasserstrme zu verteilen, wird auch an-gestrebt, den Aufwand an Heiz- oder Khlenergie bei der bergabe und an Pumpenergie fr die Wasserum-wl

19、zung zu minimieren.Das Problem der Sollwasserverteilung stellt sich je nach Anschluss- und Verlegeart, nach zentraler oder dezentraler Pumpenanordnung und nach stetiger oder unstetiger (Auf-Zu-)Wirkweise der Stellarmaturen unterschiedlich gravierend dar. Die grten Probleme treten bei dem am weiteste

20、n verbreiteten Zweirohran-schluss mit Normalverlegung, zentraler Pumpenan-ordnung und stetig wirkenden Stellarmaturen auf. Die Probleme verringern sich deutlich, wenn die Rohre nach Tichelmann verlegt werden; dies gilt auch bei Einrohranschlssen. Bei dezentral angeordneten Regelpumpen kann auf Abgle

21、ichwiderstnde ver-zichtet werden. Hier mssen jedoch fr ihre Vorein-stellung die Druckabfallwerte aller hydraulischen Kreise bestimmt werden.Bei Verteilsystemen mit zentralen Umwlzpumpen bestimmen Stellarmaturen die Sollwasserverteilung. Preliminary noteThe content of this guideline has been develope

22、d in strict accordance with the requirements and recom-mendations of the guideline 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 g

23、uideline without infringement of copy-right is permitted subject to the licensing conditions specified in the VDI Notices (www.vdi-richtlinien.de). We wish to express our gratitude to all honorary con-tributors to this guideline.A catalogue of all available parts of this series of guidelines can be

24、accessed on the internet at www.vdi.de/2073.Introduction“Hydraulic balancing”, as specified in technical reg-ulations and ordinances, is the general term for a par-ticular requirement when designing and adjusting distribution systems, especially in hot water heating systems. In the narrower sense, i

25、t refers to realising the specified distribution of the water flows at the var-ious transfer points (radiators, cooling panels, heat exchangers, etc.) for the design case by means of a computational determination and adjustment of the regulating resistances, using correctly selected pipes, valves an

26、d pumps. In addition to the indispensable fa-cility function to distribute the specified water flows, the aim is also to minimise the cost of heating or cool-ing energy during transfers and of pumping energy for the water circulation. The problem of specified water distribution varies in severity, d

27、epending on the type of connections and in-stallation, on the central or decentralised pump ar-rangement and on the control valves continuous or discontinuous (open-closed) mode of operation. The greatest problems occur with the most commonly used two-pipe connection with normal installation, centra

28、l pump arrangement and continuously acting control valves. The problems lessen significantly if the pipes are installed according to the Tichelmannprinciple; this applies also to single-pipe connections. Balancing resistances can be dispensed with in the case of decentralised control pumps. Here, ho

29、wever, their presetting requires that the pressure drops of all hydraulic circuits be determined.In distribution systems with central circulating pumps, control valves determine the specified water B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST Beuth

30、StandardsCollection - Stand 2016-11All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2012 VDI 2073 Blatt 2 / Part 2 3 Eine magebende Rolle fr die Regelfhigkeit (also den Aufwand an Heiz- oder Khlenergie bei der bergabe) spielt eine ausreichende Ventilautoritt“ der Regelarmaturen (z. B.

31、 Thermostatventile). Ihr Auslegungsdruckabfall muss der Grenzanforderung Mindestventilautoritt“ gengen; nach dem so vor-gegebenen Druckniveau richten sich auch die Stellar-maturen. Es wird deshalb auf die Ventilautoritt und die hierfr erforderlichen Rechenregeln besonders eingegangen. Im Unterschied

32、 zur Bedeutung der Di-mensionierung der Stellarmaturen ist die Dimensio-nierung der Rohrdurchmesser entgegen der Praxis in den Anfangszeiten der Warmwasserheizung fr die Sollwasserverteilung unwesentlich, wenn die vor-gegebenen Grenzwerte fr das Druckgeflle und die Wassergeschwindigkeit nicht bersch

33、ritten werden.Fr den Aufwand an Heizenergie sind Wahl und Aus-legung der bergabesysteme mitbestimmend. Die ihnen zugeordneten Regelarmaturen oder dezentra-len Regelpumpen sind daher mit ihnen gemeinsam zu betrachten.1 AnwendungsbereichDiese Richtlinie ist anzuwenden auf die Auslegung neuer und die r

34、echnerische berprfung bestehender Verteilsysteme zur Wrme- und Klteversorgung in Heiz- und Raumlufttechnischen Anlagen mit dem be-sonderen Zweck, nachprfbar den hydraulischen Ab-gleich im Auslegezustand herzustellen.2 Normative Verweise / Normative referencesDie folgenden zitierten Dokumente sind fr

35、 die An-wendung dieser Richtlinie erforderlich: / The following referenced documents are indispensa-ble for the application of this guideline:Verordnung ber energiesparenden Wrmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebu-den (Energieeinsparverordnung EnEV)DIN 18 380:2010-04 VOB Vergabe- und

36、Vertrags-ordnung fr Bauleistungen; Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen fr Bauleistun-gen (ATV); Heizanlagen und zentrale Wasserer-wrmungsanlagen (German construction contract procedures (VOB); Part C: General technical spe-cifications in construction contracts (ATV); Instal-lation of c

37、entral heating systems and hot water supply systems)DIN EN 215:2007-11 Thermostatische Heizkrper-ventile; Anforderungen und Prfung; Deutsche Fassung EN 215:2004+A1:2006 (Thermostatic ra-diator valves; Requirements and test methods; German version EN 215:2004+A1:2006)DIN EN 1264-3:2009-11 Raumflcheni

38、ntegrierte Heiz- und Khlsysteme mit Wasserdurchstr-mung; Teil 3: Auslegung; Deutsche Fassung EN 1264-3:2009 (Water based surface embedded heating and cooling systems; Part 3: Dimension-ing; German version EN 1264-3:2009)DIN EN 60 534 Stellventile fr die Prozessregelung (IEC 60 534); Deutsche Fassung

39、 EN 60 534 (In-dustrial-process control valves (IEC 60 534); Ger-man version EN 60 534)VDI 2073:1999-07 Hydraulische Schaltungen in Heiz- und Raumlufttechnischen Anlagen (Hydraulic circuits in heating, ventilation and air-conditioning (HVAC) systems)distribution. An adequate valve authority of the c

40、on-trol valves (e. g. thermostatic valves) plays a decisive role in controllability (i. e. the cost of heating or cool-ing energy during transfer). Their design pressure drop must satisfy the limiting requirement “minimum valve authority”; the control valves are also deter-mined by the pressure leve

41、l thus specified. That is why the valve authority and the required computa-tional procedures will receive special attention below. Unlike the importance of dimensioning the control valves, and contrary to normal practice, pipe diameter dimensioning is of marginal importance for the spec-ified water

42、distribution at the starting time of hot wa-ter heating if the specified limits for the pressure gra-dient and the water velocity are not exceeded. The selection and design of the transfer systems are contributory factors for the cost of heating energy. Therefore, their allocated control valves or d

43、ecentral-ised control pumps should be considered jointly with them.1 ScopeThis guideline is applicable to the design of new dis-tribution systems and computational reviewing of ex-isting ones for providing heat and cooling in heating and air-conditioning systems, with the particular pur-pose of achi

44、eving verifiable hydraulic balancing in the design state.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2012 4 VDI 2073 Blatt 2 / Part 2VDI 47

45、00:2008-12 (Entwurf / Draft) Begriffe der Technischen Gebudeausrstung mit Hinweisen zur Gestaltung von Benennungen und Definitio-nen (Terminology of building services with ad-vices for drafting and presentation of terms and definitions)VDI 6030 Blatt 1:2002-07 Auslegung von freien Raumheizflchen; Gr

46、undlagen; Auslegung von Raumheizkrpern (Designing free heating sur-faces; Fundamentals; Designing of heating appli-ances)3 BegriffeFr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die Be-griffe nach VDI 4700 und die folgenden Begriffe: Anbindungsdruckabfall (pAnb)Druckabfall der Anbindungsleitung und der f

47、esten Widerstnde an einer solchen und an der bergabe-einrichtung selbst.Auslegungsdruckabfall (pV,A)Fr den hydraulischen Abgleich berechneter Druck-abfall am auslegungsgem geffneten Ventil.Anmerkung: Bei Thermostatventilen ist unter auslegungsgemzu verstehen, dass der Auslegungswasserstrom auf einer

48、 ffnungs-kennlinie (Wasserstrom ber Temperatur) bei einer Zwischenstel-lung des Sollwerteinstellers mglichst 1 K, hchstens 2 K unterhalb des Schliepunkts abzulesen ist.Auslegeleistung (erf)Die von einem bergabesystem (z. B. einer Raum-heizflche) im Auslegefall abzugebende Leistung.Anmerkung 1: Die A

49、uslegeleistung muss gegebenenfalls zusam-men mit weiteren bergabesystemen ausreichen, die Norm-Heiz- oder Khllast Q N des zu beheizenden oder zu khlenden Raums fortzutragen“ und darber hinaus anforderungsbedingten Zusatz-heiz- oder Khlaufwand zu decken.Anmerkung 2: Anforderungsbedingter Zusatzheiz- oder khlauf-wand liegt z. B. vor bei einer gegenber der Norm-Innentempera-tur i erhhten (oder abgesenkten) Auslegungsinnentemperat