Die Heizungsumwälzpumpe ist heute eine Selbstverständlichkeit geworden, ebenso wie die Tatsache, dass folgende Punkte erfüllt werden:
- Geringer Energieverbrauch
- Geräuscharmut
- Lange Lebensdauer
- Wartungsfreiheit
- gute Regelbarkeit
- Geringer Anschaffungspreis und Folgekosten
Um diese Erwartungen zu erfüllen, stellt die Heizungsumwälzpumpe jedoch bestimmte Forderungen an das System, die schon bei der Anlagenplanung berücksichtigt werden müssen.
Um das Heizungswasser im System „kreisen“ zu lassen wird eine Pumpe benötigt, die auf das jeweilige System abgestimmt sein muss. Es gibt keine Standard-Pumpe, die überall passt. Die Leistungsgröße der Pumpe ist abhängig von der Wassermenge, den verlegten Rohren, den Bögen und weiteren Faktoren.
Alles was sich dem Wasser „entgegenstellt“ verursacht Reibungsverluste. Je länger die Rohrleitung, je kleiner der Querschnitt der Rohrleitung, je mehr Wasser durch die Rohleitung geschickt wird, um so größer sind die Reibungsverluste. Vergleichbar ist dies mit einem Auto und dem Kraftstoffverbrauch. Für eine 100 km lange Strecke auf der Autobahn benötigt man eine bestimmte Benzinmenge. Je langsamer man fährt, um so weniger Luftwiderstand stellt sich dem Fahrzeug entgegen und es wird weniger Benzin wird benötigt. Ein weiterer Effekt ist im Fahrzeug wahrnehmbar. Wenn man langsamer fährt, ist es im Fahrzeug auch leiser. Wasser in einer Rohrleitung, das zu schnell zirkuliert hat nicht nur erhebliche Reibungsverluste, sondern kann auch eine störende Geräuschkulisse verursachen.
Die Grafik zeigt in schwarz eine Kennlinie, die für die Druckverluste in einem Heizkreis steht. Diese Kennlinie wird Anlagenkennlinie genannt.
Die waagerechte Achse zeigt die Wassermenge an, die senkrechte Achse gibt den Druckverlust wieder. Je mehr Heizungswasser durch die Heizungsanlage fließen soll, desto mehr Druckverluste sind zu überwinden. Die grauen Kurven geben die physikalischen Möglichkeiten einer 3-stufigen Pumpe wieder. Jede dieser 3 Pumpen-Kennlinien schneidet die Anlagenkennlinie. So können sich bei dieser Pumpe und dieser Anlage drei verschiedene Betriebspunkte ergeben. Mit der Pumpe ist somit die Wassermenge einstellbar. Die benötigte Wassermenge
muss im Vorfeld berechnet werden.
Die Betriebssituationen, die es in Heizkreisen gibt, sind jedoch weitaus vielfältiger. Betrachten wir einen Heizkreis mit Radiatoren und Thermostatventilen, so fließt über die Heizkörper nicht immer die gleiche Menge an Heizungswasser. Das liegt daran, dass die Thermostatventile mehr oder weniger Heizungswasser durch den Heizkörper zirkulieren lassen – die Wassermenge wird geregelt. Wenn die gewünschte Raumtemperatur nicht erreicht wird, so wird das Ventil öffnen; wenn die Raumtemperatur dann erreicht wird, so verschließt das Ventil langsam die Rohrleitung zum Heizkörper.
Das bedeutet, dass die Anlagenkennlinie variabel ist. Das schließende Thermostatventil lässt weniger Heizungswasser durch, gleichzeitig wird im Thermostatventil der Weg, den das Heizungswasser nehmen kann, immer kleiner. Die Druckverluste am Thermostatventil nehmen zu.
Die Anlagenkennlinie wird steiler und die Schnittpunkte mit der Pumpenkennlinie wandern nach links.
Dies bedeutet ebenfalls eine Druckerhöhung für das System. Die Gefahr, dass es zu Geräuschen kommt, nimmt immer weiter zu. Druckgeregelte Pumpen lassen diese Druckerhöhung nicht zu. Sie erkennen diese Situation und regeln den Druck auf einen konstanten Wert (Konstantdruckregelung).
Technisch fahren diese Pumpen die Pumpendrehzahl zurück und sparen dabei sogar elektrische Energie. Eine weitere Art den Druck zu regeln geschieht bei der Proportionaldruckregelung. Hier wird der Druck nicht konstant gehalten sondern die Drehzahl wird noch weiter abgesenkt. So baut die Pumpe auch weniger Druck auf. Das macht Sinn, denn wenn weniger Wassermenge über die Rohrleitung zirkuliert, fallen auch geringere Druckverluste an. Die Pumpe braucht also gar nicht so viel Druck aufbauen damit das
Wasser zirkulieren kann. Die noch größere Reduzierung der Drehzahl hat eine noch größere Stromersparnis zur Folge. Wenn in einem Heizkreis mehr als 25 kW benötigt wird, sind elektronisch geregelte Pumpen vorgeschrieben.
