Dimensionierung von Fernwärmeleitungen

Für die richtige Dimensionierung von Fernwärmeleitungen gibt es eine Reihe von Faktoren zu beachten. Die wichtigsten sind - neben dem Preis - die zu übertragende Wärmeleistung und der Druckverlust, der für die richtige Wahl der Pumpe(n) entscheidend ist.
Mit einer geringeren Rohrdimension kann weniger Leistung übertragen werden, und der Strömungswiderstand und damit der Druckverlust erhöht sich. Dabei hängt die übertragbare Wärmeleistung nicht nur von der Rohrdimension, sondern auch von der Temperaturspreizung Vorlauf-Rücklauf ab. Je höher diese Spreizung, desto mehr Wärme kann übertragen werden.

Zunächst sollte also überlegt werden, wieviel Wärme am Ziel benötigt wird und wie gross voraussichtlich die Temperaturspreizung sein wird. Damit kann man aus dem Diagramm unten ersehen, welche Rohrdimensionen in Frage kommen. Ausserdem kann mit Hilfe dieses Diagramms dann die richtige Pumpe gewählt werden.

Die gelbe Markierung zeigt hier den empfohlenen Druckbereich an. Wenn man sich an ihr orientiert, können dem Diagramm die folgenden Werte zur Orientierung entnommen werden:
 

Beispiel:

Zur Verdeutlichung soll hier das Beispiel einer H-40+40-Leitung mit einem Massenstrom von 3000 Liter / h betrachtet werden.

Dafür kann man aus dem Diagramm die folgenden Werte entnehmen:

Wassergeschwindigkeit: 1 m/s
übertragbare Leistung bei 15 K Spreizung: ca. 54 kW
übertragbare Leistung bei 20 K Spreizung: ca. 72 kW
übertragbare Leistung bei 30 K Spreizung: ca. 108 kW
Druckverlust: ca. 270 Pa/m oder 270 mm WS / m

Dieselbe Leistung könnte man bei demselben Massenstrom auch mit einer H-50+50-Leitung übertragen. Hier wäre der Druckverlust aber nur 90 Pa/m.