Hydraulische Weiche

Hydraulische Weichen entkoppeln Primär- und Sekundärkreisläufe in Wärme- und Kälteanlagen. Sie sind somit das Bindeglied zwischen Wärme- bzw. Kältequelle (Primärkreislauf) und dem Verbraucher in Form von bspw. Heizkörperkreisläufen (Sekundärkreislauf), die mit unterschiedlichen Drücken arbeiten.

Die Auslegung von hydraulischen Weichen findet im Spannungsverhältnis von Funktion und Errichtungskosten statt. Eine optimierte Funktion wird durch eine Auslegung nach des VDMA Einheitsblatt 24770 gewährleistet. Durch ein vorgegebenes Verhältnis von Anschlussgröße zu Behältermaßen überschreiten hydraulische Weiche regelmäßig Standardraumhöhen. Um Kosten bei der Installation zu minimieren, werden die hydraulischen Weiche in der Höhe an die örtlichen Gegebenheiten angepasst und somit eine nachteilige Funktion billigend in Kauf genommen.

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Dieses Spannungsverhältnis war der Anstoß für ein Forschungsprojekt der Technischen Universität Chemnitz. Am Lehrstuhl Technische Thermodynamik wird Grundlagenforschung auf dem Gebiet des Impuls-, Wärme- und Stoffübergangs betrieben. Außerdem werden praktische Fragestellungen auf diesem Gebiet untersucht. Im Rahmen der Begleitforschung zur Errichtung eines großtechnischen Kurzzeit-Kältespeichers in Europas größten Fernkältesystem wurde unter der Leitung von Dr.-Ing. habil. Thorsten Urbaneck die Funktionsweise der hydraulischen Weichen untersucht.

Das Ergebnis zeigt, dass bei zu kleinen Weichen die Rohrströmungen durch Verwirbelungen verformt werden. Die Anforderung einer sicheren Versorgung mit der geplanten Soll-Temperatur kann somit nicht erfüllt werden. Das ungenügende Delta T führt zu einem unwirtschaftlichen Betrieb, einer hohen Taktung und einer verkürzten Lebensdauer der Erzeuger.

hydra-sample2Neben der Identifizierung der Phänomene innerhalb der Weiche wurde in einem zweiten Schritt; Lösungsvorschläge untersucht, die sowohl Funktion als auch Kosten in Einklang bringen. Durch den Einsatz von innovativen Einbauten wird das Strömungsverhalten optimiert, so dass die Dimensionen von hydraulischen Weiche deutlich reduziert werden können.

Sander-Seidel, K.; Urbaneck, T.; Platzer, B.; Uhlig, U.:
Strömungstechnische Optimierung von hydraulischen Weichen.
HLH Bd. 65 (2014) Nr. 9, S. 30-33

 


HLH


Wir bieten strömungsoptimierte hydraulische Weichen mit abgestimmten Anschlussdimensionen, Behälterdurchmessern und –höhen sowie Volumenströmen für Wärme- und Kälteanlagen. Außerdem können individuelle Anforderungen umgesetzt werden, wie zum Beispiel in Form von erhöhten Speichervolumen.
Patent Hydraulische Weiche DE 10 2010 061 165.4
Patentinhaber: TU Chemnitz
Lizenznehmer: unitec Energietechnik GmbH

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