Kv- und Kvs-Wert erklärt: Unterschied, Einheit und Rechenbeispiel

Kurzantwort: Der Kv-Wert gibt an, wie viel Wasser in Kubikmetern pro Stunde (m³/h) bei 1 bar Druckdifferenz durch ein Ventil fließt, und zwar bei der jeweiligen Hubstellung. Der Kvs-Wert ist der vom Hersteller angegebene Kv-Wert beim Nennhub (Nennwert der Baureihe, der gemessene Wert darf abweichen). Mit der Formel V̇ = Kv · √(Δp / 1 bar) rechnest du daraus den Volumenstrom für jede Druckdifferenz.

Wer in der Gebäudeautomation ein Regelventil auswählt, stolpert früh über zwei Begriffe: Kv und Kvs. Sie klingen fast gleich. Hier bekommst du von mir die Kurzfassung zum sicheren Unterscheiden und Nachrechnen.

Was bedeutet Kv, was bedeutet Kvs? Der Unterschied

Der Kv-Wert beschreibt den Durchfluss eines Ventils bei einer bestimmten Öffnung. Je weiter das Ventil geöffnet ist, desto höher ist der Kv-Wert. Bei geschlossenem Ventil ist er praktisch 0.

Der Kvs-Wert ist der vom Hersteller angegebene Kv-Wert beim Nennhub, ein Nennwert der Baureihe, von dem der gemessene Wert abweichen darf. Du findest ihn im Datenblatt, er hängt von Bauform und Nennweite des Ventils ab.

• Kvs ist der Nennwert des Ventils beim Nennhub.
• Kv gilt für die jeweilige Öffnung.

Kvs-Wert: Einheit und Formel

Die Einheit von Kv und Kvs ist m³/h. Gemeint ist der Volumenstrom von Wasser, der bei einer Druckdifferenz von 1 bar über dem Ventil durchfließt. Als Prüfbedingung nennt die Seite Kvs-Wert und Ventilkennlinie nach VDI/VDE 2173 eine Prüfdruckdifferenz von 1 bar und eine Wassertemperatur von 5 bis 40 °C.

Für andere Druckdifferenzen gilt die Formel:

Die Formel gilt für Wasser mit etwa 5 bis 40 °C. Bei Glykolgemischen oder heißerem Wasser musst du die Dichte berücksichtigen.

Hinweis: 25 kPa sind 0,25 bar. Umgestellt ergibt sich der nötige Kv-Wert aus Volumenstrom und Druckdifferenz: Kv = V̇ / √(Δp / 1 bar).

Rechenbeispiel: Volumenstrom aus dem Kvs-Wert

Wir nehmen ein Ventil mit einem angenommenen Kvs von 6,3 m³/h. Das ist ein Rechenwert für dieses Beispiel, kein Herstellerwert. Das Ventil ist voll geöffnet. Wie viel Wasser fließt bei verschiedenen Druckdifferenzen?

Du siehst: Bei einem Viertel der Druckdifferenz fließt die Hälfte des Wassers. Das liegt an der Wurzel in der Formel. Die Gegenprobe geht rückwärts: Bei 3,15 m³/h ergibt (3,15 / 6,3)² = 0,5² = 0,25 bar, genau wie in der zweiten Zeile.

Das passt zur Anlagenkennlinie: Dort steigt der Druckverlust mit dem Quadrat des Volumenstroms. Die Ventilformel ist dieselbe Beziehung, nur nach dem Volumenstrom aufgelöst.

Kv und Hub: die Ventilkennlinie

Wie sich der Kv-Wert mit dem Hub ändert, zeigt die Ventilkennlinie. Sie trägt kv/kvs über H/H₁₀₀ auf, beide Achsen laufen von 0 bis 1. Bei einer linearen Kennlinie bringt gleicher Hub gleich viel Kv-Änderung. Bei einer gleichprozentigen Kennlinie steigt der Kv-Wert je Hubschritt um einen festen Prozentsatz. Je nach Hersteller gibt es Mischkennlinien, die im unteren Hubbereich linear und darüber gleichprozentig verlaufen. Für die Auslegung kommt außerdem die Ventilautorität ins Spiel. Alles dazu steht auf der Seite Kvs-Wert und Ventilkennlinie.

Warum der Kvs-Wert in der Gebäudeautomation zählt

Das Regelventil ist das Stellglied im Regelkreis. Wie viel Volumenstrom es bei welcher Stellung durchlässt, bestimmt, wie die Regelung auf einen Stellbefehl antwortet. Deshalb gehört der Kvs-Wert zur Auslegung. Wie ein Ventil in einer Schaltung mit Speicher eingebunden wird, zeigt die Seite Speicher und hydraulische Weiche. Und wie alle Stränge im Betrieb ihr Wasser bekommen, klärt der hydraulische Abgleich.

Fazit

Kv ist der Durchfluss bei 1 bar und der jeweiligen Hubstellung, Kvs ist der Herstellerwert beim Nennhub. Die Einheit ist m³/h, und mit V̇ = Kv · √(Δp / 1 bar) rechnest du jeden Betriebspunkt selbst aus. Im Beispiel liefert ein Kvs von 6,3 m³/h bei 0,25 bar genau 3,15 m³/h.

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Dennis, dein GA-Coach

Gebäudeautomation einfach und verständlich erklärt!