Obligatorisches Warmwasserbereitungssystem: Regelungen, Umsetzungsmöglichkeiten, technische Details

Viele moderne Lösungen zur Warmwasserbereitung von Häusern erfordern die Verwendung einer Pumpgruppe. Die Auslegung und Installation einer Heizungsanlage mit Zwangsumwälzung muss unter Berücksichtigung technischer Aspekte erfolgen, die sich aus der schnellen Bewegung des Kühlmittels ergeben.

Durch den hohen Druck im Heizkreis können Sie viele Schaltpläne implementieren. Stimmen Sie zu, dies ist ein wichtiger Vorteil eines Zwangsumlaufheizungssystems. Die Anordnung eines solchen Schemas erfordert jedoch eine kompetente Gestaltung.

Wir werden Ihnen sagen, für welche Eigenschaften die Hauptarbeitseinheiten des Systems ausgewählt sind, und wir werden auch die möglichen Verdrahtungsoptionen für das Netz und die Organisation des Heizkreises detailliert beschreiben.

Technische Merkmale der Hauptkomponenten des Systems

Der Zwangsstromkreis unterscheidet sich vom natürlichen durch Hinzufügen einer oder mehrerer Umwälzpumpen. Aufgrund des Druck- und Geschwindigkeitsanstiegs des Kühlmittels ändern sich die Regeln für die Knotenbildung und die Position der Schaltungselemente.

Diese Tatsache muss berücksichtigt werden, um eine qualitativ hochwertige Heizung während des Zwangsumlaufs zu gewährleisten.

Allgemeine Anforderungen an die Pumpengruppe

Umwälzpumpen werden basierend auf den Anforderungen an das Volumen des destillierten Wassers (Kubikmeter pro Stunde) und den Druck (Meter) ausgewählt. Die Berechnung beider Parameter hängt vom Hubraum des beheizten Gehäuses und der Heizmethode sowie von der Länge des Wasserkreislaufs und dem Durchmesser seiner Rohre ab.

Die Pumpe sollte so gewählt werden, dass ihre Parameter nicht den Anforderungen des Systems entsprechen. Auf diese Weise können Sie bei Bedarf Elemente zum Kreislauf hinzufügen, ohne die Pumpe auszutauschen.

Grundsätzlich sind die Pumpen für eine Spannung von 220 Volt ausgelegt, es gibt aber auch Unterstützung für 12 Volt. Bei Spannungsspitzen muss ein Stabilisator installiert werden, um einen Ausfall des Geräts zu verhindern.

Bei häufigen Stromausfällen ist Vorsicht geboten unterbrechungsfreie Stromversorgung. Es ist keine leistungsstarke USV erforderlich - zum Heizen von Privathäusern werden selten Geräte mit einem Verbrauch von mehr als 150 Watt pro Stunde verwendet.

Bedingt zirkulierende Pumpen können je nach Position des Motors in zwei Typen unterteilt werden. Geräte mit einem trockenen Rotor haben einen höheren Wirkungsgrad, aber einen höheren Geräuschpegel und eine geringere Ressource als mit einem nassen Rotor.

Wenn die Verkabelung des Systems eine Möglichkeit für die natürliche Bewegung des Kühlmittels entlang des Kreislaufs bietet, muss die Pumpe über den Bypass montiert werden. In diesem Fall kann die Heizung in den Gravitationszirkulationsmodus wechseln, wenn sie bricht oder ein Stromausfall möglich ist.

Wasser kann sich auch durch eine Leerlaufpumpe bewegen, erzeugt jedoch einen starken Widerstand gegen seine Bewegung.

Die Wahl zugunsten des Pumpenmodells in Bezug auf ein bestimmtes Heizsystem erfolgt, indem der Betriebspunkt bestimmt und mit den erforderlichen Werten des Kühlmittelflusses (+) abgeglichen wird.

Besonders relevant ist das Problem des Stoppens der Pumpe bei Verwendung einer Ofen- oder Kaminheizung. In diesem Fall heizt der Ofen den Wärmetauscher weiter auf und es ist möglich, Wasser darin zu kochen und das gesamte System dauerhaft zu zerstören.

Besser zu tun Pumpeninstallation am Rücklaufrohr, da eine niedrigere Wassertemperatur die Lebensdauer verlängert. Wenn es nicht möglich ist, die Pumpe an einer anderen Stelle als an dem Rohr zu installieren, das den Kessel verlässt, verwenden Sie eine Pumpe mit Keramikdichtungen.

Sie können zwar Temperaturen bis zu 110 ° C standhalten, aber wenn das System kocht, können sie Probleme mit der Funktion haben.

Nachdem die Pumpe über den Bypass im Kreislauf montiert wurde, können nicht nur normale Arbeitsbedingungen nach dem Prinzip der natürlichen Zirkulation erreicht werden, sondern auch die Pumpe entfernt werden, ohne das Wasser abzulassen

Nützliche Informationen zur Auswahl der Umwälzpumpen für das Heizsystem finden Sie in den Artikeln:

1. Auswahl einer Umwälzpumpe: Gerät, Typen und Regeln für die Auswahl einer Pumpe zum Heizen
2. Umwälzpumpe zum Heizen: Top Ten Modelle und Tipps für Kunden

Die Feinheiten bei der Auswahl von Kesseln und Öfen

Die Verwendung von Elektro- und Gaskesseln und Langbrennöfen als Wärmeerzeuger ist unter dem Gesichtspunkt der Einfachheit der Steuerung des Wärmeflusses durch einen Wärmetauscher attraktiv.

Anwendung FestbrennstofföfenInsbesondere hausgemachte Designs sind mit unzureichender oder übermäßiger Hitze behaftet. Ihre Verwendung ist jedoch häufig unter dem Gesichtspunkt der Billigkeit und Verfügbarkeit von Kraftstoff gerechtfertigt.

Viele Modelle von elektrischen und Gaskessel mit integrierter Pumpe. Einerseits wird das eingebaute Zirkulationssystem entsprechend der Kapazität des Kessels ausgewählt und macht den Kauf und die Installation einer separaten Pumpe überflüssig. Wenn andererseits die eingebaute Pumpe ausfällt, ist es nicht so einfach, sie als separate Pumpe zu reparieren oder zu ersetzen.

Der Elektrokessel mit integrierter Pumpe ist eine vorgefertigte und kompakte Lösung für den Einbau in einen Zwangsumlaufkreislauf

Die Anforderungen an den Kessel bei Verwendung der Zwangsumwälzung sind die gleichen wie für natürliche:

• Berechnung der Kesselleistung - Der Indikator sollte den Heizbedarf des Hauses unter den schwierigsten Bedingungen für einen bestimmten Bereich decken. Aufgrund möglicher Umstände höherer Gewalt, die im Heizsystem auftreten können, ist es ratsam, einen geringen Leistungsspielraum (10 bis 20%) zu haben.
• Verhinderung von kochendem Kühlmittel im Wärmetauscher. Diese Anforderung ist bei Verwendung der Ofen-Pumpen-Kombination leichter zu erfüllen als beim Gravitationsmodell der Flüssigkeitsbewegung.

Um zu verhindern, dass Wasser im Wärmetauscher des Kessels kocht, reicht es aus, die Leistungsregelung in Abhängigkeit von der Temperatur der austretenden Flüssigkeit einzustellen. Diese Methode funktioniert mit jeder Art von Zirkulation.

Die Steuereinheit für den Betriebsmodus des Festbrennstoffkessels enthält die Funktion zum Starten der Pumpe, wenn kritische Temperaturen am Auslass des Wärmetauschers erreicht werden

Bei Öfen mit natürlicher Zirkulation kann nicht verhindert werden, dass das Kühlmittel bei zu viel geladenem Brennstoff kocht. Die einzige Option bei Vorhandensein einer Pumpe ist eine Erhöhung des Volumens der Flüssigkeit, die durch den Wärmetauscher angetrieben wird.

Darüber hinaus kann ein solches Notfallsystem unter Verwendung eines Thermostats und eines Pumpendrehzahlreglers automatisch gemacht werden.

Installation und Inspektion des Wasserkreislaufs

Bei einem Heizkreislauf mit Zwangsumwälzung sind die Wassergeschwindigkeiten höher als beim Schwerkraftmodell. Daher können Sie einen kleineren Rohrdurchmesser bei gleichen Heizparametern des Gebäudes verwenden. Dies reduziert die Kosten für die Warmwasserbereitung in Bezug auf die Kosten für Rohre, Formstücke und Formstücke.

Darüber hinaus lassen sich kleinere Konturelemente leichter in technologischen Nischen verstecken oder passen in das Innere des Gebäudes.

Im Vergleich zur natürlichen Zirkulation wird dem hydrostatischen Druck der Flüssigkeitssäule ein erhöhter hydrodynamischer Druck der Strömung hinzugefügt. Um die Bildung von Lecks oder darüber hinaus einen Durchbruch des Systems zu vermeiden, müssen daher einige Regeln eingehalten werden.

Im Falle eines Übergangs von der Gravitations- zur Zwangszirkulation ist es notwendig, alle, auch geringfügigen Lecks im Kreislauf zu beseitigen. Mit zunehmendem Druck steigt die Durchflussmenge, was zusätzlich zu den Problemen im Raum zu einer Verringerung der Kühlmittelmenge und ihrer übermäßigen Belüftung (Luftsättigung) führt.

Vor Beginn der Heizperiode müssen hydraulische Tests der Kreislaufstärke mit dem maximal verwendeten oder sogar etwas höheren Druck durchgeführt werden. Auf diese Weise können Sie Probleme identifizieren und beseitigen, bevor kaltes Wetter einsetzt, wenn ein langer Heizstopp zur Reparatur unerwünscht ist.

Heizkörper können an den unerwartetsten Stellen auslaufen und es wird lange dauern, bis das Problem behoben ist. Überprüfen Sie daher die Integrität des Systems im Voraus

Da die Geschwindigkeit des Kühlmittels mehr als 0,25 m / s beträgt, muss gemäß SNiP 41-01-2003 keine konstante Rohrneigung eingehalten werden, um Luft aus dem Kreislauf zu entfernen. Daher ist bei erzwungener Zirkulation die Installation von Rohren und Heizkörpern etwas einfacher als bei einem Gravitationskreislauf.

Heizoptionen für Zwangsumwälzung

Durch die Verwendung der Zwangsumwälzung können Sie sich vom Prinzip der Auslegung der Verkabelung mit der obligatorischen Berücksichtigung der Differenz des hydrostatischen Drucks entfernen, die für das Funktionieren im Gravitationsschema erforderlich ist.

Dies erhöht die Variabilität bei der Modellierung der Geometrie des Wasserkreislaufs und ermöglicht die Verwendung von Lösungen wie Kollektorheizung oder Großbodenheizung.

Obere und untere Verkabelung

Jedes Heizschema kann bedingt der oberen oder unteren Verkabelung zugeordnet werden. An der oberen Verkabelung steigt heißes Wasser über die Heizgeräte und erwärmt die Heizkörper, wenn sie nach unten fließen. Unten wird heißes Wasser von unten zugeführt. Jede Option hat ihre positiven Aspekte.

Die obere Verkabelung wird auch für die natürliche Zirkulation verwendet. Mit Heizkreisläufen dieses Typs können Sie daher beide Zirkulationsarten verwenden. Dies bietet zum einen eine Auswahl und zum anderen die Zuverlässigkeit des Systems.

Im Falle eines Stromausfalls oder eines Ausfalls der Pumpe wird die Bewegung des Wassers entlang des Kreislaufs fortgesetzt, wenn auch mit einer niedrigeren Geschwindigkeit.

Bei einem guten Druck können Sie zwischen der oberen und der unteren Verkabelung wählen, wobei Sie die Bequemlichkeit der Leitung von Rohren berücksichtigen müssen, die die Kühler mit Kühlmittel versorgen (+).

Bei Verwendung der unteren Verkabelung ist die Gesamtlänge der Rohre geringer, was die Kosten für die Erstellung eines Systems verringert. Darüber hinaus müssen keine Tragegurte in der obersten Etage verlegt werden, was vom Standpunkt der Raumgestaltung aus gut ist. Die untere Warmwasserzuleitung wird entweder im Keller oder auf der Etage des ersten Stockwerks verlegt.

Verschiedene Einrohrverbindungsschemata

Das Einrohrschema verwendet dasselbe Rohr, um die Heizkörper mit heißem Wasser zu versorgen und kaltes Wasser zum Heizkessel abzuleiten. Mit dieser Verkabelung wird die Länge der verwendeten Rohre fast halbiert, die Anzahl der Armaturen und Ventile reduziert.

Die Erwärmung der Heizkörper erfolgt jedoch nacheinander. Daher ist es bei der Berechnung der Anzahl der Abschnitte erforderlich, eine allmähliche Abnahme der Temperatur des zugeführten Kühlmittels zu berücksichtigen.

In modernen Haushalten wird häufig die serielle Verbindung von Heizkörpern mit einem einzigen Rohr zur Kühlmittelzufuhr verwendet, um die Materialkosten zu minimieren und die Installationsarbeiten zu vereinfachen

Einzelrohrschemata können in horizontaler und vertikaler Version implementiert werden.Bei erzwungener Zirkulation ist es bei Verwendung von vertikalen Steigleitungen möglich, heißes Wasser nicht nur von oben, sondern auch von unten zuzuführen.

Die Machbarkeit der Verwendung der einen oder anderen Option hängt nicht nur von der Bequemlichkeit der Rohrführung ab, sondern auch von der maximal zulässigen Anzahl von Heizkörpern auf einem Steigrohr eines Einrohrkreises.

Sie können Heizkörper auf zwei Arten anschließen:

• Serielle Verbindung - Das Kühlmittel fließt durch alle Heizkörper. In diesem Fall ist die Mindestanzahl von Rohren erforderlich. Wenn jedoch einer der Heizkörper ausgeschaltet werden muss, müssen Sie den gesamten Zweig des Systems stoppen.
• Verbindungsumgehung - Das Kühlmittel kann je nach installiertem Ausstoß um den Kühler fließen. Mithilfe eines Hahnsystems können Sie den Durchfluss am Kühler vorbei umleiten, um ihn reparieren oder zerlegen zu können, ohne die Heizung anzuhalten.

Zum Erhitzen wird häufig ein Einrohrschema verwendet, bei einer großen Anzahl von Heizkörpern wird jedoch eine andere Option verwendet, um sie gleichmäßig zu erwärmen.

Einrohrschemata bieten viele Optionen für die Zwangsumwälzung, sodass die Auswahl der richtigen Lösung für eine bestimmte Raumgeometrie recht einfach ist (+).

Möglichkeiten zur Verwendung der Zwei-Rohr-Version

Das Heizschaltbild mit einem zweiten Rohr zum Ablassen des gekühlten Wassers zum Kessel wird aufgerufen Doppelrohrsystem. Die Rohrlänge nimmt zu, ebenso wie die Anzahl der Verbindungen und Geräte.

Das System hat jedoch ein wichtiges Plus: Jedem Kühler wird ein Wärmeträger mit der gleichen Temperatur zugeführt. Dies macht die Zweirohrversion sehr attraktiv.

Bei der Warmwasserbereitung mit Zwangsumwälzung werden sowohl horizontale als auch vertikale Kabel verwendet. Darüber hinaus ist es bei der vertikalen Version möglich, die obere und untere Warmwasserversorgung zu verwenden.

Ein Zweirohr-Wasserversorgungs- und Entwässerungssystem in Verbindung mit einem diagonalen Kühleranschluss sorgt für maximale Wärmeübertragung in den Raum

Da die Temperatur des zugeführten Wassers für alle Heizkörper gleich ist, hängt die Geometrie der Kreisläufe nur von folgenden Faktoren ab:

• Materialeinsparung - Minimierung des Rohrmaterials und der Anzahl der Verbindungen;
• Leichtigkeit der Kontur Heizung durch Wände und Böden;
• ästhetische Anziehungskraft - die Fähigkeit, Heizelemente in das Innere des Betriebsgeländes einzubauen.

Abhängig von der Bewegung von heißem und gekühltem Wasser werden Zweirohrschemata in zwei Typen unterteilt:

1. Assoziiert. Die Bewegung in beiden Rohren erfolgt in eine Richtung. Der Zyklus des Kühlmittelkreislaufs hat für alle Heizkörper in diesem Teil des Systems die gleiche Länge, sodass ihre Heizrate gleich ist.
2. Sackgassen. In dem zugehörigen Kreislauf erwärmen sich Heizkörper, die sich näher am Kessel befinden, schneller. Für Systeme mit Zwangsumwälzung ist dies jedoch aufgrund der erheblichen Geschwindigkeit des Wassers im Kreislauf nicht sehr wichtig.

Bei der Wahl zwischen der zugehörigen Option und der Sackgasse werden sie von der Bedingung geleitet, dass die Rückführung bequem durchgeführt werden kann. In vertikalen Schaltkreisen wird mit einer unteren Verdrahtung ein Sackgassensystem und mit einem oberen ein Durchgangssystem erhalten.

Verwendung eines Heizungsverteilers

Eine andere beliebte Art, das Heizen zu organisieren, ist jetzt Kollektorschaltungsdesign. In gewissem Maße kann dieses Schema als Zweirohr-Unterart bezeichnet werden, obwohl es auch bei der Organisation von Einrohr-Heizkreisläufen verwendet wird.

Nur die Verteilung des heißen Kühlmittels und die Sammlung des gekühlten Kühlmittels erfolgt nicht vom Hauptsteigrohr, sondern von speziellen Verteilungsknotengeräten - Kollektoren. Ein solches System funktioniert nur unter Verwendung von Zwangsumlauf stabil.

Die radiale Verkabelung im Vergleich zu einem Zweirohr erfordert einen Kollektor, eine größere Gesamtrohrlänge, die Anzahl der Armaturen und Ventile

Die Verteilereinheit für das Zweirohrsystem ist eine komplexe Kombination der Vor- und Rücklaufverteiler, mit deren Hilfe das Kühlmittel in Temperatur und Druck ausgeglichen wird.

Jeder Zweig des Geräts speist ein Heizelement oder eine kleine Gruppe davon. Zweige befinden sich normalerweise unter dem Boden, jeder Stock eines mehrstöckigen Gebäudes wird von einem in der Mitte installierten Sammler bedient.

Trotz der offensichtlichen Vorteile dieser Option zum Organisieren der Heizung weist das Kollektorsystem zwei wesentliche Nachteile auf:

• längste PipelinesDaher erfordert diese Möglichkeit, einen Wasserkreislauf zu organisieren, erhebliche finanzielle Investitionen.
• Schwierigkeiten beim Ändern der Kontur - Rohre mit dieser Option befinden sich normalerweise unter dem Boden oder in den Wänden. Daher ist es beim Hinzufügen von Heizgeräten sehr schwierig, Korrekturen vorzunehmen.

Alle Kollektoren sind in der Regel in einem speziellen Schrank montiert, da sich dort die Absperrventile befinden und ein Zugang erforderlich ist. Das Platzieren von Kranen an einem Ort ist sehr praktisch.

Für den Fall, dass die Heizkörper ein- oder ausgeschaltet werden müssen oder ein Notfall vorliegt, reicht es aus, Zugang zum Schrank zu haben, und es müssen nicht alle Räume besucht werden.

Verteiler können eine einfache Struktur haben, die aus zwei Kämmen und einem Minimum an Absperrventilen besteht. Komplexe Baugruppen können auch automatische Thermostate, elektronische Ventile, Mischer, automatische Luftauslassvorrichtungen, Sensoren und Steuereinheiten, ein Ventil zum Ablassen von Wasser und eine separate Umwälzpumpe umfassen.

Diese Systeme können die Temperatur im Haus am genauesten einstellen, erfordern jedoch ein gutes Verständnis der Grundlagen und Nuancen der Arbeit der Warmwasserbereitung.

Fußbodenheizung

Eine der bequemsten Heizmethoden wird in Betracht gezogen warme Bodenorganisation. Es ist zu beachten, dass die Installation dieser Option zum Heizen von Wohnräumen, Duschen, Küchen und anderen Räumen ziemlich kompliziert ist.

Eine großflächige Wasserbodenheizung ist nur mit der Organisation der Zwangsumwälzung möglich, da in einem langen System schmaler Rohre Druck erzeugt werden muss.

Druck ist erforderlich, um den Widerstand schmaler Rohre mit vielen Biegungen zu überwinden. Darüber hinaus muss ein Druck erreicht werden, mit dem Sie Luft aus den horizontal angeordneten Rohren des warmen Bodens entfernen können.

Es gibt viele Rohrverlegungskombinationen:

• für kleine Räume Schemata mit einem Einlass für heißes Wasser und einem Auslass für gekühltes Wasser anwenden;
• für große Räume Organisieren Sie komplexere Fußbodenheizungssysteme mithilfe eines Verteilerverteilers.

Oft werden für Fragmente eines Kreislaufs mit warmem Boden separate Umwälzpumpen installiert.

Die Verwendung des Kollektors ist für große Bereiche der Fußbodenheizung gerechtfertigt, wenn Berechnungen ergeben, dass ein Rohr möglicherweise nicht mit der Heizung fertig wird

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Eine detaillierte Darstellung eines zweirohrigen und recht komplexen Heizschemas für ein zweistöckiges Haus:

Geschlossenes System für ein dreistöckiges Haus auf Basis eines Gaskessels:

Die Verwendung von Pumpen zur Warmwasserbereitung von Räumlichkeiten erleichtert die Auslegung des Kreislaufs erheblich und ermöglicht Optionen, die für das Schwerkraftmodell nicht verfügbar sind. Die richtige Auswahl der Geräte löst das Problem der Heizung von Häusern und macht diesen Vorgang bequem und einfach.

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