Natürliches Umlaufheizsystem: Geräteregeln + Analyse typischer Schemata

Egal wie Ingenieure und Bauherren in den achtziger Jahren vorausgesagt haben, das Heizsystem mit natürlicher Zirkulation lebt und lebt im 21. Jahrhundert und heizt auch unsere Häuser. Pumpanlagen erhöhen die Kosten des Kessels erheblich und machen ihn vom Stromnetz abhängig, so dass viele ihn ablehnen. Das Schwerkraftsystem ist das billigste und einfachste Design. Natürlich hat es seine Nachteile, von denen die Hauptbeschränkung der Fläche des Gebäudes ist. Aufgrund der geringen Trägheit eignet es sich für Häuser bis zu hundert Quadratmetern.

Wie funktioniert das Prinzip der natürlichen Zirkulation?

Das Kühlmittel, meistens gewöhnliches Wasser, bewegt sich aufgrund einer Änderung seiner thermodynamischen Eigenschaften entlang der Konturen vom Kessel zu den Heizkörpern und umgekehrt. Wenn beim Erhitzen die Dichte der Flüssigkeit abnimmt und das Volumen zunimmt, wird sie von einem kalten Strom herausgedrückt, der zu ihrer Rückkehr fließt, und steigt durch die Rohre auf. Wenn das Kühlmittel durch die Schwerkraft entlang der horizontalen Zweige verteilt wird, sinkt die Temperatur und es kehrt zum Kessel zurück. Der Zyklus schließt sich also.

Diagramm eines Heizsystems mit natürlicher Zirkulation: 1 - Festbrennstoffkessel, 2 - Hauptsteigrohr, 3 - Verteilerrohre, 4 - Ausdehnungsgefäß, 5 - Wassertank zum Nachfüllen des Expanders, 6 - Rohr, das überschüssiges Kühlmittel in den Abwasserkanal (Kapazität) entfernt; 7 - Wärmetauscher, 8 - Kugelhähne, 9 - Kessel, 10 - Rücklauf, 11 - Rückwärts-Steigrohr

Wenn für das Haus eine Warmwasserbereitung mit natürlicher Zirkulation gewählt wurde, werden alle horizontalen Rohrabschnitte mit einer Neigung verlegt, die entlang der Richtung der Flüssigkeit verläuft. Dies ermöglicht es Ihnen, effektiv mit "Lüftung»Batterien. Luft ist leichter als Wasser, strömt also durch die Rohre, tritt in den Ausgleichsbehälter und dann entsprechend in die Atmosphäre ein.

Der Tank erhält Wasser, dessen Volumen mit zunehmender Temperatur zunimmt, und erzeugt einen konstanten Druck.

Was bestimmt den Zirkulationsdruck?

Die Erzeugung des erforderlichen Zirkulationsdrucks muss bei der Auslegung eines Heizungssystems berechnet werden. Dies hängt davon ab, wie sich die Füllstände in der Mitte des Kessels und im untersten Heizkörper unterscheiden. Je größer der Höhenunterschied ist, desto besser bewegt sich die Flüssigkeit durch das System. Es wird auch durch den Dichteunterschied zwischen heißem und gekühltem Wasser beeinflusst.

Der Zirkulationsdruck im Heizsystem hängt in erster Linie vom Höhenunterschied zwischen Kessel und unterem Heizkörper ab.Je größer dieser Unterschied (h) ist, desto größer ist der Druck

Die natürliche Umwälzheizung ist durch eine zyklische Temperaturänderung in den Wärmetauschern und im Kessel gekennzeichnet, die entlang der Mittelachse der Geräte auftritt. Heißes Wasser ist im oberen Teil, kaltes Wasser ist im unteren Teil. Unter dem Einfluss der Schwerkraft bewegt sich das gekühlte Kühlmittel über die Rohre.

Der Zirkulationsdruck hängt direkt von der Höhe der Batterien ab. Die Erhöhung wird auch durch den Neigungswinkel der Zuleitung in Richtung der Heizkörper und die Neigung des Rücklaufrohrs zum Kessel erleichtert. Dadurch kann das Kühlmittel den lokalen Widerstand der Rohre leichter überwinden.

Bei der Installation eines Heizsystems mit natürlicher Zirkulation in einem Privathaus wird der Kessel am tiefsten Punkt installiert, sodass alle Heizkörper höher sind.

In der Hütte wird bei der Installation eines Heizsystems mit natürlicher Zirkulation der Kessel am tiefsten Punkt installiert. Alle Wärmetauscher (Heizkörper) müssen höher sein

Bei Mehrfamilienhäusern werden Heizkreise mit natürlicher Zirkulation sehr selten verwendet, da beim Einbau in eine Wohnung der Kessel in die „Grube“ abgesenkt wird - direkt auf die Bodenplatte. Der Boden um ihn herum ist ausgeschnitten, und die Aussparung und der Umfang um ihn herum sollten durch feuerfeste Materialien geschützt werden.

Schemata solcher Heizsysteme

Das Schema des Heizsystems hängt unabhängig von der Art und Weise, wie das Kühlmittel zirkuliert, von mehreren Faktoren ab:

• ein Verfahren zum Anschließen von Heizkörpern an Steigleitungen. Hier werden Einzelrohr- und Doppelrohrsysteme unterschieden;
• Orte zum Verlegen einer Warmwasserversorgungsleitung. Sie müssen zwischen der unteren und der oberen Verkabelung wählen.
• Verlegungsschemata für Autobahnen: Deadlock-System oder damit verbundene Kühlmittelbewegung auf den Autobahnen;
• die Position der Tragegurte, die entweder horizontal oder vertikal sein können.

Einrohrsystem: Wie reguliert man die Temperatur?

Einrohrheizsystem Es gibt nur eine Verdrahtungsoption - die oberste. Es befindet sich kein Rücklauf-Steigrohr, sodass das in den Batterien gekühlte Kühlmittel in die Versorgungsleitung zurückkehrt. Die Bewegung der Flüssigkeit wird durch die Temperaturdifferenz der Flüssigkeit im unteren und oberen Kühler bereitgestellt.

Um die gleiche Temperatur in den Räumen auf verschiedenen Etagen zu gewährleisten, sollte die Oberfläche der Heizgeräte im ersten Stock etwas größer sein als im zweiten und den folgenden. Eine Mischung aus heißem und gekühltem Wasser in den oberen Wärmetauschern tritt in die unteren Heizkörper ein.

In einem Einrohrsystem gibt es zwei Bewegungsoptionen Kühlmittel: Im ersten Teil geht ein Teil zum Kühler, der andere - weiter unten am Riser zu den unteren Geräten.

Bei paralleler Einrohrverkabelung erhalten die Wärmetauscher in den oberen Etagen heißes Wasser und die unteren werden gekühlt. Daher sollte die Fläche des letzteren vergrößert werden, um die Heizung aller Räume auszugleichen

Im zweiten Fall fließt das gesamte Wasservolumen von oben nach jedem Wärmetauscher. Das Hauptmerkmal dieser Verkabelung ist, dass die Heizkörper im ersten und Keller nur gekühltes Wasser erhalten.

Mit einer Durchflussversion einer Einrohrverkabelung können Sie den Kühlmittelfluss zu einem separaten Kühler nicht ausschalten oder begrenzen. Eine Überlappung von einem von ihnen würde zu einer Unterbrechung der Zirkulation im gesamten System führen

Und wenn es im ersten Fall möglich ist, die Temperatur in den Räumen mit Hilfe von Wasserhähnen zu regeln, können sie im zweiten Fall nicht verwendet werden, da dies zu einer Verringerung der Flüssigkeitsversorgung aller nachfolgenden Wärmetauscher führt. Darüber hinaus würde ein vollständiges Absperren des Wasserhahns bedeuten, dass die Wasserzirkulation im System gestoppt wird.

Bei der Installation eines Einrohrsystems ist es besser, an der Verkabelung anzuhalten, um die Wasserversorgung für jeden Kühler anzupassen. Auf diese Weise können Sie die Temperatur in einzelnen Räumen einstellen und das Heizsystem natürlich flexibler und damit effizienter gestalten.

Da eine Einrohrverkabelung nur oben sein kann, ist ihre Installation nur in Gebäuden mit Dachboden möglich. Hier sollte sich die Zuleitung befinden. Der Hauptnachteil ist, dass der Heizbeginn nur im gesamten Gebäude gleichzeitig möglich ist. Das System hat natürlich auch Vorteile. Die wichtigsten sind einfache Installation und geringere Kosten. In Bezug auf die Ästhetik ist es umso einfacher, die Rohre zu verbergen, je kleiner sie sind.

Wie soll ein Zweirohrsystem aufgebaut sein?

Diese Version des Heizschemas setzt das Vorhandensein einer Versorgungs- und Auslassleitung voraus. Heißes Kühlmittel zirkuliert im oberen Teil des Systems und wird im unteren Teil gekühlt.

Das Zweirohrheizsystem ist hinsichtlich der Temperaturregelung in einzelnen Räumen flexibler. Es erfordert jedoch mehr Materialien als ein einzelnes Rohr

Ein Rohr wird vom Kessel an den Ausgleichsbehälter angeschlossen. Vom Tank führt ein Rohr der Hotline des Stromkreises, das dann mit der Verkabelung verbunden wird. Abhängig von der Größe des Tanks und dem Wasservolumen im System kann ein Überlaufrohr den Tank verlassen. Darauf wird überschüssiges Wasser in den Abwasserkanal eingeleitet.

Aus dem Boden der Wärmetauscher austretende Rohre werden zu einer Rücklaufleitung zusammengefasst. Darauf gelangt das abgekühlte Kühlmittel wieder in den Kessel. Die Rückgabe muss durch dieselben Räume wie die Versorgungsleitung erfolgen.

Horizontale oder vertikale Riser-Verkabelung?

Bei der Heizung mit vertikaler Steigleitung werden Heizkörper von verschiedenen Etagen an angeschlossen. Sein Vorteil: geringeres Risiko des "Lüftens" des Systems, der Nachteil sind höhere Kosten.

Wenn Wärmetauscher aus einer Etage an die Zuleitung angeschlossen sind, handelt es sich um ein horizontales Steigrohrsystem. Diese Option kostet Hausbesitzer einen geringeren Betrag, muss jedoch das Problem der Luftüberlastung lösen. In der Regel reicht es aus, Lüftungsschlitze einzubauen.

Vor- und Nachteile dieser Art der Heizung

Für die Vorteile eines Heizsystems mit natürlicher Wasserzirkulation gibt es mehrere:

• fehlende Schwierigkeiten bei Installation, Inbetriebnahme und Betrieb;
• thermische Stabilität des Systems. Basierend auf der Gravitationszirkulation des Wärmeträgers sorgt es für maximale Wärmeübertragung und hält das Mikroklima in den Räumlichkeiten auf dem vorgegebenen Niveau;
• Rentabilität (bei ordnungsgemäßer Isolierung des Gebäudes);
• ruhige Arbeit. Keine Pumpe - keine Geräusche und Vibrationen;
• Unabhängigkeit von Stromausfällen. Natürlich für den Fall, dass der installierte Kessel ohne Strom arbeiten kann;
• Langzeitbetrieb. Bei rechtzeitiger Wartung ohne größere Reparaturen kann das System 35 Jahre oder länger betrieben werden.

Der Hauptnachteil des Gravitationsheizungssystems sind die Einschränkungen der Gebäudefläche und des Wirkungsradius. Es wird in Häusern installiert, deren Fläche normalerweise 100 Quadratmeter nicht überschreitet. Aufgrund des geringen Zirkulationsdrucks ist der Radius des Systems horizontal auf 30 Meter begrenzt. Eine zwingende Voraussetzung ist das Vorhandensein eines Dachbodens in dem Gebäude, in dem der Ausgleichsbehälter installiert wird.

Ein wesentlicher Nachteil ist das langsame Aufwärmen des ganzen Hauses. Bei einem System mit natürlicher Zirkulation müssen die in unbeheizten Räumen verlaufenden Rohre isoliert werden, da die Gefahr des Gefrierens von Wasser besteht.

Normalerweise wird für eine solche Verkabelung ein wenig Material verwendet, aber wenn der lokale Widerstand der Rohrleitung verringert werden muss, steigen die Kosten aufgrund der Notwendigkeit größerer Rohre.