Eigenständige Entwicklung und Installation einer Heizungsanlage für ein Privathaus mit Naturumlauf

Die Planung und Installation einer Naturumlaufheizung gilt als die einfachste und kostengünstigste Art, ein Haus zu heizen. Für die praktische Umsetzung eines solchen Projekts sollten Sie jedoch alle Nuancen und Regeln für die Auswahl von Komponenten kennen. Daher muss das Heizsystem eines Privathauses mit Naturumlauf richtig berechnet und ein Schema für seine Installation ausgearbeitet werden.

So funktioniert die Naturumlaufheizung

Für den Betrieb eines Wasserheizsystems muss die Zirkulation des Kühlmittels durch die Rohre sichergestellt werden. Beim Erhitzen in einem Kessel muss heißes Wasser in die Batterien und Heizkörper fließen, um Wärme an die Räumlichkeiten des Hauses zu übertragen. Die natürliche Zirkulationswassererwärmung ist keine Ausnahme.

Die Bewegung des Kühlmittels erfolgt aufgrund des Dichteunterschieds im normalen und erwärmten Zustand. Wenn ein funktionierender Kessel in den Wärmetauscher eintritt, steigt die Wassertemperatur und infolgedessen nimmt die Dichte ab. Da das spezifische Gewicht des kalten Kühlmittels höher ist, liest es sich, um das erwärmte zu verdrängen. Dadurch entsteht die Bewegung der Massen.

Bevor Sie mit Ihren eigenen Händen eine Wassererwärmung mit natürlicher Zirkulation herstellen, sollten Sie die technischen Eigenschaften und die Besonderheiten des Betriebs sorgfältig lesen:

• Hohe Zuverlässigkeit... Das Fehlen beweglicher Elemente (Laufrad der Umwälzpumpe) und der atmosphärische Druck gewährleisten den langfristigen Betrieb des natürlichen Heizsystems eines Privathauses;
• Systemträgheit... Die natürliche Zirkulation in einem geschlossenen Heizungssystem wird durch eine geringe Druckdifferenz gewährleistet. Daher ist die Warmwassermenge zu den Heizkörpern minimal;
• Obligatorische Einhaltung der Neigung der Autobahnen... Für den Normalbetrieb muss die Steilheit der Naturumlaufheizung den berechneten Daten entsprechen. Die Rohre werden mit einem Gefälle vom Kessel und für die Rücklaufleitung zum Kessel verlegt. Dies gewährleistet eine optimale Systemleistung.

Es ist auch zu beachten, dass bei Anlagen mit einer Rohrleitungslänge von nicht mehr als 30 m die Installation einer Heizungsanlage mit Naturumlauf empfohlen wird. Andernfalls verringert ein großes Volumen an gekühltem Kühlmittel seine Geschwindigkeit erheblich.

Das traditionelle Heizsystem für ein zweistöckiges Haus mit natürlichem Umlauf kann die Installation eines Gas-, Festbrennstoff- oder Elektrokessels vorsehen. Wichtig ist, dass ihre Konstruktion einen Überhitzungsschutz bei Rücklauf des Kühlmittels oder beim Auftreten von Luftstaus vorsieht.

Naturumlaufheizsysteme

Zuallererst ist es notwendig, die richtige Anordnung von Rohrleitungen, Heizkörpern und Kesseln zu wählen. Da es nur nach einem vorgefertigten Plan möglich ist, mit Naturumlauf richtig zu heizen, sollte diesem Arbeitsschritt maximale Aufmerksamkeit geschenkt werden.

In der ersten Phase wird eine Primäranalyse des Raums (Hauses) durchgeführt, in dem die Ausrüstung des Wärmeversorgungssystems geplant ist. Berücksichtigt werden die Wohnfläche, der Wärmedämmungsgrad der Außenwände und die Art des Boilers zur Warmwasserbereitung.Derzeit gibt es viele Schemata, mit denen Sie die Selbstzirkulationsheizung mit Ihren eigenen Händen herstellen können. Die beliebtesten sind:

• Einzelrohr... Die beste Option für kleine Häuser und Wohnungen;
• Zweirohr... Es wurde ausgewählt, um die Luft in Häusern mit mittelgroßen und großen zweistöckigen Gebäuden zu erwärmen.

Angesichts des Funktionsprinzips eines Heizungssystems mit Naturumlauf sollte man sich jedoch an die wichtigsten Einschränkungen erinnern - die Gesamtlänge der Leitung, die Mindestanzahl der Wendeknoten. Daher kann dieses Schema nicht für Verteiler- oder T-Rohrleitungen verwendet werden. Zu große hydraulische Verluste wirken sich nachteilig auf die Bewegungsgeschwindigkeit des Kühlmittels aus.

Bei der Berechnung einer Naturumlaufheizung ist zu beachten, dass in dieser Anlage nur Wasser verwendet werden kann. Frostschutzmittel ist zu dicht, um den erforderlichen Druck in den Rohrleitungen nicht bereitzustellen.

Einrohrsystem

Bei kleinen Landhäusern und Landhäusern werden bei der Berechnung einer Heizungsanlage mit Naturumlauf nicht nur technische (betriebliche) Eigenschaften, sondern auch die Gesamtkosten des Projekts berücksichtigt. Als Ergebnis sollte ein zuverlässiges und kostengünstiges Heizsystem erhalten werden. Daher wird in diesen Häusern meistens eine Einrohrheizung mit Naturumlauf hergestellt.

Ein Merkmal dieses Systems ist das Vorhandensein einer Autobahn. Heizkörper und Batterien sind parallel geschaltet und bilden einen einzigen Stromkreis. Die Hauptvorteile einer Einrohr-Naturumlaufheizung sind die minimale Anzahl von Komponenten, der geringe Materialverbrauch und die einfache Installation. Es ist jedoch zu beachten, dass die Kühlrate des Kühlmittels in diesem System aufgrund der sequentiellen Wärmeübertragung an jeden Kühler im Kreislauf ziemlich hoch ist.

Um das Wärmeregime im natürlichen Heizsystem eines Privathauses zu optimieren, müssen folgende Komponenten vorhanden sein:

• Bypass in der Rohrleitung jedes Heizkörpers... Dadurch wird es möglich, den Kühlmittelfluss in die Batterie zu begrenzen, ohne die Parameter des gesamten Systems zu ändern. Mit seiner Hilfe können Sie das Heizgerät zum Austausch oder zur Reparatur vollständig ausschalten, ohne die Wärmezufuhr zu unterbrechen.
• Batteriebetriebene Thermostate. Sie werden in ein Naturumlaufheizungssystem gepaart mit einem Bypass eingebaut. Ein automatisches Thermoelement ändert den Querschnitt des Durchflussdurchmessers des Heizkörperrohrs und passt dadurch den Erwärmungsgrad des Geräts an;
• Mayevsky Kran... Obligatorisches Bauteil in der Kühlerverkleidung. Da die Berechnung einer Heizungsanlage mit Naturumlauf nicht immer richtig ist, sollten Sie ein System zur Luftabfuhr in Betracht ziehen. Dafür ist der Mayevsky-Kran gedacht.

Ein weiterer Vorteil des Naturumlauf-Einrohrheizsystems ist der geringe Platzbedarf. Die Installation der Leitung kann sowohl offen als auch geschlossen erfolgen. Es ist nur darauf zu achten, dass die Heizkörper daran angeschlossen werden.

Bei einem Wasserheizsystem mit Naturumlauf mit einer Rohrleitung können sich Kessel und Heizkörper auf derselben Höhe befinden, was für andere Systeme verboten ist.

Zweirohrsystem

Ein stabiler Heizungsbetrieb in mittleren und großen Häusern kann nur durch die Trennung von heißem und kaltem Wasserstrom gewährleistet werden. In diesem Fall wäre die beste Option eine Zweirohr-Naturumlaufheizung.

Für den normalen Betrieb der Anlage sollte der Kessel unterhalb des Heizkörperniveaus installiert werden. Dies ist notwendig, um einen Druck von gekühltem Wasser zu erzeugen, der eine natürliche Zirkulation in einem geschlossenen Heizsystem erzeugt. Um den besten Druck zu erzielen, muss unmittelbar nach dem Kessel ein Beschleunigungssteigrohr angebracht werden. An seiner höchsten Stelle ist ein Ausdehnungsgefäß eingebaut.Von ihm wird schräg ein Gießrohr montiert, an das Heizkörper angeschlossen sind.

Eine richtig berechnete und installierte Zweirohrheizung mit Naturumlauf funktioniert auch bei minimaler Temperaturdifferenz zwischen gekühltem und erwärmtem Kühlmittel. Um ein solches Projekt umzusetzen, müssen Sie die folgenden Nuancen berücksichtigen:

• Kesselstandort Warmwasserbereitung mit natürlicher Zirkulation mit Ihren eigenen Händen. Meistens befindet es sich in einem Keller oder Kellerraum. Es ist notwendig, ein normales Temperaturregime, Belüftung und natürliches Licht bereitzustellen.
• Prüfanschluss am Ausdehnungsgefäß... Auch wenn Sie die Heizungsanlage mit Naturumlauf richtig berechnen, besteht immer noch die Wahrscheinlichkeit einer kritischen Abnahme der Wassermenge. Mit Hilfe einer Steuerleitung können Sie diesen Indikator überwachen;
• Nachspeise- und Entwässerungseinheiten... Sie befinden sich am tiefsten Punkt - am Rücklaufrohr. Um die Heizung mit natürlicher Zirkulation richtig durchzuführen, müssen im Voraus die Methoden der automatischen (halbautomatischen) Nachfüllung des Systems sowie die operative Wasserableitung vorgesehen werden.

Dank des Aufkommens neuer Materialien können Sie mit Ihren eigenen Händen aus Stahl- oder Polymerrohren ein Zweirohr-Heizsystem mit natürlicher Zirkulation herstellen. Es hängt alles vom Budget, der Verfügbarkeit der entsprechenden Werkzeuge und Materialien ab.

Bei einer Zweirohr-Naturumlaufheizung ist die Installation von Bypässen nicht erforderlich. Wichtig ist lediglich der Einbau von Absperrventilen zur eventuellen Trennung des Gerätes von der gemeinsamen Leitung.

Berechnung der Heizleistung mit Naturumlauf

Um die grundlegenden Parameter der Wärmeversorgung zu berechnen, wird empfohlen, spezielle Programme zu verwenden. Mit ihrer Hilfe können Sie die Heizungsanlage mit Naturumlauf so genau wie möglich berechnen. Wenn dies jedoch nicht möglich ist, werden andere, vereinfachte Methoden verwendet.

Am einfachsten lässt sich die benötigte Kesselleistung aus dem Verhältnis von 1 kW Wärmeenergie pro 10 m² Grundfläche berechnen. In diesem Fall muss das erhaltene Ergebnis mit einem Koeffizienten multipliziert werden, der von den klimatischen Bedingungen der Region abhängt.

Die Werte für eine Warmwasserbereitung mit Naturumlauf sind in der Tabelle angegeben. Diese Koeffizienten werden empfohlen und können je nach den tatsächlichen Eigenschaften des Hauses durch andere ersetzt werden. In jedem Fall können Sie mit dieser Methode jedoch die ungefähren Parameter des Heizsystems bestimmen. Daher ist ihre Anwendung ein obligatorischer Schritt bei der Auslegung der Wärmeversorgung.

Dies berücksichtigt jedoch nicht den Grad der Wärmedämmung des Gebäudes, die Anzahl und die Eigenschaften von Fenster- und Türkonstruktionen. Daher ist es am besten, eine andere Methode zur Berechnung eines Wärmeversorgungssystems mit Naturumlauf zu verwenden. Berechnungsstufen:

1. 1 m³ eines Wohngebäudes benötigt 400 W Wärme. Durch Multiplikation der Leistung mit dem Gebäudevolumen erhalten wir den Anfangswert der Wärmeenergie.
2. Um Wärmeverluste durch die Fenster auszugleichen, multiplizieren wir die Anzahl der Strukturen mit 100 W. Die gleiche Technik wird für Außentüren verwendet, jedoch mit einer Kompensation von jeweils 200 W.
3. Wenn der Raum eine Außenwand hat, wird das Ergebnis für den normalen Betrieb des natürlichen Heizsystems eines Privathauses mit einem Korrekturfaktor von 1,2 multipliziert.
4. Bei Privathäusern werden Wärmeverluste durch Dach und Boden mit einem Koeffizienten von 1,5 berücksichtigt.

Es sollte beachtet werden, dass selbst diese Berechnung ungefähr ist. Bei der Planung der Installation einer natürlichen Zirkulationswärmeversorgung mit eigenen Händen für ein großes Haus wird empfohlen, sich an einen Spezialisten zu wenden, um die Hauptmerkmale des Systems genau zu berechnen.

Um Wärmeverluste in einem Gebäude zu minimieren, ist eine gute Wärmedämmung von Außenwänden, Decke und Dach erforderlich.Dadurch werden die Betriebskosten der DIY-Heißwassererwärmung mit natürlicher Zirkulation gesenkt.

Regeln für die Erstellung eines Heizungsschemas mit Naturumlauf

Wenn Sie die Grundprinzipien des Wärmeversorgungssystems mit Naturumlauf kennen und das optimale Schema auswählen, können Sie mit der Montage fortfahren. Diese Phase ist nicht weniger wichtig als die vorherigen, da der weitere Betrieb der Heizung von den technischen Parametern der Komponenten abhängt.

Es ist notwendig, alle Funktionen dieses Systems zu berücksichtigen. Bei Systemen mit Zwangsumlauf erfolgt ein Ausgleich der hydraulischen Verluste durch den Betrieb der Umwälzpumpe. Bei Systemen mit Naturumlauf in geschlossener Heizung existiert ein solcher Mechanismus nicht. Um Verluste zu minimieren, sollten Sie daher folgende Punkte bei der Auslegung und Auswahl der Komponenten beachten:

• Heizungsrohre... Ihr Durchmesser sollte von DN32 bis DN40 betragen. Auf diese Weise wird die Reibung des Wassers an der Innenfläche ausgeglichen. Es wird auch empfohlen, Polymerprodukte mit glatter Wand zu wählen. Ihr tatsächlicher Außendurchmesser beträgt 40 bis 50 mm;
• Schaltplan der Autobahn... Es ist notwendig, Drehknoten zu vermeiden, die den hydraulischen Widerstand im System erhöhen;
• Höhe des Booster-Risers... Im Heizschema eines zweistöckigen Hauses mit natürlicher Zirkulation sollte es höher als die Decke des zweiten Stocks sein. Das Ausdehnungsgefäß befindet sich auf dem Dachboden;
• Eigenschaften des Absperrventils... Sein Vorhandensein sollte die Parameter des Systems nicht beeinflussen.

Zum besseren Verständnis der Prinzipien des Heizungsschemas eines zweistöckigen Hauses mit Naturumlauf kann eine Analogie zu den bekannten kommunizierenden Gefäßen gezogen werden. In diesem Fall befindet sich der Kessel unter dem Niveau der Heizkörper, daher zirkuliert der Flüssigkeitsstrom dorthin. Aus diesem Grund muss bei der Entwicklung eines Diagramms und der Installation eines Heizungssystems mit Naturumlauf diese so niedrig wie möglich platziert werden.

Um eine Änderung des Wasserflusses zu verhindern, wird ein spezielles Ventil an der Rücklaufleitung installiert. Dieses Phänomen kann auftreten, wenn das System zum ersten Mal gestartet wird, wenn die Temperaturdifferenz zwischen dem Heizmedium gering ist.

Naturumlauf-Heizkurve

Die Installation eines Wärmeversorgungssystems mit Naturumlauf unterscheidet sich praktisch nicht von einem standardmäßigen technologischen Schema. Dabei werden die gleichen Materialien und Werkzeuge verwendet. Der Unterschied liegt in der obligatorischen Neigung der Naturumlaufheizung.

Um den Betrieb der Anlage zu gewährleisten, muss die Versorgungsleitung vom Booster-Riser zu den Heizkörpern hin ein Gefälle aufweisen. Der Grad der Positionsänderung der oberen und unteren Punkte der Versorgungsleitung wird durch ein Verhältnis von 1:10 bestimmt. Jene. pro Meter Rohr ist ein Gefälle von 10 mm erforderlich.

Ändern Sie für die Rückleitung die Position der Neigungsrichtung. In diesem Abschnitt des Systems sollte es von den Heizkörpern zum Kessel gehen. Damit wird eine zusätzliche Bedingung für die Gravitationswirkung auf das Kühlmittel geschaffen.

Einer der Vorteile einer Naturumlaufheizung ist ihre Wartbarkeit. Der Hausbesitzer kann das Leck selbst beheben oder den defekten Heizkörper austauschen. Dafür müssen Sie jedoch Reparatursätze im Voraus kaufen.

Das Videomaterial zeigt einen Naturumlauf-Heizkreis mit einer detaillierten Beschreibung seiner Funktionsweise und Ausstattung: