Die Luftheizung in Wohngebäuden ist eine Voraussetzung für Komfort. Es ist wichtig zu wissen, wie das Heizschema eines zweistöckigen Hauses mit Zwangsumlauf eines Kühlmittels bereits in der Planungsphase gestaltet ist. Dies hilft, Geld zu sparen und die Baumannschaft zu überwachen. Die kleinen Fähigkeiten des Baumeisters ermöglichen es Ihnen, das Heizsystem selbst zu implementieren.
Konstruktionsprinzipien
Heizkonzepte in zweistöckigen Häusern basieren auf gemeinsamen Bauelementen.
Die Zusammensetzung muss enthalten:
- Kessel-Wärmeerzeuger: Elektro-, Gas-, Fest- oder Flüssigbrennstoff;
- Wärmetauscher-Heizkörper;
- Rohrleitungssystem vom Kessel zu den Batterien;
- Automatisierungs- und Schutzschema;
- Ausgleichsbehälter;
- Kühlmittel;
- Ausrüstung anpassen.
In modernen Gas- und Elektroheizungen sind eine Automatisierung und ein Ausdehnungsgefäß in die Struktur eingebaut. Bei Festkörperheizern wird eine Schutzumreifung hergestellt.
Strukturelemente
Es werden Heizkessel angeboten, die mit zwei Brennstoffarten betrieben werden können - in diesem Fall werden elektrische Rohrheizkörper (TEN) in die Kreisläufe einer Gas- oder Holzheizung eingebaut.
Automatische Heizungen ermöglichen den Neustart des Heizens nach dem Herunterfahren ohne Benutzereingriff oder im manuellen Modus. Schutzschaltungen schalten in Notbetriebsarten (Überhitzung des Kühlmittels, Überdruck im System) die Energiezufuhr zeitnah ab. Solche Geräte werden in Gaskesseln benötigt. Wenn die Verbindung getrennt ist, schließt das Ventil und bei Wiederaufnahme der Versorgung gelangt das Gas nicht in die Räumlichkeiten.
Rohrleitungen bestehen aus Stahl-, Kupfer-, Metall-Kunststoff- oder Polypropylenprodukten. Die letztere Option ist aus Kostengründen vorzuziehen, da sie Installationszeit spart. Zum Schweißen werden kostengünstige Lötkolben verwendet, die ab 800 Rubel kosten. Fittings, Adapter von Kunststoff- auf Metallgewinde sind günstig.
Das Ausdehnungsgefäß ist ein unverzichtbares Element der Heizungsanlage. Beim Erhitzen dehnt sich das Wasser aus und der Überschuss fließt in den Reservetank.
Wenn das Innere des Geräts mit Luft in Verbindung steht, wird der Stromkreis als offen bezeichnet. Wenn die Gummimembran des Ausdehnungsgefäßes nicht mit Luft verbunden ist, werden die Kreisläufe geschlossen.
An die Festigkeit von Wärmetauschern in einem Privathaus werden keine hohen Anforderungen gestellt. Der maximale Druck in den Leitungen darf 2 - 3 atm nicht überschreiten. Sogar reine Aluminiumheizkörper können einem solchen Druck standhalten, der in Zentralheizungssystemen zusammenbrechen kann, wo der Druck 14 - 15 atm erreicht.
Die Wahl des Kühlmittels
Als Kühlmittel wird Wasser oder spezielles Frostschutzmittel gewählt. Die erste Option ist weniger teuer. Das Befüllen von Rohren und Heizkörpern erfolgt über den Wasserhahn aus der Wasserversorgung. Wasser als Wärmeträger ist in Siedlungen mit konstanter Zufuhr von Energieträgern (Gas, Strom) gerechtfertigt. Bei häufigen und längeren Unterbrechungen verweigern sie Wasser. Bei längerem Stillstand bei kaltem Wetter friert es ein. Eis zerstört Rohrleitungen, Heizkörper.
Gießen Sie kein Wasser in das Heizsystem von Sommerhäusern, die selten besucht werden. Neben der Unterbrechung der Zufuhr von Energieträgern kann der Kessel aus anderen Gründen die Wassererwärmung einstellen.Wird die Heizung nicht rechtzeitig wieder gestartet, sind Unfälle vorprogrammiert.
Im Sommer darf die Anlage nicht entleert werden - dies führt zu Korrosion oder Oxidation der Innenfläche der Wärmetauscher.
Frostschutzmittel ist teuer, friert aber bei Kälte nicht ein, die Mindesttemperatur ist auf der Verpackung angegeben. Auch wenn das Frostschutzmittel stärker abgekühlt wird, verwandelt es sich in eine Art losen Schnee, der nicht zur Zerstörung der Heizkörper und des Kessels führt. Die Konzentrate werden entsprechend den Herstellerangaben mit Wasser verdünnt.
Beim Befüllen des Systems mit nicht gefrierenden Flüssigkeiten werden spezielle Druckpumpen verwendet. Dies ist ein Nachteil - es ist wünschenswert, das Gerät für den persönlichen Gebrauch zu haben. Rufen Sie den Meister an, um 200 - 300 gr aufzutanken. die verdampfte oder ausgetretene Flüssigkeit ist erheblich kostspielig.
Das Frostschutzrezept enthält Korrosionsschutzzusätze, die die Innenfläche von Rohren, Heizkörpern und Kesselwärmetauscher schützen.
Allgemeines Arbeitsprinzip
Das Funktionsschema eines jeden Heizsystems besteht darin, die Energie von verbranntem Gas, festem (flüssigem) Brennstoff oder Strom in Wärme umzuwandeln. Erwärmtes Wasser (Frostschutzmittel) gelangt durch Rohre in die Heizkörper, wo es Wärme an den Raum abgibt.
Schwerkraftsystem
Die Funktionsweise basiert auf den Gesetzen der Physik. Wenn die Konturen die natürliche Bewegung des Wassers ermöglichen, wird ein solches Schema als Gravitation bezeichnet.
Es ist äußerst schwierig, in Gravitationssystemen ohne den Einsatz zusätzlicher Pumpen eine Kontur eines warmen Bodens zu erstellen. Ein Fallen von Rohren im Boden um mehrere Millimeter führt zur Belüftung und zum Stillstand der Kühlmittelbewegung.
Die Dichte eines erwärmten Kühlmittels ist geringer als die eines kalten. Aufgrund des Dichteunterschiedes steigt das Wasser / Frostschutzmittel aus dem Kessel über die Zulaufsteigleitung (Durchmesser 60 - 80 mm) auf. Am oberen Ende des gesamten Systems ist ein offenes oder geschlossenes Ausdehnungsgefäß installiert.
Entlang des Umfangs der Räumlichkeiten des zweiten Stocks wird die obere Verdrahtungskontur verlegt. Ein Rohr mit einem Durchmesser von 40-50 mm wird mit einer Neigung von 2-3 cm pro Meter Länge montiert. An Stellen, an denen Heizkörper installiert sind, werden Rohre mit einem Durchmesser von 16 - 25 mm in die Verkabelung eingeschweißt. Durch sie fließt die Flüssigkeit in die Heizkörper. Anschließend gelangt das Kühlmittel in die Batterien im Erdgeschoss.
Auf der Höhe des Kessels oder etwas tiefer entlang des Gebäudeumfangs ist ein unterer Kreislauf (Rücklauf) verlegt, in dem gekühltes Wasser gesammelt wird.
Es ist möglich, einen Schwerkraftkreislauf ohne zusätzliche Einspritzpumpen in einer Höhe vom Kessel bis zum oberen Verteilerrohr von nicht mehr als 6-7 m auszustatten, was der Höhe eines zweistöckigen Hauses entspricht.
Der Kreislauf wird dort eingesetzt, wo der zum Betrieb der Pumpen benötigte Strom oft unterbrochen wird. Gaskessel sind in diesem Fall mit nichtflüchtigen Sicherheitsvorrichtungen ausgestattet.
Das gleiche Schema wird für Systeme mit Festbrennstoffkesseln benötigt. Bei Stromausfall stoppt die Zirkulation und das Holz/die Kohle erhitzt das Wasser weiter. Es ist möglich, den Betrieb eines Festbrennstoffkessels nur durch schnelles Entfernen des brennenden Brennstoffs zu stoppen, was äußerst problematisch ist. Es entsteht ein erhöhter Druck, der Rohre und Heizkörper zerstören kann.
Betrieb von Kreisläufen mit Zwangsumlauf
Für die Zwangsbewegung des Kühlmittels werden Umwälzpumpen verwendet.
An der Einmündung von "Rücklauf" und Kessel wird die Pumpe zugeschaltet - hier ist das Kühlmittel bereits gekühlt und die Pumpe arbeitet schonend. Am Austritt aus der Heizung erreicht die Temperatur des Kühlmittels 80 - 100 Grad, was die Lebensdauer der Ausrüstung stark verkürzt. Bei Kesseln mit eingebauter Pumpe ist alles nach dem richtigen Schema angeschlossen.
Das Wasserbewegungsmuster funktioniert nach folgendem Algorithmus:
- Nach dem Anlegen der Spannung schaltet sich die Pumpe ein und setzt das Kühlmittel in Bewegung.
- Der Kessel heizt das Wasser / Frostschutzmittel auf und der von der Pumpe erzeugte Druck drückt das Kühlmittel in die Kreisläufe.
- Heißes Wasser wird durch Rohre zu Heizkörpern geleitet, wo es abkühlt, die Luft erwärmt und in die "Rücklauf"-Rohre gelangt.
- Der Prozess geht in einen zyklischen Zustand über.
Es wurden unterschiedliche Verdrahtungsschemata entwickelt und werden in der Praxis eingesetzt, die für unterschiedliche Betriebsbedingungen optimal sind.
Nach dem Prinzip der Zuführung und Sammlung des Kühlmittels werden zwei Arten von Strukturen unterschieden: Ein- und Zweirohr. Im ersten Fall ähnelt das System dem gravitativen. Durch die Zuleitung wird das heiße Kühlmittel den Kühlern zugeführt. Das zweite Rohr sammelt das gekühlte Wasser und führt es zum Kessel zurück. Diese Option wird verwendet, wenn alte Kessel ohne Pumpen durch neue automatische Modelle ersetzt werden. In diesem Fall wird der Rohrleitungsplan nicht geändert. Das Kühlmittel wird durch die Steigleitung in den zweiten Stock gepumpt und fließt dann nach unten.
Zweirohrschemata
Bei der Anordnung großer Gebäude wird das Zweirohrschema verwendet. Heizkörper sind parallel geschaltet. Je nach Lage der Versorgungsrohre werden Schemata mit oberer und unterer Verkabelung unterschieden.
Die Heizkörperanschlusspläne für die obere und untere Verkabelung sind in der technischen Dokumentation angegeben. Ein falscher Anschluss führt zu Luftansammlungen oder zu einer geringen Effizienz des Geräts.
Vorteile des Zweirohrs:
- erfordert keine komplexen Berechnungen und Auswahl von Rohrdurchmessern;
- unabhängige Einstellung der Wärmeübertragung jedes Heizkörpers, wodurch Sie die Temperatur in jedem Raum einstellen und Energieressourcen sparen können;
- einfache Einrichtung und Inbetriebnahme;
- die Leistung der Pumpen ist gering;
- es gibt keine nennenswerten Druckverluste am Anfang und am Ende der Kreisläufe;
- die Temperatur des Kühlmittels ist in allen Kühlern des Kreislaufs ungefähr gleich;
- durch Schließen der Versorgungs- und Ablasshähne kann die Batterie zum Austausch oder zur Reparatur entfernt werden, ohne die gesamte Heizung abzuschalten;
- minimaler hydraulischer Widerstand von Rohrleitungen.
Der Nachteil ist der erhöhte Verbrauch an Rohren (für Vor- und Rücklauf). In Anbetracht der Kosten von Polypropylenrohren, der einfachen Installation und Reparatur kann dieser Nachteil vernachlässigt werden.
Beliebte Schaltpläne für Zweirohr-Heizsysteme: Sackgasse und Tichelman.
Das Sackgassenschema hat einen anderen Namen - mit der entgegenkommenden Bewegung des Kühlmittels. Das Schema ist in Abschnitte unterteilt. Das erwärmte Kühlmittel strömt durch das Rohr vom Kessel zur am weitesten entfernten Batterie, die durch das Rücklaufrohr zum Kessel zurückkehrt. Die Popularität ist durch die Einfachheit des Verständnisses gegeben, erfordert jedoch eine kompetente Berechnung und Konfiguration des Systems. Je weiter vom Kessel entfernt, desto dünner sollten die Rohre sein. Nach dem Start wird jeder Heizkörper mit Absperrventilen eingestellt. Eine falsche Einstellung kann dazu führen. Das gesamte Kühlmittel wird durch einen Kühler geleitet, der Rest bleibt kalt.
Die Tichelman-Schleife arbeitet mit der Vorbeibewegung des Kühlmittels. Die Verkabelung erfolgt mit Rohren gleichen Durchmessers. Druck und Temperatur des Kühlmittels in jedem der Kühler sind gleich, was den Abgleich vereinfacht. Regler können die Temperatur in jedem einzelnen Raum genau einstellen.
Systemanforderungen:
- Konturlänge bis 35 m.
- In ausgedehnten Bereichen werden Rohre mit großem Durchmesser (40 - 60 mm) verwendet und keine Thermostate installiert, da sie unbrauchbar werden.
- Der über 30 m lange Perimeter wird in mehrere Zonen unterteilt und die Strahlverkabelung montiert. Es wird auch Sammler genannt. Die Kosten für mehr Rohre werden durch ihren geringeren Durchmesser ausgeglichen. Ein 16-mm-Rohr reicht aus, um einen Heizkörper zu "speisen".
Jeder Heizkörper in dieser Ausführung lässt sich einfach auf den gewünschten Wärmeübergang einstellen.
Einrohrsysteme
Einrohrheizsysteme sind optimal für ein- und zweistöckige Gebäude mit bis zu 5 Heizkörpern in einem Kreislauf, eine größere Anzahl erfordert eine Feinabstimmung.Abzweigungen können den Druck in den Rohren verringern und einige Heizkörper erhalten nicht genug Wärme, um das Kühlmittel zu erwärmen.
Die Diagramme ermöglichen einen Anschluss von oben oder unten. Im zweiten Fall kann die Rohrleitung unter dem Boden versteckt werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass dadurch die Wärmeübertragung der Heizkörper leicht reduziert wird, da ein Teil der Energie für das Aufheizen des Estrichs aufgewendet wird.
Einrohr-Optionen werden mit einem offenen oder geschlossenen Ausdehnungsgefäß hergestellt.
Zu den Nachteilen der Schaltung gehören Schwierigkeiten beim Austauschen von Heizkörpern. Um die Funktionsfähigkeit zu erhalten, muss sofort ein Jumper anstelle der entnommenen Batterie installiert werden, da sonst die Systemeinstellung verletzt wird. Aus dem gleichen Grund werden zwischen Ein- und Auslass des Wärmetauschers Bypässe von Rohren mit kleinerem Durchmesser montiert.
Eines der beliebtesten Schemata ist "Leningrad". Verwenden Sie für die Verbindung ein diagonales (Kreuz) oder seitliches (einseitiges) Schema.
Bei der Auswahl von Heizkörpern klären sie, wie die Ausgänge für den Anschluss hergestellt werden - für den Boden oder die Seite. Eckadapter werden bei Bedarf gekauft. Es ist wichtig, die Empfehlungen des Herstellers zu befolgen.
Ausstattungsstufen und Bedienung
Wenn beschlossen wird, ein zweistöckiges Heizschema für ein Haus mit eigenen Händen zu erstellen, befolgen sie streng die Arbeitsreihenfolge.
- Berechnung des Heizleistungsbedarfs von Heizkörpern für jeden einzelnen Raum und Gesamtleistung. Zur Auswahl eines Kessels und der Anzahl der Batterien werden Informationen benötigt. Sie berücksichtigen die Lage von Türen und Fenstern in Bezug auf die Himmelsrichtungen, die Fläche und den Isolierungsgrad von Boden, Wänden und Böden.
- Erstellung eines Projekts - allgemein und etagenweise, Koordination der Installationsorte von Gasgeräten mit der liefernden Organisation. Zuteilung der benötigten elektrischen Leistung bei Verwendung von Strom.
- Auswahl und Kauf eines Kessels, Rohre, Wärmetauscher, Komponenten für die Montage eines einzelnen Systems.
- Anordnung von Rohrleitungen.
- Zusammenbau eines einzelnen Stromkreises, Crimpen.
- Erstinbetriebnahme und Einrichtung, Beseitigung von Undichtigkeiten.
Bei weiterem Betrieb im Arbeitsmodus werden folgende Arbeitsarten ausgeführt:
- Reinigung aller Komponenten von Staub und Schmutz;
- rechtzeitige Beseitigung von Leckagen;
- Entleerung von Heizkörpern, wenn die Temperatur einzelner Geräte sinkt;
- Druckkontrolle, rechtzeitiges Nachfüllen des Kühlmittels;
- Aufrechterhaltung des Flüssigkeitsstands im System das ganze Jahr über, auch während der Zwischentankzeit.
Die Kenntnis der möglichen Schemata zur Ausstattung eines zweistöckigen Hauses mit Heizung hilft, die richtige Wahl zu treffen, den Fortschritt der Installationsarbeiten zu überwachen und in Zukunft auf aufgetretene Störungen richtig zu reagieren.
