So berechnen Sie eine Wärmepumpe: Berechnungsbeispiele und Regeln für die Geräteauswahl
Eine Umwälzpumpe ist ein kleines Gerät, dessen Hauptaufgabe darin besteht, den Betrieb zu verbessern und die Leistung des Heizsystems zu steigern. Es schneidet direkt in die Rohrleitung und optimiert so die Bewegungsgeschwindigkeit des Kühlmittels. Dadurch heizt sich auch ein Haus mit großer Wohnfläche schnell genug auf.
Um das optimale Modell zu kaufen, müssen Sie herausfinden, wie Sie eine Heizungspumpe berechnen und auf welche Nuancen Sie bei der Auswahl achten müssen. Diesen Themen ist unser Artikel gewidmet. In diesem Material haben wir uns ein Beispiel für Geräteberechnungen angesehen und uns mit dem Funktionsprinzip und den wichtigsten Pumpentypen befasst.
Darüber hinaus haben wir Empfehlungen für die Auswahl, Installation und den sicheren Betrieb von Pumpanlagen gegeben und den Artikel mit Bildern, Fotos und passenden Videos mit der Berechnung der erforderlichen Leistung des Geräts sowie Tipps für dessen Installation im Heizkreislauf versehen.
Der Inhalt des Artikels:
Funktionsprinzip und Zweck der Pumpe
Das Hauptproblem für Bewohner der obersten Stockwerke von Mehrfamilienhäusern und Besitzer von Landhäusern sind kalte Heizkörper.Im ersten Fall erreicht das Kühlmittel einfach nicht ihr Zuhause und im zweiten Fall werden die entferntesten Abschnitte der Rohrleitung nicht erwärmt. Und das alles ist auf Unzulänglichkeit zurückzuführen Druck.
Wann sollte eine Pumpe verwendet werden?
Die einzig richtige Lösung in einer Situation mit unzureichendem Druck wäre die Modernisierung des Heizsystems mit einem unter dem Einfluss der Schwerkraft zirkulierenden Kühlmittel. Hier hilft der Einbau einer Pumpe. Grundlegende Schemata zur Organisation der Heizung mit Pumpenzirkulation hier rezensiert.
Diese Option wird auch für Eigentümer von Privathäusern von Nutzen sein und ihnen ermöglichen, die Heizkosten deutlich zu senken. Ein wesentlicher Vorteil einer solchen Zirkulationsausrüstung ist die Möglichkeit, die Geschwindigkeit des Kühlmittels zu ändern. Die Hauptsache ist, die maximal zulässigen Werte für den Rohrdurchmesser Ihrer Heizungsanlage nicht zu überschreiten, um übermäßige Geräusche beim Betrieb des Geräts zu vermeiden.
So beträgt die Geschwindigkeit für Wohnräume ab einem Rohrnenndurchmesser von 20 mm 1 m/s. Wenn Sie diesen Parameter auf den höchsten Wert einstellen, können Sie das Haus in kürzester Zeit aufwärmen, was wichtig ist, wenn die Eigentümer nicht da sind und das Gebäude Zeit zum Abkühlen hatte. Dadurch erhalten Sie mit minimalem Zeitaufwand die maximale Wärmemenge.
Funktionsprinzip des Gerätes
Die Zirkulationseinheit arbeitet mit einem Elektromotor. Es nimmt erhitztes Wasser von einer Seite auf und drückt es auf der anderen Seite in die Rohrleitung. Und von dieser Seite kommt wieder eine neue Portion und alles wiederholt sich.
Aufgrund der Zentrifugalkraft bewegt sich das Kühlmittel durch die Rohre des Heizsystems.Der Betrieb einer Pumpe ähnelt ein wenig dem Betrieb eines Ventilators, nur zirkuliert er nicht Luft im Raum, sondern Kühlmittel durch eine Rohrleitung.
Der Körper des Geräts besteht notwendigerweise aus korrosionsbeständigen Materialien, und für die Herstellung der Welle, des Rotors und des Rads mit Schaufeln wird üblicherweise Keramik verwendet.
Haupttypen von Wärmepumpen
Alle von den Herstellern angebotenen Geräte sind in zwei große Gruppen unterteilt: Pumpen vom Typ „Nass“ oder „Trocken“. Jeder Typ hat seine eigenen Vor- und Nachteile, die bei der Auswahl berücksichtigt werden müssen.
Nassgeräte
Wärmepumpen, sogenannte „Nasspumpen“, unterscheiden sich von ihren Gegenstücken dadurch, dass ihr Laufrad und ihr Rotor in einer Thermoflüssigkeit angeordnet sind. In diesem Fall befindet sich der Elektromotor in einem geschlossenen Kasten, in den keine Feuchtigkeit eindringen kann.
Diese Option ist eine ideale Lösung für kleine Landhäuser. Solche Geräte zeichnen sich durch ihre Laufruhe aus und erfordern keine sorgfältige und häufige Wartung. Darüber hinaus sind sie leicht zu reparieren und anzupassen und können bei einem stabilen oder leicht schwankenden Wasserdurchfluss verwendet werden.
Was die Nachteile angeht, zeichnet sich die oben genannte Kategorie durch eine geringe Leistung aus. Dieser Nachteil ist auf die Unmöglichkeit zurückzuführen, eine hohe Dichtheit der das Kühlmittel und den Stator trennenden Hülse zu gewährleisten.
„Trockene“ Geräte
Diese Gerätekategorie zeichnet sich dadurch aus, dass der Rotor keinen direkten Kontakt mit dem von ihm gepumpten erhitzten Wasser hat.Der gesamte Arbeitsteil des Geräts ist durch Gummischutzringe vom Elektromotor getrennt.
Das Hauptmerkmal solcher Heizgeräte ist ihre hohe Effizienz. Diesem Vorteil steht jedoch ein erheblicher Nachteil in Form einer hohen Geräuschentwicklung gegenüber. Das Problem wird gelöst, indem das Gerät in einem separaten Raum mit guter Schalldämmung aufgestellt wird.
Bei der Auswahl ist zu berücksichtigen, dass eine „trockene“ Pumpe Luftturbulenzen erzeugt, sodass kleine Staubpartikel aufsteigen können, was sich negativ auf die Dichtelemente und damit auf die Dichtheit des Geräts auswirkt.
Die Hersteller haben dieses Problem folgendermaßen gelöst: Beim Betrieb des Geräts bildet sich zwischen den Gummiringen eine dünne Wasserschicht. Es wirkt als Schmiermittel und verhindert die Zerstörung von Dichtungsteilen.
Geräte wiederum werden in drei Untergruppen unterteilt:
- Vertikale;
- Block;
- Konsole
Die Besonderheit der ersten Kategorie ist die vertikale Anordnung des Elektromotors. Der Kauf einer solchen Ausrüstung lohnt sich nur, wenn Sie planen, eine große Menge Thermoflüssigkeit zu pumpen. Blockpumpen werden auf einer ebenen Betonoberfläche installiert.
Konsolengeräte zeichnen sich dadurch aus, dass sich das Saugrohr an der Außenseite des Spiralgehäuses befindet, während sich das Auslassrohr auf der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses befindet.
Wir haben ausführlicher über den Aufbau und das Funktionsprinzip von Pumpen gesprochen In diesem Artikel.
Worauf ist bei der Auswahl einer Pumpe zu achten?
Die Auswahl einer Pumpe für die autonome Heizung sollte auf der Grundlage der hydraulischen Eigenschaften des Heizsystems eines Landhauses erfolgen. Daher müssen Sie vor dem Ladenbesuch die optimale Wärmemenge berechnen, die erforderlich ist, um eine angenehme Temperatur in den Räumen aufrechtzuerhalten.
Kompetent ausführen hydraulische Berechnung Zusätzliche Informationen, mit denen Sie sich vertraut machen müssen, werden hilfreich sein. Oder Sie lassen sich von einem kompetenten Spezialisten beraten.
Die optimale Wärmemenge für ein bestimmtes Objekt wird von vielen Faktoren beeinflusst:
- Material für den Bau und die Isolierung von Wänden;
- Klimabedingungen;
- Merkmale von Decken und Böden;
- Vorhandensein von Thermostatventilen;
- Eigenschaften der in der Hütte installierten doppelt verglasten Fenster.
Bei der Auswahl einer Pumpe zur autonomen Heizung sollte besonderes Augenmerk auf den Anwendungsbereich eines bestimmten Modells, die Anzahl der Geschwindigkeiten und den Geräuschpegel gelegt werden. Auch der Hersteller und der Preis der Geräte spielen eine wichtige Rolle.
Kriterium Nr. 1 – Anwendungsbereich der Ausrüstung
In den meisten Fällen raten Experten zum Einbau von Heizungspumpen, deren Rotoren vollständig in das Kühlmittel eintauchen. Neben einem niedrigen Geräuschpegel bewältigen diese Gerätetypen auch höhere Belastungen erfolgreicher.
Dadurch hält ein System mit „nassen“ Geräten länger, ist einfacher zu reparieren und erfordert keine übermäßige Aufmerksamkeit.
Bevorzugen Sie Modelle, die langlebigen Stahl und Lager verwenden und deren Schaft aus Keramik besteht. Ihr Vorteil liegt in ihrer Lebensdauer, die mindestens zwei Jahrzehnte beträgt.
Wenn die Wahl auf eine „nasse“ Heizungspumpe gefallen ist, müssen Sie berücksichtigen, dass diese nicht in das Heizsystem eines offenen Ferienhauses eingebaut werden sollte. Tatsächlich enthält in diesem Fall das erhitzte Wasser, das den Mechanismus schmiert, verschiedene Verunreinigungen.
Beispielsweise können Mikropartikel aus Sand den Spalt zwischen Rotor und Stator verstopfen, was zu einem schnellen Ausfall der Pumpe führt.
In offenen Systemen können solche Geräte jahrelang funktionieren. Darüber hinaus ist keine spezielle Wartung erforderlich.
Kriterium Nr. 2 – Berechnung der optimalen Leistung
Die Leistung einer Pumpe, die für den Betrieb in einer Heizungsanlage ausgelegt ist, kann unabhängig berechnet werden. Dazu benötigen Sie die Gesamtlänge der Rohrleitung, durch die das Gerät das Kühlmittel pumpt.
Pro 10 Meter Länge nehmen wir 0,6 Meter Gerätedruck auf. Für ein kleines Haus mit einer Heizkreislänge von 70 Metern benötigen Sie also eine Pumpe mit einem Druck von 4,2 Metern.
Sie können den umgekehrten Weg gehen und diesen Indikator mit der Formel berechnen:
Q = 0,86*R/TF-TR,
Wo:
- R — der Wärmebedarf des Raumes;
- TF Und TR zeigen die Temperatur des Kühlmittels an, wenn es dem System zugeführt bzw. an seinem Auslass zugeführt wird. Die verwendeten Werte sind Grad Celsius.
In europäischen Ländern werden für den R-Parameter überwiegend zwei Werte verwendet: 100 W/m2 - für ein Haus mit einer oder zwei Wohnungen und 70 W/m2 - für Mehrfamilienhäuser.
Die obige Methode ist nur eine von vielen Möglichkeiten, die optimale Leistung einer Umwälzpumpe zu berechnen. Nur ein qualifizierter Fachmann kann die genauesten Berechnungen durchführen.
Kriterium Nr. 3 – Anzahl der Geschwindigkeiten und Pumpengeräusch
Das Hauptmerkmal moderner Pumpenmodelle ist die Möglichkeit, sie individuell anzupassen. Sie können die Leistung regulieren, indem Sie die Geschwindigkeit des Geräts ändern.
Heutzutage sind die Modelle mit drei Geschwindigkeiten am weitesten verbreitet. Dadurch können Sie Wohnräume bei einem plötzlichen Kälteeinbruch schnellstmöglich aufheizen und im Falle einer Erwärmung die Leistung des Gerätes reduzieren und so Energie sparen.
Wenn Sie Geräte kaufen müssen, die möglichst wenig Lärm erzeugen, ist eine Pumpe vom „nassen“ Typ die beste Wahl.
Wenn Sie ein Gerät mit „trockenem“ Rotor installieren, hören Sie während des Betriebs ein Fremdgeräusch, das durch die Drehung des Lüfters entsteht, der den Elektromotor kühlt. Daher ist es besser, ein solches Gerät in einem separaten Raum zu installieren und für ein Wohnzimmer etwas weniger lautes zu wählen.
Fremdgeräusche, die beim Start auftreten, weisen nicht immer auf eine Fehlfunktion hin. Dies liegt häufig daran, dass Luft im Heizsystem verbleibt.Um dieses Problem zu beheben, wird empfohlen, dies vor dem Start zu tun entleeren Verwendung spezieller Ventile.
Kriterium Nr. 4 – Hersteller und Preis der Ausrüstung
Nachdem alle notwendigen Berechnungen durchgeführt wurden, können Sie mit der Durchsicht des Katalogs mit Umwälzpumpen beginnen. Es ist besser, eine Bestellung bei den Webressourcen aufzugeben, die über ein durchdachtes Produktfiltersystem verfügen. So können Sie schnell Modelle mit optimalen Eigenschaften finden.
Der aktuelle Markt bietet eine große Auswahl an Pumpen für Heizungsanlagen. Hunderte Hersteller sagen, dass ihre Produkte zuverlässig, hochwertig und langlebig sind. Doch nicht immer stimmen die angegebenen Eigenschaften mit den tatsächlichen überein. Daher ist es besser, Geräte von Herstellern zu bestellen, die sich auf der ganzen Welt einen Namen gemacht haben.
Die folgenden Marken sollten in die Liste der bekannten und zuverlässigen Unternehmen aufgenommen werden, die Pumpen für Heizungsanlagen herstellen:
- Halm;
- Wilo;
- Ebara;
- TUPFEN;
- AlfaStar;
- Pedrolo;
- Grundfos.
Die Kosten für Einheiten zur Organisation der Zwangsförderung von Kühlmittel hängen vollständig von der Leistung, dem Pumpentyp und der Marke ab. Typischerweise liegt der Preis für die Ausrüstung zwischen 60 und 220 US-Dollar. Wir empfehlen Ihnen, es zu lesen Top-Ten-Pumpen zum Heizen je nach Benutzer.
Inländische Hersteller stellen keine Haushaltsgeräte her, sondern bieten nur Modelle an, die für den industriellen Einsatz bestimmt sind.
Merkmale der Installation der Umwälzpumpe
Um einen effizienten Betrieb des Heizsystems zu gewährleisten, sollten Sie den richtigen Ort im Heizring für die Installation der Geräte wählen. Es wird empfohlen, den Bereich zu finden, in dem im Kühlmittelansaugbereich immer ein übermäßiger Wasserdruck beobachtet wird. Es gibt verschiedene Methoden, mit denen dieser Zustand künstlich erreicht werden kann.
Die erste Methode besteht darin, das Ausdehnungsgefäß gegenüber dem höchsten Abschnitt der Rohrleitung um 0,8 m anzuheben. Dies kann nur in einem Haus umgesetzt werden, in dem die Decken dies zulassen. Eine gute Lösung wäre die Installation eines Ausdehnungsgefäßes auf dem Dachboden. In diesem Fall müssen Sie jedoch mit der Dämmung des Daches beginnen, um unnötigen Wärmeverlust zu vermeiden.
Die zweite Methode besteht darin, ein Rohr vom Ausgleichsbehälter vom Versorgungssteigrohr zu verlegen und es an der Stelle abzuschneiden, an der sich in der Nähe das Saugrohr der Pumpe befindet. Dadurch ist es möglich, einfach ideale Bedingungen für die Organisation der Zwangsförderung von Warmwasser im Heizsystem des Hauses zu schaffen.
Es werden detaillierte Empfehlungen für die Installation der Pumpe, ein Rohrleitungsdiagramm und eine Schritt-für-Schritt-Installationsanleitung bereitgestellt. im nächsten Artikel.
Regeln und Nuancen des Gerätebetriebs
Eine Umwälzpumpe kauft man erst in ein oder zwei Jahren. Daher muss jeder Besitzer eines Landhauses dafür sorgen, dass die Ausstattung viele Jahre lang funktionstüchtig ist.Zuverlässigkeit und korrekter Betrieb des Gerätes können nur durch korrekte und rechtzeitige Wartung erreicht werden.
Die Liste der Grundregeln für den Betrieb einer Heizungspumpe muss folgende Aspekte umfassen:
- Es ist verboten, das Gerät ohne Versorgung einzuschalten.
- Stellen Sie sicher, dass das Gerät geerdet ist.
- Stellen Sie sicher, dass sich der Elektromotor nicht über den zulässigen Wert erwärmt.
- Überprüfen Sie den Anschluss im Klemmenkasten auf Beschädigungen. Alle Kabel müssen vollständig trocken sein.
- Stellen Sie sicher, dass beim Starten des Geräts keine Fremdgeräusche oder Vibrationen auftreten.
- Das Gerät muss mit dem vom Hersteller empfohlenen Kühlmitteldurchfluss betrieben werden.
- Es ist verboten, die Umwälzpumpe ohne Wasser zu betreiben.
Wenn das Gerät längere Zeit nicht genutzt wird, wird empfohlen, es jeden Monat für 10 bis 30 Minuten einzuschalten. Diese einfache Regel hilft, Oxidation und damit ein Blockieren der Welle zu vermeiden.
Besonderes Augenmerk muss auf die Temperatur gelegt werden Kühlmittel. Die Temperatur sollte 60-65 Grad Celsius nicht überschreiten. Wenn Sie diese Regel vernachlässigen, kommt es zu Ablagerungen in den Rohren und im Inneren der Pumpe, die sich negativ auf den Betrieb des gesamten Heizsystems auswirken.
Häufige Pannen
Das häufigste Problem, das zum Ausfall von Geräten führt, die das erzwungene Pumpen von Kühlmittel ermöglichen, ist ihre längere Ausfallzeit.
Am häufigsten wird die Heizung im Winter aktiv genutzt und in der warmen Jahreszeit ausgeschaltet.Da das Wasser darin jedoch nicht sauber ist, bilden sich mit der Zeit Ablagerungen in den Leitungen. Aufgrund der Ansammlung von Härtesalzen zwischen Laufrad und Pumpe funktioniert das Gerät nicht mehr und kann ausfallen.
Das obige Problem kann ganz einfach gelöst werden. Dazu müssen Sie versuchen, das Gerät selbst zu starten, indem Sie die Mutter abschrauben und die Pumpenwelle manuell drehen. Oft ist diese Aktion mehr als genug.
Sollte das Gerät immer noch nicht starten, bleibt nur die Demontage des Rotors und die anschließende gründliche Reinigung der Pumpe von angesammelten Salzablagerungen.
Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema
Das Video erzählt von der Berechnung der Leistung von Umlaufgeräten:
Die richtige Installation ist der Schlüssel zu einer hervorragenden Leistung jedes Geräts. Merkmale der Installation einer Wärmepumpe im Video:
Ein Heizsystem, bei dem eine Pumpe zur Organisation der Kühlmittelbewegung eingesetzt wird, hat viele Vorteile. Um es jedoch genau zu installieren, müssen Sie ein wenig Zeit damit verbringen, die Nuancen zu analysieren und die Ausrüstung auszuwählen. Nur so können Sie Ihr Zuhause wirklich warm und gemütlich machen.
Sie möchten Ihr Heizsystem um eine Pumpe erweitern, sind sich aber bei der Berechnung unsicher? Stellen Sie Ihre Fragen im Kommentarbereich – unsere Experten werden versuchen, Ihnen zu helfen.
Oder möchten Sie unser Material mit nützlichen Kommentaren ergänzen? Oder eine andere Möglichkeit zur Berechnung der Heizungspumpe vorschlagen? Schreiben Sie Ihre Kommentare und Empfehlungen unter diesen Artikel.
Ich habe eine Standard-Umwälzpumpe in die Heizungsanlage eingebaut. Das Haus ist unterkellert, sodass die gesamte Hauptanlage vorhanden ist. Das Gerät wurde im Abstand von 1 Meter vor dem Kessel installiert.Es kommt nicht mit erhitztem Wasser in Berührung, daher mache ich mir keine Sorgen um die Lebensdauer der Dichtungen, des Rotors und der Lager. Das abgekühlte Kühlmittel wird von der Pumpe in den Kessel gedrückt und gelangt von dort in aufbereiteter Form in das System. Berücksichtigen Sie beim Anschließen lediglich die Tatsache, dass Sie es richtig installieren müssen, damit die Wasserzufuhr in die gewünschte Richtung (nicht in die entgegengesetzte Richtung) erfolgt. Es arbeitet leise, fast unhörbar.
Tatsächlich verwenden nur Energieingenieure Formeln zur Berechnung der Leistung, wenn sie große Versorgungs- oder Industriesysteme entwerfen. Bei Privathäusern erfolgt die Auswahl nach Erfahrung, da es dort nur wenige Möglichkeiten gibt. Die Fläche von Privathäusern variiert kaum, normalerweise 300-500 Quadratmeter, zwei Etagen (mit Dachboden oder Keller). Nehmen Sie einfach eine Pumpe, die zum Durchmesser der Rohrleitungen passt, und stellen Sie mit dem Regler die gewünschte Leistung ein.