Standarddiagramme und Regeln zum Entwurf eines Heizsystems für ein einstöckiges Privathaus
Die Heizungsanlage in einem einstöckigen Haus kann nach verschiedenen Schemata installiert werden. Bei der Auswahl der optimalen Option werden das Projektbudget und die Verfügbarkeit von Brennstoffen berücksichtigt.
Sowie die Merkmale der Strukturelemente eines privaten Wohngebäudes: die Fläche der Anlage, die beim Bau verwendeten Materialien, das Vorhandensein eines Lagers für die Installation von Kesselanlagen.
Lassen Sie uns herausfinden, welche Regeln bei der Planung eines Heizsystems beachtet werden sollten und welche Maßnahmen vermieden werden sollten, um zukünftige Heizprobleme zu vermeiden.
Der Inhalt des Artikels:
- Anforderungen an die Einzelheizung
- Klassifizierung von Wärmeversorgungssystemen
- Merkmale der Kühlmittelzirkulation
- Einrohr-Heizsystem
- Zweirohr-Heizsystem
- Unterer und oberer Schaltplan
- Arten von horizontalen Zweirohr-Layoutsystemen
- Regeln für den Entwurf einer Heizungsanlage
- Welche Informationen benötigen Handwerker?
- Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema
Anforderungen an die Einzelheizung
Das Heizgerät muss so geplant werden, dass es zur architektonischen Gestaltung des Gebäudes passt. Die Lage aller Funktionselemente sollte für den Betrieb und die Durchführung geplanter Reparaturen möglichst günstig sein, ohne die strukturelle Integrität des Hauses zu beeinträchtigen.
Grundvoraussetzungen für moderne Heizsysteme:
- Energieeffizienz;
- einfache Installation und Wartung;
- hohe Wärmeübertragungsraten;
- vollständige/teilweise Unabhängigkeit vom Strom.
Bevor Sie mit der Planung einer Wärmeversorgung beginnen, müssen Sie die am besten geeignete auswählen wirtschaftliche Quelle thermischer Energie - Herd oder Kamin, Wasser-, Dampf-, Luft- oder Elektroheizung.
Und wir müssen uns noch für den grundlegenden Rohrleitungsplan für die Beheizung eines einstöckigen Privathauses entscheiden, die Leistung genau berechnen und die Belastung des Systems unter Berücksichtigung aller Merkmale objektiv beurteilen.
Eine ordnungsgemäß installierte Heizungsverteilungsleitung ermöglicht es, in kürzester Zeit eine gleichmäßige Lufterwärmung in allen Räumen eines Privathauses zu organisieren.
Klassifizierung von Wärmeversorgungssystemen
In einstöckigen Gebäuden, Hütten und Häusern werden autonome oder von externen Stromquellen abhängige Heizsysteme installiert. Erstere werden mit Flüssiggas, Diesel und Festbrennstoffen betrieben. Die zweiten erfordern den Anschluss an das Stromnetz oder die Hauptgasleitung.
Ein weiterer Unterschied zwischen den Wärmeversorgungsoptionen besteht in der Notwendigkeit der menschlichen Beteiligung am Betrieb der Geräte.
Automatisierte Systeme erfordern keine Überwachung rund um die Uhr oder manuelle Konfiguration. Die Aufrechterhaltung einer angenehmen Temperatur im Gebäudeinneren wird durch Thermostate und Temperatursensoren gewährleistet.
Diese Geräte überwachen regelmäßig Änderungen der Temperaturindikatoren, wodurch das Heizsystem alle Faktoren berücksichtigen kann, die sich direkt auf die Temperatur im Raum auswirken: Sonnenwärme, Strahlung von Haushaltsgeräten, Erwärmung durch Beleuchtungslampen usw.
Durch die Automatisierung ist es möglich, die Temperatur im Haus zu verschiedenen Tageszeiten zu ändern.
Bei der Klassifizierung von Heizungsanlagen werden folgende Merkmale berücksichtigt:
- Art des Kühlmittels — Luft, Wasser oder Dampf, kombiniert;
- Art des verwendeten Kraftstoffs — Gas, Strom, Torf, Holz, Pellets, Kohle;
- Methode zum Transport von Arbeitsflüssigkeit — mit Natur- und Zwangsumlauf;
- Fortschritt der Kühlmittelbewegung — Durchgang und Sackgasse;
- Methode zum Anschließen von Kesselanlagen — Einrohr- und Zweirohr-Layout;
- Schaltplan - mit vertikaler oder horizontaler Verteilerleitung, oben oder unten, kombiniert.
In Mehrfamilienhäusern dominiert das vertikale Verkabelungsmuster, während in einstöckigen Gebäuden eine horizontale Anordnung zu finden ist. Bei Neubauten von Hochhäusern überwiegen kombinierte Wärmeversorgungsmethoden.
Merkmale der Kühlmittelzirkulation
Es ist effektiv, Heizsysteme in privaten Flachbauten zu installieren mit flüssigem Kühlmittel. Dazu werden die Rohre mit Frostschutzmittel oder Wasser gefüllt.
Die Bewegung des Arbeitsmediums entlang des Heizkreislaufs kann im natürlichen oder erzwungenen Modus erfolgen. Das vom Wärmeerzeuger erwärmte Wasser gelangt in die Verteilerleitung und dann zu den Heizkörpern. Dieser Teil der Kontur wird Vorwärtshub genannt.
Nach dem Eintritt in die Batterien kühlt die Kühlflüssigkeit ab und wird zum Erhitzen schnell zum Kessel geleitet. Dieses Intervall wird als Rückhub bezeichnet. Um den Transport des Kühlmittels zu beschleunigen, ist im System eine Umwälzpumpe installiert.
Natürliche fließende Bewegung
Im Heizkreislauf sind horizontale Rohrleitungen geneigt, wodurch Bedingungen für die Bewegung des Arbeitsmediums unter dem Einfluss der Schwerkraft geschaffen werden.
Außerdem ist ein offener Ausgleichsbehälter installiert – ein spezieller Tank zur Aufnahme von überschüssigem Wasser, um den ordnungsgemäßen und sicheren Betrieb aller Komponenten des Versorgungsnetzes zu gewährleisten.
Heizungsanlagen arbeiten aufgrund der unterschiedlichen Dichte von erwärmtem und kaltem Kühlmittel im Naturumlauf. Den Gesetzen der Physik zufolge strömt heißes Wasser nach oben.
In einem geschlossenen Kreislauf verdrängen kalte Ströme zwangsläufig erwärmte Ströme und zwingen sie, sich in die entgegengesetzte Richtung zur Wärmequelle zu bewegen. Eine bewegte Flüssigkeit mit kinetischem Energiepotential durchströmt alle Batterien und gibt dabei Wärme ab. Nach der Rückkehr zur Kesselanlage wiederholt sich der Zyklus.
Damit die Schwerkraftkonstruktion voll funktioniert, wird der Kessel unterhalb der Mittelachse des Hauptkreislaufs installiert. Normalerweise wird der Wärmeerzeuger in einer Aussparung im Boden montiert, manchmal aber auch in Kellern, mit Ausnahme von Gasgeräten.
Die Zuleitung vom Kessel wird senkrecht auf den höchstmöglichen Punkt angehoben. Dadurch entsteht in einem geschlossenen Kreislauf zusätzlicher Raum für die Beschleunigung des Arbeitsmediums.
Die Anzahl notwendiger Absperrventile in Schwerkraftheizungsanlagen wird auf ein Minimum reduziert. An den Durchmesser der verlegten Rohre werden strenge Anforderungen gestellt – er muss mindestens 32 mm betragen.Da die Geschwindigkeit der Wasserbewegung im Kreislauf unbedeutend ist, werden zur Erhöhung der Heizeffizienz nur Rohre mit großem Durchmesser installiert.
Am einfachsten ist ein autonomes Heizsystem, dessen Funktionsprinzip auf der natürlichen Zirkulation der Kühlflüssigkeit basiert. Ein solches Hausheizungsprojekt ist in der Praxis einfach umzusetzen. Allerdings eignet sich diese Variante nur für kleine Privatgebäude, da die Länge des Heizkreises auf 30 Meter begrenzt ist.
Der Hauptvorteil von Schwerkraftsystemen ist die völlige Unabhängigkeit von Elektrizität. Lesen Sie mehr über Heizsysteme mit natürlicher Kühlmittelzirkulation Weiter.
Zwangsumlauf im System
Für private Gebäude mit einer Gesamtfläche von mehr als 60 Quadratmetern. m. Sie entwerfen eine Heizung mit Zwangstransport des Arbeitsmediums. In einem geschlossenen Kreislauf installieren Umwälzpumpeum eine beschleunigte Bewegung des heißen Kühlmittels zu den Heizkörpern und des gekühlten Kühlmittels zum Wärmeerzeuger zu gewährleisten.
Der Einbau der Rohre in das System kann ohne Gefälle in der horizontalen Ebene erfolgen. Wasser bewegt sich aufgrund des Druckunterschieds, der im Leitungsabschnitt zwischen Vor- und Rückfluss der Flüssigkeit auftritt.
Ein wesentlicher Nachteil eines Zwangssystems ist seine Energieabhängigkeit. Für eine konstante Wasserzirkulation im Kreislauf ist ein kontinuierlicher Betrieb der Pumpe erforderlich, deren Leistung direkt von der Stromversorgung abhängt.
Im Falle eines plötzlichen Stromausfalls ist das Gerät einfach nicht in der Lage, Flüssigkeit zu pumpen. Experten empfehlen daher zusätzlich den Einbau von Backup-Generatoren, die auch in unvorhergesehenen Situationen eine stabile und unterbrechungsfreie Wärmeversorgung gewährleisten können.
Solche Schemata können bei der Installation von Heizungen in Gebäuden jeder Größe verwendet werden. Sie müssen lediglich eine Umwälzpumpe mit geeigneter Leistung auswählen und für die Stromversorgung sorgen.
Einrohr-Heizsystem
Im Haus ist nur eine Hauptleitung unter oder über dem Boden installiert, wobei die Batterien in Reihe geschaltet sind. In einem solchen Heizkreis gibt es keine Aufteilung zwischen Vorlauf und Rücklauf.
Entlang des Umfangs eines einstöckigen Gebäudes wird nur ein Rundrohr mit einem Durchmesser von mindestens 32 mm verlegt, das herkömmlicherweise in zwei Hälften geteilt wird. Die den Wärmeerzeuger verlassende Hälfte wird als Vorlauf bezeichnet, der zweite Teil der Leitung als Rücklauf. Heizkörper/Konvektoren werden mithilfe eines geschweißten oder nahtlosen Rohrs mit kleinem Durchmesser im Kreislauf montiert.
Die Einrohrschaltung umfasst folgende Funktionselemente:
- Wärmeversorgungsquelle (Kessel);
- Heizkörper;
- Ausgleichsbehälter;
- Rohrführungselemente.
Die erhitzte Flüssigkeit strömt abwechselnd in die Heizkörper und gibt dabei jeweils einen Teil ihrer Wärme ab. Danach ist es bereits abgekühlt und wird für den nächsten Heizzyklus wieder in den Kessel zurückgeführt. Jede Batterie verliert Wärme und das letzte Element in der Kette bleibt im Vergleich zu den anderen das kälteste.
Es gibt mehrere Möglichkeiten, den Betrieb eines Einrohrsystems zu optimieren.Zusätzlich können Sie spezielle Thermostatventile für Wärmetauscher, Ausgleichsventile mit einstellbarem hydraulischem Widerstand oder kompakte Kugelhähne einbauen. Solche Geräte tragen dazu bei, die Wärmezufuhr zu den Batterien zu normalisieren.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Anzahl der Abschnitte jedes nachfolgenden Heizkörpers im Heizkreis zu erhöhen. Sie können auch eine Umwälzpumpe installieren. Die Pumpvorrichtung wird am Ende der Rücklaufleitung angeschlossen – der Stelle, an der das Arbeitsmedium die niedrigste Temperatur hat.
Die Einrohr-Heizungsvariante ist einfach zu installieren und in Betrieb zu nehmen. Der Wärmeverlust wird minimiert, da sich absolut die gesamte Kommunikation in den Wohnräumen eines Privathauses befindet.
Ein solches Schema kann in Form eines Systems mit horizontaler Verkabelung und erzwungener Bewegung des Kühlmittels oder eines vertikalen Heizungsnetzes mit natürlicher, erzwungener oder kombinierter Bewegung des Arbeitsmediums organisiert werden.
Wir empfehlen auch, unser anderes Material zu lesen, in dem wir ausführlich darüber gesprochen haben Einrohr-Heizsystem für ein Privathaus.
Horizontale Verkabelungsmethode
Die Verlegung der Versorgungsleitung in horizontaler Ebene erfolgt mit der erforderlichen Neigung in Bewegungsrichtung des erwärmten Wassers. In diesem Fall müssen alle Batterien rund um das Haus auf gleicher Höhe installiert werden. Für Luft aus den Heizkörpern ablassen Verwenden Sie Mayevsky-Wasserhähne oder automatische Entlüftungsgeräte.
Die horizontale Linie kann in die Bodenkonstruktion selbst eingebaut oder darüber montiert werden. Um Wärmeverluste zu vermeiden, ist es im ersten Fall notwendig, die Rohre zu isolieren.
Vertikale Verkabelungsmöglichkeit
In einem solchen System wird der Transport der Kühlflüssigkeit durch einen natürlichen Umlaufmodus sichergestellt, sodass keine zusätzliche Pumpe installiert werden muss. Energieunabhängigkeit ist der Hauptvorteil eines vertikalen Einrohr-Hausheizungssystems.
Bei dieser Verkabelungsmethode bewegt sich das auf eine bestimmte Temperatur erhitzte Arbeitsmedium durch das Steigrohr nach oben und gelangt anschließend über Verteilerrohre in die Batterien. Die Betriebseffizienz eines vertikal angeordneten Einrohrsystems wird durch die Installation der Hauptleitung im Gefälle sowie durch die Installation von Rohren mit großem Durchmesser erreicht.
Natürlich wird eine riesige Rohrleitung das Innere von Wohnzimmern nicht schmücken. Dieser offensichtliche Nachteil kann jedoch durch den Einbau von Zirkulationsgeräten in das System vermieden werden.
Zweirohr-Heizsystem
Der Hauptunterschied zwischen einem Zweirohr-Hausheizungssystem besteht darin, dass ein Rohr für die Wasserversorgung und ein anderes für die Wasserrückführung vorhanden ist. Darüber hinaus erhält der erste die heiße Flüssigkeit, während der zweite das bereits abgekühlte Kühlmittel zum Kessel leitet.
Jede Batterie wird sowohl von einer Vorlauf- als auch von einer Rücklaufleitung versorgt. Dadurch ist es möglich, die von den einzelnen Heizkörpern aufgenommene Wärmemenge zu regulieren. Wenn wir die Abkühlung des Kühlmittels in den Rohren nicht berücksichtigen, stellt sich heraus, dass alle Heizelemente Flüssigkeit mit der gleichen Temperatur erhalten.
Das Zweirohr-Heizschema umfasst:
- Wärmeerzeuger;
- Batterien;
- Ausgleichsbehälter;
- Rohre;
- Absperrventile und spezielle Vorrichtungen zur Luftableitung.
Vom Kessel zum Ausdehnungsgefäß verläuft eine Leitung mit Warmwasser. Anschließend wird es an die Verteilerleitung im Heizkreis angeschlossen. Darüber hinaus ist in den Tank ein Überlaufrohr eingeschnitten, um überschüssiges Kühlmittel umgehend in die Kanalisation abzuleiten.
Von der Unterseite der Wärmetauscher gehen Rohre aus, die zu einer Rücklaufleitung zusammengefasst sind. Dadurch gelangt das abgekühlte Kühlmittel zurück zum Kessel. Die Rücklaufleitung wird streng parallel zu den oberen Rohren verlegt. Es muss durch alle Räume verlaufen, in denen die Warmwasserversorgungsleitung installiert ist.
Zweirohr-Zwangssysteme gelten als die effizientesten für einstöckige Häuser und Hütten, können aber auch zweistöckige große Gebäude mit Wärme versorgen.
Und diese ermöglichen es Ihnen, den Raum gleichmäßig und sehr schnell aufzuwärmen und unterschiedliche Temperaturbedingungen in den Räumen aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus ermöglicht die Zweikreiskonstruktion nicht nur die Beheizung des Hauses, sondern auch die Warmwasserversorgung.
Geschlossene Heizsysteme mit Zwangsumlauf werden in zwei Ausführungen installiert – mit horizontaler und vertikaler Verkabelung.
Die erste Methode wird in einstöckigen Häusern mit langer Rohrleitung umgesetzt. In solchen Situationen ist der Anschluss von Wasserheizkörpern an einen Heizkreis mit horizontaler Verkabelung die optimale Lösung.
Bei der zweiten Verkabelungsmöglichkeit wird die Steigleitung vertikal angeordnet, was den Einsatz des Schemas auch in mehrstöckigen Gebäuden ermöglicht. In solchen Systemen sammelt sich keine Luft an, da die entstehenden Blasen sofort in vertikaler Richtung direkt in den Ausgleichsbehälter aufsteigen.
Unterer und oberer Schaltplan
Bei der Verteilung der Anlage nach unten wird die Hauptleitung im Keller oder Keller verlegt. Es ist auch möglich, Rohre unter dem Boden zu verlegen. Das Kühlmittel gelangt von unten nach oben in die Heizanlage.
Das Gasgemisch wird über eine spezielle Luftleitung abgeführt, die mit den Steigleitungen verbunden ist. Für unvorhergesehene Notfallsituationen sind die Rücklauf- und Versorgungssteigleitungen mit speziellen Absperrventilen ausgestattet.
Um ein Schema mit einer oberen Verteilungsleitung umzusetzen, wird das Ausdehnungsgefäß am höchsten Punkt der Rohrleitung montiert. Das Netzwerk ist an derselben Stelle verzweigt.
Arten von horizontalen Zweirohr-Layoutsystemen
Die gebräuchlichste Möglichkeit zur Beheizung eines einstöckigen Wohngebäudes ist eine Zweirohrheizung mit horizontaler Verkabelung.
Um einen solchen Heizkreis zu organisieren, werden folgende Schemata verwendet:
- T-Stück oder sonstiger Umfang;
- Kollektor, sonst radial.
Gemäß dem T-Stück-Schema werden die Rohre durch T-Stücke verbunden, die Rohrleitungen werden um den Raumumfang herum verlegt und in Reihe mit den Geräten verbunden. Das Kühlmittel im Perimetersystem fließt von einer Batterie zur anderen und kühlt dabei etwas ab.
Basierend auf der Bewegung des erwärmten und gekühlten Kühlmittels werden die T-Stück-Optionen in verbundene und gegenläufige T-Stücke unterteilt. In einem Sackgassenkreislauf bewegen sich heißes und gekühltes Wasser in unterschiedliche Richtungen. Dabei strömt das zugehörige erwärmte und verbrauchte Kühlmittel in eine Richtung.
IN Kollektorkreis Vom zentralen Organ des Systems, dem Kollektor, führen Rohre zu jedem der Heizkörper, wodurch das Kühlmittel gleichzeitig in alle Geräte gelangt.
Das Prinzip des Geräts ähnelt den Sonnenstrahlen, die von einem meist in der Mitte angeordneten Wärmestromverteiler ausgehen. Bei radialen Verdrahtungsarten bewegt sich das Kühlmittel nur in verschiedene Richtungen.
Regeln für den Entwurf einer Heizungsanlage
Mit einem gut durchdachten Projekt können Sie das effizienteste und multifunktionalste Wärmeversorgungssystem einführen.
Es muss unter den klimatischen Bedingungen des jeweiligen Standorts des einstöckigen Hauses reibungslos funktionieren und einfach zu bedienen sein.
Die Erstellung eines hochwertigen Projekts zur Beheizung eines einstöckigen Hauses und die genaue Berechnung der Systemparameter erfolgen nach einem konkreten Plan:
- Im ersten Schritt gilt es, eine technische Aufgabenstellung unter Berücksichtigung aller Anforderungen und Details an die Heizungsanlage zu formulieren.
- Der zweite Schritt besteht darin, Informationen über ein Privatgrundstück zu sammeln. Fachleute müssen alle Indikatoren heranziehen, um ein Diagramm des Heizkreises zu erstellen.
- Der nächste Schritt ist die Berechnung der Wärmeübertragung. Dazu müssen Sie Berechnungen durchführen und das optimale Heizkonzept auswählen, das den grundlegenden Baustandards und den individuellen Anforderungen des Kunden entspricht.
- Wenn alle Berechnungen abgeschlossen sind, werden Zeichnungen erstellt.
- Die letzte Phase ist die Planung und Lieferung des fertigen Heizsystemprojekts an den Kunden.
Die Hauptaufgabe des Entwurfs besteht darin, den richtigen Bereich der Heizgeräte zu berechnen und geeignete Rohrleitungsdurchmesser auszuwählen. Und bestimmen Sie auch die Leistung von Pumpgeräten, berechnen Sie die Einfügepunkte von Ventilen und Systemkomponenten. Daher ist es ratsam, den Prozess Fachleuten anzuvertrauen.
Wenn Sie die Berechnungen wirklich selbst durchführen möchten, empfehlen wir Ihnen, das Material zu lesen, in dem wir ein Beispiel durchgeführt haben Berechnung der Heizungsanlage für ein Privathaus.
Welche Informationen benötigen Handwerker?
Bevor mit den Installationsarbeiten begonnen wird, sollten Sie alle Nuancen mit Spezialisten besprechen und Ihre Vision der Heizungsanlage darlegen.
Meister müssen Folgendes bereitstellen:
- vollständige Informationen über die Materialien, aus denen das Dach, die Wandverkleidungen und die Fensterkonstruktionen des Gebäudes bestehen;
- einstöckiger Hausplan;
- Zeichnungen, in denen die Standorte der Sanitäreinheiten markiert sind.
Die Lebensdauer eines Wärmeversorgungssystems wird nicht nur von der Qualität der technischen Planung und der fachgerechten Installation beeinflusst, sondern auch von den ausgewählten Materialien, der installierten Kesselausrüstung sowie dem rationellen Einsatz von Heizelementen.
Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema
Das Video zeigt ein 3D-Diagramm, Design und Installation einer Einrohrheizung in einem einstöckigen Privathaus:
Eine schematische Darstellung eines Zweirohr-Polypropylen-Heizsystems, der korrekte Anschluss der Kesselausrüstung und die Installation von Heizkörpern werden im Video demonstriert:
Das Video beschreibt detailliert ein typisches Heizprojekt und die Berechnung von Wärmeverlusten:
Moderne Wärmeversorgungssysteme sind ein wesentlicher Bestandteil des Funktionierens von Privathäusern, Ferienhäusern und anderen Bauprojekten. Eine professionell ausgeführte Planung ist der Schlüssel für einen effizienten, zuverlässigen und langfristig störungsfreien Betrieb eines einzelnen Wärmenetzes.
Wenn Sie nach der Lektüre des Materials Fragen zum Thema des Artikels haben, können Sie diese im folgenden Block stellen. Dort können Sie Ihren Kommentar hinterlassen oder Ihre eigenen Erfahrungen mit anderen Seitenbesuchern teilen.
Guten Tag.Ich habe ein einstöckiges Privathaus. Ich möchte eine Zweirohrheizung aus einem Holzkessel installieren. Das obere Rohr (Versorgung) verläuft unter der Decke.
Welche Installationsnuancen gibt es und wo sollte ein Membranausdehnungsgefäß installiert werden? Werden Entlastungs- und Rückschlagventile benötigt und wo werden sie installiert? Ist auch ein Ventil zum Entlüften am V.M.-Punkt erforderlich? Vielen Dank im Voraus.