Funktionsweise von Heizungsanlagen mit Umwälzpumpe: Organigramme

Selbst erfahrene Handwerker sind nicht immer in der Lage, eine natürliche Bewegung des Kühlmittels entlang des Heizkreislaufs sicherzustellen.Es kommt vor, dass Wasser durch das System fließt, aber nicht genügend Wärme in das Haus gelangt.

Besitzer von Privathäusern bevorzugen zunehmend die Installation von Heizsystemen mit Pumpenumwälzung, die sehr vielfältig und komfortabel sind. In diesem Artikel haben wir die grundlegenden Schemata zur Organisation der Zwangsheizung untersucht und das Material durch visuelle Illustrationen und Fotos ergänzt.

Wir haben auch nützliche Videos mit Empfehlungen von Spezialisten für die Installation von Pumpgeräten für ein Heizsystem ausgewählt. Dadurch können Sie die Problematik der Installation der Pumpe im Detail verstehen.

Das Funktionsprinzip des Systems mit Zwang

Eine Umwälzpumpe ist ein kleines elektrisches Gerät, das äußerst einfach aufgebaut ist. Im Inneren des Gehäuses befindet sich ein Laufrad, das rotiert und dem durch das System zirkulierenden Kühlmittel die nötige Beschleunigung verleiht. Der für die Rotation sorgende Elektromotor verbraucht sehr wenig Strom, nur 60-100 W.

Das Vorhandensein eines solchen Geräts im System vereinfacht dessen Design und Installation erheblich. Die erzwungene Zirkulation des Kühlmittels ermöglicht den Einsatz von Heizungsrohren mit kleinem Durchmesser und erweitert die Möglichkeiten bei der Auswahl eines Heizkessels und von Heizkörpern.

Sehr oft wurde ein System ursprünglich mit der Erwartung erstellt natürliche Zirkulation, funktioniert aufgrund der geringen Geschwindigkeit der Kühlmittelbewegung durch die Rohre unbefriedigend, d.h. niedriger Zirkulationsdruck. In diesem Fall hilft der Einbau einer Pumpe, das Problem zu lösen.

Sie sollten sich jedoch nicht zu sehr von der Geschwindigkeit des Wassers in den Rohren beeinflussen lassen, da diese nicht übermäßig hoch sein sollte. Andernfalls kann es im Laufe der Zeit passieren, dass die Struktur dem zusätzlichen Druck, für den sie nicht ausgelegt ist, einfach nicht mehr standhält.

Kann in Systemen mit natürlichem Kühlmittelkreislauf ein offener Ausgleichsbehälter eingesetzt werden, so ist in Zwangskreisläufen einem geschlossenen, dichten Behälter der Vorzug zu geben

Für Wohngebäude werden folgende maximale Geschwindigkeitsbegrenzungen für die Kühlmittelbewegung empfohlen:

• bei einem Rohrnenndurchmesser von 10 mm - bis 1,5 m/s;
• bei einem Rohrnenndurchmesser von 15 mm - bis 1,2 m/s;
• bei einem Rohrnenndurchmesser von 20 mm oder mehr - bis 1,0 m/s;
• für Wirtschaftsräume von Wohngebäuden – bis zu 1,5 m/s;
• für Nebengebäude - bis zu 2,0 m/s.

In Anlagen mit Naturumlauf Ausgleichsbehälter normalerweise beim Aufschlag platziert. Wenn die Konstruktion jedoch um eine Umwälzpumpe ergänzt wird, empfiehlt es sich in der Regel, den Speicher in die Rücklaufleitung zu verlegen.

Der Aufbau der Umwälzpumpe ist sehr einfach; die Aufgabe dieser Vorrichtung besteht darin, dem Kühlmittel eine ausreichende Beschleunigung zu verleihen, um den hydrostatischen Widerstand des Systems zu überwinden

Außerdem sollten Sie statt eines offenen Tanks einen geschlossenen installieren.Nur in einer kleinen Wohnung, in der die Heizungsanlage kurz und einfach aufgebaut ist, kann man auf eine solche Umrüstung verzichten und das alte Ausdehnungsgefäß nutzen.

Berechnungen für Zwangsheizungssysteme

Ein ordnungsgemäß organisiertes Zwangsumlaufsystem erfordert komplexe technische Berechnungen. Mit einigen Formeln können Sie jedoch den Zustand der Anlage beurteilen und eine genauere Vorstellung von den erforderlichen Änderungen erhalten, insbesondere wenn es sich um ein kleines Haus oder eine kleine Wohnung handelt. Die Leistung von Heizgeräten wird in der Regel anhand der Größe der zu beheizenden Räume ausgewählt.

Hersteller empfehlen normalerweise, dass der Kühlmitteldurchfluss, gemessen in Litern pro Minute, der Anzahl der Kilowatt Kesselleistung entspricht. Das bedeutet, dass für einen 40-W-Kessel der am besten geeignete Kühlmitteldurchfluss 40 l/min beträgt.

Ebenso wird der Wasserverbrauch für einen einzelnen Raum oder eine Raumgruppe berechnet. In diesem Fall orientieren sie sich an der Gesamtleistung der vor Ort installierten Heizkörper.

Die Geschwindigkeit, mit der sich das Kühlmittel entlang der Kontur des Heizsystems bewegt, hängt maßgeblich davon ab, wie richtig der Durchmesser der Rohre gewählt wird

Der Durchmesser der Heizungsrohre richtet sich nach dem ermittelten Kühlmitteldurchfluss:

• bei einem Durchfluss von 5,7 l/min sind Halbzollrohre erforderlich;
• bei einem Durchfluss von 15 l/min sind Dreiviertel-Zoll-Rohre erforderlich;
• bei einem Durchfluss von 30 l/min sind Zollrohre erforderlich;
• Bei einem Durchfluss von 53 l/min sind Rohre von 1,5 Zoll erforderlich;
• bei einem Durchfluss von 83 l/min sind 1,5-Zoll-Rohre erforderlich;
• bei einem Durchfluss von 170 l/min sind 2-Zoll-Rohre erforderlich;
• Bei einem Durchfluss von 320 l/min sind 2,5-Zoll-Rohre usw. erforderlich.

Um die Parameter einer geeigneten Umwälzpumpe zu bestimmen, ist es notwendig, die Länge des gesamten Heizkreises zu messen, an den sie angeschlossen wird. Für ein zehn Meter langes System wird eine Pumpenhöhe von 0,6 m benötigt. Durch einfache Berechnungen stellen wir fest, dass für ein 60 Meter langes System eine Pumpe von 3,6 m benötigt wird.

Diese Parameter gelten jedoch nur für ein System, bei dem der Rohrdurchmesser wie oben angegeben richtig gewählt ist. Wenn zu schmale Rohre verwendet werden, ist eine leistungsstärkere Pumpe erforderlich, um den überschüssigen hydraulischen Druck zu überwinden, der aufgrund falscher Rohrauswahl im System entsteht.

Wir haben detaillierte Empfehlungen zur Auswahl einer Umwälzpumpe gegeben In diesem Artikel.

Um Luft aus einem geschlossenen System zu entfernen, ist ein automatischer Entlüfter oder eine mechanische Vorrichtung zum Entfernen überschüssiger Luft, ein Mayevsky-Ventil, erforderlich. Diese Geräte sind in Heizkreisläufen notwendig und helfen, das Problem der Luftigkeit zu vermeiden. Solche Geräte werden an Heizkörpern, an Versorgungssteigleitungen sowie in Problembereichen komplexer Heizkreisläufe installiert.

Diese Regel gilt auch in umgekehrter Richtung: Sind die Rohre breiter als in der Norm gefordert, sollte die Auslegungsleistung der Umwälzpumpe reduziert werden.

Ein wichtiger Bestandteil von Zwangsheizsystemen ist die Sicherheitsgruppe:

Experten empfehlen den Kauf nicht eines, sondern gleich zweier solcher Geräte. Einer ist der Haupt- und der zweite ist in Reserve. Es kann am Bypass installiert oder in der Speisekammer aufbewahrt werden.

Die Umwälzpumpe ist in der Regel störsicher, reagiert jedoch empfindlich auf die Wasserqualität im Heizkreislauf. Um den Betrieb von Heizgeräten zu verlängern, ist es sinnvoll, für eine Filterung des Kühlmittels und rechtzeitige Maßnahmen zu sorgen Spülen des Systems.

Schemata von Systemen mit Pumpenzirkulation

Zwangsumlaufheizungen unterscheiden sich wie folgt:

• als Ein- oder Zweirohr (Option zum Anschluss von Rohren an Heizkörper);
• mit vertikalen Setzstufen oder horizontalen Linien;
• Sackgasse oder mit damit verbundener Kühlmittelbewegung
• mit Verkabelung oben oder unten.

Einrohrsysteme werden immer seltener eingesetzt, da ihre Nachteile ihre Vorteile deutlich überwiegen. Dies ist eine sehr einfache Möglichkeit, bei der die Heizkörper in Reihe geschaltet werden.Das Kühlmittel durchläuft nacheinander jedes Heizgerät und kühlt dabei allmählich ab.

Offensichtlich heizen bei einem solchen Schema die ersten Heizkörper den Raum besser auf als diejenigen, die sich am Ende des Systems befinden. Um den Temperaturunterschied auszugleichen, ist es notwendig, im letzten Abschnitt der Leitung mehr Heizkörper zu installieren als am Anfang.

Einrohrheizungssysteme sind einfach zu implementieren und kostengünstig, aber das Problem der ungleichmäßigen Erwärmung und die Abhängigkeit vom Ausfall eines Heizkörpers haben sie unter modernen Bedingungen praktisch unbeansprucht gemacht

Ein solches Gerät ist äußerst umständlich, da es im Falle einer Panne nicht möglich ist, nur einen Kühler auszuschalten, sondern das Kühlmittel aus dem gesamten Kreislauf ablassen muss. Beim Zweirohrsystem wird jeder Heizkörper über zwei Rohre parallel an eine gemeinsame Leitung angeschlossen.

Dafür müssen Sie natürlich mehr Materialien verwenden, die Gesamtkosten und die Zeit für die Installation sind höher als bei der Verwendung einer Einrohroption.

Mit Zweirohr-Heizsystemen können Sie jeden Raum gleichmäßig heizen, und der Ausfall eines Heizkörpers führt nicht zum Ausfall des gesamten Kreislaufs

An jedem Heizkörper mit Zweirohranschluss sind Absperrventile installiert. Dadurch ist es möglich, bei Bedarf nur einen Heizkörper zu entfernen oder abzuschalten, während die übrigen Elemente des Systems wie gewohnt weiter funktionieren.

Das Aufwärmen erfolgt bei diesem Schema gleichmäßig, da das Kühlmittel über eine separate Leitung in jeden Heizkörper gelangt und dann zum Erhitzen zum Kessel zurückkehrt, anstatt durch die übrigen Heizkörper zu strömen.

Vertikale Steigleitungen werden in mehrstöckigen Gebäuden verwendet; es ist praktisch, Heizkörper, die sich auf verschiedenen Etagen befinden, daran anzuschließen.Das vertikale Design erleichtert die schnelle Entfernung der im System eingeschlossenen Luft, wodurch die Wahrscheinlichkeit der Bildung von Lufteinschlüssen erheblich verringert wird.

Der Bau eines vertikalen Heizsystems wird nicht billig sein, aber es ist eine effektive Konstruktion, die luftbeständig ist und sich perfekt für die Installation in mehrstöckigen Gebäuden eignet

Bei horizontalen Stromkreisen liegt die Hauptleitung, an die Heizkörper parallel angeschlossen sind, wie der Name schon sagt, in einer horizontalen Ebene. Dieser Anlagentyp eignet sich zur Beheizung einstöckiger Gebäude mit großer Fläche.

Eine relativ kostengünstige Option ist nicht vor der Bildung von Luftstaus gefeit. Um dieser Art von Problemen vorzubeugen, werden automatische Entlüftungsöffnungen eingesetzt. Wir erläutern die Regeln zum Entfernen einer Luftschleuse aus einem Heizsystem. hier rezensiert.

Horizontalheizungssysteme sind relativ kostengünstig und werden meist bei der Planung großer Gebäude mit ein oder zwei Etagen eingesetzt.

Eine ungleichmäßige Erwärmung ist nicht nur für Einrohrsysteme typisch, sondern auch für weit verbreitete Sackgassenheizungen.

Bei diesem Schema strömt das Kühlmittel entgegen der Rückbewegung. Dadurch entstehen im System Kühler, die etwas abgekühltes Kühlmittel aufnehmen, das dann in die Rücklaufleitung fließt.

In Dead-End-Systemen erhalten Heizkörper, die weit von der Versorgungssteigleitung entfernt sind, weniger Wärme als diejenigen, die sich daneben befinden. In zugehörigen Schemata funktionieren alle Elemente des Systems in gleicher Weise

Dadurch fließt zunächst mehr Wärme vom Steigrohr in die Heizkörper und weniger Wärme in die weiter entfernten Heizkörper. Auf kleinen Flächen ist dieser Punkt vielleicht nicht so auffällig, in geräumigen Häusern jedoch schon.In diesem Fall empfiehlt es sich, statt einer langen mehrere kürzere Leitungen zu verlegen, damit das gesamte Kühlmittel mit annähernd gleicher Temperatur durch die Abzweigungen zirkuliert.

Das zugehörige Schema basiert auf genau gleich langen Zirkulationsringen im gesamten Haus, was eine äußerst präzise Gleichmäßigkeit der Erwärmung ermöglicht. Die Umsetzung dieser Verkabelungsvariante ist jedoch nicht einfach, da eine große Anzahl von Rohren verlegt werden muss.

Die obere Verkabelung in Heizsystemen wird verwendet, wenn ein Dachboden vorhanden ist, in dem ein Ausdehnungsgefäß installiert werden kann. Sollte dies nicht möglich sein, können Sie eine geringere Wärmeverteilung erfolgreich umsetzen

Die obere und untere Verkabelung sind nach der Lage der Versorgungsleitung benannt. Im ersten Fall gelangt das Kühlmittel von oben in das System, im zweiten Fall von unten.

Bei der Top-Verkabelung wird der Ausgleichsbehälter am höchsten Punkt des Systems installiert, das Kühlmittel verteilt sich unter dem Einfluss der Schwerkraft im gesamten System. Die Rücklaufleitung verläuft hier unterhalb der Heizkörper. Um ein solches Projekt in einem Privathaus umzusetzen, ist ein Dachboden erforderlich, in dem der Tank installiert ist.

Wenn keine Voraussetzungen für eine Verteilung nach oben bestehen, verwenden Sie die zweite Option, bei der die Kühlmittelzufuhr von unten erfolgt und der Rücklauf über den Kühlern installiert ist. Die Aufgabe, das Kühlmittel mit ausreichend hoher Geschwindigkeit zu bewegen, obliegt hauptsächlich der Umwälzpumpe.

Dieses Schema wird schrittweise vom unteren zum oberen Stockwerk installiert, während die Zuleitung mit einem leichten Gefälle ausgeführt wird, um das Auftreten von Luftstaus zu verhindern.

Um Lufteinschlüsse zu entfernen, sind Heizungskommunikationen mit automatischen Entlüftungsöffnungen ausgestattet:

Wohin mit der Umwälzpumpe?

Meistens wird die Umwälzpumpe auf der Rücklaufseite und nicht auf der Vorlaufseite installiert. Es wird davon ausgegangen, dass das Risiko eines schnellen Verschleißes des Geräts geringer ist, da das Kühlmittel bereits abgekühlt ist. Bei modernen Pumpen ist dies jedoch nicht notwendig, da sie über sogenannte wassergeschmierte Lager verfügen. Sie sind bereits speziell für solche Betriebsbedingungen ausgelegt.

Dadurch besteht die Möglichkeit, auf der Versorgungsseite eine Umwälzpumpe zu installieren, zumal hier der hydrostatische Druck des Systems geringer ist. Der Einbauort des Gerätes teilt das System herkömmlicherweise in zwei Teile: den Ausblasbereich und den Ansaugbereich.Eine an der Zuleitung direkt nach dem Ausdehnungsgefäß installierte Pumpe pumpt Wasser aus dem Vorratsbehälter und pumpt es in das System.

Die Umwälzpumpe in der Heizungsanlage teilt den Kreislauf in zwei Teile: den Einspritzbereich, in den das Kühlmittel einströmt, und den Vakuumbereich, aus dem es abgepumpt wird

Wenn die Pumpe in der Rücklaufleitung vor dem Ausgleichsbehälter installiert ist, pumpt sie Wasser in den Behälter und pumpt es aus dem System. Wenn Sie diesen Punkt verstehen, können Sie die Eigenschaften des Hydraulikdrucks an verschiedenen Stellen im System berücksichtigen. Bei laufender Pumpe bleibt der Staudruck in einem System mit konstanter Kühlmittelmenge konstant.

Es ist wichtig, nicht nur den optimalen Standort für die Installation der Pumpausrüstung zu wählen, sondern diese auch richtig zu installieren. Wir empfehlen Ihnen, sich mit den Einzelheiten vertraut zu machen Installation einer Umwälzpumpe.

Der Ausgleichsbehälter erzeugt den sogenannten statischen Druck. Bezogen auf diesen Indikator entsteht im Auslassbereich des Heizsystems ein erhöhter hydraulischer Druck und im Vakuumbereich ein reduzierter.

Das Vakuum kann so stark sein, dass es das Niveau des atmosphärischen Drucks erreicht oder sogar darunter liegt. Dadurch werden Bedingungen geschaffen, unter denen Luft aus dem umgebenden Raum in das System eindringen kann.

Im Bereich des erhöhten Drucks kann dagegen Luft aus dem System gedrückt werden und manchmal wird ein Sieden des Kühlmittels beobachtet. All dies kann zu Fehlfunktionen der Heizgeräte führen. Um solche Probleme zu vermeiden, sorgen Sie für einen Überdruck im Ansaugbereich.

Dazu können Sie eine der folgenden Lösungen verwenden:

• Heben Sie das Ausdehnungsgefäß auf eine Höhe von mindestens 80 cm über dem Niveau der Heizungsrohre an.
• Platzieren Sie das Laufwerk am höchsten Punkt des Systems.
• Trennen Sie die Speicherleitung vom Vorlauf und verlegen Sie sie nach der Pumpe in den Rücklauf.
• Installieren Sie die Pumpe nicht am Rücklauf, sondern am Vorlauf.

Es ist nicht immer möglich, den Ausgleichsbehälter auf eine ausreichende Höhe anzuheben. Normalerweise wird es auf dem Dachboden platziert, wenn dort der nötige Platz vorhanden ist. Um einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten, ist es wichtig, die Regeln für die Installation des Antriebs einzuhalten.

Wir haben detaillierte Empfehlungen für die Installation und den Anschluss des Ausdehnungsgefäßes gegeben unser anderer Artikel.

Wenn der Dachboden nicht beheizt ist, muss der Speicher isoliert werden.Es ist ziemlich schwierig, den Tank an den höchsten Punkt eines Zwangsumlaufsystems zu verlegen, wenn er zuvor als natürliches System angelegt wurde.

Ein Teil der Rohrleitung muss erneuert werden, damit das Gefälle der Rohre zum Kessel zeigt. Bei natürlichen Anlagen erfolgt das Gefälle meist zum Kessel hin.

Ein im Innenbereich installierter Ausdehnungsbehälter benötigt keinen zusätzlichen Schutz. Wenn er jedoch auf einem unbeheizten Dachboden installiert wird, sollte auf die Isolierung dieses Geräts geachtet werden

Die Änderung der Position der Tankleitung von Vorlauf zu Rücklauf ist in der Regel nicht schwierig durchzuführen. Und genauso einfach lässt sich die letzte Möglichkeit umsetzen: eine Umwälzpumpe in die Anlage an der Zuleitung hinter dem Ausdehnungsgefäß einbauen.

In einer solchen Situation wird empfohlen, das zuverlässigste Pumpenmodell zu wählen, das dem Kontakt mit heißem Kühlmittel über einen langen Zeitraum standhält.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Interessante Informationen zu Zwangsheizungssystemen finden Sie in diesem Video:

Genauere Informationen zu den erforderlichen Berechnungen bei der Auswahl einer Umwälzpumpe finden Sie hier:

Dieses Video beschreibt detailliert den Aufbau und den Installationsvorgang der Umwälzpumpe:

Zwangsheizungssysteme sind nicht so kompliziert, wie sie auf den ersten Blick scheinen. Um eine solche Aufgabe umzusetzen, müssen Sie jedoch korrekte Berechnungen durchführen und ein kompetentes Projekt erstellen. Unter diesen Voraussetzungen können Sie Ihr Zuhause zuverlässig und effizient heizen.

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