Füße frieren nicht mehr! Fußbodenheizung in einem Privathaus - ein idealer Ersatz für Heizkörper

Die Verwendung von Heizsystemen mit einem flüssigen Wärmeträger in Privathäusern basiert heute auf mehreren Schemata des Systems. Eines der zuverlässigsten, einfachsten und erprobtesten Verfahren ist das Gravitationsheizsystem. Basierend auf den Gesetzen der Thermodynamik ist die Gravitationserwärmung aufgrund der geringen Anzahl von Elementen und der Einfachheit der Arbeit sowohl in Bezug auf die Projektberechnung als auch in Bezug auf die praktische Installation weit verbreitet. Trotz der scheinbaren Einfachheit müssen für eine korrekte Bedienung viele Punkte berücksichtigt werden, die in diesem Artikel erörtert werden.

Das Funktionsprinzip des Gravitationsheizungssystems eines Privathauses

Das Schwerkraftheizsystem eines Privathauses basiert auf zwei physikalischen Prinzipien. Das erste ist, dass Substanzen bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Dichten haben. Das zweite ist, dass der Druck im System aufgrund des Unterschieds in den Flüssigkeitsniveaus erzeugt wird und je größer der Unterschied zwischen dem oberen und dem unteren Punkt ist, desto höher ist der Druck im System.

Das erste Prinzip eines Gravitationsheizsystems drückt sich darin aus, dass beim Erhitzen eines flüssigen Wärmeträgers, der kein Wasser sein muss, seine Dichte geändert wird. Wasser in seinem normalen Zustand bei einer Temperatur von 20 Grad hat eine Dichte, die größer ist als die auf 45 Grad erhitzte, wenn es auf 80 Grad erhitzt wird, ist der Unterschied so groß, dass zusätzliches Volumen für Wasser erforderlich ist. In diesem Fall nimmt das Kühlmittel derselben Masse ein anderes Volumen ein, wodurch es sich auszudehnen beginnt und außerhalb des Wärmetauschers verdrängt wird. Auf engstem Raum wird nach dem Beginn der Bewegung des erwärmten Kühlmittels sein Platz durch das abgekühlte Kühlmittel eingenommen. Unter dem Einfluss der Erwärmung entsteht also eine Strömung und das Gravitationsheizsystem beginnt zu arbeiten.

Das zweite Funktionsprinzip dieses Schemas beginnt zu funktionieren, sobald sich das Kühlmittel zu bewegen beginnt. Wenn es sich in der Nähe von Wasser oder Frostschutzmittel erwärmt, nimmt die Bewegungsgeschwindigkeit zu, da die Temperatur schnell ansteigt und die Ausdehnung des Volumens die Flüssigkeit dazu zwingt, mit einer höheren Geschwindigkeit aus dem Kesselwassermantel gedrückt zu werden. Wenn das Volumen des Kessels verlassen wird, entweicht die Flüssigkeit entlang eines vertikalen Rohrs zum Ausdehnungsgefäß. Nachdem die Flüssigkeit das Niveau des Abzweigs erreicht hat, füllt sie das Volumen des Rohrs und strömt entlang des Druckkreislaufs zu den Rohrleitungen, die zu den Heizkörpern führen, wodurch der erforderliche Druck erzeugt wird. In Anbetracht des Höhenunterschieds zwischen dem Punkt, an dem die Flüssigkeit in den Druckkreislauf eintritt, und dem unteren Ausstoßpunkt wirkt sich der erzeugte Druck zusätzlich auf den kalten Wärmeträger aus.

Durch das allmähliche Aufwärmen verringert das System den Temperaturunterschied zwischen kaltem und heißem Kühlmittel, und somit steigt die Geschwindigkeit der Flüssigkeitsbewegung im System auf das Maximum und kann sogar 1 Meter pro Sekunde erreichen.

Arten von Bodenkonvektoren

Es gibt zwei Arten von eingebauten Konvektoren - Strom und Wasser. Elektrische sind unabhängig vom Heizsystem, aber wenn kein Strom vorhanden ist, funktionieren sie nicht. Die Installation von im Boden eingebauten elektrischen Konvektoren ist einfacher. Wenn sich unter dem Gehäuse eine Nische befindet, versorgen Sie das Gerät mit Strom, setzen Sie es ein und füllen Sie es mit einer Lösung. Nachdem die Lösung getrocknet ist, können Sie sie verwenden.

Mit einem Lüfter viel mehr Wärmeableitung

In den Boden eingelassene Wasserkonvektoren sind an das Heizsystem angeschlossen. Gleichzeitig werden die Heizungsrohre auf den Boden gelegt. Die Strahlungsverdrahtung ist effektiver - dies ist der Fall, wenn ein Paar Rohre zu jedem Kühler führt - Vor- und Rücklauf.Bei dieser Methode wird irgendwo in einer Wohnung oder in einem Privathaus ein Wassersammler installiert, an den Rohre von Heizkörpern angeschlossen werden. Bei diesem Schema wird jedem Gerät ein Kühlmittel mit der gleichen Temperatur zugeführt. Die Zuverlässigkeit eines solchen Schemas ist höher - wenn etwas passiert, funktioniert nur ein Gerät nicht. Minus - hohe Kosten in der Installationsphase - es werden mehr Rohre benötigt.

Trotz der Komplexität der Installation und des Anschlusses erfolgt die Fußbodenheizung häufig mit Wasserkonvektoren. Trotzdem sind die Heizkosten niedriger. Investieren Sie einmal während der Installation und genießen Sie dann einfach die Wärme. Hier ist die ungefähre Logik hinter dieser Wahl.

Schwerkraftheizung Die Vorteile eines Schwerkraftheizungssystems

Bevor die positiven Eigenschaften von Schwerkraftheizsystemen mit natürlicher Wasserzirkulation betrachtet werden, sollten alle Nachteile des Systems separat betrachtet werden. Für viele ist der erste und Hauptnachteil des Gravitationsheizungssystems sein Archaismus. In der Tat ist dies eines der ältesten Heizsysteme, die einen flüssigen Wärmeträger verwenden. Aus diesem System heraus wurden später Ein- und Zweirohr-Verkabelungsschemata entwickelt. Dieses System wurde für die Masseninstallation verwendet, als die Industrie die Heizung mit festen Brennstoffen und wenig später die Gasheizkessel beherrschte. Andererseits ist das Gravitationsheizungssystem auch eines der zuverlässigsten - seine Lebensdauer beträgt durchschnittlich 45-50 Jahre. Das heißt, genau so lange, bis die Metallrohre unter dem Einfluss des Kühlmittels ihre Dichtheit verlieren.

Der zweite Punkt ist der geringe Wirkungsgrad des Gravitationsheizungssystems. In der Tat impliziert das Schema selbst, das auf der natürlichen Wasserzirkulation basiert, die Trägheit des Heizprozesses des Raums, bis der Heizkessel die erforderliche Leistung aufnimmt und die Temperaturdifferenz zwischen dem erwärmten und dem gekühlten Kühlmittel ein Minimum erreicht wird ziemlich lange dauern. Andererseits setzt sich der Zirkulationsprozess fort, selbst nachdem der Kessel die Verbrennung nicht mehr unterstützt, während ein großes Wasservolumen im System viel länger abkühlt als in einem Zwangsumlaufsystem.

Ein weiterer Nachteil kann durch das Gravitationsheizsystem aufgrund seiner Sperrigkeit in sein Vermögen geschrieben werden. In der Praxis nimmt ein System mit erzwungener Zirkulation im Vergleich zur Schwerkraft bei gleicher Fläche des beheizten Raums viel weniger Platz ein. Im Gravitationsheizsystem werden neben Batterien auch Rohre der oberen Verteilung verlegt, ohne die die Erzeugung des notwendigen Flüssigkeitsdrucks nicht möglich ist.

Und natürlich das Problem der Temperaturregelung in einzelnen Heizkörpern und die Möglichkeit, diese einzustellen. Ein Gravitationsheizsystem in der klassischen Form mit einem Einrohr-Konstruktionsschema kann eine solche Funktion nicht erfüllen, da es unmöglich ist, einen separaten Heizkörper abzuschalten.

Andererseits ist es ein ideales System für die Installation in Häusern, in denen kein Strom vorhanden ist oder die ständig Probleme mit der Versorgung haben. Das Gravitationsheizsystem kann ohne Elektrizität betrieben werden, da die Hauptbewegungskraft des Kühlmittels durch das System nicht die Umwälzpumpe ist, sondern die Wärmeausdehnung des Kühlmittelvolumens.

Ein großes Kühlmittelvolumen im System ermöglicht eine reibungslose Erwärmung des Raums. Andererseits kühlt sich ein solches Volumen an erwärmtem Kühlmittel viel langsamer ab als das Volumen eines Zwangsumlaufsystems. Dies ist besonders ausgeprägt, wenn im Feuerraum ein Stromausfall oder eine Dämpfung des Kraftstoffs vorliegt. Ein Zwangsumlaufsystem kühlt 3-4 mal schneller ab als ein solches archaisches Schwerkraftheizsystem.

Diese Eigenschaft wird häufig genutzt, wenn Sie sich vorübergehend im Haus aufhalten. Anstelle von normalem Wasser wird Frostschutzmittel in das System gegossen, und selbst nach vollständiger Abkühlung sind weder Rohre noch Heizkörper durch Gefrieren des Wassers mit einem Bruch bedroht.

Und natürlich muss nur angemerkt werden, dass ein solches System im Betrieb einfach störungsfrei ist. Bei ordnungsgemäßem Betrieb kann es etwa 50 Jahre dauern, während es nur zwei Risikofaktoren aufweist. Das erste ist die Gefahr einer Überhitzung des Kessels, aber auch hier hängt dies hauptsächlich vom menschlichen Faktor und nicht vom System ab. Das zweite ist das Einfrieren des Kühlmittels, aber in diesem Fall reduziert die Verwendung von Frostschutzmittel das Risiko dieses Unfalls auf nahezu Null.

Was ist die beste Fußbodenheizung?

Heute gibt es zwei Haupttypen von Fußbodenheizungen - Wasser und Strom. Letzteres wird wiederum in drei Varianten präsentiert: Stab, Kabel und Folie. Jeder hat seine eigenen Vor- und Nachteile.

Die Wahl einer bestimmten Option hängt direkt von den Bedingungen und der Möglichkeit der Installation ab. Bei der Bewertung der Hauptvorteile eines warmen Bodens ohne Berücksichtigung seines spezifischen Typs kann Folgendes festgestellt werden:

• Lebensfähigkeit des Systems. In einfachen Worten, ein warmer Boden kann die angenehmste Temperatur im Raum aufrechterhalten, um darin zu bleiben. Im Gegensatz zu herkömmlichen Heizsystemen gibt es keinen Platz für lokale Überhitzung oder kaum erwärmte Bereiche.
• Ästhetik der Fußbodenheizung. Es sind keine Elemente des Heizsystems sichtbar. Hier ist es nicht erforderlich, es mit der Anordnung der Möbel im Raum zu verknüpfen. Sie können einen warmen Boden ohne Heizkörper genießen und mehr Platz für die Dekoration Ihres Hauses erhalten.
• Vielseitigkeit. Sie können jede Energiequelle (elektrischer oder wasserwärmeisolierter Boden), jede Art von Wärmeträger (im Fall eines wasserbeheizten Bodens) und jeden Bodenbelag verwenden.
• Sicherheit und Gesundheit des Menschen. Ein wesentlicher Vorteil eines warmen Bodens ist die fehlende Staubzirkulation im Raum, was für Allergiker eine echte Rettung darstellt.
• Rentabilität. Durch eine optimale Temperaturverteilung können die Heizkosten erheblich gesenkt werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Heizsystemen erwärmt die Fußbodenheizung nicht den Raum über der Decke, sondern den Boden und die Oberfläche darüber. Daher werden alle Zimmer sehr komfortable Bedingungen haben.

Wir empfehlen: Wie ist der Fußbodenheizungssensor installiert?

Eine vereinfachte Version des Heizsystems mit natürlicher Zirkulation des Wärmeträgers

Bei der Auswahl eines privaten Gravitationsheizungssystems müssen eine Reihe von Berechnungen durchgeführt werden, um zu verstehen, wie das System den Raum heizt. Unter normalen Bedingungen werden das Volumen der einzelnen Räume und die Leistung der darin installierten Heizkörper bei der Anordnung der Rohrleitungen berücksichtigt. Bei der Installation von Heizkörpern gleicher Leistung erwärmt die Schwerkraftheizung die Räume ungleichmäßig. Der erste Kühler, der dem Kessel am nächsten liegt, erwärmt sich stärker, und im Kühler, der am weitesten vom Kessel entfernt ist, ist die Kühlmitteltemperatur erheblich niedriger. Aus diesem Grund werden bei der Auswahl von Heizgeräten erstere mit geringerer Leistung installiert, und diejenigen, die weiter entfernt sind, müssen leistungsstärker sein.

Bei der Auswahl der Strukturelemente ist es wichtig, den richtigen Ausgleichsbehälter zu wählen. Bei der Berechnung des Volumens des Ausdehnungsgefäßes wird üblicherweise das Verhältnis 1/10 zugrunde gelegt. Das heißt, wenn das Wasservolumen im System etwa 250 Liter beträgt, muss das Volumen des Tanks mindestens 25 Liter betragen.

Das Gravitationsheizsystem stellt hohe Anforderungen an die Baumaterialien. Dies gilt zunächst für Rohre und Rohrleitungen. Das große Volumen des Kühlmittels und der niedrige Druck im System erfordern, dass die Zirkulation mit den geringsten Verlusten durchgeführt wird, und dies ist entweder in Stahl- oder in Polypropylenrohren möglich. Aber auch hier gibt es gewisse Einschränkungen.Stahlrohre müssen also entweder durch Gas- oder Elektroschweißen oder durch Gewindeanschlüsse verbunden werden. Und wenn der erste Typ es Ihnen ermöglicht, praktisch eine zuverlässige Verbindung herzustellen, ohne eine Schweißnaht im Rohr zu erhalten, kann die Gewindemethode eine große Anzahl von Unregelmäßigkeiten in der Rohrleitung verursachen. Das Polypropylenrohr weist einen wesentlichen Nachteil auf. Dieser Nachteil betrifft die Fähigkeit des Rohrs, hohen Temperaturen standzuhalten - die maximale Temperatur, der ein solches Rohr standhalten kann, beträgt +95 Grad, was für ein Rohr, das unmittelbar nach dem Kessel installiert wird, nicht geeignet ist.

Trotz all dieser Einschränkungen unterscheidet sich das vereinfachte Diagramm eines Gravitationsheizungssystems erheblich von einem Zwangsumlaufsystem.

Ein solches System muss notwendigerweise Folgendes umfassen:

• Heizkessel (Voraussetzung für solche Systeme ist das Vorhandensein eines Kessels mit einem großen Volumen eines Warmwassermantels);
• Wasserleitungen mit großem Durchmesser 11/2 Zoll;
• Ausdehnungsgefäß mit einem Fassungsvermögen von 1/10 des Flüssigkeitsvolumens im System;
• Versorgungsleitungen mit einem Durchmesser von 1 Zoll;
• Heizkörper unterschiedlicher Größe, um eine gleichmäßige Erwärmung der Räumlichkeiten zu gewährleisten;
• Rücklaufleitung;
• Flüssigkeitsablasshahn;
• Ein Thermometer und ein Manometer im Kessel sowie Mayevskys Wasserhähne in den Heizkörpern sind als Steuergeräte im System installiert.

Wie Sie sehen können, weist das System eine geringe Anzahl von Strukturelementen auf und eignet sich gut zum Zusammenbau.

Analyse der Schaltung

Wie Sie verstehen, besteht das Gerät aus Filtern, einem Aufzug, Instrumenten und Armaturen. Wenn Sie dieses System unabhängig installieren möchten, sollten Sie das Diagramm verstehen. Ein gutes Beispiel wäre ein Hochhaus, in dessen Keller sich immer eine Aufzugseinheit befindet.

Im Diagramm sind die Elemente des Systems mit Zahlen gekennzeichnet:

1, 2 - Diese Nummern bezeichnen die im Heizwerk installierten Vor- und Rücklaufleitungen.

3.4 - Vor- und Rücklaufleitungen, die im Heizsystem des Gebäudes installiert sind (in unserem Fall handelt es sich um ein mehrstöckiges Gebäude).

5 - Aufzug.

6 - diese Zahl bezeichnet Grobfilter, die auch als Schlammsammler bezeichnet werden.

7 - Thermometer

8 - Manometer.

Die Standardzusammensetzung dieses Heizsystems umfasst Steuergeräte, Schlammsammler, Aufzüge und Ventile. Je nach Design und Zweck können dem Knoten zusätzliche Elemente hinzugefügt werden.

Interessant! In mehrstöckigen Gebäuden und Mehrfamilienhäusern findet man heute Aufzugseinheiten, die mit einem elektrischen Antrieb ausgestattet sind. Dieses Upgrade ist erforderlich, um den Düsendurchmesser anzupassen. Der Wärmeträger kann mittels eines elektrischen Antriebs korrigiert werden.

Es sollte gesagt werden, dass Versorgungsunternehmen jedes Jahr teurer werden, dies gilt auch für Privathäuser. Infolgedessen liefern Systemhersteller sie mit energiesparenden Geräten. Zum Beispiel kann der Kreislauf jetzt Durchfluss- und Druckregler, Umwälzpumpen, Elemente zum Schutz von Rohren und zur Wasseraufbereitung sowie eine Automatisierung zur Aufrechterhaltung eines komfortablen Modus enthalten.

Eine weitere Variante des Schemas einer thermischen Aufzugseinheit für ein mehrstöckiges Gebäude.

In modernen Systemen kann auch eine Wärmeenergiemesseinheit installiert werden. Aus dem Namen ist ersichtlich, dass er für die Abrechnung des Wärmeverbrauchs im Haus verantwortlich ist. Wenn dieses Gerät nicht vorhanden ist, sind die Einsparungen nicht sichtbar. Die meisten Eigentümer von Privathäusern und Wohnungen installieren Zähler für Strom und Wasser, weil sie viel weniger bezahlen müssen.

Grundschemata zum Heizen von Häusern

Heute gibt es verschiedene Arten von Gravitationsheizsystemen. Am beliebtesten ist das einfachste System mit einem Druckkreislauf und einer Neigung der Vor- und Rücklaufleitungen.Hier wird ein Schema implementiert, bei dem das Kühlmittel in einem natürlichen Modus zirkuliert und der Ausdehnungsgefäß einen offenen Deckel hat. Der Nachteil dieser Art von Gravitationsheizsystem ist ihre Trägheit und Komplexität bei der Implementierung. Die Komplexität der Implementierung bedeutet in diesem Fall, dass alle Parameter der Rohrneigungen beibehalten werden müssen. Nach der Montage des Druckkreislaufs sollte die Rohrleitung mit einer Neigung von 0,05 Grad zur Seite des Kessels ausgeführt werden. Diese Steigung reicht aus, um eine anfängliche Flüssigkeitsbewegung bereitzustellen. Die gleiche Neigung ist beim Verlegen der Rücklaufleitung gewährleistet.

Solche Schemata implizieren Ein-Rohr-Optionen zum Aufbau eines Sicherheitssystems. Weiterentwickelte Gravitationsheizungssysteme implizieren ein Zweirohr-Rohrleitungsschema. Dazu ist jedoch die korrekte Verlegung der Hauptleitung zu gewährleisten. Für den normalen Betrieb eines solchen Systems sollte die Gesamtlänge des Versorgungsrohrs etwa 25 Meter betragen, die maximale Größe eines solchen Rohrs kann 35 Meter betragen. Eine lange Rohrlänge verringert die Temperatur der Kühlmittelzufuhr, für die Verlegung ist eine zusätzliche Neigung erforderlich, die ein zusätzliches Volumen des Dachbodens oder des Volumens innerhalb des Raums im Projekt erfordert.

Worauf Sie beim Entwurf eines Gravitationsheizungssystems achten sollten

Das Hauptproblem des effektiven Betriebs des Gravitationsheizungssystems in niedrigen Privathäusern ist die falsche Position des Kessels und der Heizkörper relativ zueinander. Einer der wichtigen Parameter des Systems ist der Wert des Umlaufkopfes. Es zeigt den Abstand von der Mitte des Heizgeräts zur Mitte des Kessels. Je höher dieser Indikator ist, desto effizienter ist die Arbeit des gesamten Systems.

Die Ineffizienz und der geringe Wirkungsgrad von Heizkesseln, sowohl festen Brennstoffen als auch Gasen, die in Gravitationssystemen installiert sind, sind häufig mit einem geringen Höhenunterschied zwischen Heizkörper und Kessel verbunden. Unter normalen Bedingungen beträgt dieser Unterschied normalerweise nur 0,2 bis 0,3 Meter. In dieser Situation können nicht bis zu 25% Kraftstoff eingespart werden. Der größte Teil der Energie wird für die Überhitzung der Flüssigkeit aufgewendet. Wenn Sie den Höhenunterschied um 0,5 Meter erhöhen und auf 0,7 bis 0,8 Meter erhöhen, erhöht sich gleichzeitig der Wirkungsgrad um 6 bis 11%. Mit einem Unterschied von 2,0 Metern können Sie bis zu 20 sparen % der Energie ... Aus diesem Grund ist bei der Auslegung von Schwerkraftheizsystemen die Platzierung des Kessels am tiefsten Punkt geplant, meistens im Keller.

Gleichzeitig wird empfohlen, unter Berücksichtigung aller Optionen und Methoden für die Installation von Heizungssystemen in einem Privathaus trotz der scheinbar einfachen Umsetzung dieses Projekts Fachleuten anzuvertrauen. Die Erfahrung und Verfügbarkeit spezieller Geräte trägt dazu bei, eine schnelle und vor allem einfache Installation aller Geräte zu gewährleisten und das Fehlerrisiko zu minimieren.

Welche Fußbodenheizung soll ich wählen?

Viel hängt von verschiedenen Parametern und Bedingungen ab. Zum Beispiel ist der Bereich des Raumes sowie seine Lage von besonderer Bedeutung.

Wenn es sich um ein Privathaus handelt, können Sie hier jede Art von Fußbodenheizung in Betracht ziehen. Es ist jedoch immer noch besser, vorab die Machbarkeit jeder einzelnen Option zu prüfen, um die optimalste auszuwählen. Für die Wohnung gelten hier besondere Einschränkungen.

Es ist äußerst wichtig, den Zweck der Fußbodenheizung zu verstehen. Wenn zusätzliche Heizung erforderlich ist, können Sie sich Matten oder Filmböden genauer ansehen.

Wenn der warme Boden als Hauptheizung fungieren soll, ist es logisch, ein Wassersystem oder ein Hochleistungsheizkabel in Betracht zu ziehen.

Auch die Produktqualität sollte Priorität haben. Sie sollten Werbung nicht blind vertrauen und Systeme von bisher unbekannten Herstellern kaufen.Am besten verlassen Sie sich auf zertifizierte Produkte, die bei richtiger Anwendung jahrelang halten können.

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