Heizungsschema eines 2-stöckigen Privathauses: Arten der Verkabelung und Berechnung der Ausrüstung

Ein effektives Heizschema für ein Privathaus sorgt bei kaltem Wetter für ein angenehmes Mikroklima

Wärmetechnische Berechnung des Heizungssystems eines 2-stöckigen Privathauses

Die wärmetechnische Berechnung bestimmt die Betriebsparameter des Heizungssystems - den Gesamtwärmeverlust im Gebäude, die Leistung der Geräte, die Anzahl der Heizgeräte usw.

Die Leistung des Wärmeerzeugers berechnet sich aus der Summe der Wärmeverluste des Hauses, die Folgendes berücksichtigt:

• Bereich der beheizten Räumlichkeiten;
• klimatische Bedingungen des Gebiets;
• das Vorhandensein und der Zustand der Wärmedämmung der Räumlichkeiten;
• Material und Dicke der äußeren (tragenden) Wände, Böden und Decken;
• Dachkonstruktion, technischer Boden;
• Dichtheit und Größe der Fenster, Straßentüren (Balkontüren).

Wärmeverlust eines Privathauses

Heizungskomponenten eines Privathauses

Kessel - Wärmeerzeuger im Heizungs- und Warmwasserversorgungssystem. Durchschnittlicher Leistungsstandard 100 W pro 1 m² Fläche, sofern die Höhe des isolierten Raumes nicht mehr als 3 Meter beträgt. Bietet eine Marge von bis zu 20% der Kesselleistung für nicht erfasste Verluste. Die Warmwasserversorgung erfordert eine Erhöhung der Gangreserve um 50%.

In der Übersichtstabelle mit Optionen für typische wärmetechnische Berechnungen der Kesselleistung können Sie die ungefähren Ergebnisse der Auswahl und der vorhandenen Modelle von Wärmeerzeugern vergleichen.

Optionen für typische wärmetechnische Berechnungen der Kesselleistung

Die Kessel können mit Diesel, Koks, Kohle, Holz, Torf, Pellets, Erdgas oder Strom betrieben werden. Die Wahl des Kraftstoffs hängt von seiner Verfügbarkeit ab. Mehr als 70% der Verbraucher nutzen Gaskessel... Elektrokessel (Konvektor) gelten als Backup oder kombinierte Option.

Es ist besser, einen Standkessel in einem separaten, speziell ausgestatteten Raum zu installieren.

Wärmeenergieerzeuger aus Gusseisen oder Stahl werden in Boden- und Wandversionen erzeugt.Stationäre Standkessel werden in einem separaten Raum installiert, der mit einem Kessel, einem Ausgleichsbehälter, einem Schornstein und einem Zwangsbelüftungssystem ausgestattet ist (gemäß den Normen und Anforderungen des Gasdienstes).

An der Wand montierte Gaskessel benötigen keinen Kamin und keinen separaten Raum. Sauerstoff für die Gasverbrennung wird durch ein flexibles Wellrohr zugeführt. Die Einkreiseinheit ist zum Heizen ausgelegt. Die Verwendung eines Heizschemas für ein zweistöckiges Haus mit einem Zweikreis-Kessel sorgt für Heizung und Warmwasserversorgung.

An der Wand montierte Gaskessel benötigen keinen Kamin und keinen separaten Raum

Methoden zur Übertragung der Kesselwärme auf das System: Zwangsumwälzung des Kühlmittels und natürliche Zirkulation (nichtflüchtige Heizmethode). Die Kesselkonstruktion mit zwei Kreisläufen enthält eine integrierte Umwälzpumpe und einen geschlossenen Expansionsbehälter.

Träger von Wärmeenergie im Heizsystem: Wasser-, Frostschutz- oder Elektrolytkühlmittel für Durchflusselektrodenkessel.

Wasser hat eine hohe Wärmekapazität und -dichte, erfordert jedoch im Winter ein konstantes Temperaturregime des Raumes. Hausbesitzer, die das Haus unregelmäßig benutzen, bevorzugen Frostschutzmittel als Kühlmittel.

Anordnung einer Heizungsanlage mit offenem Ausdehnungsgefäß

Die Wahl der Art der Wärmeverteilung und der Art des Wärmeträgers erfolgt in der Phase der Projektentwicklung. Die Viskosität, der Ausdehnungskoeffizient und die Wärmekapazität des Frostschutzmittels verlangsamen den Wärmeaustauschprozess und verringern die Wärmeableitung von Heizkörpern. Für das nicht gefrierende Kühlmittel ist es erforderlich, die Pumpenleistung und den Durchflussbereich des Systems zu erhöhen.

Wichtig! Das Vorhandensein von Ethylenglykol in Frostschutzmitteln begrenzt seine Verwendung in Zweikreis-Kesseln. Einige Additive zerstören Teile aus Polypropylen, Gusseisen, Nichteisenmetallen und Gummi.

Ein in der Nähe der Tür installierter Standheizkörper kann als thermischer Vorhang fungieren

Heizgerät - Kühler aus Stahl, Aluminium, Kombi, Gusseisen oder Eloxal (Batterie), das seine Wärme abgibt und für ein günstiges Mikroklima im Raum sorgt.

Wärmeübertragung und Trägheit hängen vom Material und den Abmessungen des Geräts ab. Die Länge der Batteriestrukturen wird durch Einstellen der erforderlichen Anzahl von Abschnitten geändert. Eine Entlüftung (Mayevsky-Ventil) und ein Thermostatventil am Einlass des Kühlmittels zum Heizgerät sorgen für eine gleichmäßige Wärmeabfuhr. Für die Wartung während des Betriebs ist ein Absperrventil am Auslass erforderlich.

Mit dem Mayevsky-Kran können Sie die Verteilung des Kühlmittels im Kühler einstellen

Die Installationsorte der Heizgeräte sind in der technischen Dokumentation angegeben: entlang des Umfangs des beheizten Raums unter Fensteröffnungen in der Nähe der Vordertür. ThermovorhangDurch die Installation an der Eingangstür kann keine kalte Luft von der Straße in das Wohngebäude gelangen.

Verbindungsmethoden Heizkörper mit Steigleitungen und Rohrleitungen: Einweg-, Diagonal- und Bodenleitungen.

Änderung der Wärmeübertragungsleistung von Heizkörpern in Abhängigkeit von der Art der Rohrverbindung

Die Anzahl der Heizkörper (I) wird nach folgender Formel berechnet:

I = S * k₁* k₂* k₃* k₄* 100 / P (Stk.), Wobei

S - Raumbereich, (m²);

P ist der Passwert der Leistung eines Abschnitts (W);

k₁ - Erhöhung des Koeffizienten für doppelt verglaste Fenster;

k₂ - Verringerung des Verlustkoeffizienten, der von der Fläche der Außenwände abhängt;

k₃ - der abhängige Koeffizient von der Konstruktion und der Dachisolierung (mit oder ohne Dachboden);

k₄ - abhängiger Koeffizient von der Deckenhöhe (k₄ = 1, mit h = 2,5 m), je höher der Zwischenraum, desto größer der Korrekturwert.

Die Breite des Kühlers wird durch die Anzahl der Satzabschnitte reguliert

Beachten Sie! Der Hersteller gibt die berechneten Parameter im Produktpass an: Innenvolumen und Leistung des Kühlers.Der Kühlmittelverbrauch in einer 7 kW Batterie beträgt 7 Liter pro Minute.

Pipeline überträgt, verteilt und gibt das Heizmedium an den Kessel zurück. Die gerichtete Bewegung der Strömung wird durch die raue Innenfläche der Rohre, die Änderung des Durchmessers des Strömungsbereichs und die Drehungen verlangsamt. Der Wert des hydraulischen Widerstands bestimmt die Art der Zirkulation (natürlich oder erzwungen).

Die Rohrleitung (geschlossener Kreislauf) stellt sicher, dass das System abgedichtet ist. Die Leistung des Kessels ist direkt proportional zur Durchflussmenge des Kühlmittels, die das interne Kühlervolumen, die Kapazität des Kesselwärmetauschers und die Befüllung der Rohrleitungsabschnitte bestimmt.

Diagramm zum Anschluss von Heizkörpern in einem Zweirohrheizsystem eines Privathauses

In Heizsystemen von Privathäusern werden nahtlose Rohre aus Stahl und Polypropylen mit einem minimalen Innenwiderstandskoeffizienten (Rauheit) verwendet.

Ausgleichsbehälter für geschlossene oder offene Heizung ist in allen Heizsystemen eines zweistöckigen Privathauses vorhanden. Der Druck, den die Umwälzpumpe oder die Gravitationskräfte in der Druckleitung erzeugen, verändert den Siedepunkt des Kühlmittels. Ein scharfes Kochen in Wasser kann einen spontanen Drucksprung, die Freisetzung gelöster Gase und eine mehrfache Volumenzunahme (Temperaturausdehnung) hervorrufen, die zur Zerstörung der Komponenten des Heizsystems führt. Ausgleichsbehälter hilft, solche Probleme zu vermeiden.

Design des Expansionsgefäßes mit geschlossener Membran

Die Membran unterteilt den versiegelten, geschlossenen Ausdehnungsbehälter in eine Wasserkammer und eine Luftkammer. In geschlossenen Systemen wird der Tank am Rücklaufrohr vor dem Saugrohr der Umwälzpumpe installiert. Die abhängige Anordnung impliziert, dass der Tank auf eine Höhe von mindestens einem Meter angehoben wird.

Ein offener Ausgleichsbehälter ist oben am Booster (Haupt-) Steigrohr auf dem Dachboden installiert. Ein Überlaufrohr und ein Speisedruckrohr sind in den Körper geschnitten. Die Konstruktion erfordert eine sorgfältige Wärmeisolierung, da bei niedrigen Temperaturen der nicht isolierte Tank und der Überlauf "abtauen" können. Das geschätzte Volumen des Tanks (10% des gesamten Füllvolumens des Netzwerks) führt zu Einsparungen beim erwärmten Kühlmittel während des Überlaufs und der Luftentfernung. Der Nachteil eines offenen Ausdehnungsgefäßes ist die Verdampfung des Kühlmittels.

Fitting - Der an den Stellen seiner Abzweigungen installierte Verbindungsteil der Rohrleitung dreht sich und wechselt zu einem anderen Durchmesser

Wichtig! In Heizsystemen mit Frostschutzmittel werden geschlossene Ausdehnungsgefäße als Wärmeträger installiert, die die Dichtheit, die Erhaltung des ursprünglichen Volumens und die Eigenschaften des Wärmeträgers gewährleisten.

Installation Absperrventile im Heizsystem bietet die Möglichkeit, einen Teil des Netzwerks oder der Ausrüstung zur Vorbeugung, Reparatur oder zum Austausch auszuschalten. Kugelhähne werden an Steigleitungen vor und nach Heizgeräten, Pumpen, Kollektoren, Kessel, Kessel installiert.

Kugelhähne werden vor und nach dem Heizen installiert

Sicherheitsbeschläge - Rückschlag- und Sicherheitsventil, automatische Entlüftung, Ausgleichsventil. Schützen Sie die Rohrleitung vor Drosselströmungen und Heizsystemen mit Hydraulikschocks (Pumpe, Kühler, Kessel). Das Absperrventil stoppt die Kraftstoffzufuhr, wenn die Gasanalysatoren ausgelöst werden, der Strom abgeschaltet wird und die Zirkulation durch den Wärmetauscher stoppt.

Steuerventile (elektronisches oder elektromechanisches Steuerventil, Thermostatventil) gleichen die Anzeigen im Heizsystem aus.

Mit einem elektronischen Thermostatventil werden die Anzeigen im Heizsystem ausgerichtet

Die Hauptbedingung für Armaturen und Armaturen im Wärmeversorgungssystem ist, dass die Armatur eine ordnungsgemäße Durchlässigkeit mit geringeren Druckverlusten und Dichtheit von Abzweigungen, Windungen und Durchmesserübergängen in der Rohrleitung bieten muss.

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Hydraulikpistole und Verteiler Hydraulikkreise trennen, Verluste reduzieren, Durchlässigkeit erhöhen, Wärmebelastung verteilen. Darüber hinaus dienen sie als Ort für die Installation von Messgeräten der Sicherheitsgruppe (Wärmesensoren, Durchflussmesser, Manometer, Thermometer). Der thermodynamische Pfeil sorgt für die Entfernung von gelösten Gasen und Schwebeteilchen aus dem Kühlmittel.

Hydrostrel und Verteiler Trennen Sie Hydraulikkreise, reduzieren Sie Verluste, erhöhen Sie die Durchlässigkeit, verteilen Sie die Wärmelast in einem Mehrkreisheizsystem

Umwälzpumpe im System Heizung eines Privathauses Bewegt den Fluss des erwärmten Wassers in einem geschlossenen Kreislauf, so dass die Höhe des Hauses die Pumpenleistung nicht wesentlich beeinflusst. Bei "nassen" Umwälzpumpen befindet sich der Rotor mit dem Laufrad im Heizungsrohr. Das Arbeitsmedium schmiert die Teile und kühlt den Motor. Das Funktionsprinzip und die Funktionsmerkmale der Pumpen hängen von Leistung, Förderhöhe (m), Durchfluss und Wirkungsgrad ab

Formel zur Berechnung der Pumpenleistung:

Q = P / ΔT * 1,16 (m / s, l / s, m³/Stunde),

Die Formel zur Berechnung des Drucks:

H = R * L * Z._ƒ (Pascal).

Die Umwälzpumpe wird traditionell am Rücklauf vor dem Kessel installiert oder das Druckgebläse zum Bypass herausgeführt. Der Hersteller entwickelt die Installations- und Bedienungsanleitung für das Gerät.

Bypass-Stromkreis mit installierter Umwälzpumpe

Sorten von Heizsystemen

Das Prinzip des Gerätes Einrohrheizung (das Diagramm ist unten gezeigt) - serielle Verbindung von Heizkörpern in der Verkabelung des Heizkreises. Die Thermodynamik des Prozesses basiert auf dem vergrößerten Durchmesser der Rohrleitung (mindestens 32 mm), der Neigung der geraden Abschnitte (0,5% der Länge) und dem Überschuss der Kühlerachse über der Mittellinie des Kessels (H).

Die Selbstregulierung im Kreislauf beruht auf dem Temperaturunterschied zwischen dem ersten / letzten Kühler und der Schwerkraft. Der Durchfluss fließt abwechselnd durch jede Heizung (die Rückführung der vorherigen ist die Versorgung des nächsten Heizkörpers). Die Temperatur nimmt mit der Entfernung von der Wärmequelle ab, während die Dichte des Wassers im Gegensatz dazu zunimmt.

Die Abbildung zeigt ein schematisches Diagramm der natürlichen Zirkulationserwärmung.

Schema einer Einrohrheizung mit natürlicher Zirkulation eines offenen Typs

Wichtig! Einrohrschema mit natürlicher Zirkulation wird zum Heizen von Häusern mit einer Fläche von weniger als 100 m verwendet²... Das System schließt die Möglichkeit einer Fußbodenheizung und Warmwasserversorgung aus.

Der Einrohrkreis zum Anschluss von Heizgeräten ist als "Leningradka" -Heizsystem bekannt.Um die Effizienz des Systems zu erhöhen, kann der Leningradka-Kreislauf durch eine Pumpe, Ventile, Thermostate und Ausgleichsventile ergänzt werden. Zwischen den Zu- / Rückleitungen ist ein Bypass installiert.

Das Prinzip der Verbindung von Heizkörpern mit Ein- und Zweirohrverteilung der Heizungsanlage

Zweirohrheizung trennt die Zuleitung und die Rückleitung. Die Verkabelung erhöht den Wirkungsgrad des Systems, reduziert Wärmeverluste und hydraulischen Widerstand.

Der Zweirohrkreis bestimmt die Parallelschaltung der Einlass- und Auslassrohre des Heizgeräts. Die Temperatur des Kühlmittels in den Heizkörpern wird ausgeglichen, die Erwärmung hängt nicht vom Abstand der Wärmequelle ab.

Wasserheizsystem mit Zweirohr-Unterverkabelung und natürlicher Zirkulation: 1 - Kessel; 2 - Luftleitung; 3 - Verkabelung; 4 - Riser versorgen; 5 - Reverse Riser; 6 - Rückleitung; 7 - Ausgleichsbehälter

Die Installation von Ventilen und Thermostatventilen ermöglicht die Reparatur und den Austausch der Batterie, ohne das System herunterzufahren. Durch Ergänzung der Zweirohrverkabelung mit einem Hydraulikmodul (Pfeil mit koplanarem Verteiler) können die Stromkreise von Heizkörpern (Hochdruck), Fußbodenheizung (Niederdruck) und Warmwasserversorgung getrennt werden. Das System weist bei korrekter wärmetechnischer Berechnung keine technischen Nachteile auf.

Wasserheizsystem mit Zweirohr-Oberverkabelung und natürlicher Zirkulation: 1 - Kessel; 2 - Hauptsteigleitung; 3 - Verkabelung; 4 - Riser versorgen; 5 - Reverse Riser; 6 - Rückleitung; 7 - Ausgleichsbehälter

Kollektor im Heizschema eines zweistöckigen Hauses mit Zwangsumwälzung des Kühlmittels

Radiale Rohrleitungen und Anschluss unabhängiger Stromkreise im mittleren Teil des Bodens. Gleiche Länge und Durchmesser der Träger des Kreislaufs sorgen für ein hydraulisches Gleichgewicht, verringern den Widerstand und verbessern die Wärmeübertragung. Das geschätzte Versorgungsvolumen in unabhängigen Gliedern der Kette wird durch die Installation von Steuerventilen (Ausgleichsventil) und Umwälzpumpen in den Kreisläufen erreicht.

Der erhöhte Materialverbrauch und die komplexe Installation tragen zur hohen Genauigkeit der Vorschriften und zur einfachen Bedienung bei.

Zweirohr-Radialheizungskabel mit Verteiler

Verteilung des Heizmediums entlang der Höhe

Bodenvorschub Im Heizungsschaltplan eines zweistöckigen Hauses werden Heizungssteigleitungen in den Ring des ersten Stockwerks (Keller oder technischer Untergrund) eingesetzt. Bei einer Zweirohr-Bodenverdrahtung wird der Verteilerkreis (Versorgung) parallel zum Ring des Auslassrohrs (Rücklauf) verlegt. Das Kühlmittel steigt auf, strömt durch die Heizkörper, sinkt entlang der Rücklaufleitungen in die Sammelleitung, durch die es zum Kessel zurückkehrt.

Die Versorgungssteigleitungen werden über die Heizkörper des zweiten Stockwerks angehoben und mit einer Luftleitung mit einem automatischen Ventil kombiniert, um Luft aus dem System zu entfernen. Zusätzlich ist an jeder Heizung ein Entlüftungsventil installiert (Mayevsky Kran).

Diagramm der vertikalen Verkabelung des Heizungssystems eines zweistöckigen Privathauses

Obere Verkabelung unterscheidet die Bewegungsrichtung des Arbeitsablaufs (von oben nach unten). Das Hauptsteigrohr (ein Rohr, das vom Kessel durch die Böden zum zentralen Ausdehnungsgefäß steigt) versorgt den Ring oder die Sackgassen der oberen Verkabelung mit Kühlmittel. Die Versorgungssteigleitungen werden vom Dachboden abgesenkt und versorgen die Heizkörper mit heißem Wasser. Vertikale Steigleitungen sammeln das Kühlmittel in einem Rücklaufrohr, durch das der Durchfluss zum Kessel zurückkehrt.

Die obere Verkabelung wird in den südlichen Regionen Russlands verwendet. In den zentralen und nördlichen Regionen erfordert das Verfahren zur Zufuhr und Verteilung des Kühlmittels von oben die Anordnung eines warmen Dachbodens.

Ein Zweirohr-Vertikalheizsystem (mit oberer und unterer Wasserversorgung) erfordert einen konstanten Ausgleich. Besitzt Hydraulik- und Temperaturstabilität, wenn die Einstellbedingungen erfüllt sind.

Parallelschaltung von Heizkörpern in einem Zweirohrheizsystem eines zweistöckigen Hauses (Kreislauf mit geschlossenem Ausdehnungsgefäß)

Horizontale Arten von Heizsystemen

Das horizontale Zweirohrverteilungssystem basiert auf dem Kollektoranschluss von Heizkörpern. Der Kamm befindet sich in einem speziellen werkseitig hergestellten Schrank. Systemelemente aus Polypropylen werden vom Hersteller geliefert.

Markenabsperrventile und Armaturen beschleunigen die Installation und verbessern die Verarbeitungsqualität eines Zweirohrheizungssystems mit Propylenverteilung am Boden. Die Vorrichtung einzelner Einsätze gewährleistet den unabhängigen Betrieb der Elemente, erhöht die Stabilität des Systems.

Verteilerschrank für Heizsystem mit Fußbodenheizung aus Polypropylen

Fußbodenheizung - Typ Wassererwärmungin denen Heizelemente, Spulen aus Polymerrohren, in Bodenstrukturen verlegt werden. Jede Verbindung ist nach einem unabhängigen Heizschema aus Propylenrohren mit einem Verteiler verbunden. In einem Privathaus, das mit einer Fußbodenheizung ausgestattet ist, ist ein Ausgleich unabhängiger Kreislaufkreise erforderlich.

Wichtig! Die automatische Steuerung muss die Temperatur der Arbeitsumgebung der Fußbodenheizung nicht über 55 ° C halten

Es ist nicht schwer, das Gerät der Heizungsanlage eines Privathauses selbst zu verstehen. Für eine qualitativ hochwertige Versorgung mit einem angenehmen Mikroklima in einer kalten Jahreszeit ist es jedoch besser, sich an Spezialisten zu wenden.