Für viele Installateure gibt es eine Sünde der Vorurteile. Zum Beispiel hält der Master die Einrohrverkabelung für die beste und bietet sie allen Kunden an - den Eigentümern von Privathäusern. Solche Vorschläge verbergen häufig eine geringe Qualifikation des Auftragnehmers oder eine Art von Vorteil. Unsere Aufgabe ist es, die Funktionsweise eines Zweirohrheizungssystems zu prüfen, die Vor- und Nachteile objektiv zu bewerten und Empfehlungen für die Auswahl eines Schemas abzugeben.
Wie funktioniert die Zweikreisheizung?
Die Konstruktion eines Zweirohr-Wasserheizungssystems umfasst die Zufuhr und Entfernung von Kühlmittel aus jedem Kühler entlang zweier separater Rohre. Vereinfacht: Der Batterieeinlass ist mit der Versorgungsleitung verbunden, der Ausgang mit dem Rücklauf. Durch die erste Rohrleitung wird das erwärmte Wasser aus dem Kessel an alle Heizgeräte verteilt, das zweite Rohr sammelt das abgekühlte Kühlmittel und leitet es zurück zum Wärmeerzeuger.
Merkmale der Zweikreis-Wasserverteilung:
- Wenn alle Elemente des Systems korrekt berechnet wurden, erhält jeder Kühler ein Kühlmittel mit der gleichen Temperatur.
- Eine Änderung des Wasserflusses durch eine Batterie aufgrund einer Einstellung hat nur geringe Auswirkungen auf den Betrieb benachbarter Heizgeräte.
- Die Anzahl der Heizkörper auf einem Zweig kann 40 Stück erreichen. vorausgesetzt, die Pumpenkapazität und der Durchmesser der Versorgungsleitungen liefern den geschätzten Wasserdurchfluss.
Hinweis. Die Nummer 40 basiert auf praktischen Erfahrungen bei der Planung und Installation von Heizungen in einer Produktionswerkstatt. In Landhäusern sind so viele Geräte nicht an einen Zweig angeschlossen, maximal 10 Stück. Wenn Sie in einem mehrstöckigen Gebäude Verkabelungen vornehmen müssen, ist das Wärmeversorgungsnetz in mehrere Zweirohrkreise unterteilt.
Die Bewegung von Wasser durch Rohre und Batterien erfolgt auf zwei Arten - natürlich (Konvektion) und erzwungen. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Kühlmittel zuzuführen. Wir empfehlen daher, jeden Kreislauf separat zu betrachten.
4 Arten von 2-Rohr-Systemen
Abhängig von den Bedingungen für die Verlegung von Rohrleitungen und den weiteren Betrieb in Privathaushalten werden die folgenden Zweirohrschemata verwendet:
- Schwerkraft oder Schwerkraft mit der natürlichen Zirkulation von erhitztem Wasser.
- Klassisches Sackgassenheizsystem.
- Ringförmig mit der begleitenden Bewegung des Kühlmittels ist es auch die Tichelman-Schleife.
- Strahlung mit individueller Wärmeverteilung auf Strahler vom Verteiler.
Die Notiz. Die Zweirohrheizung kann auch eine Fußbodenheizung umfassen. Heizkreise fungieren als Batterien, Versorgungsleitungen und ein Kamm mit einer Mischeinheit spielen die Rolle von Rohrleitungen. Die Fußbodenheizung befindet sich konstruktionsbedingt in der Nähe des Kollektorkreises.
In einer schwerkraftgefüllten Version arbeitet das System ohne übermäßigen Druck, das Kühlmittel berührt die Atmosphäre über einen offenen Ausdehnungsgefäß. Die verbleibenden 3 Varianten der Systeme sind geschlossen, arbeiten unter einem Druck von 1-2,5 bar und nur mit erzwungener Zirkulation von heißem Wasser. Jetzt analysieren wir jedes Schema anhand eines konkreten Beispiels eines zweistöckigen Hauses.
Schwerkraftheizung
Das Prinzip des Betriebs des Systems mit der natürlichen Bewegung des Kühlmittels basiert auf dem Phänomen der Konvektion - eine heiße und weniger dichte Flüssigkeit neigt dazu, das Rohr hinaufzusteigen, verdrängt durch schwerere kalte Schichten. Der Kessel erwärmt das Wasser, wird leichter und bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 0,1 bis 0,3 m / s durch ein vertikales Steigrohr. Dann divergiert er entlang des Netzes und der Batterien.
Klärung. Es versteht sich, dass sich die erhitzte und gekühlte Flüssigkeit innerhalb desselben geschlossenen Kreislaufs befindet, in diesem Fall wirkt das Heiznetz eines Privathauses als solches.
Wir listen die Eigenschaften des Zweirohr-Schwerkraftsystems eines zweistöckigen Gebäudes auf, das in der Zeichnung gezeigt ist:
- Die Art und Weise der Verlegung von Autobahnen ist eine horizontale obere Verkabelung, die von einem gemeinsamen Steigrohr stammt. Letzterer steigt aus dem Kessel, am höchsten Punkt befindet sich ein Ausdehnungsgefäß in Verbindung mit der Atmosphäre.
- Horizontale Abschnitte werden mit einer Mindestneigung von 3 mm pro Meter Lauflinie verlegt. Der Vorschub wird in Richtung der Heizkörper gekippt, die Rückkehr zur Wärmequelle.
- Die Durchmesser der Rohre sind im Vergleich zu Drucksystemen erhöht, da sie für einen geringen Wasserdurchfluss ausgelegt sind.
Eine wichtige Nuance. Um einen nachhaltigen Schwerkraftfluss zu erreichen, müssen Rohre mit einem Durchmesser von 40 bis 50 mm (innen) verwendet werden. Der minimal zulässige Durchmesser der Verteilungs- und Sammelzweige - DN25 - befindet sich in der Nähe der letzten Batterien.
In einem einstöckigen Haus wird ein ähnliches Schema verwendet, jedoch mit einem einzigen Heizkörperanschluss. Der Versorgungsverteiler der oberen Verkabelung wird auf dem Dachboden oder unter der Decke umgekehrt über dem Boden verlegt. Es ist unmöglich, eine niedrigere Verkabelung vorzunehmen - gemäß dem Gesetz der kommunizierenden Gefäße tritt das Kühlmittel in die Batterien aus, aber die Geschwindigkeit und die Heizleistung sinken auf ein Minimum.
Aktuelle Schwerkraftschemata wurden dank der Installation von Umwälzpumpen kombiniert. Das Gerät ist am Bypass montiert, um den Wasserfluss bei einem Stromausfall nicht zu stören.
Sackgasse Heizzweige
Das geschlossene Zweirohrsystem vom Typ Schulter (Sackgasse) wird in den meisten Vorstadthäusern montiert und häufig in neuen Wohngebäuden verwendet. So funktioniert die Schaltung:
- Das Kühlernetz besteht aus einem oder mehreren Zweirohrzweigen. Das Kühlmittel wird entlang einer Leitung zu den Heizgeräten geleitet und kehrt entlang der zweiten zurück.
- Das System arbeitet mit einem Überdruck von 1–2,5 bar. Die Zirkulation erfolgt durch eine in der Nähe des Kessels installierte Pumpe.
- Die Ausdehnung des Wassers wird durch einen Membrantank im Kesselraum ausgeglichen. Die Einfügemarke befindet sich in der Rohrleitung vor der Umwälzpumpe (wenn Sie den Flüssigkeitsstrom betrachten).
- Luft wird aus dem Netzwerk durch Mayevsky-Zapfstellen an Batterien und ein automatisches Ventil als Teil der Sicherheitsgruppe der Heizeinheit abgegeben. Es gibt auch ein Manometer und ein Sicherheitsventil.
- Eine übliche Verdrahtungsoption ist die untere Horizontale, wenn beide Rohre offen unter den Heizkörpern verlaufen.
Kommentar. Bei Bedarf können Sackgassen problemlos geschlossen verlegt werden - in Estrichnuten, hinter abgehängten Decken oder Innenwänden.
Wenn das Kühlmittel in zwei Flügeln eines zweistöckigen Gebäudes verteilt werden muss, wird es in vier separate Zweige (Schultern) unterteilt, die zu einem gemeinsamen Steigrohr zusammenlaufen. Es ist bemerkenswert, dass die Länge der Leitungen und die thermische Belastung der Schultern überhaupt nicht gleich sein sollten. Die Anzahl der Batterien und der Verlegeweg werden unter Berücksichtigung der Eigenschaften eines bestimmten Gebäudes entwickelt.
Zweige mit einer anderen Anzahl von Heizkörpern werden durch Auswuchten ausgeglichen, wodurch der Durchfluss der Regelventile begrenzt wird. Die Ventile befinden sich immer an den Batterieausgängen und gegebenenfalls an der gesamten Schulter. Informationen zum richtigen Ausbalancieren der Konturen finden Sie auf einer anderen Seite unserer Ressource.
Tihelmans Ring
Das allgemeine Funktionsprinzip dieser Schaltung ist identisch mit der Sackgasse, aber die Art der Verteilung und Rückführung des Kühlmittels unterscheidet sich in drei Punkten:
- Jeder Heizkreis ist in einem Ring geschlossen.
- Die Batterieanschlussmethode ist wie folgt: Der erste Kühler in der Einspeisung ist der letzte für die Rücklaufleitung. Umgekehrt wird die endgültige Batterie der Verteilungsleitung die erste für die Rückgabe.
- Das Wasser in beiden Rohrleitungen bewegt sich in eine Richtung, daher ist der technische Name des Systems zugeordnet.
Bei der Tichelman-Schleifenvorrichtung handelt es sich um eine horizontale Bodenverdrahtung, die seltener unter dem Boden verborgen an den Wänden offen ist.Eine weitere Option: Der Ring kann unter der Decke, versteckt hinter abgehängten Decken oder im Keller und Rohrleitungen zu den Heizungen hergestellt werden.
Die Besonderheit der Ringkupplung - nahezu perfekte hydraulische Balance. Hinweis: Auf dem Weg zu allen Batterien und zurück bewegt sich das Kühlmittel über die gleiche Strecke. Der Kreislauf kann den erforderlichen Wasserfluss für 10 oder mehr Heizkörper mit minimalem Ausgleich bereitstellen.
Der Autor des Videos erklärt die Funktionsweise des Systems gut, führt jedoch einen falschen Vergleich durch - korrekt ausbalancierte Zweige geben Wärme ab, die nicht schlechter ist als „Anhalter“.
Strahlverbindungsmethode
Diese fortschrittlichste Art von Zweirohr-Wasserheizsystem umfasst die folgenden Elemente:
- Heizungen - normale Batterien, Bodenkonvektoren oder individuelle Konturen der Fußbodenheizung;
- 2 Kollektoren - Vor- und Rücklauf, ausgestattet mit Durchflussmessern und Thermostatventilen;
- Einzelne Zweirohrschläuche, die auf dem kürzesten Weg (unter dem Boden oder der Decke, in der Decke) vom Kollektor zu den Heizgeräten verlegt werden.
Ein an einem geeigneten Ort installierter Kollektor empfängt und leitet Wasser über zwei Hauptautobahnen zum Kessel zurück. Mit den Ventilen wird der Durchfluss des Kühlmittels für jede Batterie eingestellt. Wenn Sie RTL-Thermoköpfe oder Servos an den Verteilerventilen installieren, können Sie das Klima in jedem Raum und Gebäude im Allgemeinen automatisch anpassen.
Vor- und Nachteile der Zweirohrverkabelung
Zur Erleichterung der Wahrnehmung haben wir die Vor- und Nachteile aller oben genannten Systeme in einem Abschnitt zusammengefasst. Zunächst listen wir die wichtigsten positiven Punkte auf:
- Der einzige Vorteil der Schwerkraft gegenüber anderen Systemen ist die Unabhängigkeit von Elektrizität. Voraussetzung: Sie müssen einen nichtflüchtigen Kessel auswählen und die Umreifung vornehmen, ohne eine Verbindung zu einem Hausnetz herzustellen.
- Das Schultersystem (Sackgasse) ist eine würdige Alternative zu Leningrad und anderen Einrohrleitungen. Die Hauptvorteile sind Vielseitigkeit und Einfachheit, dank derer das Zweirohrheizungsschema eines 100-200 m² großen Hauses problemlos alleine montiert werden kann.
- Die Haupttrumpfkarten der Tichelman-Schleife sind das hydraulische Gleichgewicht und die Fähigkeit, eine große Anzahl von Kühlern mit Kühlmittel zu versorgen.
- Die Kollektorverkabelung ist die beste Lösung für die Verlegung verdeckter Rohre und die vollständige Automatisierung der Heizung.
Hinweis. Die letzten 3 Stromkreise lassen sich leicht mit den Fußbodenheizungskreisläufen kombinieren. Es ist nicht immer ratsam, ein Gravitationsstrahlernetz mit warmen Böden zu kombinieren - eine Zwangsumwälzung in Heizkreisläufen ist ohne Strom nicht möglich.
Heben Sie kurz die allgemeinen Vorteile der Beam-, Incidental- und Deadlock-Systeme hervor:
- kleine Abschnitte von Verteilungsrohren;
- Flexibilität bei der Verlegung, dh Linien können entlang verschiedener Routen verlaufen - in den Böden, entlang und innerhalb der Wände, unter der Decke;
- Für die Installation sind verschiedene Kunststoff- oder Metallrohre geeignet: Polypropylen, vernetztes Polyethylen, Metall-Kunststoff, Kupfer und gewellter Edelstahl;
- Alle 2-Rohr-Netze eignen sich gut für den Ausgleich und die Wärmeregulierung.
Beachten Sie die geringfügige Plus-Schwerkraft-Verkabelung - das einfache Befüllen und Entfernen von Luft ohne Verwendung von Ventilen und Hähnen (obwohl es einfacher ist, das System mit diesen zu lüften). Wasser wird langsam durch die Düse am unteren Punkt zugeführt, Luft wird allmählich aus den Rohrleitungen in einen offenen Ausdehnungsgefäß verdrängt.
Nun zu den wesentlichen Nachteilen:
- Das Schema mit der natürlichen Bewegung von Wasser ist umständlich und teuer. Sie benötigen Rohre mit einem Innendurchmesser von 25 ... 50 mm, die mit einer großen Neigung montiert sind, idealerweise aus Stahl. Versteckte Verlegung ist sehr schwierig - die meisten Elemente sind in Sicht.
- Bei der Installation und dem Betrieb von Sackgassen wurden keine signifikanten Minuspunkte gefunden. Wenn die Schultern in Länge und Anzahl der Batterien sehr unterschiedlich sind, wird das Gleichgewicht durch tiefes Ausbalancieren wiederhergestellt.
- Tichelmans Ringstraßen kreuzen immer die Türen. Wir müssen Bypass-Schleifen bilden, in denen sich anschließend Luft ansammeln kann.
- Die Verkabelung vom Balkentyp erfordert finanzielle Kosten für Geräte - Verteiler mit Ventilen und Rotametern sowie Automatisierungsgeräte. Eine Alternative besteht darin, einen Kamm aus T-Shirts aus Polypropylen oder Bronze mit Ihren eigenen Händen zusammenzusetzen.
Zusatz. Um die Wärmeübertragung von Batterien während der Schwerkraft automatisch zu steuern, benötigen Sie spezielle Heizkörperventile mit erhöhter Bohrung.
Welches Schema ist besser zu wählen
Die Auswahl der Verkabelung erfolgt unter Berücksichtigung vieler Faktoren - der Fläche und Anzahl der Stockwerke eines Privathauses, des zugewiesenen Budgets, der Verfügbarkeit zusätzlicher Systeme, der Zuverlässigkeit der Stromversorgung usw. Wir geben eine Reihe allgemeiner Empfehlungen zur Auswahl:
- Wenn Sie vorhaben, die Heizung selbst zu sammeln, ist es besser, auf einem Zweirohr-Schultersystem zu bleiben. Sie vergibt Anfängern viele Fehler und wird trotz der Mängel funktionieren.
- Bei hohen Anforderungen an das Innere der Räume sollte die Kollektorverkabelung zugrunde gelegt werden. Sie verstecken den Kamm in einem Wandschrank und trennen die Linien unter dem Estrich. In einem zwei- oder dreistöckigen Herrenhaus ist es ratsam, mehrere Kämme zu installieren - einen pro Etage.
- Häufige Stromausfälle lassen keine Wahl - Sie müssen einen Stromkreis mit natürlicher Zirkulation (Schwerkraftfluss) zusammenbauen.
- Das Tichelman-System eignet sich für Gebäude mit großer Fläche und Anzahl der Heizpaneele. Die Installation einer Schleife in kleinen Gebäuden ist aus finanzieller Sicht unpraktisch.
- Für ein kleines Landhaus oder Bad ist eine Sackgasse mit offener Rohrleitung perfekt.
Trinkgeld. Heizhäuser für 2-4 kleine Räume können mit einem horizontalen Einrohrsystem mit niedrigerer Verkabelung - „Leningrad“ - angeordnet werden.
Wenn Sie das Haus mit Heizkörpern, Fußbodenheizung und Warmwasserbereitern heizen möchten, sollten Sie eine Sackgasse oder eine Kollektorverkabelung verwenden. Diese beiden Schemata lassen sich leicht mit anderen Heizgeräten kombinieren.
So berechnen Sie den Rohrdurchmesser
Mit der Installation einer Sackgasse und einer Kollektorverkabelung in einem Landhaus mit einer Fläche von bis zu 200 m² können Sie auf strenge Berechnungen verzichten. Nehmen Sie den Abschnitt der Autobahnen und Eyeliner gemäß den Empfehlungen:
- Um die Heizkörper im Gebäude mit maximal 100 Quadraten mit Kühlmittel zu versorgen, reicht die Du15-Rohrleitung aus (Außengröße 20 mm).
- Verbindungen zu den Batterien werden mit einem Querschnitt von Du10 (Außendurchmesser 15-16 mm) hergestellt;
- In einem zweistöckigen Haus mit 200 Plätzen wird der Verteiler mit einem Durchmesser von Du20-25 hergestellt.
- Wenn die Anzahl der Heizkörper auf dem Boden 5 Stück überschreitet, teilen Sie das System in mehrere Zweige auf, die sich vom Steigrohr Ø32 mm erstrecken.
Trinkgeld. Die Durchmesser von Autobahnen und Eyeliner sind in den obigen Beispielen für Schemata ziemlich genau angegeben. Sie können die angegebenen Informationen bei der Entwicklung eines Heizungsprojekts verwenden.
Ein Schwerkraft- und Ringsystem wird nach technischen Berechnungen entwickelt. Wenn Sie den Querschnitt der Rohre selbst bestimmen möchten, berechnen Sie zunächst die Heizlast jedes Raums unter Berücksichtigung der Belüftung und ermitteln Sie dann den erforderlichen Kühlmitteldurchfluss gemäß der folgenden Formel:
- G ist der Massenstrom von erwärmtem Wasser in dem Rohrabschnitt, der die Heizkörper eines bestimmten Raums (oder einer Gruppe von Räumen) speist, kg / h;
- Q - die Wärmemenge, die erforderlich ist, um einen bestimmten Raum zu heizen, W;
- Δt ist die berechnete Temperaturdifferenz am Vor- und Rücklauf, nehmen Sie 20 ° С.
Beispiel. Um den zweiten Stock auf eine Temperatur von +21 ° C zu erwärmen, werden 6000 Watt Wärmeenergie benötigt. Der durch die Decke verlaufende Heizungssteigrohr sollte 0,86 x 6000/20 = 258 kg / h heißes Wasser aus dem Heizraum bringen.
Bei Kenntnis des stündlichen Verbrauchs des Kühlmittels ist es nicht schwierig, den Querschnitt der Zuleitung nach folgender Formel zu berechnen:
- S ist die Fläche des gewünschten Rohrabschnitts, m²;
- V - Volumenstrom von heißem Wasser, m³ / h;
- ʋ– Durchflussmenge des Wärmeträgers m / s.
Referenz.Die Geschwindigkeit des Kühlmittels in Drucksystemen mit einer Umwälzpumpe wird aus dem Bereich von 0,3 ... 0,7 m / s genommen. Während der Schwerkraft ist der Fluss langsamer - 0,1 ... 0,3 m / s.
Fortsetzung des Beispiels. Die berechnete Durchflussmenge von 258 kg / h wird von der Pumpe bereitgestellt, wir nehmen die Wassergeschwindigkeit von 0,4 m / s. Die Querschnittsfläche des Versorgungsrohrs beträgt 0,258 / (3600 x 0,4) = 0,00018 m². Wir berechnen den Querschnitt in den Durchmesser gemäß der Kreisflächenformel neu, wir erhalten 0,02 m - ein Du20-Rohr (außen - Ø25 mm).
Beachten Sie, dass wir den Unterschied in der Wasserdichte bei verschiedenen Temperaturen vernachlässigt und den Massenstrom in die Formel eingesetzt haben. Der Fehler ist gering, mit einer handwerklichen Berechnung ist durchaus erlaubt.
Schlußfolgerung
Die Praxis zeigt, dass ein 2-Rohr-Sackgassen-System zum Heizen der meisten mittelgroßen Wohngebäude geeignet ist. Die technische Lösung besticht durch die Einfachheit und die angemessenen Kosten der Installationsarbeiten. Kollektor und zugehörige Verkabelung kosten mehr - der Preis der Ausrüstung und die Länge der Leitungen spielen eine Rolle. Schauen Sie sich das Schema mit den Tichelman-Schleifenverteilungsleitungen mit dem gleichen Durchmesser an, die über den gesamten Umfang des Gebäudes verlaufen.
Ein separates Gespräch ist ein Zweirohrheizsystem mit natürlicher Wasserzirkulation. Bei häufigen Stromausfällen ist es besser, nicht zu riskieren und die Schönheit der Innenräume nicht zu verfolgen, sondern eine nichtflüchtige Heizung einzubauen. Hohe Anfangsinvestitionen werden durch Wärme und geringen Stromverbrauch ausgeglichen.