Die natürliche Auslese ist jedem bekannt, auch in Bezug auf zahlreiche Erfindungen der Menschheit. Im Laufe der Zeit passieren sie auch etwas Ähnliches. Einige Technologien werden in den Abgrund sinken und für immer vergessen bleiben, während andere zu Klassikern werden, die unsterblich und außer Konkurrenz sind. Dazu gehört wie bei letzterem auch eine Heizung mit Naturumlauf (CO mit EC). Trotz der Verfügbarkeit fortschrittlicherer und funktionalerer Lösungen ist die Technologie immer noch gefragt, sie hat den Test der Zeit erfolgreich bestanden.
Eigenschaften des natürlichen Kreislaufs
Dieses System hat andere Namen: Thermosiphon, Schwerkraft, Schwerkraft.
Es enthält mehrere Komponenten:
- Wärmeerzeuger (Kessel, Ofen oder Kamin mit WasserHemd).
- Geschlossener Kreislauf - Rohre, Heizkörper gefüllt mit flüssigem Wärmeträger (Wasser, Öl, Frostschutz).
- Ausdehnungsgefäß.
- Absperr- und Regelventile.
- Instrumente.
Erhitztes Kühlmittel aus dem Ofen oder Kessel bewegt sich in einem geschlossenen Kreislauf und erwärmt die Heizkörper. Und diese wiederum geben Energie an die Umgebungsluft im Raum ab. Das Hauptmerkmal dieses Systems liegt in der besonderen Art und Weise, die die Bewegung des Kühlmittels gewährleistet.
Bewohner von Wohngebäuden haben es merklich einfacher, seit in den Wohnungen eine Zentralheizung eingerichtet wurde. Eigentümer von Privatgrundstücken müssen für ihr Eigenheim eine Warmwasserbereitung mit Naturumlauf errichten. Aber wie funktioniert das betreffende System? Dies wird weiter unten besprochen.
Funktionsprinzip
Wie wir aus der Schule wissen, nimmt nach den bekannten Gesetzen der Physik das Volumen eines Mediums zu, wenn es erhitzt wird. Außerdem beginnt von der Seite des kälteren Bereichs die Kraft des Archimedes auf ihn einzuwirken und zwingt ihn zum Aufsteigen.
Dieses Phänomen hat auch einen eigenen Namen - Konvektion. Es fungiert als "Kraftwerk" des Kühlmittels, wo das Konzept der "natürlichen Zirkulation" auftaucht. Und da die Konvektion eng mit der Schwerkraft zusammenhängt, wird das System auch gravitativ genannt.
Die Stärke der Konvektionsströmung hängt maßgeblich von der Temperaturdifferenz zwischen dem im Kessel oder Ofen erwärmten Kühlmittel und im Bereich des einströmenden Mediums (Rücklauf) ab. Wie kannst du verstehendas Pumpen des Arbeitsmediums erfolgt ohne Verwendung einer Pumpe. Und dies impliziert, dass das Heizsystem eines einstöckigen Hauses mit Naturumlauf keinen Strom benötigt, dh nicht flüchtig ist. Und da kein Elektrogerät vorhanden ist, liegen die Einsparungen auf der Hand.
Mit anderen Worten, Wasser (normalerweise wird es als Wärmeträger verwendet) verliert beim Erhitzen seine Dichte und steigt entlang der zentralen Steigleitung auf, angetrieben von einem k alten Strom, der zum Kessel zurückkehrt. Danach wird heißes Wasser durch die Versorgungsleitungen zu den Heizkörpern geleitet. Es gibt Wärme ab, kühlt ab und gelangt durch die Schwerkraft zurück zum Wärmeerzeuger (Rücklauf) und der Kreislauf wiederholt sich unzählige Male.
Außerdem entsteht kein Überdruck, da keine Pumpe vorhanden ist. Daher reicht ein offener Behälter als Ausdehnungsgefäß. Seine Anwesenheit beruht auf der Tatsache, dass im Heizsystem ein konstanter Druck aufrechterh alten wird.
Signifikante Faktoren
Aber was beeinflusst die Wassergeschwindigkeit in der Naturumlaufheizung eines einstöckigen Hauses? Dies ist in der Regel auf folgende Faktoren zurückzuführen:
- Wert des Umlaufdrucks - je höher desto besser.
- Durchmesser von Rohrleitungen - ein kleiner Abschnitt erzeugt mehr Widerstand gegen den Wasserfluss als ein größerer Durchmesser. Die Abmessungen für die Verkabelung liegen dabei in der Regel zwischen 32 und 40 mm.
- Material für die Herstellung von Rohrleitungen - moderne Polypropylenlösungen sind wenigerWiderstand im Vergleich zu Metallrohren.
- Konturkurven - idealerweise bei gerader Leitung.
- Die Anzahl der Fittings, Adapter, Sicherungsscheiben - hier gibt es Einschränkungen, da jedes Ventil den Druckgrad reduziert.
Um mit EC den optimalen Druck in der Heizungsanlage zu erzeugen, muss der Heizkessel möglichst tief unterhalb des Kreislaufsystems platziert werden. In der Regel ist dies der Keller. Aus verständlichen Gründen wird das Ausdehnungsgefäß so hoch wie möglich installiert und befindet sich in den meisten Fällen auf dem Dachboden.
Zu beachten ist, dass das Heizsystem eines Hauses mit Naturumlauf einen trägen Charakter hat, also eher langsam fließt. Die Dauer vom Anzünden des Kessels bis zur vollständigen Stabilisierung des Temperaturregimes dauert mehrere Stunden.
Kühlmitteloptionen
In der Regel ist es üblich, Wasser oder Frostschutzmittel als Kühlmittel zu verwenden. Da letzteres jedoch eine höhere Dichte und eine geringe Wärmeübertragung aufweist, dauert es viel länger, es und damit den Kraftstoff zu erhitzen. In dieser Hinsicht ist es viel rentabler, Wasser zu verwenden.
Außerdem dehnt sich Frostschutzmittel beim Erhitzen viel stärker aus. Daher muss bei der Wahl dieses Kühlmittels der Ausgleichsbehälter noch größer sein als bei Wasser.
Vorteile des EC-Heizsystems
Die Hauptvorteile der Naturumlaufheizung sind:
- Low-Cost-Effektkeine teure Umwälzpumpe.
- Kein Geräusch. Selbst die modernsten Pumpen erzeugen ein leises Brummen - tagsüber ist es vor dem Hintergrund von Umgebungsgeräuschen nicht zu hören, aber nachts ist das Brummen zu hören, was Unbehagen verursacht.
- Pumpenstörungen verursachen zusätzliche Kosten.
- Die Anzahl der Ausfälle ist minimal - außer dem Kessel gibt es hier praktisch nichts zu brechen. Undichtigkeiten sind selten und können leicht selbst repariert werden.
Aber der Hauptvorteil der EC-Heizung liegt gerade in ihrer Energieunabhängigkeit. In Gebieten mit ständigen Stromausfällen ist dies die beste Option.
Offensichtliche Nachteile
Ja, und ein so scheinbar perfektes Heizsystem eines einstöckigen Hauses mit natürlicher Zirkulation, das nach allen Gesetzen der Physik funktioniert, hat eine Reihe von Nachteilen.
Offensichtliche Nachteile sind:
- Kurze Kühlmittelreichweite.
- Die Unfähigkeit, die Temperatur in jedem Raum separat zu regulieren.
- Wasser zirkuliert unter leichtem Druck durch den Kreislauf, was zu einem spürbaren Temperaturabfall führt - je weiter der Heizkörper vom Boiler entfernt ist, desto niedriger ist er.
- Lange Zeit, bis das System in den vollen Betriebsmodus wechselt.
- Da sich der Ausgleichsbehälter in einem k alten Dachraum befindet (der oft nicht beheizt ist), besteht die Möglichkeit, dass das Kühlmittel einfriert.
Trotz all dieser Nachteile,Heizen mit EC ist nach wie vor relevant. Vielleicht liegt das daran, dass für viele Menschen die Vorteile alle oben genannten Nachteile überwiegen.
Heizkreisvarianten
Ein Wasserheizsystem mit natürlicher Zirkulation kann nach einem von mehreren Schemata hergestellt werden:
- Einrohr;
- Zweirohr;
- strahl.
In diesem Fall spielen allgemeine Parameter wie die Länge des Stromkreises, die Anzahl der Batterien und einige andere keine besondere Rolle. Es kann jedoch viele spezifischere Schemata geben. Im Folgenden betrachten wir jedoch nur die einfachsten.
Einrohrleitung
Dies ist das einfachste Schema, bei dem ein Rohr verwendet wird, um die Heizkörper mit Wasser zu versorgen. In einigen Fällen können Sie jedoch darauf verzichten, da die Wärmeversorgung durch den Bereich der Rohrleitungen selbst erfolgt.
Wenn das Schema immer noch das Vorhandensein von Heizkörpern impliziert, müssen die korrekten Berechnungen für die Anzahl der Batterien (Abschnitte) durchgeführt werden. Die optimale Menge ist nicht mehr als 5. Schließlich kühlt sich das Wasser ab, wenn es durch jeden Punkt fließt. Außerdem sollten in der Heizungsanlage eines Privathauses mit Naturumlauf möglichst wenige Absperrventile verwendet werden. Gleichzeitig muss die Länge der Kontur selbst nicht stark reduziert werden.
Ideal ist in diesem Fall eine diagonale Anordnung. Mit anderen Worten, das Kühlmittel tritt von oben in die Kühler ein und wird zu jedem Punkt umgeleitet. Nach der letzten Batterie wird das gekühlte Wasser wieder zurückgeführtBoiler durch das Auslassrohr, das Rücklaufrohr genannt wird. Gleichzeitig ist die gesamte Pipeline gleich, was eigentlich die ganze Essenz einer Einrohrleitung ist.
Zweirohrsystem
Dieses Schema ist etwas komplizierter, hat aber auch seine Vorteile. Dabei wird das heiße Kühlmittel durch eine Leitung durch die Batterien geleitet und gelangt in gekühltem Zustand über eine weitere Leitung zum Kessel zurück. Als Ergebnis wird die Effizienz der Wärmeübertragung von den Batterien, die mit einem horizontalen Bein verbunden sind, verbessert. In der Regel verläuft die Versorgungsleitung entlang der Decke oder befindet sich im Dachgeschoss. Die Rückleitung befindet sich über dem Boden.
Trotz des offensichtlichen Vorteils einer einzelnen Leitung (minimaler Materialaufwand, daher minimale Kosten) ist eine Zweirohrheizung mit Naturumlauf eines zweistöckigen Hauses (oder eines einstöckigen) Hauses immer noch die beste Lösung. Außerdem ist er in zwei Zweige mit identischer Heizkörperanzahl aufgeteilt.
Gleichzeitig erhält jede Batterie ein Kühlmittel mit der gleichen Temperatur, was schon ein Pluspunkt ist, und ein sehr wichtiger! Außerdem ist eine automatische Regelung möglich, da die Geräte nicht voneinander abhängig sind. Basierend auf dem erwähnten Vorteil eines Einrohrsystems folgt der Nachteil eines Zweirohrsystems - ein erhöhter Materialverbrauch. Dies gilt insbesondere für zweistöckige Häuser.
Eigenschaften des Strahlenschemas
In diesem Fall werden die Einlass- und Auslassleitungen an einen speziellen Verteiler angeschlossen. Tatsächlich handelt es sich um einen Verteilerkamm, bei dem jeder Ausgang mit einer Drossel ausgestattet ist. Allerdings für jede Batteriezwei Rohre werden mitgeliefert.
Unter dem Gesichtspunkt der Temperaturregelung ist ein solches Heizsystem mit Naturumlauf am bequemsten. Gleichzeitig sind hier die Installationsarbeiten komplizierter, da zu viele Rohre verwendet werden. Um das Erscheinungsbild des Raums nicht zu beeinträchtigen, werden sie daher auf den Boden entfernt oder verstecken sich hinter falschen Wänden. Und dies führt bereits zu einer erheblichen Erhöhung der Arbeitskosten.
Eigenschaften des Bauens von CO mit EC
Da der Betrieb des CO mit EC auf physikalischen Naturgesetzen beruht (eine aufgeheizte Umgebung erzeugt eine Aufwärtsströmung), müssen die Batterien oberhalb des Kesselniveaus angeordnet werden. Der optimale Standort ist der Keller oder Keller. Ist weder das eine noch das andere vorhanden, wird im Boden eine Aussparung in entsprechender Größe für den Einbau eines Wärmeerzeugers angebracht.
Und das gilt nicht nur für ein Privathaus, sondern auch für Wohnungen mit autonomer Heizung. Ein kleiner Teil des Bodens wird zusammen mit dem Estrich abgeschnitten, damit ein Naturumlaufheizkessel direkt auf die Bodenplatte gestellt werden kann.
Für eine bessere natürliche Zirkulation des Kühlmittels ist ein beschleunigender Kollektor oder ein senkrechter Rohrabschnitt erforderlich, der vom Kessel ausgeht und bis zur Decke reicht. Anschließend wird das Gelände von der Hauptstraße zu den Heizkörpern hinabgefahren.
Die Mindesthöhe des Ladekrümmers muss mindestens 1.500 mm betragen, wobei zu beachten ist, dass zwischen der oberen Linie und der Decke ein Freiraum vorhanden sein mussPlatz für ein Ausdehnungsgefäß. Und wie wir wissen, ist dies ein unverzichtbarer Bestandteil des gesamten Heizsystems. Wenn das Haus niedrige Decken hat, wird der Tank einfach auf den Dachboden gebracht, und diese Räume müssen isoliert werden. Sie können ein geschlossenes Heizsystem mit einem Membranausdehnungsgefäß erstellen, das an einem beliebigen Ort aufgestellt werden kann.
Bemerkenswert ist, dass ein geschlossenes Heizsystem mit Naturumlauf seine Vorteile hat:
- Wärmeverluste werden durch das Ausdehnungsgefäß weitgehend reduziert.
- Geschlossenes System erfordert keine regelmäßige Entlüftung.
- Das Volumen des Ausdehnungsgefäßes wird ebenfalls reduziert, gleiches gilt für die thermische Trägheit des Systems.
Wie Sie verstehen können, erhöht das Vorhandensein einer zweiten Etage im Haus die Effizienz des beschleunigenden Kollektors erheblich.
Aus diesem Grund ist es viel einfacher, den natürlichen Kreislauf des Kühlmittels in einer zweistöckigen Villa zu organisieren als in einem einstöckigen Haus.
Regeln für den Einbau einer Heizungsanlage mit EC
Wenn der Wunsch oder die Notwendigkeit besteht, eine Heizungsanlage mit EC zu organisieren, sollten einige Regeln berücksichtigt werden:
- Horizontale Zweige der Rohrleitungen des Kreislaufs müssen unbedingt in Bewegungsrichtung des Kühlmittels geneigt sein. Bis zu 10 mm auf langen Leitungen und bis zu 50 mm auf kurzen Abschnitten pro Meter.
- Im Zuge der Erstellung einer Naturumlaufheizung mit eigenen Händen sollten Sie alle Möglichkeiten nutzenVersuchen Sie, den hydraulischen Widerstand des Kreislaufs zu verringern. Diese Regel sollte bei der Auswahl von Batterien beachtet werden - Gussradiatoren sind aufgrund ihres geringen Abstands die beste Wahl.
- Polymerrohre haben den geringsten hydraulischen Widerstand. Außerdem überwuchern sie nicht mit Schuppen. Es ist jedoch besser, keine Metall-Kunststoff-Optionen zu verwenden, da der Durchflussbereich aufgrund der Armaturen merklich verringert wird. Die beste Wahl sind Polypropylenrohre, ihre Betriebstemperatur beträgt 70 °. Vernetzte Polyethylenoptionen sind noch bevorzugter - ihre Temperaturschwelle liegt bei 95 ° C.
- Wenn im Heizkreis Abzweigungen vorhanden sind, dann wird nach jeder Abzweigung der Rohrdurchmesser eine Nummer kleiner gewählt. Für die Rückgabe gilt das Gegenteil - die Größe nimmt zu.
Da das Konzept einer Heizungsanlage mit Naturumlauf den Verzicht auf den Einsatz von Strom impliziert, muss auch der Heizkessel nichtflüchtig sein. Und solche Modelle werden von vielen Herstellern hergestellt.
Unter den ausländischen Unternehmen sind Bertta, Stropuva, Buderus. Aber auch russische Unternehmen können gute Optionen anbieten - Energia, Ogonyok, Conord.
Schlussfolgerung
Wie man sieht, hat die Heizung mit EC-Kühlmittel ihre Vor- und Nachteile. Jemand wird diese Option mögen und sie implementieren wollen. Andere sehen darin nur Nachteile. In jedem Fall passt ein solches Heizschema mit natürlicher Zirkulation vielenHausbesitzer.
Gleichzeitig haben die meisten von ihnen eine Umwälzpumpe in die Rücklaufleitung eingebaut, um die Effizienz der Heizungsanlage zu verbessern. Nur es befindet sich auf der Umgehungsstraße. Mit einer solchen Maßnahme können Sie den Stromkreis auf die Schwerkraft übertragen, indem Sie bei ausgesch altetem Strom einen speziellen Hahn öffnen.
