Was sind die Vorteile eines offenen Heizsystems? Installationsschema und Funktionsprinzip

Der Hauptunterschied offene oder Schwerkraftsysteme (OS) von geschlossenen besteht darin, dass bei OS das Kühlmittel in einem offenen Ausdehnungsgefäß mit der Umgebungsluft kommuniziert.

Das Kühlmittel steht im System unter atmosphärischem Druck, es besteht kein Überdruck.

Beschreibung eines offenen Heizsystems: Was ist das?

Der Heizkreis des OS besteht aus einem Kessel, der am tiefsten Punkt des Gebäudes - in einem Keller oder einer Grube.

Es kommt aus dem Kessel vertikale Steigleitung zur Kühlmittelzufuhr zum höchsten Punkt des Gebäudes (Dachboden oder Dachboden), wo sich das Ausdehnungsgefäß (ET) befindet.

Vom RB verlaufen horizontale Rohre mit leichter Neigung entlang der Oberseite des Gebäudes zu vertikalen Steigleitungen, entlang derer Das Kühlmittel wird zu den Kühlern geleitet.

Von den Heizgeräten verläuft eine Rücklaufleitung am Boden des Raumes entlang, ebenfalls mit leichtem Gefälle in Richtung Heizkessel.

Funktionsprinzip

Schematisch lässt sich der Heizkreislauf der Heizungsanlage als langer vertikaler Ring darstellen. Eine Seite des Rings – mit Warmwasser (Zuleitung vom Kessel zum RB), die andere Seite - mit Kälte (Steigleitung mit Rücklauf von Heizkörpern). Die Dichte des heißen Kühlmittels ist geringer als die des kalten – das Wasser dehnt sich beim Erhitzen aus.

Folglich sind das Gewicht des Wassers und der Druck der Wassersäule im kalten Teil des Kreislaufs höher als das Gewicht des Wassers und der Druck der Säule im heißen Zweig.

Nach dem Gesetz der kommunizierenden Röhren wird die Flüssigkeit versuchen, den Druck auszugleichen – zum Übergang von einer kalten zu einer heißen Branche.

Da der Kreislauf ein geschlossener Ring ist, kommt es zu einer Zirkulation bzw. Schwerkraftströmung des Kühlmittels.

In OS folgt das physikalische Prinzip der Zirkulation drei Designmerkmale Systeme:

• Die Versorgungssteigleitung ist auf ihrer gesamten Höhe weitestgehend isoliert.
• Der Heizkessel wird möglichst tief unter dem letzten Heizkörper platziert.
• Der Kreislauf verfügt über eine Kapazität zur Abgabe überschüssigen Volumens an erhitztem Kühlmittel. – Ausdehnungsgefäß (um eine reduzierte Dichte und einen niedrigen Druck der Wassersäule im beheizten Zweig sicherzustellen).

Mit Naturumlauf

Das Kühlmittel bewegt sich im natürlichen Kreislauf unter Einwirkung des Zirkulationsdrucks Pн (in mm Wassersäule):

Pн=H x (phol – pgor).

• N – Höhenunterschied zwischen dem Kessel und dem letzten Heizkörper, m;
• phol — die Dichte des Wassers in der Kaltwasser-Rücklaufleitung, kg/m³;
• pgor — Dichte des Wassers in der Warmwasser-Steigleitung, kg/m³.

Während der Zirkulation entlang des Kreislaufs verbraucht das Kühlmittel einen Teil des Drucks, um den hydraulischen Widerstand von Rohren, Heizkörpern und Absperrventilen zu überwinden. Daher wählen sie beim Entwurf des Betriebssystems Materialien mit geringem hydraulischen Widerstandso dass ihre Summe den Auslegungsdruck nicht überschreitet Pн(das System war nicht gesperrt).

Mit Umwälzpumpe

Um den natürlichen Druck zu erhöhen, ist im Wasserversorgungskreislauf eine Umwälzpumpe integriert.

Existiert zwei Pumpeneingänge zum vorhandenen Betriebssystem:

1. An der Rücklaufleitung vor dem Kessel. In diesem Fall wird das Ausdehnungsgefäß vor der Pumpe (im Saugbereich) wieder an die Rücklaufleitung angeschlossen.
2. Am oberen Zuleitungsrohr unmittelbar nach dem Anschlusspunkt des Ausdehnungsgefäßes.

Einzelrohr

Es entsteht ein Einrohrsystem mit Naturumlauf nur mit oberer Kühlmittelverteilung.

Alle Heizkörper im Steigstrang einer Einrohrheizung sind in Reihe geschaltet – Der Ausgang einer Batterie ist mit dem Eingang einer anderen verbunden.

Vorteile:

• Geringe Anzahl an Rohren.
• Einfach zu installieren.

Nachteile:

• Systemungleichgewicht - Die oberen Batterien sind heiß, die unteren kalt. Um das Temperaturregime auszugleichen, werden die unteren Heizkörper mit einer großen Anzahl von Abschnitten installiert.
• Unfähigkeit zur Thermoregulation aufgrund des hohen Widerstandes der Steuerventile.

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Doppelrohr

Das Zweirohrsystem zeichnet sich dadurch aus, dass jeder Heizkörper angeschlossen ist zwei Rohre: Einer liefert heißes Kühlmittel aus der Zulaufleitung, der andere leitet gekühltes Wasser zur Rücklaufleitung ab.

Vorteile eines Zweirohrsystems:

• Alle Batterien sind temperaturausgeglichen.
• Der Heizkörperaustausch kann ohne Abschalten des Heizkessels erfolgen.

Nachteile:

• Erhöhter Rohrverbrauch.
• Arbeitsintensive Installation.

Mit Obertransport

Warmwasser wird geliefert vom Kessel über die Steigleitung zum Dachboden oder unter dem Dach, von wo aus es über horizontale Rohre zu den vertikalen Heizkörperzweigen (sowohl Einrohr- als auch Doppelrohr) verteilt wird. Nach dem Durchlaufen der Heizkörper wird das abgekühlte Kühlmittel im Rücklauf gesammelt und gelangt in den Kessel.

Mit Untertransport

Bei der Bodenzufuhr gelangt das erwärmte Kühlmittel in die Heizkörperabzweige von unten nach oben. Die Vor- und Rücklaufleitungen werden nebeneinander auf Bodenniveau verlegt.

Vorteile:

• Einfach zu installieren.
• Haltbarkeit.
• Für die Zirkulation wird kein Strom benötigt.
• Das System ist selbstregulierend – Die Geschwindigkeit des Kühlmittels hängt von der Temperatur in den Räumen ab.

Mängel:

• Nicht für alle Räume geeignet – es wird ein Dachboden benötigt, auf dem das Ausdehnungsgefäß installiert wird und horizontale Rohre verlegt werden.
• Erfordert eine möglichst niedrige Positionierung des Kessels - in einer Grube oder einem Keller.
• Langsames Aufheizen beim Start.
• Unpräsentables Erscheinungsbild (Eisenrohre mit großem Durchmesser, Heizkörper aus Gusseisen).
• Kleiner Aktionsradius – maximal 30 Meter vom Kessel entfernt.
• Unfähigkeit, Frostschutzmittel zu verwenden aufgrund der Toxizität der verdampften Dämpfe.

Installation eines offenen Heizsystems: Foto

Vor der Installation ist es notwendig, Heizkörperberechnung, hydraulische Berechnung des Zirkulationsdrucks, entwickeln Sie ein Installationsdiagramm und erstellen Sie eine Liste der Materialien und Komponenten.

Foto 1. Stahlfarbener, bodenstehender Gasheizkessel im Innenbereich mit kompletter Ausstattung installiert.

Das Betriebssystem besteht aus den folgenden Elementen:

• Heizkessel – Gas oder Festbrennstoff.
• Rohre.
• Ausdehnungsgefäß.
• Heizkörper.
• Armaturen (Wasserhähne, Kesselrohre, Ventile).
• Umwälzpumpe (optional).

Foto 2. Eine in die Rohre eingebaute Umwälzpumpe erhöht die Effizienz der gesamten Heizungsanlage.

Installationsfunktionen:

• Rohrneigung horizontale Vorschub- und Rücklaufbetten - nicht weniger als 3-5 mm pro Laufmeter.
• Sie verwenden Rohre mit einem Durchmesser von mindestens 30 mm.
• Das Volumen des Ausdehnungsgefäßes beträgt 15 % des Gesamtvolumens Kühlmittel.

Foto 3. Ausdehnungsgefäß aus Metall, montiert unter der Decke des Dachbodens eines Privathauses.

Schema

Auf dem Diagramm, in einem praktischen Maßstab erstellt auf einem Blatt Millimeterpapiermuss Folgendes angegeben werden:

• Abmessungen der Räume, in denen sich die Abwasserrohre befinden.
• Rohrverlaufsdiagramm.
• Standorte von Heizkörpern, Kessel (Sicherstellung des erforderlichen Höhenunterschieds zwischen Kessel und Heizkörpern), Ausdehnungsgefäß, Rohrverbindungen.
• Abmessungen der Rohrrohlinge.
• Elemente zur Befestigung von Rohren an Bauelementen.

Installationsphasen:

1. Bereiten Sie einen Satz notwendiger Werkzeuge vor (abhängig vom gewählten Rohrmaterial).
2. Durchführung der Installation des Kessels und der Kesselausrüstung gemäß der Betriebsanleitung des Kessels.
3. Bauen Sie ein Ausdehnungsgefäß und installieren Sie es auf dem Dachboden.
4. Komplette Installation einer vertikalen Steigleitung.
5. Installieren Sie Heizkörper in den Räumen.
6. Führen Sie die endgültige Installation der Rohre durch, die alle Elemente des Systems verbindet.
7. Führen Sie eine Wärmedämmung des Ausdehnungsgefäßes durch.
8. Füllen Sie das System.
9. Überprüfen Sie das System auf Lecks.
10. Führen Sie einen Testlauf durch.

Ausdehnungsgefäß für OS

Als Ausdehnungsgefäß (ET) kann jeder freie Raum genutzt werden. selbstgemachter Metallbehälter oder ein Kolben mit dem erforderlichen Volumen nicht weniger als 15 % vom Gesamtvolumen des Kühlmittels im System.

Der RB erfüllt folgende Aufgaben:

• Dient als Puffertank zur Speicherung von überschüssigem Kühlmittel, die durch die Ausdehnung der Flüssigkeit beim Erhitzen im Kessel entstehen.
• Sorgt für atmosphärischen Druck im System.
• Es handelt sich um ein Element, durch das Luftblasen das System verlassen. Das Aufsteigen der Luftblasen wird durch die Neigung der Rohre gewährleistet.

Installationsempfehlungen:

• Installation einer vertikalen Steigleitung von einem Kessel mitEs sollte aus einem Stahlrohr mit einem Durchmesser von 40–50 mm bestehen.
• Die Größe der verbleibenden Rohre - je größer, desto besser (weniger hydraulischer Widerstand).
• Am besten verwenden Sie Gusseisenheizkörper.
• Versuchen Minimieren Sie die Anzahl der Rohrbiegungen sowie der Absperr- und Regelventile.
• Nur anwenden Kugelhähne mit vollem Durchgang.

Merkmale der Installation in einem Privathaus

Bevor Sie mit der Arbeit beginnen, sollten Sie sicherstellen, dass die Struktur des Hauses Anforderungen an ein Schwerkraftsystem:

• Kleine Fläche (nicht mehr als 150 m²).
• Verfügbarkeit eines Dachbodens.
• Möglichkeit der Niedrigkesselinstallation in Bezug auf den letzten Heizkörper.

Was tun, wenn das Wasser im Tank schnell kocht?

Wenn Sie feststellen, dass das Wasser schnell kocht, müssen Sie den gesamten Vorgang so schnell wie möglich abschließen. Maßnahmenpaket zur Notabschaltung des Kessels (in der Bedienungsanleitung aufgeführt), um Schäden am Gerät zu vermeiden.

Dann müssen Sie die Gründe herausfinden.

Wenn das Wasser beim ersten Starten des Kessels kochte, ist eine Überprüfung der hydraulischen Berechnung sowie der richtigen Auswahl und Installation aller Elemente erforderlich.

Wenn das Wasser nach einiger Zeit im Normalbetrieb kocht, sollten folgende Parameter überprüft werden:

• Kühlmittelstand im System (Aufladebedarf);
• Kesselleistung;
• Normalbetrieb des Rückschlagventils (wenn eine Pumpe mit Bypass vorhanden ist);
• Normalbetrieb des Ausdehnungsgefäßes.

Nützliches Video

Das Video zeigt die Funktionsweise einer konventionellen Einrohrheizung mit Naturumlauf.

Günstig, zuverlässig und praktisch

Das Betriebssystem ist einfach zu bedienen und kostengünstig zu installieren.

Um die Zirkulation in einem Schwerkraftsystem durchzuführen, müssen Sie das Funktionsprinzip kennen und eine genaue hydraulische Berechnung aller Elemente haben, wofür empfohlen wird, sich an Spezialisten zu wenden.