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B e s c h r e i b u n g
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Z e n t r a l - H e i z a n l a g e Befindet sich bei einer Zentral-Weizanlage
der-Heiskessel etwa am tiefsten Punkt des Heizwasser-Kreislaufs,wie z.B.
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in einem Kellerraum der beheizten Wohnung,so bereitet die Heizwasserverteilung
auf die in den darüberliegenden Stocks werken angeordneten Raumheizkörper im allgemeinen
keine Probleme.Sogar ohne Einsatz einer Pumpelnrichtung in dem Heizwasserkreislauf
wird bei einer solchen Anlage das Heizwasser allein dadurch in Bewegung gehalten,daß
das abgekuhlte Rucklaufwasser infolge seines größeren spezifischen Gewichtes nach
unten sinkt,während das aufgeheizte'und damit relativ leichtere Vorlaufwasser entsprechend
nach oben steigt.Diese wenig aufwendige Ausfuhrung findet man daher häufig bei älteren
lentral-Heizanlagen.
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Modernere Anlagen enthalten in der Regel eine besondere Umwalzpumpe,welche
den Heizwasser-Kreislauf unabhangig von der Temperaturdifferenz zwischen Vor- und
Rücklaufwasser stets in FluB hält.Damit ergeben sich diverse Torteile.
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Zum einen wird das Heizwasser schneller umgewältzt,sodaß bei ausreichender
Kesseldimensionierung mehr Wärme in kürzerer Zeit in die zu versorgenden Räume transportiert
werden kann.
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Ferner ergibt sich dabei an den Heizkörpern eine gleichmä= 8igere
Wärmeverteilung uber der Höhe,d.h. die Heizkörper werden auch im Bodenbereich voll
aufgeheizt;bei gleichem Heizeffekt kann somit die Vorlauftemperatur soweit reduziert
werden,bis die mittlere temperatur der Heizkörper etwa den gleichen Wert annimmt,wie
im Vergleichsfall ohne Umwalzpumpe bei der entsprechend größeren Temperaturdifferenz
zwischen dem oberen und unteren Bereich der Heizkörper.
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Die Umwälzpumpe bringt weiterhin den Vorteil,daß auch diesem nigen
Heizkörper besser mit Heizwasser versorgt werden,welche infolge längerer Zuleitungswege
gegenuber den am Beginn der Yerteilung m der Wähe des Heizkessels angeschlossenen
Heizkörpern swangsläuflg benachteiligt sind.
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Allerdings kommt ein solcher relativer Ausgleich in der Heiz wasserversorgung
der dem Heizkessel benachbarten und weiter entfernten Heizkörper in der Praxis nur
bei gleichzeitig wirksamem Schwerkraftantrieb des Kreislaufs zur nachhaltigen Wirkung.
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Befinden sich dagegen - wie z.B. bei einer Etagenheizung -sowohl der
Heizkessel,als auch die Heizkörper annähernd auf gleicher Höhe,so entfällt dieser
Vorteil.In diesem Fall ers folgt die Verteilung des Weizwassers auf die angeschlossenen
Heiskörper,deren Ventile zumindest in der Anheizphase sämtlichst als geöffnet angenommen
seien,in der Relation der effektiven Strömungswiderstande einschließlich der Zuleitungen.
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Da die Umwalzpumpe in ihrer Wirkung auf diese relative Verteilung
keinen Einfluß hat,erhalten die weiter entfernten Heizkörper somit - dem höheren
wirksamen Strömungswiderstand entsprechend - stets relativ weniger Wasser zugeführt'als
die dem Heizkessel näher liegenden Helskörper.Diese Ungleichverteilung wird im übrigen
umso ausgepragter,je mehr der Strö= mungswiderstand der Zuleltungen im Extremfall
ins Gewicht fällt.
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Ob und in welchem Umfang der Strömungswiderstand der Zuleitung gen
von Vor- und Rücklauf einen für die verteilung wesentlichen einfluß erreicht,hängt
außer von der Länge der Leitungen haupt= sachlich vom gewählten leitungsdurchmesser
ab.Dieser kann aber aus einer Reihe von Grunden nicht beliebig groß gewählt werden.
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Leitungen mit großem Durchmesser sind entsprechend teuer und unhandlich
bei der Verlegung.Wegen der größeren oberfläche mussen solche Leitungen in der Regel
zur Vermeidung von Wärme verlusten ausreichesd isoliert werden.Auch aus dieser Sicht
besteht daher Interesse,mit einem möglichst kleinen Leitungsdurchmesser auszukomaen.
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Besonders vorrangig wird der Wunsch,den Leitungsdurchmesser zu redutieren,wenn
es sich um den nachträglichen Einbau von zentralen heizanlagen in Altbauwohnungen
handelt und wenn dabei die installationsbedingten Schaden an Wanden und Fußböden
gering bleiben sollen.
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Als dieser Forderung entsprechend wird ein Rohrdurchmesser in der
Größenordnung von 15 mm angesehen,der bei Verwendung von z.B. Supferrohr eine bequeme
und saubere Verlegung erlaubt.
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Zwangsläufig ergeben sich aber hierbei die zuvor erläuterten Probleme
einer ungleichen Heizwasserverteilung,und zwar vor allem dann,wenn z.B. in größeren
Wohnetagen erhebliche Wegdifferenzen vom Heizkessel zu den Verschiedenen Heizkärpern
bestehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,die aufgezeigten Nachteile
zu vermeiden und eine gleichmäßige Versorgung aller von einem Kessel gespeisten
Heizkörper auch dann zu erreichen, wenn größere Weglängen und extreme Wegdifferenzen
bestehen, und wenn aus den zuvor erlauterten Gründen Zuleitungen mit geringem Rohrdurchmesser
verwendet werden sollen.
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Die Erfindung betrifft eine Zentral-Heizanlage nach dem Ober= begriff
des Patentanspruchs 1 und liegt in der Anwendung der im kennzeichnenden Teil des
gleichen Anspruchs angegebenen Maßnahmen.
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Die vorgeschlagene Anschlußweise der Vorlaufzuleitung und der Rucklaufzuleitung
an entgegengesetzten Enden des Parallel-Leitungssystems für die Heizwasserversorgung
der angeschlossenen Heizkörper hat den Vorteil,daß die Summe der Zu- und Ableitungswege
für alle Heizkörper etwa den gleichen und zwar denjenigen Wert annimst,welcher bei
konventioneller Anschlußweise fur den vom Heizkessel am weitesten entfernten Heizkörper
gegeben ist.
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Wie Abb.1 zeigt,wird erfindungsgemäß s.B. eine zusätzliche separate
Vorlaufleitung (11) vom Kessel (1) bis zu dem am weitesten entfernten Heizkörper
(10) geführt.Diese Leitung hat vorschlagsweise den gleichen Durchmesser,wie die
beiden übrigen Parallel-Leitungen (12,13) der Yersorgung,ued sie wird mit diesen
zusammen parallel verlegt.
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Fur sämtliche angeschlossenen Heizkörper (3,4,5,..9.10) ers gibt sich
ersichtlich etwa die gleiche Summe der Zuleitungss wege für den Vor= und Rücklauf.Zusätzliche
Drosselglieder, wie sie ublicherweise zur Minderung des Einflusses unterschiedlicher
Weglängen bei der konventionellen Anschluß= weise und Verteilung vorgesehen werden'können
damit bei der erfinduagsgemäßen Lösung entfallen.Im übrigen sind derartige Drosselglieder
ohnehin schwierig einzustellen,in ihrer Funktion unzuverlässig,sowie anfällig gegenüber
einer Verkalkung.
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Die gunstigere Heizwasserverteilung bei der erfindungsgemä£en Lösung
ist im Prinzip unabhangig von der Größe des gewahlten Leitungsdurchmessers der Versorgungsleitungen.
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Für die - zumindest bei Etagenheizungen - unerläßliche Pumpe (2) genügt
eile Ausführung mit geringerer Leistung als bei konventioneller Heizwasserverteilung.
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Weiterbildungen der Erfindung nach den Unteransprüchen 2 u. 3 betreffen
die beiden alternativen Möglichkeiten,entweder den Vorlaufanschluß vom Reiskessel(1)
bis zum entfernten Heiz= körper(10) separat zu führen und dort einzuspeisen,wie
in dem Beispiel der Abb.1 dargestellt,oder aber an diesem Heiz= körper(10) das gesamte
Rücklaufwasser abzunehmen und über die zusatzliche Leitung sum Heizkessel zu fuhren.In
diesem zuletzt genannten Fall ergibt sich das gleiche Schema wie in der Abb.1, jedoch
mit vertauschtem Vor- und Rucklauf und entsprechend umgekehrten Strömungspfeilen.
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Belde Alternativen sind in ihrer Wirkung bezüglich einer gleichmäßigen
Heizwasserverteilung gleichwertig.In der Praxis trifft man vorschlagsweise die Wahl
so,daß der bzw. die wich tigsten Wohnräume (z.B.9,10) über einen möglichst kurzen
Vorlaufweg und entsprechend längeren Rücklaufweg versorgt werden, da die temperatur
des Vorlaufwassers auf dem gesamten Zuleitungsweg zwangsläufig etwas absinkt.
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Eie andere Weiterbildung der Erfindung liegt in der Ausführung einer
Zentral-Heizanlage nach Anspruch 1,jedoch gemaß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs
4 Diese in der Abb.2 dargestellte Ausfuhrung eignet sich besonders fur groBflachige
Wohnungen,bei welchen die Wohnräume zu beider Seitei eines Mittelflurs oder einer
Diele angeordnet sind.
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Die zusätzliche Verbindung des Parallel-Leitungssystems der Heizwasserversorgung
zwischen dem letzten Heizkörper (10) und dem Standort des Heizkessels (1) erfordert
nur geringen zusatzlichen Installationsaufwand.
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Durch die erfindungsgemäße Anschlußweise des Vorlaufs (11) uid des
Rucklaufs (13) an den Heizkessel (1) bewegt sich die Heizflüssigkeit auf dem Vor-
und Rücklaufweg stets in der gleichen Richtung, und zwar je nach Anschlußweise entweder
im Uhrzeigersinn oder entgegengesetzt dazu im Kreis herum.
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Die Umlaufrichtung wählt man vorschlagsweise wiederum so, daß die
Heizkörper der Hauptwohnräume (z.B.8,9) uber einen möglichst kurzen Vorlaufweg versorgt
werden.
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Die folgende Weiterbildung der erfindungsgemäßen Zentral-Heizanlage
ist gemaß dem Gegenstand des kennzeichnenden Teils von Patentanspruch 5 ausgeführt.
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Wahlt man für das gesamte Leltungssystem den gleichen Rohr= durchmesser
und reduziert man diesen soweit,daß der wirksame Srömungswiderstand der Zuleitungen
gleich oder größer ist,als derjenige des kleinsten,ungedrosselten Beiskörpers, so
ergibt sich neben der Einsparung an Leitungsmaterial ein noch gunstigerer Ausgleich
der Reirwasserverteilung auf alle Heizkörper unabhängig ron deren Größe.Dieses resultiert
aus dem Umstand,daß die unterschiedliches Strömungswiderstände verschieden großer
teilkörper dann praktisch kelnen Eiifluß auf die Heizwasserverteilung ausub@en,weil
diese dann durch die relativ höheren und näherungsweise gleich großen Strömungswiderstände
des Leitungssystems festgelegt ist.
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Die weitere Ausgestaltung des zuvor erläuterten Bedankens betrifft
eine Ausführung der Erfindung nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs
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Mit der hier vorgeschlagenen extremen Reduzierung des Leitungsdurchmessers
nimmt die fur die Warmeverluste bestimmende Oberfläche der Zuleitungen entsprechend
ab.Der zugleich vorgeschlagene verzicht auf jegliche thermische Isolation Dringt
eine erhebliche Einsparung,sowohl in den Materlalko= sten selbst,als auch in den
Folgekosten mit sich,da die Verlegung solcher Leitungen im allgemeinen keine Renovierungss
maßnahmen in den betreffenden Räumen nach sich zieht.
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Der Terzicht auf eine thermische Isolation erscheint unter den vorgeschlagenen
Dimensionierungsbediigungen auch im Bereich desjenigen Teils der Installationswege
annehmbar,welcher etwa nicht unmittelbar innerhalb der Wohnräume verläuft,wie z.B.
in den Umwegbereichen über Kellerräume,in Wanddurchbrüchen,bei teilweiser Wandauflage
und dgl.,sofern eine Überschlagsrechnung über die dabei zu erwartenden,relativ geringen
Wärmeverluste dieses nahelegt.
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Schlieilich liegt ein ausgestaltender Vorschlag des Erfindungsgedankens
noch darin,daß die Anlage entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs
7 ausgeführt wird.
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Die bei Anwendung einer konventionell ausgeführten Anschluß= weise
von Vor- und Rucklauf mangelhafte Heizwasserversorgung einzelner Heizkörper läßt
sich,wie schon ausgefuhrt, nicht generell etwa durch den Einbau einer starkeren
Umwälzpumpe verbessern.Der damit zwar erzielte schnellere Wasserumlauf fuhrt,insbesonaere
bei den modernen Heizkesseln mit automatischer Erfassung der Temperatur des Rucklaufwassers,
lediglich dazu,daß das aus den in der Nähe des Kessels angeschlossenen Heizkörpern
schneller zuruckfließende unW somit helßere Wasser eine auch entsprechend frühere
Ab= schaltung der Aufheizeinrichtung auslöst,sodaß insgesamt nichts gewonnen wird.
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Bei der erfindungsgemäßen Leitungsführung und Anschlußweise von Vor
und Rucklauf zwischen Heizkessel(1) und dem Versorgungssystem genügt die vorschlagsweise
nur relativ schwach dimensionierte Pumpe zur sicheren versorgung aller Heizkörper,weil
diesen stets;näherungsweise der gleiche Heizwasseranteil zugeführt wird.
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Im Zusammenwirken mit einer angepaßten Regelungseinrichtung, welche
den Aufheizvorgang des Heizkessels in Abhängigkeit von der jeweiligen Flußgeschwindigkeit
des Heizwassers steuert,wurde eine höhere Leistung der Umwälzpumpe - von einer geringfügigen
Verkurzung der Anheizzeit bei zuvor ungeheizten Räumen abgesehen - praktisch keine
Vorteile, sondern nur den nachteil des höheren Aufwandes mit sich bringen.
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Liste der Bezeichnungen: (1) Heizkessel (11) Vorlauf v.Herzkessel
(zusätzlich) (2) Umwälzpumpe (12) Vorlaufleitung der tersorgung (3)bis(10) Heizkörper
(13) Rücklaufleitung der Versorgung
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