Wie berechne ich eine Heizungspumpe: Berechnungsbeispiele und Regeln für die Auswahl der Ausrüstung

Eine Umwälzpumpe ist ein kleines Gerät, dessen Hauptaufgabe darin besteht, die Arbeit zu verbessern und die Effizienz der Heizungsanlage zu steigern. Sie wird direkt in die Rohrleitung eingebaut und optimiert die Geschwindigkeit des Wärmeträgers. Dadurch wird auch ein Haus mit großer Wohnfläche relativ schnell beheizt.

Um das optimale Modell zu kaufen, müssen Sie verstehen, wie die Heizungspumpe berechnet wird und auf welche Nuancen Sie bei der Auswahl achten sollten. Genau diesen Fragen ist unser Artikel gewidmet – in diesem Material haben wir ein Beispiel für die Berechnung der Ausrüstung betrachtet, uns mit dem Funktionsprinzip und den wichtigsten Pumpentypen befasst.

Außerdem haben wir Empfehlungen zur Auswahl, Installation und sicheren Nutzung der Pumpenausrüstung gegeben und den Artikel mit anschaulichen Fotos und geeigneten Videos zur Berechnung der erforderlichen Leistung des Geräts und Tipps zur Montage im Heizkreislauf versehen.

Funktionsprinzip und Zweck der Pumpe

Das Hauptproblem der Bewohner der oberen Stockwerke von Mehrfamilienhäusern und der Eigentümer von Landhäusern sind kalte Heizkörper. Im ersten Fall gelangt das Heizmedium einfach nicht zu ihren Wohnungen, und im zweiten Fall werden die entferntesten Abschnitte der Rohrleitung nicht beheizt. All dies liegt an unzureichendem Druck.

Wann muss eine Pumpe eingesetzt werden?

Die einzig richtige Lösung bei unzureichendem Druck ist die Modernisierung des Heizsystems mit einem unter Schwerkraft zirkulierenden Heizmedium. Hier hilft die Installation einer Pumpe. Die grundlegenden Schemata der Heizungsorganisation mit Pumpenzirkulation werden hier behandelt.

Diese Variante ist auch für Eigentümer von Einfamilienhäusern effektiv, da sie die Heizkosten deutlich senken kann. Ein wesentlicher Vorteil dieser Umwälzpumpe ist die Möglichkeit, die Geschwindigkeit des Wärmeträgers zu ändern. Wichtig ist, die maximal zulässigen Werte für den Durchmesser der Rohre Ihrer Heizungsanlage nicht zu überschreiten, um übermäßige Geräusche beim Betrieb des Aggregats zu vermeiden.

Für Wohnräume beträgt die Geschwindigkeit bei einem angenommenen Rohrdurchmesser von 20 mm und mehr 1 m/s. Wenn Sie diesen Parameter auf den höchsten Wert einstellen, können Sie das Haus in kürzester Zeit aufheizen, was relevant ist, falls die Bewohner verreist waren und das Gebäude abgekühlt ist. So erhalten Sie die maximale Wärmemenge bei minimalem Zeitaufwand.

Die Pumpe ist ein wichtiges Element der Heizungsanlage. Sie hilft, die Effizienz zu steigern und den Brennstoffverbrauch zu senken.

Funktionsprinzip des Geräts

Das Umwälzaggregat arbeitet mit einem Elektromotor. Es entnimmt das erhitzte Wasser von einer Seite und drückt es in das Rohrleitungssystem auf der anderen Seite. Von dort gelangt eine neue Portion Wasser und der Vorgang wiederholt sich.

Durch die Zentrifugalkraft bewegt sich der Wärmeträger durch die Rohre des Heizsystems. Die Funktionsweise der Pumpe ähnelt etwas der eines Ventilators, nur zirkuliert nicht die Luft im Raum, sondern das Heizmedium in der Rohrleitung.

Das Gehäuse des Geräts besteht aus korrosionsbeständigen Materialien, und für die Herstellung von Welle, Rotor und Laufrad werden in der Regel Keramik verwendet.

Haupttypen von Heizungspumpen

Alle von den Herstellern angebotenen Geräte werden in zwei große Gruppen eingeteilt: Pumpen vom „Nassläufer“- oder „Trockenläufer“-Typ. Jeder Typ hat seine eigenen Vor- und Nachteile, die bei der Auswahl unbedingt zu beachten sind.

Nassläuferpumpen

Die als Nassläufer bezeichneten Heizungspumpen unterscheiden sich von anderen dadurch, dass ihr Laufrad und Rotor in das Heizmedium eingetaucht sind. Der Elektromotor befindet sich dabei in einem dichten Gehäuse, in das keine Feuchtigkeit eindringen kann.

Diese Variante ist die ideale Lösung für kleine Landhäuser. Solche Geräte zeichnen sich durch ihre Geräuscharmut aus und benötigen keine aufwendige und häufige Wartung. Außerdem lassen sie sich leicht reparieren, einstellen und können bei einem stabilen oder nur leicht schwankenden Wasserdurchfluss eingesetzt werden.

Ein charakteristisches Merkmal moderner Nassläuferpumpen ist ihre einfache Bedienung. Dank der intelligenten Automatisierung können Sie problemlos die Leistung erhöhen oder die Wicklungsstufen umschalten.

Was die Nachteile betrifft, so zeichnet sich die oben genannte Kategorie durch eine geringe Leistungsfähigkeit aus. Dieser Nachteil ist auf die Unmöglichkeit zurückzuführen, eine hohe Dichtheit der Hülse zu gewährleisten, die das Heizmedium und den Stator trennt.

Trockenläuferpumpen

Charakteristisch für diese Gerätekategorie ist, dass kein direkter Kontakt des Rotors mit dem von ihm geförderten heißen Wasser besteht. Der gesamte Arbeitsteil des Geräts ist durch Gummischutzringe vom Elektromotor getrennt.

Das Hauptmerkmal solcher Heizgeräte ist die hohe Effizienz. Aus diesem Vorteil ergibt sich jedoch ein erheblicher Nachteil in Form von hoher Lautstärke. Das Problem wird gelöst, indem das Gerät in einem separaten Raum mit guter Schalldämmung installiert wird.

Bei der Auswahl sollte man berücksichtigen, dass die Pumpe des „trockenen“ Typs Luftverwirbelungen erzeugt, wodurch kleine Staubpartikel aufgewirbelt werden können, was sich negativ auf die Dichtungselemente und damit auf die Dichtheit des Geräts auswirkt.

Die Hersteller haben dieses Problem wie folgt gelöst: Während des Betriebs des Geräts entsteht zwischen den Gummidichtringen ein dünner Wasserfilm. Dieser wirkt als Schmiermittel und verhindert die Zerstörung der Dichtungsteile.

Die Geräte wiederum werden in drei Untergruppen unterteilt:

• vertikale;
• Block;
• Konsolen.

Das Merkmal der ersten Kategorie ist die vertikale Anordnung des Elektromotors. Solche Geräte sollte man nur kaufen, wenn eine große Menge Wärmeträger gepumpt werden soll. Blockpumpen hingegen werden auf einer ebenen Betonoberfläche installiert.

Blockpumpen sind für den industriellen Einsatz bestimmt, wenn große Durchfluss- und Druckeigenschaften erforderlich sind.

Konsolengeräte zeichnen sich dadurch aus, dass der Saugstutzen außen am Spiralgehäuse angebracht ist, während sich der Druckstutzen auf der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses befindet.

Näheres zum Aufbau und Funktionsprinzip von Pumpen haben wir in diesem Artikel besprochen.

Worauf sollte man bei der Auswahl einer Pumpe achten?

Die Auswahl der Pumpe für die autonome Heizung sollte auf der Grundlage der hydraulischen Eigenschaften des Heizsystems eines Landhauses erfolgen. Daher muss vor dem Besuch des Geschäfts die optimale Wärmemenge berechnet werden, die erforderlich ist, um in den Räumen eine angenehme Wohnraumtemperatur aufrechtzuerhalten.

Eine fachgerechte Durchführung der hydraulischen Berechnung wird durch zusätzliche Informationen erleichtert, die Sie sich ansehen sollten. Oder Sie können den Rat eines kompetenten Fachmanns einholen.

Die optimale Wärmemenge für ein bestimmtes Objekt wird von vielen Faktoren beeinflusst:

• das Material, das für den Bau und die Dämmung der Wände verwendet wurde;
• die klimatischen Bedingungen;
• die Eigenschaften der Decken und Böden;
• das Vorhandensein von Thermostatventilen;
• die Eigenschaften der im Haus installierten Isolierglasfenster.

Bei der Auswahl einer Pumpe für die autonome Heizung sollte man besonders auf den Anwendungsbereich des jeweiligen Modells, die Anzahl der Geschwindigkeiten und den Geräuschpegel achten. Auch der Hersteller und der Preis des Geräts spielen eine nicht unwesentliche Rolle.

Bei der Auswahl eines Geräts zur Zwangsumwälzung in der Heizungsanlage ist besonderes Augenmerk auf die technischen Daten zu legen, um einen Leerlauf oder einen Betrieb an der Leistungsgrenze der Pumpe zu vermeiden.

Kriterium #1 — Einsatzbereich der Ausrüstung

In den meisten Fällen empfehlen Fachleute den Einbau von Heizungspumpen, deren Rotoren vollständig in das Wärmeträgermedium eingetaucht sind. Denn neben der geringen Geräuschentwicklung bewältigen solche Aggregate auch hohe Belastungen besser.

Infolgedessen hält ein System mit einer »Nassläufer«-Pumpe länger, ist leichter zu reparieren und erfordert keine übermäßige Aufmerksamkeit.

Bevorzugen Sie Modelle, bei deren Herstellung robuster Stahl und Lager verwendet werden und die Welle aus Keramik besteht. Ihr Vorteil liegt in der Lebensdauer von mindestens zwei Jahrzehnten.

Vom Kauf einer gusseisernen Umwälzpumpe ist abzuraten. Denn ein solches Gerät wird schnell unbrauchbar und muss ersetzt werden.

Fällt die Wahl auf eine Heizungspumpe vom Nassläufertyp, ist zu beachten, dass sie nicht in einem offenen Heizsystem eines Hauses installiert werden sollte. Denn in diesem Fall enthält das erhitzte Wasser, das den Mechanismus schmiert, verschiedene Verunreinigungen.

Zum Beispiel können Mikropartikel von Sand den Spalt zwischen Rotor und Stator verstopfen, was zu einem schnellen Ausfall der Pumpe führt.

Was offene Systeme betrifft, so können solche Geräte darin jahrelang funktionieren, ohne dass eine spezielle Wartung erforderlich ist.

Kriterium #2 — Berechnung der optimalen Leistung

Die Förderleistung der für die Heizungsanlage vorgesehenen Pumpe kann selbst berechnet werden. Dazu benötigt man die Gesamtlänge der Rohrleitung, durch die das Gerät das Wärmeträgermedium pumpen soll.

Auf jeweils 10 Meter Länge rechnet man 0,6 Meter Förderhöhe des Geräts. So benötigt man für ein kleines Haus mit einer Heizkreislänge von 70 Metern eine Pumpe mit einer Förderhöhe von 4,2 Metern.

Man kann auch einen anderen Weg gehen und diesen Wert mit einer Formel berechnen:

Q = 0,86*R/TF-TR,

Wobei:

• R – Wärmebedarf des Raumes;
• TF und TR zeigen die Temperatur des Wärmeträgers beim Eintritt in das System bzw. beim Austritt an. Dabei werden Werte in Grad Celsius verwendet.

In europäischen Ländern werden für den Parameter R hauptsächlich zwei Werte verwendet: 100 W/m² für ein Ein- oder Zweifamilienhaus und 70 W/m² für Mehrfamilienhäuser.

Die oben genannte Methode ist nur eine von vielen Möglichkeiten zur Berechnung der optimalen Leistung einer Umwälzpumpe. Genaue Berechnungen kann nur ein qualifizierter Fachmann durchführen.

Wenn Sie Berechnungen mit minimaler Abweichung durchführen müssen, empfiehlt es sich, spezielle Tabellen zu verwenden. Diese enthalten Werte, die für verschiedene Häuser und Wohnungen optimal sind.

Kriterium #3 — Anzahl der Geschwindigkeiten und Lautstärke der Pumpe

Das Hauptmerkmal moderner Pumpenmodelle ist ihre Einstellbarkeit. Die Leistung lässt sich durch Umschalten der Betriebsdrehzahl des Geräts regeln.

Heutzutage sind Modelle mit drei Drehzahlen am weitesten verbreitet. Dies ermöglicht es, bei plötzlicher Kälte die Wohnräume schnellstmöglich zu beheizen und bei Erwärmung die Leistung des Geräts zu reduzieren, um dabei Strom zu sparen.

Wenn Sie ein Gerät kaufen möchten, das möglichst wenig Lärm verursacht, ist eine Pumpe vom Typ 'nasser Läufer' die beste Wahl.

Bei der Installation eines Geräts mit 'trockenem' Läufer ist während des Betriebs ein Fremdgeräusch zu hören, das durch die Drehung des Lüfters zur Kühlung des Elektromotors entsteht. Daher ist es besser, ein solches Gerät in einem separaten Raum zu installieren und für den Wohnbereich ein leiseres Modell zu wählen.

Der niedrige Geräuschpegel von Pumpen mit nassem Läufer ist der Hauptgrund für ihre Beliebtheit.

Nicht immer deutet ein beim Start auftretendes Fremdgeräusch auf eine Störung hin. Häufig liegt dies an Luft, die im Heizsystem verblieben ist. Um dieses Problem zu lösen, wird empfohlen, vor dem Start die Luft über spezielle Ventile abzulassen.

Kriterium #4 — Hersteller und Preis der Ausrüstung

Nachdem alle erforderlichen Berechnungen durchgeführt wurden, können Sie sich den Katalog mit Umwälzpumpen ansehen. Es ist besser, bei Webressourcen zu bestellen, die ein durchdachtes Produktfiltersystem haben. So können Sie schnell Modelle mit optimalen Eigenschaften finden.

Auf dem heutigen Markt wird eine große Auswahl an Pumpen für Heizungsanlagen angeboten. Hunderte von Herstellern behaupten, dass ihre Produkte zuverlässig, hochwertig und langlebig sind. Aber nicht immer entsprechen die angegebenen Eigenschaften der Realität. Daher ist es besser, Geräte von Herstellern zu bestellen, die weltweit bekannt sind.

In die Liste der bekannten und zuverlässigen Unternehmen, die Pumpen für Heizungsanlagen herstellen, sollten folgende Marken aufgenommen werden:

• Halm;
• Wilo;
• Ebara;
• DAB;
• AlfaStar;
• Pedrolo;
• Grundfos.

Der Preis der Geräte für die erzwungene Umwälzung des Heizmediums hängt vollständig von der Leistung, der Art der Pumpe und der Marke ab. In der Regel variiert der Preis der Ausrüstung zwischen 60 und 220 Dollar. Wir empfehlen Ihnen, sich die zehn besten Pumpen für die Heizung nach Meinung der Nutzer anzusehen.

Was inländische Hersteller betrifft, so stellen sie keine Haushaltsgeräte her, sondern bieten nur Modelle für den industriellen Einsatz an.

Meistens werden Umwälzpumpen serienmäßig hergestellt und verfügen über durchschnittliche Parameter, was bei der Auswahl der Geräte zu gewissen Problemen führt. In diesem Fall ist es besser, einem Gerät den Vorzug zu geben, das in mehreren Modi arbeitet.

Besonderheiten der Montage einer Umwälzpumpe

Um einen effizienten Betrieb der Heizungsanlage zu gewährleisten, sollte der richtige Ort im Heizkreis für die Installation der Geräte gewählt werden. Es wird empfohlen, den Bereich zu finden, in dem im Ansaugbereich des Wärmeträgers stets ein erhöhter Wasserdruck herrscht. Es gibt mehrere Methoden, mit denen dieser Zustand künstlich erreicht werden kann.

Die erste Methode besteht darin, den Ausdehnungsbehälter 0,8 m über den höchsten Punkt der Rohrleitung anzuheben. Dies ist nur in einem Haus möglich, in dem die Deckenhöhe dies zulässt. Eine gute Lösung ist es, den Ausdehnungsbehälter auf dem Dachboden zu installieren. In diesem Fall muss jedoch das Dach gedämmt werden, um unnötige Wärmeverluste zu vermeiden.

Die zweite Methode besteht darin, ein Rohr vom Ausdehnungsbehälter vom Vorlaufsteigrohr zu verlegen und es an der Stelle einzufügen, an der sich in der Nähe der Saugstutzen der Pumpe befindet. Dadurch können ideale Bedingungen für die Zwangsumwälzung des heißen Wassers in der Heizungsanlage geschaffen werden.

Die Pumpe kann direkt in das Vorlaufrohr eingebaut werden. Eine solche Lösung ist nur dann sinnvoll, wenn die Umwälzpumpe die maximal mögliche Temperatur des Wärmeträgers aushält.

Detaillierte Empfehlungen zur Installation der Pumpe, das Anschlussschema und eine schrittweise Montageanleitung finden Sie im folgenden Artikel.

Regeln und Feinheiten des Betriebs der Ausrüstung

Eine Umwälzpumpe wird nicht für ein oder zwei Jahre gekauft. Daher sollte jeder Eigentümer eines Landhauses dafür sorgen, dass das Gerät über viele Jahre hinweg einwandfrei funktioniert. Die Zuverlässigkeit und korrekte Funktion des Geräts kann nur durch eine ordnungsgemäße und rechtzeitige Wartung erreicht werden.

In die Liste der grundlegenden Betriebsregeln für die Heizungspumpe sollten die folgenden Aspekte aufgenommen werden:

• Das Gerät darf nicht ohne Durchfluss eingeschaltet werden;
• sicherstellen, dass das Gerät geerdet ist;
• kontrollieren, dass der Elektromotor nicht über die zulässige Temperatur erhitzt wird;
• die Verbindung im Klemmenkasten auf Beschädigungen prüfen, und alle Kabel müssen vollständig trocken sein;
• sicherstellen, dass beim Start des Geräts keine ungewöhnlichen Geräusche oder Vibrationen auftreten;
• Das Gerät muss mit dem vom Hersteller empfohlenen Durchfluss des Wärmeträgers betrieben werden;
• Es ist verboten, die Umwälzpumpe ohne Wasser zu starten.

Wenn die Anlage über einen längeren Zeitraum stillsteht, wird empfohlen, sie jeden Monat für 10-30 Minuten einzuschalten. Diese einfache Regel hilft, Oxidation und infolgedessen eine Blockierung der Welle zu vermeiden.

Sollten Störungen oder Probleme im Pumpenbetrieb auftreten, rufen Sie so schnell wie möglich einen Fachmann. Dies hilft, viele Probleme und ungeplante finanzielle Ausgaben zu vermeiden.

Besondere Aufmerksamkeit muss der Temperatur des Heizmediums gewidmet werden. Sie sollte 60–65 Grad Celsius nicht überschreiten. Wenn diese Regel missachtet wird, bildet sich in den Rohren und im Inneren der Pumpe Ablagerungen, die sich negativ auf die Funktion des gesamten Heizsystems auswirken.

Häufig auftretende Störungen

Das häufigste Problem, das zum Ausfall der Anlage für den erzwungenen Wärmeträgerumlauf führt, ist ein längerer Stillstand.

Meistens wird die Heizungsanlage im Winter aktiv genutzt und in der warmen Jahreszeit abgeschaltet. Da das Wasser jedoch nicht rein ist, bildet sich mit der Zeit Ablagerungen in den Rohren. Durch die Ansammlung von Härtesalzen zwischen Laufrad und Pumpe hört das Gerät auf zu arbeiten und kann ausfallen.

Das oben genannte Problem lässt sich relativ einfach beheben. Dazu muss man versuchen, das Gerät selbst zu starten, indem man die Mutter löst und die Pumpenwelle von Hand dreht. Oftmals ist diese Maßnahme mehr als ausreichend.

Wenn das Gerät dennoch nicht startet, ist der einzige Ausweg der Ausbau des Rotors und anschließend eine gründliche Reinigung der Pumpe von den angesammelten Salzablagerungen.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Ein Video zur Berechnung der Leistung von Umwälzgeräten:

Die richtige Installation ist der Schlüssel für eine hervorragende Funktion jedes Geräts. Die Besonderheiten der Montage einer Heizungspumpe im Video:

Eine Heizungsanlage, bei der zur Bewegung des Wärmeträgers eine Pumpe eingesetzt wird, hat viele Vorteile. Um sie jedoch fehlerfrei zu installieren, müssen Sie etwas Zeit für die Analyse der Details und die Auswahl der Geräte aufwenden. Nur so können Sie Ihr Haus wirklich warm und gemütlich machen.

Möchten Sie eine Pumpe in Ihre Heizungsanlage einbauen, sind sich aber unsicher bei den Berechnungen? Stellen Sie Ihre Fragen im Kommentarbereich – unsere Experten werden Ihnen gerne helfen.

Oder möchten Sie unser Material mit nützlichen Anmerkungen ergänzen? Oder eine andere Berechnungsmethode für die Heizungspumpe vorschlagen? Schreiben Sie Ihre Anmerkungen und Empfehlungen unter diesen Artikel.