Heizungsverteiler: Funktionsprinzip, Installations- und Anschlussregeln

Eine der effektiven Modernisierungsmöglichkeiten für Heizungsanlagen, die sie leistungsfähiger und zuverlässiger machen, ist die Installation eines Verteilers. Das Gerät, das die traditionellen linearen Strukturen ablöst, soll die Bedienungsfreundlichkeit und Wartungsfreundlichkeit der Anlage erhöhen.

Wie ein Heizungsverteiler funktioniert und welche Besonderheiten bei der Montage zu beachten sind, betrachten wir genauer.

Funktionsprinzip des Verteilers

Der Hauptzweck des Verteilersammlers besteht darin, die aus der Hauptleitung kommenden Wärmeströme gleichmäßig auf die Kreisläufe des Systems zu verteilen und durch die Zirkulation die abgekühlte Flüssigkeit zum Kessel zurückzuführen.

Dabei werden die einzelnen, an den Verteiler angeschlossenen Anlagenzweige voneinander unabhängig.

Das Gerät ist ein Zwischenverteiler, dessen Schlüsselelemente zwei miteinander verbundene Teile sind:

• Vorlaufsammler – zuständig für die Zufuhr des Wärmeträgers;
• Rücklaufsammler – übernimmt die Funktion der Rückführung des abgekühlten Wärmeträgers zum Wärmeerzeuger.

Zusammen bilden sie eine Verteilergruppe. Von jeder Leiste gehen mehrere Abgänge für den Anschluss der Kreise ab, die zu den Heizgeräten führen.

Jeder Ausgang des Geräts kann mit Entlüftungsventilen und einem Absperr- oder Regelventil ausgestattet werden.

Ihre Anwesenheit ermöglicht die Regulierung des Drucks in jedem Kreislauf und bei Bedarf die Abtrennung eines Zweigs für Reparaturen, z. B. um den Heizmittelstrom zu unterbrechen.

Um die Leistung des Systems zu steigern und die Möglichkeit zu erhalten, alle Heizprozesse in jedem Raum des beheizten Hauses zu kontrollieren, wird das Gehäuse des Verteilers auch als Plattform für die Installation genutzt:

• Entlüftungsventile;
• Abflussventile;
• Durchflussmesser;
• Wärmezähler.

Das Funktionsprinzip des Kollektorsystems ist recht einfach. Die vom Wärmeerzeuger erhitzte Flüssigkeit gelangt in den Vorlaufverteiler.

Innerhalb der Zwischenverteilereinheit verlangsamt sich die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit aufgrund des vergrößerten Innendurchmessers des Geräts, und sie wird auf alle Abgänge verteilt.

Die Anzahl der Abgänge am Verteiler kann beliebig sein, und bei Bedarf kann die Konstruktion jederzeit durch zusätzliche Abgänge erweitert werden.

Wenn man den Durchfluss des Heizmittels, der der Leistung des Wärmeerzeugers entspricht, und die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers kennt, ist es einfach, die erforderliche Querschnittsfläche zu ermitteln. Vorher sollte man jedoch die Liter in eine für Berechnungen geeignete Einheit umrechnen, nämlich mm³.

Durch die Verbindungsstutzen, deren Querschnitt kleiner ist als der Durchmesser des Kollektorrohrs, gelangt das Wärmeträgermedium in die separat verlegten Kreisläufe und bewegt sich zu den Heizkörpern oder zu den Netzen der Fußbodenheizung.

Dank dieser Verteilung wird jedes Element, das mit Heizmittel gleicher Temperatur versorgt wird, ordnungsgemäß erwärmt.

Der Innendurchmesser des Kollektors wird rechnerisch so bestimmt, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Heizmittels darin nicht mehr als 0,7 m/s beträgt.

Nachdem die Flüssigkeit den Heizkörper erreicht und die beim Erhitzen aufgenommene Wärme abgegeben hat, fließt sie über ein anderes Rohr in entgegengesetzter Richtung zum Verteilungsblock. Dort gelangt sie in den Rücklaufverteiler, von wo aus sie zum Wärmeerzeuger zurückgeleitet wird.

Für ein Landhaus gilt das System mit Kollektor zu Recht als das effizienteste und zuverlässigste.

Das Einzige, was einen sparsamen Hausbesitzer zurückhalten kann, sind die Kosten. Denn die Einrichtung eines solchen Systems ist teurer als die einer herkömmlichen T-Stück-Anlage.

Diese konstruktive Lösung, bei der separate Vorlaufrohre verlegt werden, schafft die Voraussetzungen für eine gleichmäßige Erwärmung der Heizkörper.

Arten von Verteilern in Heizungsanlagen

Verteileranlagen, die bei der Planung geschlossener Zirkulationsheizsysteme verwendet werden, gibt es in drei Varianten.

Je nach Verwendungszweck sind auf dem Markt erhältlich: Heizkörper- und Solarsysteme sowie Geräte mit hydraulischer Weiche.

Typ #1 – Heizkörperverteilerheizung

Welche Heizungsart auch immer im Haus geplant ist, Heizkörper sind immer vorhanden. Daher sind Verteiler, die die Wärmeträgerströme direkt zu den in den Räumen installierten Heizkörpern verteilen, der am meisten nachgefragte Typ.

Die Verteilereinheit besteht aus zwei miteinander verbundenen Kämmen: Der erste leitet das Wärmeträgermedium zu den in den Räumen installierten Geräten, der zweite führt es zum Kessel zurück.

Die in der Radiatorenheizung verwendeten Verteiler können je nach architektonischen und gestalterischen Besonderheiten des Raums auf verschiedene Weise angeschlossen werden.

Je nach Anschlussart kann die Heizkörperheizung in einer der unten aufgeführten Ausführungsvarianten realisiert werden:

• oberer Anschluss;
• unterer Anschluss;
• seitliche Montage;
• diagonale Führung.

Die untere Verbindungsart hat sich jedoch am weitesten durchgesetzt. Bei dieser Verlegung fallen die unter der Fußleiste oder dem Boden verborgenen Kreisläufe nicht so sehr ins Auge.

Auch Berechnungen bestätigen, dass bei unterem Anschluss alle Vorteile einer privaten Heizung voll zur Geltung kommen.

Jede Etage des Hauses wird mit einem Radiatorenverteiler ausgestattet. Er wird in der Mitte installiert, wobei das Gerät in einer Nische oder in einem eigens dafür vorgesehenen Wandschrank versteckt wird.

Der Installationsort sollte so gewählt werden, dass nach Möglichkeit zu allen Geräten Leitungen gleicher Länge führen.

Wenn eine gleiche Länge der an den Verteiler angeschlossenen Kreise nicht erreicht werden kann, wird jeder Abgang mit einer eigenen Umwälzpumpe ausgestattet.

Im Grunde genommen stellen alle an die Verteilereinheit angeschlossenen Leitungen einen eigenständigen Kreislauf mit eigener Absperrarmatur und manchmal auch Automatik dar.

Ein anschauliches Beispiel für die Kollektorheizung sind Wasser-Fußbodenheizungen.

Die Verteilerschaltung gewährleistet eine gleichmäßige Wärmeversorgung aller Kreise der Wasser-Fußbodenheizung “Warmböden”

Die Rohrleitungen von Fußbodenheizungen werden aus Kupferrohren oder deren Kunststoffalternativen verlegt, für Verbindungen werden unlösbare Fittings verwendet.

In die Heizkreise werden Ventile eingebaut, mit denen die Zufuhr des Heizmediums geregelt und bei Bedarf die Fußbodenheizung vom hauseigenen Heizungsnetz getrennt werden kann.

Der Verteiler für die Fußbodenheizung ist eine Konstruktion, die eine Reihe von Rohrschleifen umfasst, die unter dem Bodenbelag verlegt wird.

Solche Systeme werden immer mit einer Umwälzpumpe ausgestattet. Sie wird in den Zwischenkollektor am Eingang des Rücklaufrohrs platziert.

Die Anzahl der Anschlüsse am Verteiler hängt von der Anzahl der Räume ab, die an einem Verteilerkamm angeschlossen sind.

Die Anzahl der Verteilergruppen wird anhand der Länge der Kreise bestimmt. Als Berechnungsgrundlage dient ein Verhältnis von 120 Metern Rohrleitung pro Verteilergruppe.

Typ #2 – Hydraulische Weiche

Bei der Installation von leistungsstarken und verzweigten Heizsystemen, die in großen Wohngebäuden geplant werden, kommen Verteiler zum Einsatz, die mit einem thermohydraulischen Verteiler oder einer hydraulischen Weiche ausgestattet sind.

Bei der Montage des Verbindungsstücks wird auf der einen Seite der Heizkesselkreis und auf der anderen Seite die Heizkörperheizung oder die Fußbodenheizung angeschlossen.

Die hydraulische Weiche ist ein vertikales Hohlrohr, das an den Enden mit elliptischen Verschlusskappen versehen ist und dessen Hauptzweck darin besteht, den auf das Heizmedium ausgeübten Druck auszugleichen.

Das Vorhandensein einer verteilenden hydraulischen Weiche ermöglicht die Lösung mehrerer Aufgaben gleichzeitig:

• Vermeidung von starken Temperaturschwankungen in den Rohren, die sich nachteilig auf die Lebensdauer des Systems auswirken;
• durch die Beimischung und sekundäre Zirkulation eines Teils des Heizmediums ein konstantes Volumen des Kesselwassers zu erhalten sowie Brennstoff und Strom zu sparen;
• bei Bedarf einen Durchflussmangel im Nebenzweig auszugleichen.

Die Aufrechterhaltung des Temperaturgleichgewichts wird dadurch erreicht, dass das Gerät den hydraulischen Kreislauf des Kessels vom Sekundärkreislauf trennt.

Variante zur Herstellung eines selbstgebauten Verteilers mit hydraulischer Weiche, der aus einem quadratischen Stahlrohr besteht und mit Anschlussstutzen ausgestattet ist.

Der optimale Betrieb eines mit einer hydraulischen Weiche ausgestatteten Systems kann gewährleistet werden, wenn jeder Kreislauf mit einer eigenen Umwälzpumpe ausgestattet ist.

Typ #3 – Solarkollektoranlagen

Geräte dieses Typs werden bei der Einrichtung einer autonomen Wasserversorgung in nicht vergasten Gebieten gewählt, in denen die Sonneneinstrahlung ausreichend hoch ist.

Luft-Solarkollektoren nutzen den Treibhauseffekt, um Sonnenlicht in Wärmeenergie umzuwandeln.

Die Konstruktion von Solaranlagen unterscheidet sich leicht von herkömmlichen Modellen. Im Wesentlichen handelt es sich um eine Art Gewächshaus, das Sonnenenergie speichert.

Die natürliche Zirkulation des Wärmeträgers erfolgt durch Konvektionsströme und mit Hilfe von Ventilatoren, die an der Absorberplatte angebracht sind.

Der Verteilersammler, der die Sonnenstrahlen absorbiert, ist ein kleiner flacher Kasten, der mit einer schwarzen Absorptionsplatte bedeckt ist. Diese Wärmeaufnahmeplatte speichert die Wärme.

Die gespeicherte Wärme wird auf das Wärmeträgermedium übertragen, bei dem es sich um zirkulierende Luft oder Flüssigkeit in den Rohren handeln kann.

Der Hauptzweck eines Solarkollektors besteht darin, die Sonnenenergie zu leiten und für den Haushaltsbedarf umzuverteilen.

Im Handel sind bewegliche solarbetriebene Kollektorsysteme erhältlich. Ihre Konstruktion ist so ausgelegt, dass Spiegel und Heizelemente der Sonnenbewegung folgen, wodurch die Energie maximal absorbiert wird.

Aber aufgrund der hohen Kosten der Ausrüstung ist der Einsatz von Solaranlagen als Hauptwärmequelle unter den klimatischen Bedingungen selbst der südlichen Regionen unseres Landes unrentabel.

Daher werden sie eher als zusätzliche Wärmequelle bei der Einrichtung von Heizsystemen mit Festbrennstoff- und Gaskesseln eingesetzt.

Varianten der Verteilerleisten

Heute sind auf dem Gerätemarkt viele Varianten von Kollektoren für Heizsysteme erhältlich.

Die Hersteller bieten sowohl Verbindungselemente in einfachster Ausführung, deren Konstruktion keine Hilfsarmaturen zur Regelung vorsieht, als auch Kollektorblöcke mit einem vollständigen Satz eingebauter Elemente an.

Ein Kollektorblock, der alle notwendigen Funktionselemente umfasst, um die Voraussetzungen für einen unterbrechungsfreien und leistungsstarken Betrieb des Heizsystems zu schaffen.

Einfach ausgeführte Geräte sind Messingmodelle mit einem Zoll-Anschluss für die Abzweige, die an den Seiten mit zwei Anschlussbohrungen ausgestattet sind.

Am Rücklaufverteiler haben solche Geräte Blindstopfen, an deren Stelle bei einer Erweiterung des Systems jederzeit zusätzliche Geräte installiert werden können.

Kompliziertere konstruktive Zwischenbaugruppen sind mit Kugelhähnen ausgestattet. Für jeden Abzweig ist der Einbau von Absperr- und Regelarmaturen vorgesehen. Aufwendige teure Modelle können ausgestattet sein mit:

• Durchflussmessern, deren Hauptzweck es ist, den Wärmeträgerstrom in jeder Schlaufe zu regulieren;
• Temperatursensoren, die dazu dienen, die Temperatur jedes Heizgeräts zu überwachen;
• automatischen Entlüftungsventilen zum Ablassen von Wasser;
• elektronischen Ventilen und Mischern, die darauf ausgelegt sind, die programmierte Temperatur aufrechtzuerhalten.

Die Anzahl der Kreise kann je nach angeschlossenen Verbrauchern zwischen 2 und 10 Stück variieren.

Unabhängig von der Komplexität und Multifunktionalität der Geräte werden bei der Herstellung der Kämme von Verteilereinheiten Materialien verwendet, die gegen äußere Einflüsse beständig sind.

Geht man vom Herstellungsmaterial aus, so gibt es folgende Zwischensammelverteiler:

1. Messing – zeichnet sich durch hohe Betriebsparameter zu einem erschwinglichen Preis aus.
2. Edelstahl – Stahlkonstruktionen sind äußerst langlebig. Sie können problemlos hohem Druck standhalten.
3. Polypropylen – Modelle aus Polymeren sind zwar preiswert, stehen aber in allen Eigenschaften ihren metallischen „Verwandten” nach.

Modelle aus Metall werden zur Verlängerung der Lebensdauer und Verbesserung der Betriebsparameter mit Korrosionsschutzmitteln behandelt und mit Wärmedämmung umhüllt.

Trennkonstruktionen aus Polymeren werden bei der Einrichtung von Systemen eingesetzt, die mit Kesseln mit einer Leistung von 13 bis 35 kW beheizt werden.

Die Geräteteile können aus einem Guss sein oder mit Klemmverschraubungen ausgestattet sein, die eine Verbindung mit Metall-Kunststoff-Rohren ermöglichen.

Fachleute raten jedoch davon ab, Kämme mit Klemmverschraubungen zu wählen, da diese häufig unter Undichtigkeiten des Wärmeträgers an den Ventilverbindungsstellen leiden. Dies geschieht aufgrund des schnellen Verschleißes der Dichtung. Ein Austausch ist nicht immer möglich.

Verteiler werden in Ein- und Zweirohrheizungsschemata verwendet. In Einrohrsystemen liefert ein Kamm den erhitzten Wärmeträger und nimmt den abgekühlten auf.

Empfehlungen für die richtige Auswahl

Die Hauptschwierigkeit liegt nicht nur in der Montage des Verteilers selbst, sondern auch in der richtigen Auswahl der Ausrüstung.

Bei der Auswahl eines Kamm-Modells sollten Sie sich an folgenden Parametern orientieren:

1. Der maximal zulässige Druck für dieses Modell. Er bestimmt die Art des Materials, aus dem der Hydraulikverteiler gefertigt sein kann.
2. Die Durchflusskapazität der Einheit.
3. Das Vorhandensein von Hilfsgeräten.
4. Die Anzahl der Ausgangsstutzen des Verteilerkamms muss der Anzahl der Kühlkreisläufe entsprechen.
5. Möglichkeit zur zusätzlichen Anbindung von Elementen.

Alle Betriebsparameter sind im Produktdatenblatt angegeben.

Für die Einrichtung von geschossunabhängigen Heizkreisen mit eigenständiger Regelung müssen Verteilerkämme auf jeder Etage des Hauses installiert werden.

Bei der Auswahl und Installation von Etagenverteilern orientieren Sie sich an den Parametern des „Subsystems“, das sie bedienen sollen.

Dank der geschossweisen Anordnung der Verteilerkämme kann bei Bedarf die Heizung sowohl mehrerer einzelner Geräte als auch eines gesamten Stockwerks abgeschaltet werden.

Dies vereinfacht die Wartung des Heizsystems und seine Reparatur erheblich.

Da der Verteilerblock keine billige Anschaffung ist, sollten Sie sich bei der Modellwahl an den Produkten namhafter Hersteller orientieren, um Enttäuschungen durch einen schnellen Systemausfall zu vermeiden.

Sie können ohne Bedenken Herstellern wie «GREENoneTEC», «Rehau», «Soletrol», «Oventrop» und «Meibes» vertrauen. In jeder Serie der führenden europäischen Hersteller finden Sie ein vollständiges Set der erforderlichen Zusatzausrüstung.

Die Hilfselemente und Armaturen für den Verteilerblock müssen ebenfalls den staatlichen Normen (GOST) und technischen Bedingungen (TU) entsprechen.

Als Zusatzeinrichtungen für den Anschluss des Verteilers können benötigt werden: 1 – automatischer Entlüfter, 2 – Adapter, 3 – Winkel, 4 – Hahn, 5 – Verschraubung mit Überwurfmutter, 6 – noch ein Winkel, 7 – Rohrausführungen.

Jedes der zusätzlichen Konstruktionselemente erfüllt seine eigene Funktion:

• automatischer Entlüfter – wird montiert, wenn sich der Block und die Heizkörper auf derselben Etage befinden;
• Adapter – wird bei der Montage des Entlüfters benötigt, dessen Durchmesser ½ Zoll beträgt, vorausgesetzt, das Kollektorgewinde beträgt ¾ Zoll.
• Winkel – ermöglicht den Anschluss der Rohre und die Ausrichtung des Entlüfters nach oben.
• Hahn – erforderlich für den Anschluss des vom Kessel kommenden Rohrs an das Gerät;
• Verschraubung mit Überwurfmutter – ermöglicht es, bei Bedarf die Zufuhr des Wärmeträgers zu unterbrechen und nach Lösen der Überwurfmutter das Gerät zu trennen.

Wenn ein Wasser-Fußbodenheizung vom Kollektor angeschlossen werden soll, muss zusätzlich ein Nachspeisehahn installiert werden.

Zur Befestigung des Verteilers an der Wand werden außerdem Schellen benötigt, die mit Kunststoffdübeln montiert werden. Bei der Montage der Konstruktion können auch spezielle Halterungen verwendet werden.

Solche Konstruktionen sind praktisch, da der obere Verteiler nach vorne geschoben ist, sodass die Rohre der Einheit die Zuführung der Rohrleitung zum unteren Verteiler nicht behindern.

Regeln für Installation und Anschluss

Am besten wählen und installieren Sie den Verteiler bereits in der Planungs- und Installationsphase der Heizungsanlage.

Solche Zwischenkonstruktionen werden in Räumen installiert, die vor übermäßiger Feuchtigkeit geschützt sind. Meistens wird dafür ein Platz im Flur, in der Abstellkammer oder in der Garderobe vorgesehen.

Der Verteilersatz sollte vorzugsweise in einem speziell dafür vorgesehenen Metallschrank untergebracht werden, der an den Seitenwänden mit Öffnungen für die Rohrausführung versehen ist.

Im Handel sind aufgesetzte und integrierte Modelle von Metallschränken erhältlich. Jedes Modell ist mit einer Tür und einer Einprägung an den Seiten versehen.

Wenn keine Möglichkeit besteht, einen Metallschrank zu installieren, geht man einfacher vor, indem man das Gerät direkt an der Wand befestigt. Die Nische für die Einrichtung des Verteilersatzes wird in geringer Höhe über dem Boden angeordnet.

Es gibt im Grunde keine allgemein anerkannte Anleitung für die Installation von Verteilerschemata. Aber es gibt eine Reihe grundlegender Punkte, auf die sich die Fachleute geeinigt haben:

1. Vorhandensein eines Ausdehnungsgefäßes. Das Volumen des Bauteils sollte mindestens 10 % der Gesamtwassermenge im System betragen.
2. Vorhandensein einer Umwälzpumpe für jeden verlegten Kreislauf. In Bezug auf dieses Element sind sich nicht alle Fachleute einig. Dennoch, wenn mehrere unabhängige Kreisläufe genutzt werden sollen, lohnt es sich, für jeden einen separaten Aggregat zu installieren.

Vor der Umwälzpumpe in der Rücklaufleitung wird ein Ausdehnungsgefäß angebracht. Dadurch wird es weniger anfällig für die Turbulenzen der Wasserströmungen, die an dieser Stelle häufig auftreten.

Wird hingegen eine Hydraulikweiche verwendet, wird das Gefäß vor der Hauptpumpe montiert, deren Hauptaufgabe darin besteht, die Zirkulation im kleinen Kreislauf sicherzustellen.

Der Standort der Umwälzpumpe ist nicht entscheidend. Wie die Praxis zeigt, ist die Lebensdauer des Geräts jedoch auf der „Rücklaufseite" etwas höher.

Das Wichtigste bei der Montage ist, die Welle strikt waagerecht zu positionieren. Wird diese Bedingung nicht eingehalten, entzieht die erste angesammelte Luftblase dem Aggregat die Kühlung und Schmierung.

Der gesamte Montage- und Anschlussprozess des Verteilersystems wird im Videoblock anschaulich dargestellt.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Videoanleitung zur sequentiellen Montage des Verteilersatzes:

Videoüberblick über Installation und Betrieb eines modularen Kunststoffverteilers:

Verteilereinheit für die „Fußbodenheizung":

Ein fachgerecht ausgewählter und installierter Verteilerstrang gewährleistet die Effizienz und Zuverlässigkeit der Heizungsanlage.

Dank der geringen Anzahl von Verbindungen und T-Stücken wird die Wahrscheinlichkeit von Leckagen bei solchen Konstruktionen auf ein Minimum reduziert. Und die Möglichkeit, die Heiztemperatur jedes Heizkörpers zu regulieren, macht den Betrieb der Heizungsanlage besonders komfortabel.

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