Wie Sie die Heizung eines Privathauses selbst einrichten: Schemata für die Organisation einer autarken Heizungsanlage

Besitzer von Privathäusern wissen genau, dass ein autonomes Heizsystem viel wirtschaftlicher und effizienter ist als ein zentrales. Viele Hausbesitzer vertrauen die Lösung der Frage der Beheizung ihres Wohnraums Fachleuten an, die Berechnungen durchführen, planen und die Einrichtung der Wärmeversorgung betreuen.

Es gibt jedoch auch Heimwerker, die es wagen, die Heizung ihres Privathauses in Eigenregie zu installieren, um nicht für die Dienstleistungen von Fachleuten zu viel zu bezahlen. Und das ist doch eine nicht unerhebliche Ersparnis für das Familienbudget, oder?

Bevor Sie mit den Berechnungen und der Planung beginnen, müssen Sie sich für die optimale Variante des Systems und seiner Komponenten entscheiden. Wir helfen Ihnen bei der Lösung dieser Fragen.

Der Artikel bietet einen detaillierten Überblick über mögliche technische Lösungen für ein Privathaus, zeigt die Vor- und Nachteile jeder Methode, ihre Funktionsprinzipien und die Nuancen der Installation auf.

Das Heizsystem: Welche Arten gibt es?

Es gibt viele technische Lösungen zur Beheizung eines Wohnraums. Wir heben drei Haupttypen von Heizsystemen hervor.

Heizsystem mit flüssigem Wärmeträger

Die in unserem Land am weitesten verbreitete Methode zur Beheizung von Wohnräumen. Sie setzt einen geschlossenen Kreislauf voraus, in dem ein flüssiges Wärmeträgermedium zirkuliert.

Als letzterer wird meist Wasser verwendet, aber es können auch verschiedene Frostschutzmittel sein, die sich durch einen niedrigen Gefrierpunkt auszeichnen. Zum Erhitzen des Wärmeträgers wird im System ein Kessel eines geeigneten Typs installiert.

Der erhitzte Wärmeträger wird durch Rohre in die Räume geleitet, wo er in die Heizkörper gelangt. Diese Geräte dienen dazu, die Wärme an die Luft abzugeben. In den Heizkörpern kühlt der Wärmeträger ab, und strömt dann durch die Rohre zurück zum Kessel, wo er erneut erwärmt wird.

Ein solcher Zyklus wiederholt sich mehrfach. Zur Regelung des Systems können Thermostate verwendet werden, die eine automatische Aufrechterhaltung der gewünschten Temperatur ermöglichen, oder Hähne. In diesem Fall erfolgt eine manuelle Regelung.

Die Heizung mit Wärmeträgermedium gehört zu den relativ einfach zu planenden und umsetzenden Systemen. Bei Bedarf kann man ein solches System selbst zusammenbauen. Es ist jedoch unbedingt empfehlenswert, das Projekt Fachleuten zu zeigen, um Fehler zu vermeiden, die die Effizienz des Systems erheblich beeinträchtigen können.

Heizsysteme mit flüssigem Wärmeträger sind stets als geschlossener Kreislauf ausgeführt, in dem sich die erwärmte Flüssigkeit bewegt.

Zu den Vorteilen zählt die lange Lebensdauer der Konstruktion, vorausgesetzt, es wurde eine fachgerechte Montage durchgeführt und es liegen keine Betriebsstörungen vor.

Das System arbeitet geräuschlos und ist äußerst einfach zu reparieren und zu warten. Wichtig ist, dass bei einer ordnungsgemäß ausgeführten Planung in allen beheizten Räumen die gewünschte Temperatur aufrechterhalten werden kann.

Das System ist effizient und ermöglicht Energieeinsparungen. Die Energiedichte des Wärmeträgers ist etwa 4000-mal höher als die von Luft. Dadurch kann die Luft in den Räumen relativ schnell auf eine angenehme Temperatur erwärmt werden.

Ein Heizsystem dieser Art besteht aus mehreren Elementen, als Hauptelemente gelten die Rohrleitung, der Kessel und die Heizkörper (+)

Zu den Nachteilen ist zu erwähnen, dass eine solche Heizung nur während des Baus oder einer umfassenden Renovierung des Hauses installiert werden kann. Wenn Wasser als Wärmeträger verwendet wird, ist zu beachten, dass dessen Gefriertemperatur relativ hoch ist. Dies kann bei einem Einfrieren des Systems zu Rohrschäden führen.

Außerdem führt das Vorhandensein von Luft in den wasserführenden Rohren zu einer schnellen Korrosion der Konstruktionselemente.

Luftheizung

Das Wärmeträgermedium ist in diesem Fall erwärmte Luft. Erwärmt wird diese durch einen im Gebäude installierten Wasser- oder Dampflufterhitzer sowie durch einen elektrischen oder feuerungstechnischen Lufterhitzer. Nach der Temperaturbehandlung gelangt das vorbereitete gasförmige Medium in den Raum.

Nach dem Funktionsprinzip werden Luftheizungsschemata in zwei Typen unterteilt:

• kombiniert mit Lüftung;
• Umluftbetrieb.

Die erste Variante beinhaltet eine teilweise Beimischung von frischer Außenluft und einen gleich großen Ausstoß der verbrauchten Luft-Gas-Masse.

Bei der zweiten Variante wird der gesamte im Raum zirkulierende Luftstrom erfasst und zum Lufterhitzer zur Behandlung geleitet. Anschließend wird er vollständig zurückgeführt. Es ist klar, dass aus hygienischer Sicht die erste Variante bevorzugt wird.

Man kann ein Haus ohne den üblichen flüssigen Wärmeträger heizen. Die Luftheizung erwärmt die Luftmassen und führt sie direkt den beheizten Räumen zu (+)

Die auf 55-60°C erwärmte Luft gelangt in die Luftkanäle, die sie in die Räume leiten. Dort wird sie gleichmäßig verteilt. Nach dem Abkühlen sinken die Luftmassen ab, passieren durch gitterverschlossene Öffnungen in den Rückluftkanal und gelangen zurück zum Heizgerät. Der Zyklus wiederholt sich mehrfach.

Ein solches Heizsystem wird ausschließlich über die Automatisierung geregelt, was die Raumtemperatur äußerst komfortabel macht.

Die Luftheizung ist äußerst sicher, da die Automatisierung alle Systemparameter überwacht und bei Problemen die entsprechenden Komponenten blockiert. Zudem gibt es keine Rohre mit heißer Flüssigkeit, die bei widrigen Umständen bersten oder undicht werden könnten.

Bei Luftheizungssystemen gibt es keine üblichen Heizkörper, was zusammen mit dem Fehlen von Rohren die Baukosten erheblich senkt. Es gibt auch keine Absperrarmaturen, wie sie bei Dampf- und Wasserheizungen erforderlich sind.

Bei der Einrichtung eines mit der Lüftung kombinierten Kreislaufs wird auch die Frage der Erneuerung der Luftzusammensetzung sinnvoll gelöst.

Die Lebensdauer beträgt bei fachgerechter Installation einer Luftheizung etwa 20 Jahre. Zu den Vorteilen zählt auch die optische Attraktivität der Luftheizung. Die für Konstruktionen mit flüssigem Wärmeträger erforderlichen Rohrverflechtungen entfallen in diesem Fall.

Der Lufterhitzer kann mit Gas oder einem anderen Brennstoff betrieben werden. Der Brennertyp kann atmosphärisch oder mit Gebläse sein (+).

Zu den Nachteilen zählen mögliche Probleme mit der Luftqualität. Das System saugt verschmutzte Luftmassen von außen an, was den Einbau von Filtern erforderlich macht. Diese müssen recht häufig ausgetauscht werden.

Darüber hinaus empfiehlt es sich, Luftbefeuchter zu verwenden, da die erwärmte Luft oft zu trocken ist. Wenn ein toxischer Stoff wie Kohlenmonoxid in das System gelangt, breitet er sich sehr schnell im ganzen Haus aus.

Elektrische Heizsysteme

Für die Einrichtung einer unabhängigen Heizung in einem Privathaus werden häufig elektrisch betriebene Systeme verwendet. Es gibt verschiedene Typen; betrachten wir die beiden am häufigsten nachgefragten.

Elektrische Konvektoren sind kompakte Heizgeräte, die innerhalb des beheizten Raums installiert werden können. Je nach Leistung des Geräts kann es ein einzelnes oder mehrere sein.

Das Funktionsprinzip verschiedener Arten von Elektrokonvektoren ist ähnlich. Kalte Luft gelangt durch das Gitter in das Gerät, wo sie mittels eines elektrischen Heizelements erwärmt wird.

Dank natürlicher Konvektion oder durch die Wirkung des Ventilators steigen die erwärmten Luftmassen auf, vermischen sich mit der Raumluft und erwärmen sie. Die Raumtemperatur steigt. Die abgekühlte Luft sinkt herab, gelangt erneut in das Gerät, und der Zyklus wiederholt sich.

Die Verwendung von elektrischen Konvektoren – die einfachste Methode zur Beheizung von Wohnräumen. Allerdings ist sie angesichts der Stromkosten recht kostspielig.

Elektrische Heizung kann durch den Einsatz von Infrarotstrahlung realisiert werden. Eine dünne, flexible IR-Folie wird an der Decke oder am Boden montiert und dient als eine Art Heizgerät, das die Raumluft auf eine angenehme Temperatur erwärmt.

Das System funktioniert wie folgt: Beim Anlegen von elektrischem Strom an die Folie erhitzen sich die Kohlenstoffelemente und beginnen, Infrarotwellen in einem für den Menschen sicheren Bereich auszusenden.

Diese Wellen bewegen sich auf das erste große Objekt zu, das sie treffen. Das kann der Boden, ein Möbelstück oder Ähnliches sein. Die Gegenstände absorbieren die IR-Wellen, erwärmen sich und geben die Wärme an die Luft ab. Die Erwärmung erfolgt sehr schnell.

Dabei ist die Wärmeverteilung für den Menschen äußerst günstig: Im unteren Teil des Raumes befindet sich die wärmste Luft, im oberen Teil ist es etwas kühler.

Mediziner bestätigen, dass Infrarotheizung den Sonnenstrahlen ähnelt und als äußerst wohltuend für den Menschen gilt. Trotz des erheblichen Unterschieds im Funktionsprinzip der Heizung weisen beide Systemtypen ähnliche Vorteile auf. In erster Linie sind dies die minimalen Baukosten.

Die nicht allzu attraktiven Tarife der Energieversorgungsunternehmen halten diejenigen nicht ab, die eine elektrische Heizung installieren möchten. Zur Steuerung der Anlage wird eine Automatik verwendet, die es ermöglicht, den Betrieb der Heizung auf einen maximal energieeffizienten Modus einzustellen.

Infrarot-Heizfolie kann auf dem Boden oder an der Decke angebracht werden. In jedem Fall wird sie den Raum effizient und sicher beheizen (+).

Elektrizität ist sehr bequem in der Anwendung. Es entfällt die Notwendigkeit, einen Brennstoff zu verwenden, wodurch das Problem der Lagerung und Beschaffung entfällt.

Darüber hinaus gelten Festbrennstoffkessel beispielsweise als sehr „schmutzig“, da bei ihrem Betrieb Ruß und Asche entstehen. Elektrische Geräte haben diese Probleme nicht. Sie sind völlig sicher, leise und erzeugen keine giftigen Emissionen.

Elektrisch betriebene Systeme sind in der Regel sehr kompakt. Die darin verwendeten Geräte können ein sehr unterschiedliches Design aufweisen. Solche Systeme sind langlebig und benötigen nur regelmäßige Wartung.

Ihr Hauptnachteil ist der hohe Betriebsaufwand aufgrund der hohen Stromkosten. Trotz der Effizienz der Systeme fallen die Stromrechnungen in der Regel beträchtlich aus.

Varianten des Systems mit flüssigem Wärmeträger

Wie die Praxis zeigt, wird für die Einrichtung einer autonomen Heizung am häufigsten ein System mit flüssigem Wärmeträger gewählt. Daher werden wir über seine Varianten sprechen. Ein solches System wird in Form eines von zwei möglichen Schemata realisiert.

Einfachste Methode – Einrohrsystem

Es handelt sich um einen ringförmigen geschlossenen Kreislauf, in dem nacheinander Heizkörper installiert sind. Der Wärmeträger gelangt in den ersten, dann in den nächsten und so weiter, bis er zum Kessel zurückkehrt. Dies ist ein äußerst einfaches Schema, jedoch bei weitem nicht das effizienteste.

Der Hauptnachteil eines Einrohrheizungssystems besteht darin, dass der Wärmeträger auf dem “Weg” zu den vom Kessel entfernten Heizkörpern abkühlt.

Das Einrohr-Verteilungsschema sieht eine sequenzielle Anordnung der Heizkörper vor. Das System ist sehr einfach, hat aber Anwendungseinschränkungen (+)

Die Flüssigkeit verlässt den Wärmetauscher des Kessels mit einer Temperatur von etwa 75°C. Mit derselben Temperatur gelangt sie in den ersten Heizkörper, im zweiten ist sie etwas kälter und so weiter. Wenn die Rohrleitungslänge kurz ist und es wenige Heizkörper gibt, ist das nicht schlimm.

Wenn es jedoch viele Heizkörper gibt, befindet sich in den letzten ein Wärmeträger, der auf 45-50°C erwärmt ist. Das reicht für eine normale Raumheizung völlig nicht aus.

Es gibt zwei Möglichkeiten, die Situation zu beheben. Die erste besteht darin, die Temperatur des Wärmeträgers zu erhöhen oder den letzten Heizkörpern in der Kette zusätzliche Abschnitte hinzuzufügen, um ihre Wärmeabgabe zu erhöhen. Beide Optionen erfordern zusätzliche finanzielle Investitionen, garantieren jedoch nicht das Ergebnis.

Eine weitere Möglichkeit, das Problem zu lösen, ist der Einbau einer Umwälzpumpe. Dies erhöht zwar die Effizienz des Einrohrsystems, macht es aber auch energieabhängig und im Betrieb teurer.

Verbesserte Methode – Zweirohrsystem

Der Hauptunterschied zum ersten Schema besteht darin, dass das Kühlmittel zu jedem Heizkörper nahezu gleichzeitig geliefert wird. Für die Zufuhr zu den Geräten wird ein Zulaufrohr verwendet, für die Sammlung und Ableitung ein Rohr, das als Rücklauf bezeichnet wird.

Das Kühlmittel kann über ein Kollektorsystem oder ein T-Stück-System zu den Heizkörpern geleitet werden. Im ersten Fall wird jedem Gerät eine eigene Zuleitung mit Rücklauf zugeführt. Die Rohre werden vom Kollektor aus in Form von “Strahlen” verlegt, daher der zweite Name “Strahlensystem”.

Bei der T-Stück-Variante werden die Geräte nacheinander an Vor- und Rücklauf angeschlossen; die Montage erfolgt mit Verbindern mit drei Anschlüssen – T-Stücken.

Das Zweirohrsystem der Heizungsanlage sieht vor, dass zu jedem Heizkörper ein Vorlaufrohr und ein Rücklaufrohr verlegt werden (+)

Der Kollektor erfordert die Installation von Absperrventilen an jeder Zuleitung zum Heizkörper, was eine Abschaltung bei Bedarf ermöglicht. Die Funktionsweise eines Strahlungsheizungssystems basiert auf der erzwungenen Zirkulation der Flüssigkeit, da es für die natürliche Bewegung des Wärmeträgers zu viele hydraulische Hindernisse in den zahlreichen Kreisläufen gibt.

T-Stück-Varianten können sowohl durch natürliche Schwerkraft als auch durch den Einbau einer Umwälzpumpe betrieben werden. Diese pumpt das Kühlmittel, daher muss bei der Anordnung der Heizkreise kein Gefälle eingehalten und das Vorlaufrohr nicht unter den Heizkörpern installiert werden.

Der Hauptvorteil eines Zweirohrsystems ist die Gewährleistung einer gleichmäßigen Erwärmung aller Heizkörper im Gebäude, egal wie viele es sind. Allerdings werden für die Installation wesentlich mehr Rohre und andere Elemente benötigt, entsprechend wird es teurer. Dies ist der Hauptnachteil eines Zweirohrsystems.

System mit Schwerkraftzirkulation

Das Kühlmittel muss sich im Heizkreislauf bewegen. Dies kann durch natürliche Zirkulation erfolgen. Diese entsteht aufgrund des Dichteunterschieds zwischen kaltem und erwärmtem Kühlmittel.

Erhitzte Flüssigkeit hat eine geringere Dichte, daher beginnt sie, spontan vom Kessel über den Steigstrang aufzusteigen, von wo aus sie zu den Abzweigleitungen und weiter zu den Heizkörpern geleitet wird. Beim abkühlenden Wärmeträger nimmt die Dichte zu, was ihn schwerer macht.

Die Effizienz des Systems mit natürlicher Zirkulation des flüssigen Wärmeträgers hängt von der Temperaturdifferenz, der Steighöhe des Wärmeträgers und dem richtig gewählten Verlegewinkel der Rohrleitung ab (+)

Aus diesem Grund sinkt er nach unten, sammelt sich in der Rücklaufleitung, über die er zum Kessel gelangt. Auf diese Weise wird, solange das Aggregat arbeitet, eine Zirkulation des Wärmeträgers vom Gravitationstyp realisiert. Allerdings ist seine Geschwindigkeit relativ gering und kann variieren.

Sie hängt hauptsächlich von zwei Faktoren ab:

1. Standorte der Systemelemente. Die Heizkörper sollten deutlich oberhalb des Kessels angebracht oder unter die Decke, besser noch in den Dachboden, verlegt werden, ebenso der Hauptsteigstrang, von dem die Abzweige zu den Heizkörpern ausgehen.
2. Temperaturdifferenz zwischen gekühltem und erhitztem Wärmeträger. Je größer diese ist, desto höher ist die Geschwindigkeit der Flüssigkeit. Aus diesem Grund kann der Hauptsteigstrang zur Vermeidung von Wärmeverlusten mit einem speziellen Material isoliert werden, während die Rücklaufleitung im Gegensatz dazu nicht abgedeckt wird.

Zu den Vorteilen des Schemas einer Heizungsanlage eines Privathauses mit natürlicher Zirkulation zählen seine Kostengünstigkeit und Einfachheit in Planung, Einrichtung und Wartung. Im Betrieb ist es völlig geräuschlos, es treten keine Vibrationen auf.

Die Nachteile einer Anlage mit natürlicher Zirkulation sind recht zahlreich. Sie nimmt den Betrieb nur langsam auf, was auf die geringe Geschwindigkeit des Wärmeträgers bei kleiner Temperaturdifferenz zurückzuführen ist.

Ein gut geplantes System mit natürlicher Zirkulation des flüssigen Wärmeträgers kann recht komplex sein und nicht nur ein, sondern mehrere Stockwerke umfassen (+)

Darüber hinaus ist für eine normale Zirkulation der Flüssigkeit im Kreislauf eine Rohrleitung erforderlich, die aus Rohren mit relativ großem Durchmesser besteht. Solche Systeme sind aufgrund des geringen natürlichen Drucks in der Leitung in ihrer Größe begrenzt. Die Länge einer solchen Konstruktion darf horizontal 30 m nicht überschreiten.

Schema mit Zwangsumlauf

In das System wird eine Umwälzpumpe eingebaut, die den Wärmeträger mit einer bestimmten Geschwindigkeit antreibt. Die Pumpe kann an jeder Stelle der Heizungsleitung installiert werden.

Für die Installation auf der Vorlaufseite sollte die Pumpe jedoch nur von vertrauenswürdigen Herstellern gekauft werden, da sie unter ungünstigen Bedingungen arbeiten muss, auch wenn alle derzeit erhältlichen Umwälzpumpen für einen solchen Betrieb ausgelegt sind.

Die Leistung der Pumpe wird in Abhängigkeit von der Länge der Rohrleitung ausgewählt und kann variieren. Dank der Zwangsumwälzung kann der Kreislauf unterschiedliche Längen haben, bis hin zu sehr langen. Die Geschwindigkeit des Heizmediums hängt nicht von der Temperaturdifferenz ab, was die Umsetzung verschiedenster technischer Konzepte ermöglicht.

Darüber hinaus ergibt sich die Möglichkeit, Rohre mit kleinem Durchmesser zu verwenden, was sich positiv auf das Erscheinungsbild eines solchen Heizsystems auswirkt.

Die Integration einer Umwälzpumpe in das Schema ermöglicht die Umsetzung komplexerer technischer Lösungen und macht das System effizienter (+)

Zu den Nachteilen einer Heizung mit Pumpenzirkulation gehört die Energieabhängigkeit. Das bedeutet, dass die Heizung bei Stromausfall nicht funktioniert. Für Gegenden, in denen Stromausfälle häufig sind, ist dies ein sehr gravierender Nachteil.

Darüber hinaus verursacht die Installation der Pumpe zusätzliche Kosten für deren Kauf, Montage und späteren Betrieb.

Hauptkomponenten des Heizsystems

Der Satz von Komponenten, die in einem Heizsystem mit flüssigem Wärmeträger enthalten sind, kann sehr unterschiedlich sein. Es hängt alles von der Art des gewählten Schemas ab. Dennoch sind einige grundlegende Elemente immer vorhanden. Zunächst einmal der Heizkessel. Das Gerät erzeugt Wärme, die auf das flüssige Heizmedium übertragen wird.

Nach der Art des verwendeten Brennstoffs werden alle Kessel unterteilt in:

1. Festbrennstoffkessel. Für den Betrieb werden alle Arten fester Brennstoffe verwendet: Holz, Kohle, Torf usw. Im Handel sind Varianten dieser Geräte wie Pellet- und Pyrolysekessel erhältlich.
2. Gaskessel. Sie arbeiten mit Erdgas aus der Leitung oder mit Flüssiggas.
3. Elektrokessel. Sie erzeugen Wärme durch Umwandlung von elektrischer Energie.
4. Ölkessel. Als Brennstoff verwenden sie Diesel, Benzin und ähnliche Materialien.
5. Kombikessel. Die Geräte sind mit mehreren verschiedenen Brennern ausgestattet und können mit mehreren Brennstoffarten betrieben werden.

Als am praktischsten gelten Kombikessel. Sie helfen, auch bei Unterbrechungen der Versorgung mit dem Hauptbrennstoff nicht ohne Heizung dazustehen. Allerdings sind die Kosten solcher Modelle wesentlich höher als bei Standardmodellen.

Plattenheizkörper – eines der zuverlässigsten und einfachsten Heizgeräte

Ein weiteres obligatorisches Element des Heizsystems sind die Wärme speichernden Geräte. Auch diese können unterschiedlich sein.

Man unterscheidet folgende Heizkörperarten:

• Plattenheizkörper, die eine durchgehende Stahlplatte in verschiedenen Größen darstellen.
• Rippenheizkörper, die aus mehreren Lamellen bestehen, deren Dicke stark variieren kann.
• Rohrheizkörper. Sie sind als unterer und oberer Sammler ausgeführt, die durch Rohrabschnitte verbunden sind.
• Gliederheizkörper. Sie bestehen aus Heizgliedern, deren Anzahl beliebig sein kann.

Und das letzte obligatorische Element eines solchen Heizsystems ist die Rohrleitung.

Für den Zusammenbau werden Metall- oder Kunststoffrohre verwendet. Erstere sind sehr stabil, aber anfällig für Korrosion und schwierig zu montieren. Letztere sind sehr einfach zu montieren, rosten nicht, aber die Festigkeit verschiedener Kunststoffarten kann stark variieren. Daher ist es sehr wichtig, bei der Wahl des Materials für eine Kunststoffrohrleitung keinen Fehler zu machen.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Welche Heizmethode für ein Einfamilienhaus ist kostengünstiger:

Alles über das Einrohr-Heizsystem:

Funktionsprinzip der Luftheizung:

Autonome Heizung kann auf verschiedene Weisen eingerichtet werden. Die Wahl der Lösung wird zweifellos von den klimatischen Besonderheiten der Gegend beeinflusst, in der das Haus liegt.

Es ist wahrscheinlich nicht sinnvoll, ein teures System mit flüssigem Wärmeträger dort zu installieren, wo der Winter nur ein bis zwei Monate dauert und die Temperatur selten unter Null fällt. Wichtig ist auch, die Besonderheiten des Gebäudes und die finanziellen Möglichkeiten zu berücksichtigen. Wenn die richtige Entscheidung getroffen wird, wird es im Haus immer warm sein.

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