Der Heizungskreislauf: So kommt die Wärme an den richtigen Ort
Eine Heizungsanlage in einem Haus hat die Aufgabe, Wärme zu erzeugen, im Haus zu verteilen und in den einzelnen Räumen abzugeben.
Als Heizungskreislauf, der auch als Heizkreislauf oder Heizkreis bezeichnet wird, wird der Teil der Heizungsanlage bezeichnet, der für die Verteilung der Wärme zuständig ist.
Integriert in den Heizkreislauf ist natürlich der Heizkessel, der für die Wärmeerzeugung zuständig ist. In klassischen Verbrennungsheizungen werden hier entweder fossile Brennstoffe wie Gas oder Heizöl oder auch nachwachsende Rohstoffe wie Scheitholz oder Holzpellets verbrannt, um die Wärme zu nutzen.
Sinnvoll ist die Kombination oder auch die alleinige Wärmeerzeugung durch Solarthermie oder Wärmepumpen, die die Wärme aus der Umgebungsluft, aus Geothermie oder auch aus dem Grundwasser nutzen. Auch bei diesen Heizungssystemen gibt es einen Heizkreislauf.
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Der Heizkessel übernimmt bei kombinierten Heizungsanlagen, die als Hybridheizung bezeichnet werden, deshalb häufig nur noch eine unterstützende Funktion. Die Wärme aus Sonne, Erde, Wasser oder Luft wird zunächst über einen Wärmetauscher in einem sogenannten Puffer-Speicher an den Warmwasser- und Heizungskreislauf abgegeben. Entspricht die Wärme des Warmwassers oder Heizungswassers nicht der Vorgabe, heizt der Heizkessel das Wasser auf die gewünschte Temperatur nach.
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Um die Wärme dann in die einzelnen Zimmer (oder auch zunächst in die Wohnungen und dann die Zimmer in Mehrfamilienhäusern) zu transportieren, wird das erwärmte Heizungswasser über Rohrleitungen zu den Heizkörpern oder Flächenheizungen wie Fußbodenheizungen oder Wandheizungen geleitet. Grundsätzlich gilt dabei: Der Weg zwischen Heizkessel und Heizkörper sollte möglichst kurz sein, damit Wärmeverluste vermieden werden.
Heizkreislauf – die Funktion
Um die Wärme vom Heizkessel oder dem Pufferspeicher zu den Heizkörpern zu transportieren, wird ein Wärmeträgermedium (normalerweise Wasser) durch die Heizungsrohre gepumpt.
Bei älteren sogenannten Schwerkraftheizungen war das Rohrsystem drucklos und ein offenes System. Hier bewegte sich das erwärmte Heizungswasser allein durch die Schwerkraft nach oben und durch die Heizkörper. Moderne Heizungen verfügen über eine Heizungspumpe, die in dem geschlossenen System das Heizungswasser durch die Rohre zu den Heizkörpern pumpt.
Der Teil der Rohre, der das warme Wasser zu den Heizkörpern (oder den Flächenheizungen) führt, wird als Vorlauf bezeichnet, der Teil mit dem abgekühlten Wärmeträgermedium von den Heizkörpern zurück als Rücklauf. Die jeweiligen Temperaturen werden entsprechend als Vorlauftemperatur und Rücklauftemperatur bezeichnet.
Heizkreislauf – Sicherheit durch das Membranausdehnungsgefäß
Das Membranausdehnungsgefäß ist eine weitere notwendige Komponente, die in den Heizkreislauf integriert ist. Im geschlossenen Heizkreislauf kommt es durch die unterschiedlichen Temperaturen des Heizungswassers zu unterschiedlichem Volumen des Wärmeträgermediums. (Das Volumen nimmt bei höherer Temperatur zu und bei absinkender Temperatur ab). Damit gibt es im Heizkreislauf erhebliche Druckunterschiede, Deshalb übernimmt das Ausdehnungsgefäß die Aufgabe, diese Druckunterschiede auszugleichen und konstant zu halten. Das beugt Schäden am Heizkreis vor.
Eine weitere Sicherheitsmaßnahme ist der Einbau von Sicherheitsventilen. Erhöht sich der Wasserdruck im Heizungskreislauf über den zulässigen Wert, öffnen sich die Ventile und verhindern damit massive Schäden an der Heizungsanlage.
Heizkreislauf – die Rohre
Die Heizungsrohre sind für den Wärmetransport vom Heizkessel zu den Heizkörpern oder Flächenheizungen zuständig.
Die im Heizungskreislauf verwendeten Rohre können aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
Erhältlich sind Heizungsrohre als
- Stahlrohre
Stahlrohre sind sehr gut geeignet und sehr stabil. Allerdings besteht die Gefahr der Korrosion, sodass sie in Bereichen, die durch Feuchtigkeit bedroht sein könnten, nicht eingesetzt werden sollten. - Kupferrohre
Kupferrohre sind weit verbreitet, in unterschiedlichen Durchmessern verfügbar, korrosionsfest und leicht zu verlegen. - Kunststoffrohre
Auch Kunststoffrohre sind korrosionsfest und leicht zu verlegen. Bei den niedrigen Vorlauftemperaturen moderner Heizungen sind sie gut geeignet – sie sind außerdem deutlich preiswerter als Kupferrohre.
Neben der Wahl des passenden Materials ist vor allem die Auslegung der Heizungsrohre wesentlich für ein effizientes Heizungssystem.
Hier geht es darum, welchen Durchmesser die Heizungsrohre sinnvollerweise haben. Für die Auslegung, die unbedingt einem Fachmann überlassen werden sollte, müssen Variablen wie Heizlast (wieviel Wärme benötigen die einzelnen Räume), Spreizung (Unterschied zwischen Vorlauf- und Rücklauftemperaturen) und der Heizwasserstrom (wieviel Wasser muss durch die Leitungen fließen) bekannt sein bzw. berechnet werden.
Fazit
Der Heizkreislauf sorgt für die Verteilung der Wärme zu den Heizkörpern durch die Heizungsrohre. Dies erfolgt in modernen Heizungen mithilfe einer Hocheffizienzpumpe, die bedarfsgerecht das Wärmeträgermedium durch den Heizkreis pumpt. Die Rohre können aus verschiedenen Materialien bestehen. Bei der Kombination von Flächenheizungen mit Heizkörpern werden zwei Heizkreise kombiniert.
Das Heizungssystem
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