Zusammensetzung und Konstruktionslogik des Wärmepumpen-Fußbodenheizungssystems
1. Wärmequellen- und Wärmeträgertransport
- Kompatibilität mit Wärmequellen:
Es kann an ein Fernwärmenetz, wandhängende Gasheizkessel, Luftwärmepumpen und andere Systeme angeschlossen werden. Bei der Planung müssen die Parameter der Fußbodenheizung an die Temperatur des Heizwassers angepasst werden. (Bei zu hoher Wassertemperatur muss ein Wassermischventil installiert werden, um eine Überhitzung des Bodens und Kalkablagerungen in den Rohren zu verhindern.)
- Wärmeträgerzirkulation:
Eine Umwälzpumpe befördert das heiße Wasser durch die Rohre und verteilt es über Verteiler an die einzelnen Heizkreise, um einen gleichmäßigen Durchfluss zu gewährleisten. Bei der Planung muss der Rohrwiderstand berechnet werden, um eine Überhitzung am Rohrende und eine Unterkühlung in größerer Entfernung zu vermeiden.
2. Anordnung der Fußbodenheizungsspulen
- Rohrleitungsmethoden:
- U-förmig/Spiral: Die Rohre bedecken den Boden gleichmäßig, eignen sich für rechteckige Räume und sorgen für eine gleichmäßige Wärmestrahlung.
-S-förmig/Doppelparallel: Geeignet für schmale und lange Räume. Die Wärmelast lässt sich durch Anpassen des Rohrabstands (z. B. 15–30 cm) regulieren. In Bereichen mit hohem Wärmebedarf, wie z. B. Schlafzimmern, kann der Abstand auf 15 cm reduziert werden.
- Auswahl des Rohrmaterials und des Rohrdurchmessers:
Gängige PE-RT- und PEX-Rohre haben in der Regel einen Durchmesser von 16–20 mm. Die Durchflussrate sollte anhand der Wärmelast des Raumes berechnet werden (z. B. sollte die Länge eines einzelnen Heizkreislaufs mit einem 16-mm-Rohr ≤ 80 m und die Länge eines einzelnen Heizkreislaufs mit einem 20-mm-Rohr ≤ 120 m betragen, um einen zu hohen Widerstand zu vermeiden).
3. Optimierung des Wärmetransfers in Bodenstrukturen
- Aufbau von unten nach oben:
(1). Dämmschicht (extrudierte Polystyrolplatte/Polystyrolplatte): Verringert den Wärmeverlust an die Bodenplatte, Wärmedurchgangskoeffizient ≥ 0,03 W/(m·K);
(2) Reflektierende Folie: Reflektiert die Wärme nach oben und verbessert so die thermische Effizienz;
(3). Spulenbefestigungsschicht (Kardin/Drahtgewebe): Hält die Spulen und verteilt die Wärme gleichmäßig;
(4). Füllschicht (Kiesbeton): Umhüllt die Spulen und dient als primäres Wärmeübertragungsmedium (Wärmeleitfähigkeit ≥ 1,2 W/(m·K)), ca. 5-7 cm dick;
(5) Oberschicht: Fliesen/Bodenbelag (Wärmeleitfähigkeit: Fliesen – Fertigparkett – Massivholzboden). Berücksichtigen Sie den Wärmedurchgangswiderstand der Oberschicht bei der Planung (bei Massivholzböden die Wassertemperatur erhöhen oder den Rohrabstand verringern).
4. Temperatur- und Durchflussregelung
- Thermostat + Elektroventil: Dieses in jedem Verteilerkreislauf installierte System passt den Wasserdurchfluss automatisch an die Raumtemperatur an und ermöglicht so eine raumspezifische Temperaturregelung (z. B. 20 °C im Schlafzimmer und 22 °C im Wohnzimmer).
- Wassermischvorrichtung: Wenn die Wassertemperatur der Wärmequelle zu hoch ist (z. B. 70 °C bei Zentralheizung), wird kaltes Wasser beigemischt, um die Wassertemperatur der Fußbodenheizung auf 40-60 °C zu senken und so zu verhindern, dass hohe Temperaturen die Rohre beschädigen oder zu Verformungen des Bodens führen.