Eine Wärmequelle, zwei Anschlüsse: Warum ist die Fußbodenheizung nicht warm genug?

Teil 7 – Langzeitbetrieb ohne Reinigung der Fußbodenheizung

Ein Luft-Wasser-Wärmepumpensystem kann bei der ersten Inbetriebnahme einwandfrei funktionieren. Die Wassertemperatur stimmt, die Zirkulationsströmung ist ausreichend und jeder Raum erreicht die gewünschte Temperatur.

Doch nach mehreren Betriebsjahren ändert sich allmählich etwas:

Die Wärmepumpe läuft noch, aber der Boden fühlt sich nicht mehr so ​​warm an wie zuvor.

Der Hausbesitzer kann die Vorlauftemperatur des Wassers von 40 °C auf 45 °C oder sogar höher erhöhen. Der Komfort in Innenräumen kann sich vorübergehend verbessern, aber der Stromverbrauch steigt und das ursprüngliche Problem bleibt bestehen.

In vielen Fällen liegt das Problem nicht an der Wärmepumpe selbst.

Es kann durch etwas viel weniger Sichtbares verursacht werden:

Das Hydroniksystem ist seit Jahren ohne ordnungsgemäße Reinigung und Wartung in Betrieb.

Das istTeil 7 unserer Technikreihe „Eine Wärmequelle, zwei Anschlüsse“., wobei der Fokus auf dem Wie liegtSchlamm, Zunder, Schwebstoffe und verschmutzte Siebekann die Leistung einer Fußbodenheizung, die an eine Luft-Wasser-Wärmepumpe angeschlossen ist, allmählich reduzieren.

1. Warum kann ein geschlossenes Heizsystem verschmutzen?

Eine häufige Frage ist:

„Die Fußbodenheizung ist geschlossen. Warum muss sie gereinigt werden?“

Ein geschlossenes System bedeutet nicht, dass es sich um ein dauerhaft sauberes System handelt.

Im Laufe der Betriebsjahre interagiert das zirkulierende Wasser mit Rohren, Ventilen, Verteilern, Pumpen, Wärmetauschern und anderen Metall- oder Polymerkomponenten.

Je nach Wasserqualität, Anlagenmaterialien, Sauerstoffeintrag, Anlagensauberkeit und Betriebsbedingungen kann es nach und nach zur Bildung von Ablagerungen kommen.

Typische Schadstoffe sind:

• Mineralablagerungen;
• Korrosionsprodukte;
• Magnetit oder Eisenoxid;
• Schwebstoffe;
• Bauschutt;
• biologische Kontamination unter bestimmten Bedingungen;
• Schlamm, der sich in Gebieten mit geringem Wasserabfluss ansammelt.

Der genaue Mechanismus variiert von System zu System.

Der wichtige technische Punkt ist dasDie Wasserqualität ändert sich im Laufe der Zeit und im Wasserkreislauf können sich nach und nach Verunreinigungen ansammeln.

2. Was passiert im Inneren einer Fußbodenheizung nach jahrelangem Betrieb?

Fußbodenheizungen verfügen über lange Rohrkreisläufe, die bei relativ niedrigen Wassertemperaturen betrieben werden.

Wenn Verunreinigungen vorhanden sind, können sie sich nach und nach an den Innenflächen festsetzen oder anhaften.

Dieser Vorgang kann so langsam sein, dass der Hausbesitzer einen plötzlichen Ausfall nicht bemerkt.

Stattdessen verschlechtert sich die Systemleistung zunehmend.

Der Ablauf kann so aussehen:

Verschmutzung → Interne Ablagerungen → Erhöhter hydraulischer Widerstand → Reduzierter Wasserdurchfluss → Geringere Wärmeübertragung → Kälterer Boden → Längere Laufzeit der Wärmepumpe

Schließlich berichtet der Kunde:

„Früher hat die Wärmepumpe das Haus sehr gut geheizt, jetzt nicht mehr.“

Diese Aussage ist wichtig, weil sie nahelegt, dass wir nicht nur die Kapazität der Ausrüstung untersuchen sollten, sondern auchwie sich das hydraulische System seit der Inbetriebnahme verändert hat.

3. Ablagerungen sind besonders schädlich für die Wärmeübertragung

Besondere Aufmerksamkeit verdient die Mineralablagerung.

Hartes Wasser enthält gelöste Mineralien, vor allem Kalzium- und Magnesiumverbindungen. Unter geeigneten Bedingungen können diese Mineralien ausfallen und sich auf Wärmeübertragungsflächen ablagern.

Warum ist das wichtig?

Denn Zunder hat eine viel geringere Wärmeleitfähigkeit als Metall.

Der Wärmeübertragungspfad ändert sich von:

Warmwasser → Wärmetauscheroberfläche → Systemwasser

zu etwas näher an:

Heißes Wasser → Kalkschicht → Wärmetauscheroberfläche → Systemwasser

Der Zunder fungiert als zusätzlicher thermischer Widerstand.

Selbst eine relativ dünne Ablagerungsschicht auf einer kritischen Wärmeübertragungsoberfläche kann die Leistung negativ beeinflussen. Der genaue Wirkungsgradverlust hängt stark vom Material, der Zusammensetzung der Ablagerungen, der Dicke, den Strömungsverhältnissen und der Wärmetauscherkonstruktion ab, sodass nicht für jedes System ein allgemeingültiger Prozentsatz angenommen werden sollte.

Das technische Prinzip ist jedoch klar:

Ablagerungen auf Wärmeübertragungsflächen verringern die Wirksamkeit der Wärmeübertragung.

4. Warum eine Erhöhung der Wassertemperatur keine wirkliche Lösung ist

Dies ist eine häufige Feldreaktion.

Angenommen, das System lieferte ursprünglich eine ausreichende Heizung bei einer Wasseraustrittstemperatur von 40–45 °C.

Einige Jahre später beschwert sich der Kunde darüber, dass die Räume kalt seien.

Jemand ändert den Sollwert auf 50°C.

Das Haus wird wieder wärmer.

Problem gelöst?

Nicht unbedingt.

Eine steigende Wassertemperatur kann lediglich eine Verschlechterung der Systemleistung ausgleichen.

Das eigentliche Problem könnte immer noch sein:

Reduzierter Durchfluss + Verschmutzung + schlechte Wärmeübertragung.

Bei einem Wärmepumpensystem ist eine unnötige Erhöhung der Wasseraustrittstemperatur besonders unerwünscht, da die Effizienz der Wärmepumpe im Allgemeinen abnimmt, wenn die erforderliche Wassertemperatur steigt, wenn alle anderen Bedingungen gleich bleiben.

Anstatt also den Sollwert sofort zu erhöhen, fragen Sie:

Warum benötigt das System jetzt eine höhere Wassertemperatur als im Neuzustand?

Diese Frage führt oft zu einer viel besseren Diagnose.

5. Das Sieb ist einer der ersten Orte, die überprüft werden müssen

Bei der Fehlerbehebung eines älteren Hydroniksystems sollte das Sieb oder der Filter ganz oben auf der Inspektionsliste stehen.

Warum?

Denn der Filter ist so konzipiert, dass er Verunreinigungen auffängt, bevor sie empfindliche Systemkomponenten erreichen.

Nach Jahren des Betriebs kann ein vernachlässigtes Sieb erhebliche Mengen an Folgendem enthalten:

• Schlamm;
• Rostpartikel;
• Schuppenfragmente;
• Baurückstände;
• andere Schwebstoffe.

Wenn der Filter verstopft ist, erhöht sich der Druckabfall.

Das Ergebnis ist:

Verschmutztes Sieb → höherer Widerstand → geringerer Durchfluss → verringerter Wärmetransport

Dies kann Symptome hervorrufen, die denen einer unterdimensionierten Umwälzpumpe bemerkenswert ähnlich sind.

Überprüfen Sie vor dem Austausch der Pumpe, ob die vorhandene Pumpe lediglich versucht, Wasser durch einen stark verstopften Filter zu drücken.

6. Ein geringer Wasserdurchfluss wirkt sich direkt auf die Heizleistung aus

Die hydronische Wärmeübertragung kann ungefähr dargestellt werden durch:

Q = ṁ × Cp × ΔT

Wo:

• Q= Wärmeübertragungsrate
• M= Wassermassenstrom
• Vgl= spezifische Wärmekapazität von Wasser
• ΔT= Temperaturunterschied zwischen Vor- und Rücklaufwasser

Diese Gleichung erklärt, warum Systemsauberkeit und Wasserdurchfluss mit der Heizleistung zusammenhängen.

Wenn Ablagerungen oder verstopfte Bauteile den Widerstand erhöhen, kann der tatsächliche Wasserdurchfluss abnehmen.

Werden die Terminals nicht ausreichend durchströmt, können sie nicht die erforderliche Wärmemenge in das Gebäude übertragen.

Daher ist die Wärmepumpe möglicherweise immer noch in der Lage, die erforderliche Wärmekapazität zu erzeugen, während das Verteilungssystem zum Engpass wird.

Deshalb betonen wir immer wieder:

Wärmeerzeugung und Wärmeverteilung müssen getrennt bewertet werden.

7. Warum manche Räume früher kalt werden als andere

Ein kontaminiertes System verliert nicht immer gleichmäßig an Leistung.

Einige Fußbodenheizkreise können Folgendes haben:

• längere Rohrlängen;
• höherer hydraulischer Widerstand;
• geringere anfängliche Durchflussraten;
• mehr Kurven;
• schlechterer hydraulischer Abgleich.

Diese Schaltkreise reagieren häufig empfindlicher auf zusätzlichen Widerstand.

Bei zunehmender Verschmutzung kann es sein, dass zuerst der schwächste Stromkreis betroffen ist.

Der Kunde kann daher Folgendes melden:

„Im Wohnzimmer ist es warm, aber im Schlafzimmer ist es kalt.“

oder:

„Der erste Stock ist in Ordnung, aber der obere Stock braucht viel länger zum Aufheizen.“

Das bedeutet nicht automatisch, dass die Wärmepumpe zu klein ist.

Ingenieure sollten die Durchflussraten einzelner Verteiler vergleichen und untersuchen, ob einige Kreisläufe hydraulisch eingeschränkt sind.

8. Bei der Reinigung einer Fußbodenheizung geht es nicht nur darum, „etwas Wasser durch die Rohre zu spülen“

Eine professionelle Anlagenreinigung sollte ein klares Ziel haben:

Stellen Sie die Zirkulation wieder her und entfernen Sie Verunreinigungen, ohne Systemkomponenten zu beschädigen.

Je nach Systemzustand und Herstelleranforderungen kann die Wartung Folgendes umfassen:

1. Überprüfung des Wasserzustands.
2. Systemdruck prüfen.
3. Siebe prüfen und reinigen.
4. Überprüfung der magnetischen Schlammabscheider, falls vorhanden.
5. Durchflussmessung vor der Reinigung.
6. Gegebenenfalls einzelne Fußbodenheizkreise isolieren und spülen.
7. Entfernung von angesammeltem Schlamm und Schwebstoffen.
8. Überprüfung des Verteilers und der Durchflussmesser.
9. Nachfüllen mit geeignetem Wasser.
10. Anlage vollständig entlüften.
11. Wiederherstellung des korrekten Betriebsdrucks.
12. Die Schleifen wieder hydraulisch ausbalancieren.
13. Aufzeichnung der Vorlauf- und Vorlauf-/Rücklauftemperaturen nach der Wartung.

Das genaue Verfahren sollte sich an den Systemmaterialien, den Anforderungen des Geräteherstellers und den geltenden örtlichen Wasseraufbereitungspraktiken orientieren.

9. Die Wasserqualität sollte von Anfang an berücksichtigt werden

Reinigen ist wichtig, aber Vorbeugen ist besser.

Die Wasserqualität sollte bei der ersten Systemplanung und Inbetriebnahme berücksichtigt werden.

Abhängig von den örtlichen Wasserbedingungen und den Ausrüstungsanforderungen müssen Ingenieure möglicherweise Folgendes berücksichtigen:

• Füllwasserqualität;
• Härte;
• Leitfähigkeit;
• pH-Wert;
• Sauerstoffeintritt;
• Korrosionsschutz;
• Filterung;
• magnetische Schmutzabscheidung;
• geeignete Wasseraufbereitung.

Dies ist besonders wichtig, da die Wasserbedingungen zwischen den Regionen stark variieren.

Es gibt keine einheitliche Wasseraufbereitungsstrategie, die blind auf jedes Wärmepumpenprojekt angewendet werden sollte.

Überprüfen Sie immer die Anforderungen des Wärmepumpenherstellers und die relevanten lokalen Normen.

10. In „Eine Wärmequelle, zwei Anschlüssen“-Systemen ist die Wartung noch wichtiger

In unserer Serie„Eine Wärmequelle, zwei Terminals“bezieht sich auf eine Luft-Wasser-Wärmepumpe, die zwei verschiedene Endsysteme versorgt, typischerweise:

Fußbodenheizung + Gebläsekonvektoren

Ein solches System kann mehrere Zweige, Pumpen, Ventile, Verteiler und Steuergeräte enthalten.

Wenn Verunreinigungen den Widerstand in einem Zweig erhöhen, kann sich die hydraulische Verteilung zwischen den beiden Endsystemen ändern.

Zum Beispiel:

Wärmepumpe

↓

Puffer / hydraulische Verteilung

↙ ↘

Fußbodenheizung　　Gebläsekonvektoren

Wird der Fußbodenheizungskreislauf allmählich restriktiver, kann es zu einer Verschiebung der Strömungsverteilung kommen.

Daher sollte bei der Fehlerbehebung das gesamte hydraulische Netzwerk untersucht werden, anstatt jede Komponente einzeln zu behandeln.

11. Empfohlene Reihenfolge zur Fehlerbehebung

Wenn eine Fußbodenheizung mehrere Jahre lang gut funktioniert hat, jetzt aber Schwierigkeiten hat, die richtige Temperatur zu erreichen, sollten Sie systematisch vorgehen.

Schritt 1 – Überprüfen Sie die Wärmepumpe

Bestätigen:

• Austrittswassertemperatur;
• Rücklaufwassertemperatur;
• Betriebsart;
• Kompressorbetrieb;
• Fehlerhistorie;
• tatsächliche Heizleistung, soweit messbar.

Schritt 2 – Überprüfen Sie den Systemfluss

Vergleichen Sie den tatsächlichen Durchfluss mit den Designanforderungen.

Schritt 3 – Überprüfen Sie ΔT

Eine anormale Vor-/Rücklauftemperaturdifferenz kann nützliche Informationen über Zirkulation und Wärmeübertragung liefern.

Schritt 4 – Überprüfen Sie Siebe und Filter

Unterschätzen Sie diesen einfachen Schritt nicht.

Schritt 5 – Überprüfen Sie den Verteilerfluss

Vergleichen Sie einzelne Fußbodenheizungskreise.

Schritt 6 – Auf Luft prüfen

Luftansammlungen können ähnliche Low-Flow-Symptome hervorrufen.

Schritt 7 – Bewerten Sie die Wasserqualität

Suchen Sie nach Verfärbungen, Schwebstoffen, Schlamm oder anderen Anzeichen einer Kontamination.

Schritt 8 – Bei Bedarf reinigen

Spülen und reinigen Sie das System mit einem geeigneten Verfahren.

Schritt 9 – Neu ausbalancieren

Stellen Sie nach der Reinigung das korrekte hydraulische Gleichgewicht wieder her.

Schritt 10 – Vorher und Nachher vergleichen

Aufzeichnen:

Durchfluss + ΔT + Wassertemperatur + Raumtemperatur + Wärmepumpenbetrieb

Dadurch wird das Wartungsergebnis messbar und nicht subjektiv.

12. Reinigung sollte eine vorbeugende Wartung sein, nicht nur eine Notfallreparatur

Viele Kunden denken erst dann an die Reinigung, wenn der Boden nicht mehr richtig heizt.

Ein besserer Ansatz ist die vorbeugende Wartung.

Es gibt jedoch keine allgemeingültige Regel, dass jede Fußbodenheizung in exakt demselben festen Intervall gespült werden muss.

Der geeignete Wartungsplan hängt ab von:

• lokale Wasserqualität;
• Systemmaterialien;
• Betriebsgeschichte;
• Filterung;
• Sauerstoffeintritt;
• frühere Kontamination;
• Herstelleranforderungen.

Eine regelmäßige Inspektion ist daher sinnvoller, als blind für jede Installation ein Intervall festzulegen.

Für Händler und HVAC-Dienstleistungsunternehmen bietet sich dadurch auch die Möglichkeit, vom bloßen Verkauf von Geräten zur Bereitstellung überzugehenlangfristigen Systemservice.

Der Kunde benötigt nicht nur eine Wärmepumpe.

Sie benötigen eine Heizungsanlage, die über viele Jahre hinweg effizient funktioniert.

13. Die sieben Ursachen, die wir bisher behandelt haben

Unser„Eine Wärmequelle, zwei Terminals“Die Serie hat nun sieben häufige Gründe untersucht, warum eine Fußbodenheizung möglicherweise nicht die erwartete Temperatur erreicht:

Teil 1 – Erstinbetriebnahme oder längere Zeit der Nichtbenutzung

Teil 2 – In den Fußbodenheizungsrohren eingeschlossene Luft

Teil 3 – Falsches Rohrleitungsdesign und -layout

Teil 4 – Unzureichende effektive Wärmeableitungsfläche

Teil 5 – Unzureichender Wasserdurchfluss im System

Teil 6 – Unsachgemäße Installation und schlechte Verarbeitung

Teil 7 – Langzeitbetrieb ohne Systemreinigung

Beachten Sie, wie diese Probleme miteinander verbunden sind.

Für Teil 7 könnte die Fehlerkette wie folgt aussehen:

Schlechte Wasserqualität / Langzeitverschmutzung

↓

Kalk + Schlamm + Ablagerungen

↓

Verschmutzung von Sieb/Rohr/Wärmetauscher

↓

Höherer hydraulischer Widerstand

↓

Geringerer Wasserdurchfluss und/oder schlechtere Wärmeübertragung

↓

Reduzierte Terminal-Heizleistung

↓

Die Fußbodenheizung kann die erforderliche Temperatur nicht erreichen

Deshalb muss eine professionelle Fehlersuche bei Wärmepumpen erfolgensystemorientiert statt komponentenorientiert.

Fazit: Geben Sie nicht zu schnell der Wärmepumpe die Schuld

Wenn eine Fußbodenheizung schon seit mehreren Jahren in Betrieb ist und allmählich an Effizienz verliert, sollte der Austausch der Wärmepumpe nicht die erste Maßnahme sein.

Beginnen Sie mit den Grundlagen:

Ist das Wasser sauber?

Ist das Sieb sauber?

Wird der Designflow noch erreicht?

Zirkeln die einzelnen Bodenschleifen richtig?

Hat Verschmutzung den hydraulischen Widerstand erhöht?

Benötigt die Anlage nun eine höhere Wassertemperatur als bei der Erstinbetriebnahme?

Eine hocheffiziente Luft-Wasser-Wärmepumpe benötigt ein sauberes und ordnungsgemäß gewartetes Hydroniksystem, um ihre Leistung aufrechtzuerhalten.

Die komplette Engineering-Kette bleibt bestehen:

Wärmepumpe → Wasserqualität → Hydraulikfluss → Verteilung → Anschlüsse → Wärmeübertragung → Innenraumkomfort

Die Wartung nur der Wärmepumpe und die Ignorierung des Wassersystems bedeutet, dass nur die Hälfte des Heizsystems gewartet wird.