Heizung steuern

hydraulische Weiche

Einspritzschaltung: Funktion und Einsatz

Auf seinem Weg vom Wärmeerzeuger zum Verbraucher legt das Heizungswasser manchmal weite Strecken zurück. Verändert sich der Wärmebedarf, etwa an einem Heizregister, hat das eine lange Reaktionszeit zur Folge. Denn auch wenn die Anlage sofort mehr Leistung bereitstellt, dauert es eine gewisse Zeit, bis das Heizungswasser sein Ziel erreicht hat. Mit der Einspritzschaltung bekommen Heizungsbauer dieses Problem in den Griff. Wir erklären, warum das nötig ist, wie die hydraulische Schaltung funktioniert und wann sie zum Einsatz kommt.
Schaltung beugt langen Reaktionszeiten vor

Mit der Länge des Weges zwischen Wärmeerzeuger und Wärmeverbraucher steigt auch die Zeit, die das Heizungswasser bis dahin benötigt. Bei Heizkörpern und Flächenheizung stellt das allenfalls ein Komfortproblem dar. Denn hier müssen Nutzer nur etwas warten, bis sich die Heizflächen nach einem Dreh am Thermostat tatsächlich erwärmen. Anders bei einem Luftheizregister für Außenluft:

Geht dieses bei klirrender Kälte in Betrieb, kann es schnell einfrieren, wenn das Heizungswasser nur lauwarm hindurchströmt. Mit einer Einspritzschaltung lässt sich das verhindern. Denn diese ist so aufgebaut, dass sie auch Verbrauchern mit langer Anbindeleitung schnell ausreichend Wärme zur Verfügung stellt.

Aufbau und Funktion der Einspritzschaltung

Die Einspritzschaltung unterteilt das Heizsystem in zwei Kreise: Einen langen Primär- oder Erzeugerkreis und einen sehr kurzen Sekundär- oder Verbraucherkreis. Zwischen beiden befinden sich ein Bypass und ein 3-Wege-Mischventil . Zwei Pumpen, je eine im Erzeuger- und Verbraucherkreis sorgen dabei für den nötigen Umtrieb.

Und so funktioniert die Einspritzschaltung: Benötigt die Heizfläche keine Wärme, schließt die Heizungssteuerung das 3-Wege-Mischventil im Rücklauf der Anlage. Das Heizungswasser strömt dabei vom Kessel zum Mischer und zurück. Im Sekundärkreis lässt die zweite Heizungspumpe kühleres Wasser durch den installierten Bypass zirkulieren und beide Kreise arbeiten unabhängig voneinander.

Steigt der Wärmebedarf, schaltet ein Stellmotor den Mischer Schritt für Schritt in Richtung Durchgang. Das warme Heizungswasser aus dem Erzeugerkreis strömt daraufhin durch den Verbraucher, der kurz hinter dem Mischer sitzt und schnell ausreichend Wärme bekommt. Das Wasser strömt unterdessen über den Mischer zum Wärmeerzeuger zurück.

Bei voller Leistung steht das Mischventil komplett auf Durchgang und das gesamte Heizungswasser aus dem Erzeugerkreis strömt durch den Verbraucherkreis.

Damit die Einspritzschaltung richtig funktioniert, sitzen optimal eingestellte Drosselventile hinter den Pumpen. Außerdem kommt es auf eine genaue Rohrnetzberechnung an, um alle Pumpen und Armaturen passgenau auszulegen.

Alternative: Zwei- statt Drei-Wege-Ventil

Die Einspritzschaltung ist sicher und effektiv, hat aber auch zwei entscheidende Nachteile. Zum einen ist der Energieverbrauch sehr hoch, wenn zwei Pumpen immer voll laufen und warmes Heizungswasser kontinuierlich durch weite Teile der Anlage zirkuliert. Zum anderen sind die Rücklauftemperaturen bei Null- und Teillast hoch, da dann keine Wärmeabnahme erfolgt. Negativ ist das vor allem bei Fernwärmesystemen mit gefordert niedrigen Rücklauftemperaturen. Zudem nutzen Brennwertheizungen den Brennwert bei zu hohen Temperaturen im Rücklauf nicht optimal.

Um den Anforderungen gerecht zu werden, realisieren Heizungsbauer die Einspritzschaltung teilweise mit einem 2-Wege-Ventil. Dieses sitzt in Fließrichtung hinter dem Bypass im Rücklauf und schließt bei sinkendem Wärmebedarf. Die drehzahlgeregelte Pumpe im Erzeugerkreis fördert daraufhin weniger Wasser, was Strom spart und zu einer geringeren Rücklauftemperatur führt. Bei der Auslegung mit 2-Wege-Ventil muss am Bypass allerdings immer genügend Wärme anstehen, um die Heizfläche im Bedarfsfall mit ausreichend Wärme versorgen zu können.

Einsatzbereiche für die Einspritzschaltung

Die Einspritzschaltung eignet sich für die bedarfsgerechte Versorgung entfernt angebundener Heizflächen. Sie kommt vor allem bei Heizregistern zum Einsatz, die bei zu langen Reaktionszeiten einfrieren könnten. Besteht die Frostgefahr nicht, ist die Beimischschaltung eine gute und effiziente Alternative. Bei sehr kleinen Systemen kommen außerdem auch einfachere Drosselschaltungen zum Einsatz.

Einfach und zuverlässig: Die Vorteile der Armaturen

Abgleichventile informieren zuverlässig über den Durchfluss in Heizungsanlagen. Sie lassen sich sehr einfach genau einstellen und kommen dabei ohne Umrechnungstabellen aus. Diese sind beispielsweise bei voreinstellbaren Thermostatventilen und Rücklaufverschraubungen nötig, um die richtige Ventilstellung zu ermitteln. Die Armaturen ermöglichen damit einen einfachen hydraulischen Abgleich, der wiederum für einen komfortablen und energiesparenden Heizbetrieb sorgt.