Die PP-R-Rohrleitungsoption bietet große Einsparungen bei den Materialkosten

Das ursprüngliche Heizsystem des Hauses war ein Kohlekessel, der Anfang der 1960er Jahre auf Öl und schließlich auf Erdgas umgestellt wurde. Der Heizkessel versorgte über 3.000 Quadratmeter des Hauses mit einem Schwerkraftverteilungssystem auf doppelten 3-Zoll-Hauptleitungen und gusseisernen Heizkörpern. Ein einfaches zentrales Stromaggregat steuerte das alternde Gasventil und teilte dem riesigen Kessel mit, wann er feuern sollte.

Der neueste Kessel, der in den 1960er Jahren installiert wurde, war ein Naturzugkessel mit einem 10-Zoll-Rauchabzug, der in einen 30-Fuß-Schornstein mündete. Der Kessel war für eine Leistung von 380.000 Btuh und eine Aufnahme von 480.000 Btuh ausgelegt. Der Zug wurde für den 10-Zoll-Schornstein mit 711 cfm berechnet, der durch in die Struktur eindringende Luft erzeugt wurde. Nach Berücksichtigung der Standby-Verluste hatte Carr Glück, wenn 52 Prozent der jährlichen Gasrechnung tatsächlich nutzbare Wärme für das Haus lieferten.

Die Herausforderung für den Umbau der Rohrleitungen ergab sich aus dem großen Umbauprojekt, bei dem der Boden über dem Hauptkeller und dem Heizkesselbereich um 16 Zoll abgesenkt werden musste. Dies erforderte die Entfernung der Kesselvor- und -rücklaufleitungen sowie den Anschluss der Heizkörperausläufe sowohl an das Haupt- als auch an das zweite Stockwerk. Insgesamt wurden 14 von 20 Kühlerausläufen durch die Sanierung direkt in Mitleidenschaft gezogen und neu verrohrt.


Kunststoffrohre – eine bessere Lösung
Der alte Kessel wurde abschnittsweise entfernt und durch einen 240.000 Btuh Triangle Tube Prestige TriMax-Kessel ersetzt. Der neue geschlossene Verbrennungskessel eliminiert den übermäßigen Infiltrationsluftbedarf des alten Kessels und ist so eingestellt, dass er seine Temperatur auf der Grundlage einer Außen-Reset-Kurve moduliert. Ein indirekter Warmwasserbereiter der Triangle Tube Smart Series mit einem Fassungsvermögen von 60 Gallonen wird mit dem TriMax-Boiler gekoppelt und sorgt dafür, dass dem Kunden nicht das Warmwasser ausgeht.

Personen erklärten, wie die Materialien für das Projekt ausgewählt wurden: „Für den Ersatz der alten Rohrleitungen und Kühlerausläufe wählten wir herkömmliches schwarzes Eisen, Kupfer und Aquatherm Blue Pipe. Die Aquatherm-Materialien kosten etwa ein Drittel der Kosten von schwarzem Eisen. Kupfer war so teuer, dass es für nichts anderes als kesselnahe Rohrleitungen mehr in Betracht kam.“ Aquatherm ist ein in Deutschland hergestelltes Polypropylen-Rohrsystem (PP-R), das in Nordamerika relativ neu ist, sich aber seit 40 Jahren in über 70 Ländern bewährt hat.

Blue Pipe, das speziell für Wasser- und Strahlungsanwendungen entwickelt wurde, wurde nach den Gewerbeordnungen von Ohio für die Wassernutzung und von der örtlichen Baubehörde für Wohnanwendungen zugelassen. „Blue Pipe behält seine Dimension bei Temperaturänderungen. Es war für die jeweilige Anwendung auf Temperatur und Druck ausgelegt und ließ sich problemlos mit der Muffenschweißmethode verbinden. Wir sind mit dieser Methode durch unsere Arbeit mit dem Schmelzschweißen von Rohren aus hochdichtem Polyethylen (HDPE) als Auftragnehmer für Geothermiesysteme bestens vertraut“, sagte Persons.

„Wir fanden, dass Aquatherm viel einfacher und schneller zu verarbeiten ist als HDPE, mit dem wir vertraut sind“, fügte Persons hinzu. Aquatherm stellte Geo Source One Unterstützung und Schulung für das Projekt zur Verfügung.

Verabschieden Sie sich vom Heavy Metal
Die kesselnahen Rohrleitungen wurden aus Kupferrohren mit Viega Pro-Press-Anschlüssen hergestellt, um die zahlreichen Kesselzubehörteile zu ermöglichen – Pumpen, Ventile, Sedimentabscheider und einen speziellen Magnet-/Zyklonabscheider, der für das Projekt von Fernox, einem großen europäischen Kesselaufbereitungsunternehmen, bereitgestellt wurde und Wasserfiltrationsunternehmen.

In den alten Heizkörpern und Leitungen hatten sich über acht Jahrzehnte Eisensedimente angesammelt. Für den Erfolg des Projekts, die Zuverlässigkeit des neuen Hocheffizienzkessels und der Grundfos-Nassrotorpumpen war es von entscheidender Bedeutung, die kesselnahen Rohrleitungen so zu gestalten, dass Pumpen und Kessel isoliert werden können, während die alten Heizkörper mit Strom gespült werden.

Das System wurde mit einer 1,5-PS-Kreiselpumpe mit 25-Mikron-Beutelfiltern und 1¼-Zoll-Schlauchanschlüssen mit Hochdruck gespült. Als Zusatz zur Systemreinigungslösung wurde Fernox F-3 verwendet. Aufgrund der starken Eisenablagerungen in den alten Heizkörpern füllten sich die Beutelfilter innerhalb von fünf bis zehn Minuten nach der Zirkulation und mussten häufig ausgetauscht werden. Sobald das System einigermaßen klar lief und mehrere Stunden lang zirkuliert hatte, wurden die Kesselventile geöffnet, um eine Zirkulation durch den Kessel und den Magnetabscheider Fernox Total Filter (TF-1) zu ermöglichen.

„Nach 16 Stunden Zirkulation mit dem Magnetabscheider in Betrieb haben wir den Sedimentabscheider des Gesamtsystems auf Ablagerungen überprüft und festgestellt, dass diese frei sind“, sagte Persons. „Der Magnetabscheider hatte jedoch einen ganzen halben Liter tintenschwarzes Sediment aus dem System gesammelt; Ein guter Beweis für die Leistungsfähigkeit dieses Gerätetyps, wenn eisenhaltige Materialien im Vergleich zu herkömmlichen Sedimententfernungsmethoden vorhanden sind.“

Die Arbeiten an dem Projekt begannen Ende September 2012 und wurden Anfang November 2012 abgeschlossen. Für das Projekt wurden etwa 200 Fuß 1,5-Zoll-, 200 Fuß 1-Zoll- und 200 Fuß ¾-Zoll-Aquatherm Blue Pipe verwendet. Personen schätzten, dass die Verwendung von Blue Pipe im Vergleich zur Verwendung herkömmlicher Methoden zu einer Material- und Arbeitsersparnis von 70 Prozent führte.

Obwohl es noch zu früh ist, genaue Einsparungen für eine ganze Heizperiode zu melden, berichtete Carr von einer besseren Wärme in allen Bereichen des Hauses. „Wir haben derzeit keine Beschwerden über die Temperaturen in unserem Zuhause. Ich bin beeindruckt von dieser Anwendung des nicht-traditionellen Aquatherm Blue Pipe. Es hat uns bei der Lösung unserer Heizprobleme geholfen und ist außerdem ästhetisch ansprechend.“