Elektrischer Aufbau einer Warmwasser-Fußbodenheizung

Elektrischer Aufbau einer Warmwasser-Fußbodenheizung

Eine Fußbodenheizung ist zu einem unverzichtbaren Standard geworden, wenn es um den Neubau von Objekten geht.
Dabei ist es unerheblich, ob es sich um einen Mehrfamilienhaus, ein Eigenheim oder ein Gewerbekomplex handelt.
Im Folgenden erklären wir einen gängigen elektrischen Anschluss einer Fußbodenheizung mit Warmwasser.

  1. Aufbau
  2. Verkabelung
  3. Kabelplan
  4. benötigte Komponenten
  5. Verdrahtung im HKV

 

 

Warmwasser_Fußbodenheizung

 

 

1. Aufbau einer Warmwasser- Fußbodenheizung

Diese Flächenheizung besteht aus drei Schichten, Rohren, einem Heizkreisverteiler, den Thermostaten und des Heizungssystem.
 
Die drei Schichten sind:
  1. Bodenplatte bzw.Decke,
  2. dem darauf verlegtem Dämmmaterial mit aufgebrachten Rohrleitungen
  3. und dem Estrich mit dem verlegten Bodenbelag.
 
Diese Rohrleitungen führen des erwärmte Wasser aus der Heizung durch alle Heizkreise und wieder zurück.
Eine Temperaturmessung erfolgt in jedem Raum mittels eines Raumthermostats.
Die Regulierung der Warmwasser-Flussregulierung pro Raum übernimmt dabei ein Ventil (Stellmotor) im Heizkreisverteiler.

 

 

2. Verkabelung

 

Dazu sollten Sie sich vorher entscheiden, ob

  • Soll der zentrale Punkt der Verdrahtung im Verteilerschrank oder direkt im Heizkreisverteiler (HKV) sein?
  • Planen Sie de Èinsatz von Smart Home jetzt oder später? Grundlegend ist beides möglich.

EMPFEHLUNG!:

!Zentrale Verkabelung für die Regulierung der Fußbodenheizung im Unterverteiler!

 

LEICHTER ist es jedoch bei einem koventionellen Aufbau den zentralen Punkt der Verkabelung direkt im Heizkreisverteiler anzulegen.

Hierauf möchten wir im Folgenden genauer eingehen.

Dazu benötigt man lediglich eine Stromversorgung für den HKV.

  • z.B.: NYM-J 3x1,5 vom Unterverteiler zum HKV abgesichert über einen 1 poligen B16 Sicherungsautomat

NYM-J_3x1,5 MBN116

 

EMPFEHLUNG!:

Versehen Sie jeden HKV pro Etage mit einer einzelnen Zuleitung und einer separaten Absicherung.

So umgehen Sie bei einem defekten Stellmotor einen möglichen kurzzeitigen Kurzschluss, welcher durch die ausgelöste Sicherung der HKV stromlos ist.
Wenn möglich, sollten Sie diese Stromkreise ohne FI-Schutzschalter auf klassischer “Nullung” laufen lassen, da FI-Schutzschalter sehr empfindlich bei umliegenden Blitzeinschlägen oder anderen Ereignissen sein können.
Bei beiden besteht die Gefahr, dass bei gleicher Absicherung aller Stellmotoren im Stromkreis oder FI-Schutzschalter durch andere Stromkreise abgeschaltet werden, unbemerkt Rohre einfrieren oder auskühlen können.
Eine Eigenschaft der Stellmotoren bei fehlendem Strom besteht darin, den Heizkreis zu schließen (Stromlos geschlossen = Kurzbezeichnung: NC = Normally closed), dies wäre dann zum Beispiel während eines Urlaubes außerhalb besonders gefährlich.

Grundlegend ist diese Etagen-Variante oder Absicherung über weitere FI-Schutzschalter in diesem Datenkabel Fall keine Bedingung. Technisch funktioniert auch alles über einen einzigen Stromkreis.

weitere EMPFEHLUNG!:

Verkabelung des HKV mit einer Datenleitung Cat7 als Reserve. So haben Sie später die Möglichkeit der Erweiterung oder Umrüstung bei Smart Home Lösungen.
Für die Verkabelungen zu den Thermostaten können für die meisten Bussysteme genutzt werden, jedoch ist die Reserveleitung, Datenleitung oder Busleitung dabei sehr von Vorteil.
Ein Muss ist das für die jetzige Funktion nicht.

Datenkabel_simplex_abisoliert

 

Bleiben wir bei der konventionellen Verkabelung:

Als erstes müssen alle Thermostate pro Raum zum Heizkreisverteiler auf der jeweiligen Etage verbunden werden.
Hier wird i.d.R. nur einmal Strom zum Thermostat geschickt. Mit dem Befehl “bitte heizen” wird der Strom zurück zum Stellmotor geschickt, welcher sich zum Heizen öffnet.

Aus Kostengründen und der Einfachheit halber im Bezug auf die Leitungslängen und der Auswahl der Komponenten bei Betrieb auf 230V, wäre ein z.B. NYM-J 3x1,5 zu jedem einzelnen Thermostat ausreichend (braun = hin, blau zurück).

Sollten Sie allerdings gleich oder später ein Thermostat mit z.B. Nachtabsenkung, einer Kontrollleuchte oder einer digitalen Schaltuhr verwenden, ist noch zusätzlich ein Neutralleiter am Thermostat erforderlich.

Dabei sollten Sie mindestens ein NYM-J 4x1,5 Kabel verwenden. Aufgrund des gleichen Preises und der größeren Anwendungsmöglichkeiten kann oder wird auch ein NYM-J 5x1,5 i.d.R. verwendet werden.

Wir EMPFEHLEN daher immer ein NYM-J 5x1,5 vom Thermostat zum HKV zu legen.


Aufgrund des freien Schaltdrahts können Sie nun ohne Einschränkungen 2 Thermostate pro Kabel verschalten.

Wir geben jedoch zu Bedenken, dass, wenn Sie Zusatzfunktionen nutzen möchten, wie Nachtabsenkung oder eine spätere Umrüstung auf 24V und Busleitung, es möglich sein kann, dass Sie alle Einzeladern des 5x1,5 pro Thermostats benötigen.

 

Hier nocheinmal zusammenfassend die Mindestanforderung für die Verkabelung, um eine Funktionstüchtigkeit zu gewährleisten:

  • NYM-J 3x1,5 als Zuleitung zu jedem HKV, abgesichert jeweils über einen einpoligen B16 Sicherungsautomat.

NYM-J_3x1,5

  • NYM-J 5x1,5 sternförmig vom HKV zu jedem einzelnen Thermostat in den Räumen

NYM-J_5x1,5

 

3. Kabelplan

elektrischer_Aufbau_Warmwasser_Fußbodenheizung

 

4. Benötigte Komponenten

 

- Thermostat für 230V (stromlos geschlossen)

1x Thermostat pro Raum, in welchem eine Warmwasser-Fußbodenheizung vom Installateur verlegt wird.

Thermostat_analog Thermostat_digital

 
Hierbei zählt nicht die Anzahl der einzelnen Wasserkreisläufe, sondern die Anzahl der getrennten Räume. Je nach Berechnung verlegen Installateure meist max. 20 qm pro Wasserkreislauf.
Sind die Räume größer und bekommen mehrere einzelne Kreisläufe zusammen, stellt dies kein Problem dar. Diese werden dann einfach im HKV zusammen auf das Thermostat im Raum geklemmt.
 
Bei der Auswahl der Platzierung der Thermostate sollte eine gut messbare Lufttemperatur möglich sein:
  • nicht an zügigen Stellen
  • nicht zu nah an anderen Heizquellen wie Kaminen, Handtuchheizkörpern
  • nicht zu nah an oft geöffneten Fenstern oder Türen
  • nicht in Ecken, wo Wärme gestaut wird.
  • nicht unbedingt an ständig Sonneneinstrahlung ausgesetzten Stellen
  • ideale Höhe von etwa 1,20 m - 1,60 m über dem Boden
 
 
Thermostate gibt es mit einfachen kleinen, von 1 - 5 nummerierten Drehrädchen. Diese stehen wie bei analogen Heizkörpern für die ungefähre Temperatur äquivalent zu 5 - 30 Grad.
Diese gibt es noch mit Ausschalter und/oder Nachtabsenkung sowie als Aufputz und Unterputzmontage.
 
Ebenso können Sie modernere Thermostate mit digitalen Temperaturanzeigen einsetzen, diese haben meist auch noch eine integrierte Zeitschaltuhr pro Woche.
So haben Sie die Möglichkeit, sich pro Raum verschiedene Zeiten und Tage für unterschiedliche Temperaturen zu programmieren.
 
Beachte!:
Fußbodenheizungen reagieren meist sehr träge auf Temperaturänderungen. D.h. mehrfach am Tag geplante Temperaturänderungen sind meist schwierig zu realisieren. Somit ist das analoge Thermostat für diese Zwecke völlig ausreichend.
 

> passender Link
https://www.zaehlerschrank24.de/schaltermaterial/gira/passende-alternative-einsatze/temperaturregler-up.html

Thermostat_Rückseite_Anschluss

braun auf L
blau auf N
schwarz auf L´ (*)

 

- Stellmotoren 230V (stromlos geschlossen)

Bei der richtigen Auswahl der Stellmotoren ist darauf zu achten, dass

  1. stromlos geschlossen (meist bei Warmwasser-Fußbodenheizungen) auch oft als NC bezeichnet wird
  2. die Betriebsspannung sollte stimmig mit den Thermostaten und der Auswahl der Kabel sein, gängig sind hier 230V
  3. die Anzahl wird hier nicht pro beheizten Raum gezählt sondern pro verlegtem Wasserkreislauf des Installateurs
  4. die Auswahl der richtigen Gewindeaufnahmen, um die Motoren montieren zu können. Dies ist abhängig davon, welches Fabrikat von HKV´s der Installateur einsetzt.

 

Die gängigste Gewindeaufnahme ist M30 x1,5 mm.


> passender link
https://www.zaehlerschrank24.de/eberle-stellantrieb-ts-5-11-230v-ac.html

Stellantrieb_230V


5. Die Verdrahtung im HKV

ACHTUNG: Klemmarbeiten immer ohne Spannung und nur durch Fachpersonal durchführen lassen!


Nachdem Sie alles verkabelt haben, sollte jetzt in jedem HKV eine 230V Zuleitung liegen z.B.: NYM-J 3x1,5 sowie zusätzliche Leitungen z.B. NYM-J 5x1,5 pro Raumthermostat auf der Etage.

> Für die Verdrahtung gibt es vorkonfektionierte Verteilerdosen. z.B.:
https://www.zaehlerschrank24.de/heiz-regeltechnik/heizkreisverteiler.html

Diese sind aber nicht zwingend erforderlich.

> Grundlegend ist es genauso gut möglich, die Verdrahtung mit einer herkömmlichen Verteilerbox zu realisieren. z.B.:
https://www.zaehlerschrank24.de/installationsmaterial/verteilerdosen-kabelkasten/aufputz-verteilerkasten.html

 

Die Verdrahtung in Worten erklärt:

 

1. Schritt:   --> alle grün-gelben Leiter der Zuleitung und der Thermostat-Leitungen mit Klemmen verbinden
2. Schritt:   --> alle blauen Leiter der Zuleitung und der Thermostat Leitungen sowie der Stellmotoren mit Klemmen verbinden
3. Schritt:   --> alle braunen Leiter der Zuleitung und der Thermostat Leitungen mit Klemmen verbinden

Haben Sie, wie weiter oben erklärt, die Thermostate auch mit braun und blau angeschlossen, liegt jetzt vorerst an allen Thermostaten die 230V Betriebsspannung an.

4. Schritt:   --> Der vom Thermostat zurückgeführte, geschaltete schwarze Draht muss jetzt per Klemme mit nur dem entsprechenden braunen Draht des Raumes zugehörigen Stellmotoren (oder bei größeren Räumen mehreren Stellmotoren) verbunden werden.

Die grauen Leiter der Thermostatkabel sind jetzt erst einmal Reserveleitungen.

 

Die Verdrahtung als Skizze erklärt:

Verdrahtung_Anschluss_Heizkreisverteiler