IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 19/1999, Seite 52 ff.

HEIZUNGSTECHNIK

Bedarfsgerechte Entlüftung in Heizungsanlagen

Ehrhardt Buscher; Klaus Walter* Teil 2

Teil 2 des Fachbeitrages stellt weitere Armaturen vor, die nicht unmittelbar der Entlüftung des Heizungssystems dienen, aber für einen störungsfreien Betrieb der Heizungsanlage dennoch von Bedeutung sind.

5. Heizungskomponenten

Auch wenn die Schwerkraftbremse und der Schmutzfänger auf den ersten Blick wenig mit dem Thema "bedarfsgerechte Entlüftung" zu tun haben scheinen, so können diese Komponenten, falsch eingesetzt, zu erheblichen Störungen führen. Die geeignete Auswahl solcher Armaturen ist also von wesentlicher Bedeutung.

5.1 Schwerkraftbremse

Eine Schwerkraftbremse hat die Funktion, eine ungewollte Wasserzirkulation bei abgeschalteter Pumpe zu vermeiden. Deshalb wird sie vorzugsweise auf der Pumpen-Druckseite eingebaut (Bild 16). Dabei sind wichtige Einbauanordnungen zu beachten:

Die Luft, die sich bei Pumpenstillstand in oder über der Pumpe ansammeln kann, muß sich auch ohne Wasserförderung entfernen können. Deshalb wird der Einbau einer Schwerkraftbremse mit Luftschleuse (Bild 16, rechts) empfohlen. Hilfsweise kann der Monteur in die Abschlußplatte ein Loch von 2 mm Durchmesser bohren, durch das die Luft entweichen kann. Denn wenn die Luft das Wasser im Bereich des Pumpenlaufrades verdrängt hat (Bild 16, links), kann eine Kreiselpumpe nicht mehr ordnungsgemäß fördern.

Bild 16: Schwerkraftbremse zur Vermeidung von Wasserzirkulation bei abgeschalteter Umwälzpumpe. Links ohne, rechts mit Luftschleuse.

Weil der Pumpe dann das Verschulden zugeschrieben wird, entschließt man sich zu einem Pumpentausch. Am Ende einer solchen "Reparatur" wird man feststellen, daß die neue Pumpe einwandfrei funktioniert. Dabei fällt nicht auf, daß auch die demontierte Pumpe keinen Schaden aufwies. Hätte man sie statt einer neuen wieder eingebaut — oder hätte man nur für eine ordnungsgemäße Entlüftung gesorgt — wäre kein anderes Anlagenverhalten feststellbar gewesen.

5.2 Schmutzfänger

Heizungswasser enthält in der Regel Schmutzpartikel. Das können Überreste von Montagearbeiten (Hanf, Schweißperlen, Späne) sein oder auch Korrosionsprodukte durch Sauerstoffeintrag. Es ist notwendig, diesen Wasserballast zu entfernen.

Auch wenn der Schmutzfänger als Bauteil einer Heizung nicht direkt in das Oberthema Druckhaltung und Entlüftung zu passen scheint, so ist ihm doch eine gewisse Aufmerksamkeit zu widmen. Denn die Schmutzpartikel können Regel- und Thermostatventile, MAG-Anschlußleitungen und Armaturen sowie Manometer und andere Anzeige-, Meß- und Regelelemente verstopfen.

Im Bild 17 ist die korrekte Montage einer Schmutzfänger-Gruppe dargestellt. Absperrorgane erlauben es, den Filtereinsatz bei Bedarf zum Zwecke der Reinigung zu entfernen. Wann der Grad der Schmutzansammlung eine Reinigung notwendig macht, ist an zwei in die Flanschen eingeschraubten Manometern, die den Druckabfall im Filter anzeigen, abzulesen.

Bild 17: Schmutzfilter für Heizungsanlagen. Der Differenzdruck zwischen den beiden Manometern ist ein Maß für die notwendige Reinigung.

Wichtig für einen störungsfreien Betrieb ist es, Funktion und Notwendigkeit des Filtereinbaues und der Filterreinigung zu erkennen. Nach der Inbetriebnahme ist der Filtereinsatz mehrere Male in kurzen Abständen zu reinigen, später weniger häufig.

5.3 Kugelhahn mit Filter

Wahlweise kann man auch eine weniger kostenintensive Installation ohne Differenzdruck-Anzeige wählen (Bild 18). Der abgebildete Kugelhahn verbirgt in seiner Kugel einen Filtereinsatz, der in der Zu-Stellung ausgebaut werden kann. Gegenüber einem Filter in der Bauart des Bildes 17 besitzt diese Absperr-Armatur einen größeren Widerstandswert.

Bild 18: Filter-Ball-Kugelhahn: In der Auf-Stellung wird ein Filtersieb als Schmutzfänger durchströmt, in der Zu-Stellung kann der Filtereinsatz zur Reinigung ausgebaut werden (WSV-Vertriebs GmbH, Norderstedt).

5.4 Rückspülbare Schmutzfänger

Die Verwendung von Filtern mit einer Reinigung im Rückspülprinzip, wie sie in der Trinkwasserversorgung Verwendung finden, ist für Heizungsanlagen nur bedingt zu empfehlen. Das Filterreinigungswasser sollte nicht dem Heizungskreis entnommen werden, weil durch das erforderliche Nachfüllwasser neue Anteile von Sauerstoff und Mineralien eingetragen werden. Eine Spülung des Schlammsammelbehälters mit Leitungswasser wäre für die Funktionssicherheit des Systems vorteilhafter.

Ein Beispiel marktüblicher Technik (Bild 19) zeigt einen rückspülbaren Heizungsfilter, bei dem ein verlangsamter Teilstrom des Heizungswassers durch die Reinigungskammer geführt wird. An den Bürstenfasern setzen sich grobe Schmutzpartikel, feine Schwebestoffe aber auch Luftblasen ab. Der Schlamm wird durch Rückspülen aus dem System entfernt, wobei der Anlagendruck als austreibende Kraft genutzt wird. Die Luft entweicht durch den serienmäßig eingebauten Entlüfter. Dieser, HEIFi-Vent genannte Schmutzfilter kann nicht verstopfen. Falls der Einsatz nicht gereinigt wird, strömt das Wasser ohne zusätzlichen Druckverlust daran vorbei — allerdings ungefiltert.

Bild 19: Filter mit Rückspülmöglichkeit (Judo GmbH, Winnenden): Der Luft- und Schlammabscheider wird parallel zum Heizkreis angeschlossen, nur ein Teilstrom wird durch das Gerät geleitet.

Wenn man sich für ein solches System der Schlammabscheidung entscheidet, ist unbedingt zu beachten, daß sich bei jeder Entnahme des Spülwassers aus dem Heizungssystem der Systemdruck verringert. Das gilt auch für die Beispiele im Abschnitt 3.2. Der Systemdruck muß umgehend wieder auf den ursprünglichen und richtigen Wert gebracht werden.

6. Chemische Maßnahmen

Es wurde schon darauf hingewiesen, daß sich das Wasser unter verschiedenen Betriebsbedingungen unterschiedlich mit Gasen anreichert. Für den normalen Luftdruck ist der Sättigungswert von Sauerstoff im Wasser in der Tabelle 1 dargestellt.

Bei der klassischen Vorlauf- / Rücklauf-Spreizung von 90/70 °C, also bei einer Mitteltemperatur von 80°C, reichert sich das Wasser maximal mit knapp 3 Gramm Sauerstoff je m3 Wasser an. Aus der Tabelle sieht man, daß sich die Sauerstoffanteile im Wasser mit sinkender Heizkreis-Mitteltemperatur drastisch erhöhen. Niedertemperatur-Heizungssysteme, wie sie sich mehr und mehr durchsetzen, sind daher besonders korrosionsgefährdet.

Tabelle 1: Sauerstoff-Sättigung im Heizungswasser in Abhängigkeit von der mittleren Wassertemperatur unter Normaldruck.

Wassertemperatur

Sauerstoff-Sättigung

[°C]

[g/m3]

102

< 0,02

80

2,81

60

4,69

40

6,41

Für eine Chemikalien-Zugabe entscheidet man sich meistens, wenn ein bestehender Korrosionsprozeß gebremst oder Korrosionsprodukte aus dem System entfernt werden sollen. Maßnahmen dieser Art sind nur sinnvoll, wenn gleichzeitig die Funktionen der Druckhaltung und Entlüftung gewartet und überwacht werden. Als Reparatur an Symptomen bringen chemische Beigaben allein keinen Erfolg.

Es werden verschiedene chemische Inhibitoren als Wasserzusätze angeboten:

7. Zusammenfassung

Die beiden Themen Druckhaltung und Entlüftung von Heizungsanlagen bilden grundsätzlich eine unauflösbare Einheit für die Zuverlässigkeit einer Heizungsanlage. Ihnen ist bei der Planung und bei der Montage besonders große Aufmerksamkeit zu widmen. Damit darf die Betreuung aber nicht enden. Nur der abgeschlossene Wartungsauftrag ab dem Tage der Inbetriebnahme gewährleistet eine einwandfrei funktionierende Heizungsanlage.

Wird auf die periodische Überwachung durch den Fachhandwerker verzichtet, so können eine Vielzahl von Problemen auftreten, die manchmal nur störend wirken, aber auch zu einer frühzeitigen Zerstörung von Anlagenteilen führen können. Das sind z.B.

Daraus ergeben sich zwangsläufig hohe Wartungs- und Reparaturkosten sowie Reklamationen und Ärger bei Planern und Anlagenerstellern. Und das schlimmste sind dann unzufriedene Kunden.

Die bedarfsgerechte Druckhaltung gemeinsam mit der erfolgreichen Entlüftung in Heizungsanlagen durch die ganzheitliche Betreuung der Anlage ist also ein wichtiger, fachkompetenter Beitrag zur Erfüllung bestehender Vorschriften. Denn: Heizungsanlagen sollen sparsam, sicher und geräuscharm, d.h. einfach besser funktionieren.

L i t e r a t u r :

[1] Buscher E. und Walter, K.: "Bedarfsgerechte Druckhaltung in Heizungsanlagen", erschienen in IKZ-HAUSTECHNIK Nr. 21+22/98

[2] flamco FLEXCON GmbH, Genthin, Technische Information "Entlüftungsprogramm"

[3] Wilo GmbH, Dortmund, Technische Information

[4] Spirotech b.v. Niederlassung Düsseldorf, Technische Information "Mikroluftblasenabscheider" und Informationsbroschüre "SPIROTISMUS" PNEUMATEX GmbH, Bad Kreuznach, Gesamtkatalog 1998, Kapitel "Entgasung / Entschlammung"

[5] Gebr. Meibes Zeitspar-Armaturen für Heiztechnik GmbH, Burgwedel, Technische Information "GR-Luftabscheider"

[6] OTTO HEAT Heizungs-, Energie- und Anlagentechnik GmbH, Wenden-Gerlingen, Technische Information "Druckhaltestationen" und Informationsbroschüre "Gase in Wasserheizungsanlagen, Teil 1"

[7] Reflex Winkelmann + Pannhoff GmbH + Co, Ahlen, Technische Information "Kompetenz in Druckhaltung"

[8] Pettinaroli, Novara, Italien, Armaturen-Katalog, Vertrieb: WSV-Vertriebs-GmbH, 22844 Norderstedt

[9] JUDO Wasseraufbereitung GmbH, Winnenden, Prospekt "HEIFi-Vent"

*) Ehrhardt Buscher, Leiter Marketing-Engeneering der Wilo GmbH, Dortmund; Klaus Walter, langjähriger Schulungsingenieur bei heizungstechnischen Industrieunternehmen

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