Anlagenmechanik

Schmutzfänger - mehr Sicherheit für die Wärmepumpe

Schmutzfänger schützen ihre wertvolle Wärmepumpe und ihre Armaturen. Ein feines Sieb aus Edelstahl filtert rostfrei die gefährlichen Fremdkörper aus dem Medium heraus. Für besonders hohe Ansprüche können die Schmutzfänger mit zusätzlichem Feinsieb ausgerüstet werden.

Schmutzfänger eigenen sich für Gas-, Wasser-, Dampf,- Öl- und andere Medien. Sie sind für verschiedene Druckstufen ausgelegt sein. Der große Siebkorb aus rostfreien Edelstahl sammelt die Schmutzteilchen. Eine strömmungstechnisch günstige Gestaltung bewirkt einen geringen Durchflusswiderstand

Beim Einbau der Schmutzfänger ist auf die richtige Montage zu achten, was von der Flussrichtung abhängig ist. Außerdem muss der Monteur auf die Lage des Siebkorbes achtgeben. Für den Ausbau des Siebes zur regelmäßigen Reinigung muss genügend Platz vorgesehen werden. Damit überhaupt eine Reinigung ohne besondere Umstände möglich ist, sollte der Schmutzfänger zwischen zwei Absperrschiebern gesetzt werden. Das kann unter Umständen mit anderen Armaturen geschehen. Bei Warmwasserheizungen ist zu beachten, dass das gesamte Heizungswasser durch den Schmutzfänger fließt. Deshalb sollte er nicht in die Beimischleitung zum Mischer eingebaut werden.

Wie wird der Schmutzfänger gereinigt? Den Schmutzfänger abschiebern, nach dem Abnehmen des Deckels kann das Sieb herausgenommen werden, und gewissenhaft gesäubert werden. Je nach Verschmutzungsgrad des Mediums ist ein mehr oder weniger häufiges Reinigen notwendig.

Fazit: Insbesondere beim Einsatz einer Wärmepumpe (aber auch anderer Wärmeerzeuger) muss wegen der Gefahr der Verunreinigung der Wärmetauscher ein Schmutzfänger an geeigneter Steller in der Anlagenmechanik montiert werden. Versäumnisse dieser Art wird der Betreiber der Anlage früher oder später bedauern.

Ausdehnungsgefäß - MAG - Sicherheitseinrichtung in der Heizungsanlage

Ebenfalls wird in geschlossenen Heizkreisläufen mindestens ein Ausdehnungsgefäß montiert, welches mit der Atmosphäre keine Verbindung hat. Es hat ebenfalls die Aufgabe das Ausdehnungsvolumen des Heizungswassers aufzunehmen und damit den erforderlichen Anlagendruck konstant zu halten. Die maximale Temperatur in einer geschlossenen Anlage liegt bei 120°C. Der Druck in der Anlage ist höher als der normale Luftdruck. Es werden ausschließlich Membranausdehnungsgefäße (MAG) verwendet.

Ausdehnungsgefäße für Heizung und Trinkwarmwasser

Im Ausdehnungsgefäß befindet sich im Innern eine Stickstoffblase, die über ein Füllventil auf einen bestimmten Vordruck eingestellt werden kann. Vom Hersteller werden Gasfüllungen mit Abstufungen von 1,5 - 10 bar geliefert. Der Monteur kann über dieses Ventil, mit Hilfe eines mobilen Manometers mit Absperrventil einen Feinabgleich durchführen.

Ferner muss ein Ausdehnungsgefäß absperrbar und entleerbar sein, um einen Wechsel im Falle eines Falles leicht durchführen zu können. Um ein unbeabsichtiges Schliessen des Absperrventils zu verhindern, werden blombierte Kappenventile verwendet. Das MAG muss auf den richtigen Vordruck, der auf einem Typenschild geschrieben wird, justiert werden. Dadurch wird ein späterer Austausch erleichtert. Der Vordruck ergibt sich aus dem berechneten Gasvordruck und der statischen Höhe der Anlage, zuzüglich wird ein Wert von 0,2 bar zugeschlagen, um spätere Druckverluste auszugleichen.

Schema MAG

Bei der Befüllung der Heizungsanlage muss das Ausdehnungsgefäß wasserseitig gefüllt werden, um eine Wasserreserve aufzubauen, die kleine Undichtigkeiten ausgleicht. Drei Liter Wasser muss ein MAG von ca. 15 Liter Nennvolumen mindestens aufnehmen können. Zu beachten ist, dass ein Ausdehnungsgefäß grundsätzlich im Heizungsrücklauf montiert wird. Im Heizungsbereich einer geschlossenen Anlage hat das Ausdehnungsgefäß eine rote Farbe mit der Bezeichnung MAG-H. Zur Unterscheidung ist in Trinkwarmwasseranlagen die Farbe grün mit der Bezeichnung MAG-W.

Armatur - Ventil Hahn - Schieber - Mischer

Absperrschieber von den BWW

Zur Regelung unterschiedlicher Volumenströme werden Mischventile oder Mischschieber eingesetzt. In Warmwasserheizungen werden die einzelnen Rohrleitungen für die Heizung mit Mischschieber geregelt. Ein Dreiwegemischer besitzt drei Anschlüsse mit Muffen oder bei größeren Armaturen mit Flanschen. Mit dem Dreiwegemischer erreicht man eine Misch- oder Mengenregelung, analog dazu eine Temperatur- oder Volumenstromregelung.

Eine Temperaturregelung erreicht man durch Mischen von wärmeren und kälterem Wasser. Im Dreiwegemischer wird heißes Kesselvorlaufwasser mit kälteren Wasser aus dem Heizungsrücklauf gemischt und zum gemeinsamen Heizungsvorlaufwasser vereinigt. Die Stellung des Drehschiebers im Mischer beeinflusst die Heizungsvorlauftemperatur. Der Dreiwegemischer eignet sich sehr gut für Fussbodenheizungen, es muss jedoch die niedrige Rücklauftemperatur zum Kessel beachtet werden.

Dreiwegemischventil mit Stellmotor

Beim Einsatz von Brennwertkesseln und Wärmepumpen ist der Dreiwegemischer geeignet.

Für Standard- und Festbrennstoffkessel benötigt man einen Vierwegemischer mit ebenfalls vier Anschlüssen, der jedoch nur eine Temperaturregelung zuläßt. In dem Vierwegemischventil enstehen jeweils ein Kessel- und ein Heizkreis. Im Heizkreis wird die Vorlauftemperatur für die Heizkörper geregelt, im Kesselkreis wird dem kalten Wasser vom Heizungsrücklauf, heißes Wasser vom Heizungskessel zugemischt. Durch das Vierwegemischventil ergibt sich eine Anhebung der Kesselrücklauftemperatur, die ca. 60° Celsius nicht unterschreiten sollte. Durch die richtige Stellung des Vierwegemischers werden Taupunktkorrosionen im Heizungskessel vermieden und seine Effizienz gesteigert.

Sicherheitseinrichtungen, Sicherheitstemperaturbegrenzer und Sicherheitsventil

Sicherheitseinrichtungen gegen unzulässigen Druckanstieg:
Wärmeerzeuger müssen mit einem Sicherheitsventil (SV) gegen unzulässige Drücke geschützt werden. Das Sicherheitsventil gehört zu den Sicherheitsarmaturen und ist die letzte Sicherung, wenn der TR und der STB nicht mehr funktionieren. Wird bei einer unvorhersehbaren Störung der Druckanstieg im System zu hoch, wird durch das Sicherheitsventil (SV) Dämpfe, Gase oder Flüssigkeiten in die Atmosphäre abblasen.

Wenn der Druck sich wieder normalisiert, schließt das SV wieder. Der Betriebsdruck liegt bei ca. 2,5 - 3,0 bar. Das Sicherheitsventil wird am höchsten Punkt des Wärmeerzeugers senkrecht montiert und ist mit einer roten Kappe gekennzeichnet. Die Abblaseleitung ist immer um eine Nennweitenstufe größer als die Zuleitung zum Sicherheitsventil. Die Abblaseleitung endet in einem offenes Gefäß, oder besser noch in einem Ablauftrichter. Das Abblasen von heißen Dämpfen und Flüssigkeiten muss sicher und gefahrlos geschehen können.

Sicherheitsventil - Manometer - Entlüfter

Sicherheitsventile müssen durch Drehung der roten Kappe regelmäßig einmal im Jahr auf Funktion geprüft werden. Falls man eine Funktionsstörung feststellt müssen Sicherheitsventile sofort erneuert werden.

Der französische Arzt Denis Papin baute schon Anfang des achtzehnten Jahrhunderts ein s.g. gewichtsbelastetes Kesselsicherheitsventil in einem Dampfkessel ein.

Druckmessgerät:
Zur überwachung des Drucks in einem geschlossenen System ist ein Manometer erforderlich, das im Heizungsvorlauf am Wärmeerzeuger montiert werden muss. Das Manometer (griechisch - manos bedeutet wacklig) hat eine Skala mit farbigen Markierungen. Im Normalfall wird als Referenz der Außendruck, also eine Atmosphäre benutzt. Am Manometer kann man den Betriebsdruck und den Ansprechdruck des Sicherheitsventils (Maßeinheit 0 bis 4 bar) ablesen. Bei Heizungsanlagen im unteren Leistungsbereich sind Manometer, Sicherheitsventil und ein automatischer Entlüfter zu einem Kesselsicherheitsblock vereint.