Lufteintrag minimieren

Höhere Effizienz und weniger Störungen

Luft und in der Folge auch Schlamm stören den Betrieb in Heizungs-, Kühl- oder Prozessanlagen. Geringere Effizienz des Systems, Ausfälle und höherer Wartungsbedarf können die Folge sein. Eine gute Abhilfe bieten Luft- und Schlammabscheider. Die Geräte lassen sich problemlos in praktisch jeder Dimension einbinden.

In Flüssigkeit führenden Systemen jeder Größe tritt Luft als Störfaktor auf. Je sensibler der Bereich ist, umso wichtiger wird es, dem Aspekt Luft Beachtung zu schenken. Wesentlich dabei ist erstens, den Lufteintrag festzustellen und zu minimieren, zweitens, die Luft und als Folge auch die Schlammpartikel konsequent zu entfernen.

Luft im System

Luft erscheint im Anlagenwasser als große freie Luftblase, Mikroblase sowie als gelöstes Gas. Ihr Eintrag erfolgt auf verschiedene Arten: Als erster Faktor ist das Füllwasser zu nennen, das in ein System gespeist wird. Hier hat der SHK-Fachmann die einschlägigen Normen zu berücksichtigen. Des Weiteren spielt die Dichtheit des Systems eine wichtige Rolle. Dazu muss man sich vor Augen führen, dass keine Anlage 100-prozentig gasdicht ist. Durch Verschraubungen, Verpressungen und durch das gewählte Rohrmaterial selbst kann ebenso Luft eindringen wie durch unsachgemäße Nachfüllvorgänge, Mikrolecks oder ein nicht korrekt dimensioniertes, platziertes und eingestelltes MAG. Prinzipiell bildet eine dem System angemessene Druckhaltung die Voraussetzung für eine gut arbeitende Anlage. Ohne sie wird eine stabile Übertragung von Wärme oder Kälte auf Dauer nicht möglich.

Schmutzpartikel lassen sich ebenfalls nicht komplett vermeiden, ihr Entstehen wird allerdings durch das Vorhandensein von Luft deutlich beschleunigt. Das liegt daran, dass eine Reaktion des in der Luft enthaltenen Sauerstoffs mit wasserberührten, korrosiven Bauteilen erfolgt. Je mehr Luft sich in einer Anlage befindet, umso mehr Korrosionsprodukte entstehen, die ihrerseits zusätzlich Probleme bereiten. Insbesondere bei Mischinstallationen konzentrieren sich die Korrosionsprozesse womöglich auf wenige Stellen, an denen die Oxidation bis zum Durchrosten führen kann.

Die Luft kann sich auf verschiedene Weise negativ auswirken. So wird der Wärmeübergang behindert, weil Luft im Vergleich zum Füllwasser eine deutlich geringere Wärmetransportkapazität aufweist. Darüber hinaus entstehen Strömungsgeräusche – das bekannte Gluckern in Heizkörpern – und Kavitation. Außerdem kann die Pumpenleistung schlechter ausfallen oder häufiges manuelles Entlüften notwendig werden. Ein hydraulischer Abgleich lässt sich bei mit Gas beladenem Heizungswasser praktisch nicht durchführen, weil die Druckverhältnisse instabil sind.

Schnellentlüfter

Größere Luftblasen lassen sich mit Schnellentlüftern entfernen. Sie werden am höchsten Punkt der Anlage positioniert. Der Großentlüfter „SpiroTop“ von Spirotech (www.spirotech.de) zum Beispiel verfügt über einen Abstand von ca. 40 mm zwischen Wasseroberfläche und Ventil, u. a. zum Ausgleich von Druckschwankungen. Dadurch arbeitet das Bauteil dauerhaft zuverlässig; ein Verstopfen des Ventils durch Schmutz und damit Wartungskosten sind ausgeschlossen. Die solide Messing-Konstruktion, u. a. mit einem Vollkunststoff-Schwimmer, bietet eine lange Lebensdauer. Auch bei einer Entleerung wird mit dem „SpiroTop“ eine schnelle, sichere Belüftung möglich. Er wird mit einem ½-Zoll-Innengewinde geliefert.

Gegen Mikroblasen

Für die Entfernung von Mikroblasen eignet sich der „SpiroVent“, der im Vorlauf montiert wird. Entgegen dem „SpiroTop“, der am Rande des Systems montiert ist, wird der „SpiroVent“ vom kompletten Volumenstrom durchströmt. Dabei fängt das innensitzende Spirorohr die feinen Bläschen ein, sie werden durch das Ventil abgeschieden. Der Druckverlust ist dabei gering. Die Flüssigkeit erhält auf diese Weise absorptive Eigenschaften, d. h. sie kann an anderer Stelle im System wieder Luft aufnehmen und bis zum „SpiroVent“ transportieren. Mit diesem Verfahren unterstützt das Gerät den optimalen Wärmeübergang, eine längere Lebensdauer der wasserführenden Anlagenteile und geringere Korrosion. Dabei ist in Heizungsanlagen die geodätische Höhe von 15 m zu berücksichtigen.

Vakuumentgaser

Für schwierige Rahmenbedingungen, vor allem in größeren bzw. großen Anlagen, stellt Spirotech den Vakuumentgaser „SpiroVent Superior“ zur Verfügung (siehe Infokasten „Einsatzbedingungen für Vakuumentgaser“). Das Gerät zieht mit Hilfe einer Pumpe einen Teil der Flüssigkeit ab und versetzt sie in einem integrierten Behälter in Unterdruck (Vakuum). Dies geschieht durch das Schließen eines Magnetventils. Hier wird ein Wert von -0,8 bar erreicht. Die enthaltene Luft tritt als Gas aus und wird über den integrierten Großentlüfter abgeschieden. Die entgaste Flüssigkeit wird dem Kreislauf anschließend wieder zugeführt. Mit dem Luftabscheiden erhält das Gerät über den eingebauten smart-switch einen Impuls. Bleibt dieser 10 Minuten lang aus, ist kein Entgasungsbedarf vorhanden. Nach voreingestellten Zeiten prüft das Gerät erneut, ob sich der Gasgehalt des Füllwassers erhöht hat. Wenn dies so ist, beginnt der Prozess von vorn, wenn nicht, bleibt das Gerät in Standby bis zum nächsten Startimpuls. Durch die absorptive Eigenschaft des Wassers können mit diesem Verfahren auch eingeschlossene Gasblasen nach und nach beseitigt werden. Außerdem trägt die kontrollierte Laufzeit zu einem niedrigen Energieverbrauch und einem geringeren Verschleiß bei.

Besonders sinnvoll ist es, das Abscheiden mit dem Befüllen bzw. Nachfüllen der Anlage sowie der Druckhaltung zu kombinieren. Wird nach Druckabfall ein Nachfüllen erforderlich, wird die nachzufüllende Flüssigkeit zunächst entgast und dann eingespeist. Diese Prozedur endet, sobald der gewünschte Einstellwert erreicht ist. Das Gerät zeigt u. a. seine Vorzüge, wenn ein System gerade in Betrieb genommen wird. Dann entfernt es die Luft, damit die Betriebsparameter angemessen einreguliert werden können. Darüber hinaus ist von Bedeutung, dass die „SpiroVent Superior“ in die Gebäudeleittechnik eingebunden werden können. Grundsätzlich eignen sie sich für Wasser sowie Wasser-Glykol-Mischungen, wobei Modelle für unterschiedliche Anlagengrößen bzw. Drücke zur Verfügung stehen. Für Kühlanlagen werden die Modelle „SpiroVent Superior S6“, „S10“ und „S16“ als isolierte Spezialversion angeboten. Da jedes Gerät als fertig konfektioniertes Bauteil mit flexiblen Anschlussleitungen geliefert wird – kurz Plug and Play –, lässt es sich schnell und einfach installieren. Selbst die größeren Modelle sind sehr kompakt aufgebaut und leicht; ideale Voraussetzungen, um in Bestandsanlagen eingefügt zu werden.

Fazit

Die kontinuierliche Abscheidung von Korrosionspartikeln sollte insbesondere im Bestand immer mit bedacht werden. Magnetische und nichtmagnetische Kleinstteile setzen sich an sensiblen Anlagenteilen fest und behindern die gewünschte Wärme- oder Kälteübertragung. Spirotech hat eine Reihe von Produkten im Angebot, so dass für jede Anlage – vom Einfamilienhaus über Gewerbe und Industrie – das passende Bauteil eingesetzt werden kann. Die Abscheider – bis zu DN 300 mit Magnet – werden bei geringem Druckverlust in den Volumenstrom in den Rücklauf montiert. Der eigentliche Abscheidevorgang wird im laufenden Betrieb durchgeführt.

Luft- und Schlammabscheider sind als Problemlöser gefragt. Kann durch eine intensive Analyse des Bestands Luft als Störfaktor ermittelt werden, lässt sich dieser durch das passende Gerät eliminieren.

Einsatzbedingungen für Vakuumentgaser

Vakuumentgaser der Serie „SpiroVent Superior“ aus dem Hause Spirotech sind unter folgenden Bedingungen die erste Wahl:

– Bei Anlagen mit zahlreichen Verzweigungen und geringem Durchfluss.

– Bei einer geringen Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf: Hier werden zu wenige Gase freigesetzt. Ein Vakuumentgaser arbeitet unabhängig von der Temperatur der Flüssigkeit.

– Bei besonderen baulichen Gegebenheiten: Wenn z. B. kein Platz für einen Durchflussentgaser vorhanden ist, kann ein Vakuumentgaser helfen. Er kann an nahezu jeder Stelle installiert werden.

– Bei einer statischen Höhe von mehr als 5 m bei Kühlanlagen und von mehr als 15 m bei Heizungen: Ist die stati sche Höhe und damit der Druck zu groß, können die gelösten Gase nur schwer aus der Flüssigkeit freigesetzt werden. Außerdem lässt sich kaum vorhersagen, wo genau im System Bläschen auftreten, da die Temperatur und der Druck diesen Vorgang beeinflussen.

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