Entgasung von Heizungs- und Kühlanlagen

Raus mit dem Störfaktor „Luft”

Michael Heyne, Vertriebsleiter

Luft und deren negativer Einfluss auf Heiz- und Kühlkreisläufe sind ein bekanntes, jedoch oft unzureichend gelöstes Problem. Häufig führt das zu erheblichen Anlagenstörungen und zu steigendem Energieverbrauch. Moderne Anlagenkomponenten, wie Wärme- und Kälteerzeuger, Pumpen, Regelventile und Klimadecken reagieren äußerst empfindlich auf Gasbestandteile im Wärmeträger. Die Luft muss also sicher und schnell aus der Anlage entfernt werden. Im Folgenden wird anhand einer messtechnisch begleiteten Anlage die dauerhafte Entfernung von Luft aus der Installation vorgestellt

Störungen wie Geräusche, unterbrochene Zirkulation, reduzierte Pumpenleistung, Lagerschäden an Pumpen, Kavitation und Korrosion sind in Heizund Kühlanlagen die Folgen von Luft im Kreislaufwasser. Immer mehr Planer, Berater und Anlagenbauer erkennen daher die immense Bedeutung der Entgasung des Anlagenwassers. Dies gilt nicht nur im Hinblick auf das problemlose Anfahren und Einregulieren, sondern auch auf den störungsfreien Betrieb einer Anlage. Allerdings ist eine „konventionelle” Entlüftung bei komplexem Anlagenaufbau nur eingeschränkt möglich. Es bedarf in bestimmten Fällen besonderer Methoden. Allgemein werden die gelösten und freien Gase im Heizungswasser als „Luft” bezeichnet. Das tatsächlich vorhandene Gasgemisch entspricht allerdings nicht der natürlichen Zusammensetzung der Atmosphäre, weil sich die Hauptbestandteile Stickstoff (N) und Sauerstoff (O) unterschiedlich verhalten. (N/O in der Atmosphäre ca. 78 % zu 22 % und in Wasser ca. 67 % zu 33 %). Aus der Anlage muss insbesondere der Stickstoffanteil entfernt werden. Der vorhandene Sauerstoff reagiert innerhalb kürzester Zeit an metallischen Oberflächen, fast ausschließlich an Eisenwerkstoffen, durch Oxidation. (Korrosions-)Probleme treten jedoch sehr schnell auf, wenn permanent neuer Sauerstoff in die Anlage gelangt, vor allem bei geringem Eisenanteil.

PROBLEME AUS DEM ALLTAG

Im Anlagenbau werden heute verstärkt Kunststoffe eingesetzt, beispielsweise in Fußbodenheizungen, Anschlussschläuchen und ähnlichem. Neben der Temperaturempfindlichkeit sowie einer relativ hohen Wasserdampf- Diffusion (was einen ständigen Wasserverlust bedeutet), besteht die Gefahr des Sauerstoffeintritts auf Grund unterschiedlicher Partialdrücke, der Umgebungsluft und des Anlagevolumens. Dadurch nimmt die Korrosion zu. Durch die Installationen in Zwischendecken ist es unmöglich, den Leitungsverlauf entlüftungsfreundlich zu installieren. Außerdem besteht oft nicht die Möglichkeit, manuelle Entlüfter gut zugänglich zu positionieren.

Luft in Heizsystemen wirkt sich negativ auf den Wärmeübergang und damit auf Wärmestrahlung und Konvektion aus. Dies hat eine wesentlich größere Auswirkung, als allgemein in der Branche angenommen. Die Leistungsminderung tritt bereits bei Gaskonzentrationen im Heizungswasser auf, bei denen andere Betriebsstörungen noch nicht wahrgenommen werden. Der schlechtere Wirkungsgrad spiegelt sich direkt in einem steigenden Energieverbrauch wider. Da in modernen Systemen Leitungen und Regelorgane mit kleinsten Querschnitten immer niedrigere (Teil-) Leistungen abdecken, werden auch an das Anlagenwasser höhere Anforderungen gestellt. Es muss während der gesamten Nutzungsdauer frei von Schmutzpartikeln und Gasen sein.