Nachträgliche Heizungswasseraufbereitung

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1 Nachträgliche Heizungswasseraufbereitung Systemlösungen für die Heizungswasseraufbereitung im laufenden Betrieb mit den Zielen Funktionssicherheit, Energieeffizienz und langer Lebensdauer Wohl jeder schätzt den Komfort einer modernen Heizungsanlage ebenso wie niedrige Heizkosten. Der Preis dafür ist eine immer komplexere Technik. Und diese Technik ist empfindlicher gegenüber Abweichungen vom optimalen Betrieb. Das muss der Installateur seinen Kunden kommunizieren, auch hinsichtlich der Notwendigkeit, das Heizwasser aufbereiten zu müssen. Das erspart allen Beteiligten Verdruss. Es gibt viele Fälle, da stellt sich im Nachhinein heraus, dass das Heizungswasser hätte bei der Befüllung konditioniert werden müssen. Darauf haben einige Komponentenhersteller reagiert und entsprechende Lösungen entwickelt. Früher war vieles einfacher: Für das Befüllen der Heizungsanlage nahm der Heizungsbauer schlicht das vorhandene Trinkwasser. Heute muss er gut überlegen, wie er das Wasser normengerecht aufbereitet, bevor er es einfüllt. Denn immer kompaktere Wärmeübertrager im Kessel bei zugleich immer größeren Wasservolumina da drohen Leistungseinbußen durch Kalkablagerungen. In ungünstigen Fällen kommt noch Korrosion hinzu. Bei größeren, älteren Anlagen ist eine Aufbereitung des Heizungswassers deshalb obligatorisch (Herstellervorgaben, VDI 2035 u. a.). Sie ist aber auch heute bei den meisten kleineren Heizungssystemen notwendig. Grundsätzlich stehen zwei Fahrweisen zur Verfügung: das Enthärten und das Entsalzen. Für beide Methoden der Heizungswasserbehandlung gibt es praxisbewährte Lösungen. Enthärtung (salzhaltige Fahrweise) Beim Enthärten strömt das Wasser durch einen Ionenaustauscher. Dabei werden die Härtebildner Calcium und Magnesium vom Harz aufgenommen und gegen nicht Härte bildendes Natrium ausgetauscht. Ergebnis ist ein weiches Füllwasser, zumeist mit einer gewissen Resthärte. Die Leitfähigkeit des Wassers bleibt unverändert, da ja weiterhin Salz im Wasser gelöst ist. Entsalzung (salzarme Fahrweise) Bei der Entsalzung werden mehr oder weniger alle Salze aus dem Füllwasser entfernt. Die Leitfähigkeit des Wassers ist deutlich reduziert, die galvanische (elektrochemische) Korrosion zwischen Metallen unterschiedlicher Spannungsreihen verringert sich. Allerdings ist eine Überwachung des ph-wertes erforderlich: Da i.d.r. keine sortenreine Installation, sondern eine Mischinstallation vorhanden ist, müssen alle Werkstoffe berücksichtigt werden. Besondere Beachtung gilt dabei dem Aluminium. Der VdZ (Forum für Energieeffizienz in der Gebäudetechnik, ein Spitzenverband der Gebäudetechnik) empfiehlt diesen Leitfaden für die Heizungswasseraufbereitung: Unter Beachtung des Anlagenvolumens entscheiden, welche Forderungen hinsichtlich der Gesamthärte des Befüllwassers gelten. In Abhängigkeit der eingesetzten Materialien entscheiden, ob Enthärtung oder Entsalzung die richtige Maßnahme ist. Befüllen und Dokumentieren; dabei auf vollständige Entgasung achten. Nach acht bis zwölf Wochen den ph- Wert und die Härte (Leitfähigkeit) kontrollieren und dokumentieren. Jährlich Druckhaltung, ph-wert, Leitfähigkeit und Ergänzungswassermenge kontrollieren und dokumentieren. Der Permaline PT-IL 20 von Perma-trade möchte mit seiner kompakten Bauweise und einfacher Handhabung punkten. Als interessante Systemlösung stehen dem Installateur Anlagen zur Verfügung, die auch bereits befüllte Heizkreisläufe während des Betriebs nachbehandeln. Um das Heizungswasser über längere Zeit in dieser Qualität vorzuhalten, empfehlen Hersteller anschließend den Einbau von Nachspeiseeinheiten. 58 IKZ-HAUSTECHNIK 14/2015

2 Automatische Wasseraufbereitung Zur Vollentsalzung des Heizungswassers im laufenden Betrieb hat Perma-trade das Inline-Entsalzungssystem PT-IL 20 entwickelt. Es ist sowohl für den mobilen wie auch den teilstationären Einsatz geeignet. Das PT-IL 20 wird temporär über einen Bypass vom Rücklauf her kommend in den Heizkreislauf eingebunden. Zunächst fließt das Wasser durch einen feinporigen Filter, der Trübstoffe und Magnetit entfernt. Eine Mischbettpatrone entmineralisiert das Wasser und entfernt Magnesium und Calcium, aber auch korrosive Salze wie Chloride und Sulfate und eventuell vorhandene Korrosionsinhibitoren. Anders als bei einer Enthärtung, bei der die Härtebildner durch Natrium ersetzt werden, hat das Wasser nach der Behandlung eine stark reduzierte elektrische Leitfähigkeit. Dadurch beugt PT-IL 20 gleichzeitig der Gefahr einer Verkalkung der Wärmeübertrager sowie Korrosion vor, sagt Permatrade. Der Permaline -Systemwasseraufbereiter verfügt über eine automatische Steuerung. Der Installateur muss daher nicht den gesamten Prozess beaufsichtigen. Das integrierte Magnetventil schließt automatisch, sobald die Patronenkapazität oder die eingegebene Ziel-Leitfähigkeit erreicht ist. Zudem verfügt das System über eine integrierte Pumpe, die den erforderlichen Volumenstrom durch die Entmineralisierungseinheit aufrechterhält. Muss der ph-wert nach Erreichen der Ziel-Leitfähigkeit angehoben werden, wird die Mischbettpatrone durch eine ph-stabilisierungseinheit ausgetauscht. So kann der Wert passend zu den verwendeten Werkstoffen der Anlage eingestellt werden. Das Heizungswasser ist ohne eine Betriebsunterbrechung dann so aufbereitet, dass die Bestimmungen der VDI-Richtlinie 2035 eingehalten werden, heißt es abschließend bei Perma-trade. Drei Füllapparate Auch beim Verfahren von Elysator schließt der Installateur die Vollentsalzungseinheit parallel zum Heizkreis bzw. zu den Heizkreisen zwischen den Verteilern an. Diese Teilstromentsalzung wird bis zum gewünschten Entsalzungsgrad fortgeführt. Der Überwachungsaufwand sei, so der Anbieter, recht gering. Bei kleinen Anlagen kann die Kraft der Heizungsumwälzpumpe ausreichen. Falls nicht oder bei größeren Objekten muss eine zusätzliche, externe Umwälzpumpe zum Einsatz kommen. Wichtig ist die Überwachung mittels Leitwertmesser am Eingang der Entsalzungsapparatur, mahnt Elysator. Dort lässt sich ablesen, wann das Wasser insgesamt die geforderte elektrische Leitfähigkeit aufweist. Auch am Ausgang der Füllapparatur ist die Messung der Leitfähigkeit wichtig, weil sich so die Erschöpfung des Harzes überwachen lässt. Für das beschriebene Verfahren hat das Unternehmen drei mobile Füllapparate für die Umlaufentsalzung im Programm: Purotap Profi, Purotap easy und Purotap Das größte Modell demineralisiert bis 1500 l/h.

3 Inline-Reinigung und reduzierter Salzgehalt Unter dem Namen HRA-VE bietet BWT ein Wasseraufbereitungssystem für geschlossene Heizwasserkreisläufe bis 60 C an. Es dient im ersten Schritt der Inline- Reinigung (Austrag von Feststoffen und gelösten Stoffen) über eine dreistufige Filteranlage: 1. Stufe: Edelstahlfiltereinsatz mit 250 m und Magnetstab zur Entfernung von Metallteilen. 2. Stufe: Nylonfiltereinsatz mit 120 m. 3. Stufe: Nylonfiltereinsatz mit 60 m. Die Inline Kombi 62 von Orben eine Entsalzungseinheit mit Zubehör für nachträgliche Wasseraufbereitung in großen Heizungsanlagen. Die Vollentsalzungspatrone (VE-Patrone) dieses Systems arbeitet nach dem Prinzip des Ionenaustausches mit Mischbettharz. Alle gelösten Salze werden dem Wasser entzogen. Die Leitfähigkeit kann während der Reinigung mit einem Leitfähigkeitsmessgerät aus dem AQA therm - Analysekoffer kontrolliert werden. 60 IKZ-HAUSTECHNIK 14/2015

4 Mit der Berke-Select -Familie aus dem Hause VWS (Marke Berkefeld) kann der Installateur Füll-, Ergänzungs- und Kreislaufwasser ohne Betriebsunterbrechung aufbereiten. Eine VE-Patrone hat eine Kapazität von l bei 1 dh (Gesamtwasserhärte) des Frischwassers. Vor dem Reinigungsvorgang ist zu berechnen, wie viele VE-Patronen bzw. Mischbettharz- Füllungen für die Reinigung benötigt werden. Die Veränderungen der VDI 2035 bedeuten zwar, dass sich die Risiken hinsichtlich der Sorgfaltspflichten zu Ungunsten des Heizungsbauers verschoben haben, sagt BWT, sie sind allerdings auch eine große Chance für eine hohe Kundenbindung und demonstrieren nachhaltiges, umweltbewusstes Handeln des Handwerkers. 14/2015 IKZ-HAUSTECHNIK 61

5 Der Heaty 100 smart HW (UWS) ist mit einem heißwasserbeständigen Behälter ausgestattet, der Eintrittstemperaturen von bis zu 80 C standhält. Kontinuierliche Wasseraufbereitung Mit der Berke-Select -Familie von Berkefeld kann der Installateur Füll-, Ergänzungs- und Kreislaufwasser ebenfalls ohne Betriebsunterbrechung aufbereiten. Das System ermöglicht die kontinuierliche Entsalzung, Enthärtung, Filtration und Alkalisierung von geschlossenen Heizungs-, Kühl- und Prozesswasserkreisläufen. Der Berke-Select midi wurde speziell zur Wasseraufbereitung in Heizungssystemen bis 200 kw und 4000 l Inhalt entwickelt. Eine eigene Umwälzpumpe sorgt dafür, dass die Hydraulik des behandelten Netzes nicht gestört wird. Erst filtern, dann aufbereiten Eine ebenfalls fahrbare Kompaktanlage zur Aufbereitung von Heiz- und Kältekreisläufen trägt bei Grünbeck die Bezeichnung Geno-Vario mini. Diese transportable Lösung bietet der Hersteller seit März dieses Jahres für Fachbetriebe zur Aufbereitung des Anlagenvolumens ohne Betriebsunterbrechung an. Die Funktion basiert auf den Aufbereitungsverfahren Filtration und Entsalzung bzw. Enthärtung. Eine Filterstufe entfernt zunächst alle nichtlöslichen Verunreinigungen wie Rost- oder Schmutzpartikel. Um den dafür notwendigen Volumenstrom sicherzustellen, gehört zu Geno-Vario mini eine Bypass-Umwälzpumpe, die permanent einen Teil der umlaufenden Wassermenge durch den Filter und den Ionenaustauscher fördert. Optional ist der Betrieb mit einer separat erhältlichen Dosieranlage zur Zugabe von Phosphaten möglich, um den ph-wert auf den geforderten Wert einzustellen. Inline-Entsalzungsanlage Gerade für sehr große Heizungsanlagen hat Orben mit der Inline Kombi 62 eine Aufbereitungsanlage für die Sanierung nicht normgerechten Heizungswassers entwickelt. Das Heizungswasser wird im Rücklauf über einen Bypass durch die Anlage geführt, zunächst durch einen Vorfilter zur Entfernung von Partikeln und anschließend über einen Mischbett-Ionenaustauscher zur Vollentsalzung. Eine eigene Praxis-Beispiel: Korrektur des Heizwassers Im Bild zu sehen ist der Aufbau einer Kreislaufwasser-Korrektur in der Hauptverwaltung eines großen Textilunternehmens in Düsseldorf. Die damit beauftragte elector GmbH kombinierte eine mobile Feinfilterstation System Kausch und die elector- Vollentsalzungsstation Desaline mit digitaler Leitfähigkeitsmessung im Zu- und Auslauf der Patrone. Anlass dieser Kreislaufwasser-Korrektur in der neu errichteten Anlage war, dass bereits in der Planung dem Füllwasser nicht genügend Aufmerksamkeit geschenkt wurde. Entgegen der Vorgaben des Kesselherstellers wurde die Anlage mit enthärtetem Wasser befüllt, wodurch die elektrische Leitfähigkeit des Wassers bemessen an dem zu erwartenden Sauerstoffeintrag im Altbestand zu hoch war. Durch die kombinierte Behandlung mit dem Feinfilter und die Entsalzung (zum Einsatz kam ein speziell ausgelegtes Ionenaustauscher-Mischbettharz im Teilstrom) konnte die elektrische Leitfähigkeit des zirkulierenden Anlagenwassers den Anforderungen angepasst werden. Die Heizungsreinigungsanlage HRA VE 100 (BWT) verspricht ein natürliches Heizungswasser ohne Zusatzstoffe IKZ-HAUSTECHNIK 14/2015

6 Umwälzpumpe mit interner Verrohrung sorgt dafür, dass die Hydraulik des behandelten Netzes nicht gestört wird und das System nicht wegen einer verstopften Filteranlage ausfällt. Wenn die nachträgliche Heizungswasseraufbereitung für den Fachbetrieb keine Routineaufgabe darstellt, bietet Orben sie auch zur Miete an. Ergänzt wird das Konzept durch einen bundesweiten Harzwechselservice. Temperatur bis 80 C Seit fast einem Jahr hat UWS das Produkt Heaty 100 smart HW im Sortiment. Es handelt sich hier um eine mobile Einheit zur Heizungswasseraufbereitung nach dem Vollentsalzungsprinzip. Durch das im Füllgerät verwendete Mischbettharz können sowohl der geforderte ph-wert als auch die gewünschte Leitfähigkeit im Wasser erfüllt werden. Somit entfällt für den SHK- Fachmann eine Nachmessung, und die Dokumentation nach VDI 2035 kann bereits am Tag der Inbetriebnahme erstellt werden, verdeutlicht UWS. Auch eine Nachmessung des ph-wertes und der Härte sei nicht erforderlich. Um das Wasser von Schmutzpartikeln zu befreien, hat das Gerät serienmäßig einen Filter. Er hält magnetische und nicht magnetische Bestandteile zurück. Fazit Die VDI 2035 und die Vorgaben der Kesselhersteller machen das Leben des Heizungsbauers nicht einfacher. Andererseits festigen sie gegenüber dem Endkunden die alternativlose Position des Fachhandwerks in Sachen Heiztechnik. Autor: Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Bittermann, freier Journalist Eine der von Elysator für die nachträgliche Demineralisierung angebotenen Lösungen: Purotap easy. Wie alle anderen VE-Produkte entfernt es Salze wie Chloride, Sulfate und Nitrate. Die mobile Heizungswasseraufbereitungsanlage Geno Vario mini von Grünbeck filtert, entsalzt oder enthärtet kontinuierlich das Umlaufwasser in Heiz- oder Kältekreisläufen und verbessert damit die Effizienz sowie die Betriebssicherheit. 14/2015 IKZ-HAUSTECHNIK