Fachgerecht planen, berechnen und ausrüsten
Transcription
Fachgerecht planen, berechnen und ausrüsten
Fachgerecht planen, berechnen und ausrüsten Kompaktes Fachwissen für Druckhalte-, Entgasungs-, Nachspeise- und Wasseraufbereitungssysteme Wir sind erst zufrieden, we Reflex hat sich zum Ziel gesetzt, Sie mit durchdachten Lösungen zu unterstützen. Ganz gleich, was Sie in der wasserführenden Versorgungstechnik vorhaben: Bauen Sie auf ein umfassendes Spektrum von Produkten sowie maßgeschneiderte begleitende Services. Wir sorgen dafür, dass Ihre Entscheidung für Reflex in jeder Hinsicht die richtige Wahl ist – von der Beratung und Planung über die Ausführung bis zum laufenden Betrieb. Unserem Anspruch verleihen wir in unserem Unternehmensleitsatz „Thinking solutions.“ Ausdruck. Denken in Lösungen ist unsere Stärke. Aus der jahrzehntelangen Erfahrung, dem profunden technischen Verständnis und der ausgeprägten Nähe zur Praxis entwickeln wir Ideen, die Sie weiterbringen! 2 nn Sie es sind. Wir sorgen dafür, dass alles zusammenpasst Heizen, Kühlen, Versorgen mit Warmwasser – die Anforderungen an versorgungstechnische Anlagen sind vielfältig und komplex. Das Reflex Leistungsspektrum bietet dafür eine breite Auswahl von Produkten, die je nach Anforderung, einzeln oder in Kombination zu durchdachten Lösungen zusammengefügt werden können. In allen steckt das grundlegende Verständnis, das Reflex über die intensive Beschäftigung mit wasserführenden Anlagen in allen Bereichen der Versorgungstechnik gesammelt hat. Inhalt Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Grundlagen, Normen Richtlinien Aufgaben von Druckhaltesystemen Berechnungsgrößen Stoffwerte und Hilfsgrößen Hydraulische Einbindung Spezielle Druckhalteanlagen – Übersicht Reflex Membran-Druckausdehnungsgefäße Heizungsanlagen Reflex Installationsbeispiele für Solaranwendungen Solaranlagen Reflex Installationsbeispiele für Solaranwendungen Kühlwassersysteme Reflex Druckhaltesysteme mit Fremddruckerzeugung Fernwärmeanlagen, Groß- und Sonderanlagen Reflex Reflexomat Installationsbeispiele Reflex Variomat Installationsbeispiele Reflex Variomat Giga Installationsbeispiele Seite 4 Seite 5 Seite 5 Seite 6 Seite 7 Seite 8 Seite 9 Seite 10 Seite 12 Seite 14 Seite 18 Seite 20 Seite 22 Seite 27 Seite 28 Seite 30 Seite 35 Trinkwassersysteme Wassererwärmungsanlagen Seite 39 Refix Installationsbeispiele in Wassererwärmungsanlagen Seite 41 Druckerhöhungsanlagen Seite 42 Nachspeise- und Entgasungssysteme Nachspeisesysteme Enthärtungsarmaturen Reflex Fillsoft Installationsbeispiele Entgasungsstationen Aus der Forschung Reflex Servitec Installationsbeispiele Wärmeübertragersysteme Wärmeübertrager Physikalische Grundlagen Anlagenausrüstung Reflex Longtherm Installationsbeispiele Seite 44 Seite 47 Seite 52 Seite 53 Seite 54 Seite 55 Seite 57 Seite 59 Seite 60 Seite 61 Ausrüstung, Zubehör, Sicherheitstechnik, Prüfung Sicherheitsventile Ausblaseleitungen, Entspannungstöpfe Druckbegrenzer Ausdehnungsleitungen, Absperrungen, Entleerungen Vorschaltgefäße Sicherheitstechnische Ausrüstung von Wasserheizungsanlagen Sicherheitstechnische Ausrüstung von Wassererwärmungsanlagen Prüfung und Wartung von Anlagen und Druckgefäßen In dieser Broschüre haben wir die wesentlichen Hinweise und Informationen zur Planung, Berechnung und Ausrüstung von Reflex Anlagen für die gängigsten Einsatzgebiete zusammengestellt. Dazu gehören neben den wichtigsten Berechnungsgrößen und physikalischen Grundlagen auch Einblicke in aktuelle gesetzliche Rahmenbedingungen und weiterführende anlagentechnische Empfehlungen. Sollten Sie weitergehende Fragen haben, steht Ihnen selbstverständlich Ihr Ansprechpartner aus dem Reflex Außendienst zur Verfügung. Allgemeine Informationen Begriffe, Kennbuchstaben, Symbole Kontakte Schnellauswahltabelle für Reflex N & Reflex S Seite 63 Seite 65 Seite 66 Seite 67 Seite 68 Seite 70 Seite 72 Seite 74 Seite 76 Seite 80 Seite 84 3 Berechnungsverfahren Dieser Leitfaden soll Ihnen die wesentlichsten Hinweise zur Planung, Berechnung und Ausrüstung von Reflex Druckhalte-, Entgasungs- und Wärmeübertragungssystemen vermitteln. Zusammenfassend sind für ausgewählte Systeme Berechnungsformblätter erstellt. In Übersichten finden Sie die wichtigsten Hilfsgrößen und Stoffwerte zur Berechnung sowie die Anforderungen an die sicherheitstechnische Ausrüstung. Wenn Sie etwas vermissen, sprechen Sie uns an. Wir helfen Ihnen gern. Normen, Richtlinien Normen, Richtlinien Wesentliche Grundlagen für die Planung, Berechnung, Ausrüstung und den Betrieb enthalten die folgenden Normen und Richtlinien: DIN EN 12828 Heizungssysteme in Gebäuden – Planung von Warmwasser-Heizungsanlagen DIN 4747 T1 Fernwärmeanlagen, sicherheitstechnische Ausrüstung DIN 4753 T1 Wassererwärmer und Wassererwärmungsanlagen DIN EN 12976/77 Thermische Solaranlagen VDI 6002 (Entwurf) Solare Trinkwassererwärmung VDI 2035 Bl.1 Vermeidung von Schäden durch Steinbildung in Warmwasser-Heizungs- und Trinkwasseranlagen VDI 2035 Bl.2 Vermeidung von Schäden durch wasserseitige Korrosion in WarmwasserHeizungsanlagen EN 13831 Ausdehnungsgefäße mit Membrane für Wassersysteme DIN 4807 Ausdehnungsgefäße DIN 4807 T1 Begriffe ... DIN 4807 T2 Berechnung in Verbindung mit DIN EN 12828 DIN 4807 T5 Ausdehnungsgefäße für Trinkwasserinstallationen DIN 1988 Technische Regeln für Trinkwasserinstallationen, Druckerhöhung und Druckminderung DIN EN 1717 Schutz des Trinkwassers vor Verunreinigung DGRL Richtlinie über Druckgeräte 97/23/EG BetrSichV Betriebssicherheitsverordnung (ab 01.01.2003) EnEVEnergieeinsparverordnung Planungsunterlagen Die für die Berechnung erforderlichen produktspezifischen Angaben finden Sie in den jeweiligen Produktunterlagen und natürlich auch unter www.reflex.de. Anlagensysteme Nicht alle Anlagensysteme werden und können in den Normen erfasst werden. Unter Einbeziehung neuer Erkenntnisse geben wir Ihnen deshalb auch Hinweise zur Berechnung spezieller Systeme, wie Solaranlagen, Kühlwasserkreisläufe und Fernwärmeanlagen. Die Automatisierung des Anlagenbetriebes gewinnt immer mehr an Bedeutung. Deshalb werden Drucküber wachungs- und Nachspeisesysteme ebenso behandelt wie zentrale Entlüftungs- und Entgasungssysteme. Berechnungsprogramm Für die computergestützte Berechnung von Druckhaltesystemen und Wärmeübertragern steht Ihnen unser Berechnungsprogramm Reflex Pro online und zum Download unter www.reflex.de zur Verfügung – oder Sie nutzen unsere Reflex Pro App! Nutzen Sie die Möglichkeit, schnell und einfach Ihre optimale Lösung zu finden. Sonderanlagen Bei speziellen Anlagen, z. B. Druckhaltestationen in Fernwärmeanlagen mit mehr als 14 MW Heizleistung oder Vorlauftemperaturen über 105 °C, wenden Sie sich bitte direkt an unseren technischen Vertrieb. 4 erechnungsformblätter B Hilfsgrößen Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Aufgaben von Druckhaltesystemen Druckhaltesysteme haben eine zentrale Bedeutung in Heiz- und Kühlkreisläufen und im Wesentlichen drei fundamentale Aufgaben zu erfüllen: 1. Den Druck an jeder Stelle des Anlagensystems in zulässigen Grenzen halten, d. h. keine Überschreitung des zulässigen Betriebsüberdruckes, aber auch Sicherstellung eines Mindestdruckes zur Vermeidung von Unterdruck, Kavitation und Verdampfung. 2. Kompensation von Volumenschwankungen des Heiz- oder Kühlwassers infolge von Temperaturschwankungen. 3. Vorhalten von systembedingten Wasserverlusten in Form einer Wasservorlage. Die sorgsame Berechnung, Inbetriebnahme und Wartung ist Grundvoraussetzung für das richtige Funktionieren der Gesamtanlage. Berechnungsgrößen tV tR PAZ+ pSV pst, H pe häufigste Schaltung: Umwälzpumpe im Vorlauf Ausdehnungsgefäß im Rücklauf =Saugdruckhaltung pF, pa p0 PAZ Definitionen nach DIN EN 12828 und in Anlehnung an DIN 4807 T1/T2 am Beispiel einer Heizungsanlage mit einem Membran-Druckausdehnungsgefäß (MAG) Drücke werden als Überdrücke angegeben und beziehen sich auf den Anschlussstutzen des MAG bzw. den Druckmessfühler bei Druckhaltestationen. Schaltung entsprechend obiger Skizze. peEnddruck pFFülldruck 0,2 bar = DBmax Druckbegrenzer pst statischer Druck + pD = DBmin Mindestdruckbegrenzer ≥ 0,2 bar PAZ VV Wasservorlage ≥ 0,3 bar paAnfangsdruck p0Mindestbetriebsdruck = Vordruck bei MAG Der zulässige Betriebsüberdruck darf an keiner Stelle des Anlagensystems überschritten werden. DBmax nach DIN EN 12828 erforderlich, falls Kesseleinzelleistung > 300 kW Druck in der Anlage bei der höchsten Temperatur Ve Ausdehnungsvolumen Sollwertbereich Druckhaltung = Ruhedruckniveau PAZ+ Schließdruckdifferenz nach TRD 721 = ASV pSVSicherheitsventilansprechdruck Ruhedruckbereich = Sollwert der Druckhaltung zwischen pa und pe Druck in der Anlage bei Fülltemperatur Druck in der Anlage bei der tiefsten Temperatur Mindestdruck zur Vermeidung von - Unterdruckbildung - Verdampfung - Kavitation Druck der Flüssigkeitssäule entsprechend der statischen Höhe (H) Wasservorlage VV zur Deckung systembedingter Wasserverluste DBmin nach DIN EN 12828, zur Sicherstellung von p0 in Warmwassersystemen ist eine automatische Nachspeiseanlage empfohlen, optional Mindestdruckbegrenzer einsetzen. 5 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Stoffwerte und Hilfsgrößen Stoffwerte von Wasser und Wassergemischen reines Wasser ohne Frostschutzmittelzusatz t / °C n/% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 0,13 0,37 0,72 1,15 1,66 2,24 2,88 3,58 4,34 4,74 -0,99 -0,98 -0,96 -0,93 -0,88 -0,80 -0,69 -0,53 -0,30 0,01 0 0,64 1,34 2,10 1000 1000 998 996 992 988 983 978 972 965 958 0,21 2,50 955 (+ 10 °C auf t) pD / bar ∆n (tR) ρ / kg/m³ 105 110 120 130 140 150 160 5,15 6,03 6,96 7,96 9,03 10,20 0,43 2,91 951 0,98 3,79 943 1,70 2,61 3,76 5,18 935 926 917 907 Wasser mit Frostschutzmittelzusatz* 20 % (Vol.), tiefste zulässige Systemtemperatur –10 °C t / °C n* / % (–10 °C auf t) pD* / bar ρ / kg/m³ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 105 110 120 130 140 150 160 0,07 0,26 0,54 0,90 1,33 1,83 2,37 2,95 3,57 4,23 4,92 --- 5,64 6,40 7,19 8,02 8,89 9,79 1039 1037 1035 1031 -0,9 1026 1022 -0,8 1016 -0,7 -0,6 1010 1004 -0,4 998 -0,1 991 ----- 0,33 985 0,85 978 1,52 970 2,38 963 3,47 955 4,38 947 105 110 120 130 140 150 160 Wasser mit Frostschutzmittelzusatz* 34 % (Vol.), tiefste zulässige Systemtemperatur –20 °C t / °C n* / % 0 10 20 30 40 50 60 (– 20 °C auf t) 0,35 0,66 1,04 1,49 1,99 2,53 3,11 3,71 pD* / bar ρ / kg/m³ -0,9 -0,8 1066 1063 1059 1054 1049 1043 1037 -0,7 1031 70 80 90 100 4,35 5,01 5,68 --- 6,39 7,11 7,85 8,62 9,41 10,2 -0,6 1025 -0,4 1019 -0,1 1012 ----- 0,23 0,70 1005 999 1,33 992 2,13 985 3,15 978 4,41 970 n - prozentuale Ausdehnung für Wasser bezogen auf eine tiefste Systemtemperatur von +10 °C (i. allg. Füllwasser) n* - prozentuale Ausdehnung für Wasser mit Frostschutzmittelzusatz* bezogen auf eine tiefste Systemtemperatur von –10 °C bzw. –20 °C ∆n - prozentuale Ausdehnung für Wasser zur Berechnung von Temperaturschichtbehältern zwischen 70 °C und max. Rücklauftemperatur pD - Verdampfungsdruck für Wasser bezogen auf Atmosphäre pD*- Verdampfungsdruck für Wasser mit Frostschutzmittelzusatz ρ - Dichte * - Frostschutzmittel Antifrogen N; bei Verwendung anderer Frostschutzmittel Stoffwerte beim Hersteller erfragen Näherungsweise Ermittlung des Wasserinhaltes VA von Heizungsanlagen · VA = Q ges x vA + Fernleitungen + Sonstiges → für Anlagen mit Naturumlaufkesseln · VA = Q ges (vA - 1,4 l) + Fernleitungen + Sonstiges → für Anlagen mit Wärmeübertragern · VA = Q ges (vA - 2,0 l) + Fernleitungen + Sonstiges → für Anlagen ohne Wärmeerzeuger installierte Wärmeleistung VA = + + = Liter spezifischer Wasserinhalt vA in Liter/kW von Heizungsanlagen (Wärmeerzeuger, Verteilung, Heizflächen) tV/tR °C Radiatoren Röhren- und Gussradiatoren Stahlradiatoren 27,4 36,2 20,1 26,1 19,6 25,2 16,0 20,5 13,5 17,0 11,2 14,2 10,6 13,5 12,4 15,9 Platten Konvektoren Lüftung Fußbodenheizung 60 / 40 14,6 9,1 9,0 70 / 50 11,4 7,4 8,5 70 / 55 11,6 7,9 10,1 VA = 20 l/kW 80 / 60 9,6 6,5 8,2 nFB 90 / 70 8,5 6,0 8,0 VA** = 20 l/kW n 105 / 70 6,9 4,7 5,7 110 / 70 6,6 4,5 5,4 100 / 60 7,4 4,9 5,5 ** Wird die Fußbodenheizung als Teil der Gesamtanlage mit tieferen Vorlauftemperaturen betrieben Achtung, näherungsweise, im Einzelfall erhebliche Abweichungen möglich und abgesichert, dann ist bei der Berechnung der Gesamtwassermenge vA** einzusetzen. nFB = prozentuale Ausdehnung bezogen auf die max. VL-Temperatur der FB-Heizung ca. Wasserinhalte von Heizungsrohren DN Liter/m 6 10 0,13 15 0,21 20 0,38 25 0,58 32 1,01 40 1,34 50 2,1 60 3,2 65 3,9 80 5,3 100 7,9 125 12,3 150 17,1 200 34,2 250 54,3 300 77,9 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Hydraulische Einbindung Die hydraulische Einbindung der Druckhaltung in das Anlagensystem hat grundlegenden Einfluss auf den Arbeitsdruckverlauf. Dieser setzt sich zusammen aus dem Ruhedruckniveau der Druckhaltung und dem Differenzdruck, der bei laufender Umwälzpumpe erzeugt wird. Man unterscheidet im Wesentlichen drei Arten. In der Praxis gibt es noch weitere, abweichende Varianten. Vordruckhaltung (Saugdruckhaltung) Die Druckhaltung wird vor der Umwälzpumpe, also saugseitig, eingebunden. Diese Art wird fast ausschließlich angewandt, da sie am einfachsten zu beherrschen ist. pZ ASV ∆pP pzul Arbeitsdruck pSV pzul ASV Sollwert Ruhedruck pSV pe pa p0, pZ pa, pe Nachdruckhaltung Die Druckhaltung wird nach der Umwälzpumpe, also druckseitig, eingebunden. Bei der Ruhedruckbestimmung muss ein anlagenspezifischer Differenzdruckanteil der Umwälzpumpe (50 ... 100 %) eingerechnet werden. Die Anwendung beschränkt sich auf wenige Einsatzfälle → Solaranlagen. ASV pSV Sollwert Ruhedruck pzul Vorteil: - geringes Ruhedruckniveau -A rbeitsdruck > Ruhedruck, damit keine Gefahr von Unterdruckbildung Nachteil: - b ei hohem Umwälzpumpendruck (Großanlagen) hoher Arbeitsdruck, Netzbelastung pzul beachten pSV, pzul pe pa p0 ∆pP Vorteil: - g eringes Ruhedruckniveau, falls nicht der gesamte Pumpendruck aufgelastet werden muss Nachteil: - h ohes Ruhedruckniveau - verstärkt auf Einhaltung des erforderlichen Zulaufdruckes pZ lt. Hersteller angaben für die Umwälzpumpe achten Arbeitsdruck pZ pa, pe pZ ∆pP Mitteldruckhaltung Der Messpunkt für das Ruhedruckniveau wird durch eine Analogiemessstrecke in die Anlage „verlegt“. Das Ruhe- und Arbeitsdruckniveau kann optimal aufeinander abgestimmt und variabel gestaltet werden (symmetrische, asymmetrische Mitteldruckhaltung). Aufgrund des relativ hohen apparatetechnischen Aufwandes beschränkt sich der Einsatz auf Anlagen mit komplizierten Druckverhältnissen meist im Fernwärmebereich. ASV pSV pzul Arbeitsdruck Sollwert Ruhedruck pa, pe ASV pSV, pzul Vorteil: - optimale, variable Abstimmung von Arbeits- und Ruhedruck Nachteil: - h oher apparatetechnischer Aufwand pe pa p0 pZ ∆pP pZ Reflex-Empfehlung Saugdruckhaltung anwenden! Nur in begründeten Ausnahmefällen davon abweichen. Sprechen Sie uns an! 7 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Spezielle Druckhalteanlagen – Übersicht Reflex baut zwei verschiedene Arten von Druckhaltesystemen: Vordruckhaltung (Saugdruckhaltung) Reflex Membran-Druckausdehnungsgefäße (MAG) mit Gaspolster sind ohne Hilfsenergie funktionsfähig und werden deshalb auch den statischen Druckhaltesystemen zugeordnet. Der Druck wird durch ein Gaspolster im Gefäß erzeugt. Um einen automatisierten Betrieb zu erreichen, ist die Kombination mit Reflex Fillcontrol Plus sowie Reflex Servitec Nachspeise- und Entgasungsstationen sinnvoll. eflex Druckhaltesysteme mit Fremddruckerzeugung arbeiten mit Hilfsenergie und werden deshalb auch den dynamischen Druckhaltesystemen R zugeordnet. Man unterscheidet pumpengesteuerte und kompressorgesteuerte Anlagen. Während Reflex Variomat und Reflex Gigamat den Druck im Anlagensystem mittels Pumpen und Überströmventilen direkt wasserseitig steuern, wird bei Reflex Minimat und Reflexomat der Druck luftseitig mittels eines Kompressors und eines Magnetventils reguliert. Beide Systeme haben ihre Berechtigung. So arbeiten wassergesteuerte Systeme sehr leise und können sehr schnell auf Druckänderungen reagieren. Durch die drucklose Speicherung des Ausdehnungswassers lassen sie sich gleichzeitig als zentrales Entlüftungs- und Ent gasungssystem nutzen (Variomat). Kompressorgesteuerte Systeme, wie Reflexomat, erlauben eine sehr elastische Fahrweise in engsten Druckgrenzen mit ca. ± 0,1 bar (pumpengesteuert ca. ± 0,2 bar) um den Sollwert. In Kombination mit Reflex Servitec ist auch hier eine Entgasungsfunktion möglich. Unser Berechnungsprogramm Reflex Pro wählt für Sie die günstigste Lösung aus. Bevorzugte Einsatzbereiche sind in nachfolgender Tabelle zusammengestellt. Dabei zeigt die Erfahrung, dass es sinnvoll ist, den Betrieb der Druckhaltung zu automatisieren, d. h. den Druck zu überwachen und rechtzeitig nachzuspeisen sowie Anlagen automatisch und zentral zu entlüften. Herkömmliche Luftableiter können eingespart werden, das lästige Nachentlüften entfällt, der Betrieb wird sicherer, die Kosten sinken. Vorlauftemp. bis 120 °C Druckhalten autom. Betrieb mit Nachspeisung Reflex - ohne Zusatzausrüstung - mit Control Nachspeisung - mit Servitec X X X --X X ----X bis 1.000 kW Variomat 1Einpumpenanlage 2-1Einpumpenanlage 2-2Zweipumpenanlage X X X X X X X X X 150 –2.000 kW 150 – 4.000 kW 500 –8.000 kW - ohne Zusatzausrüstung - mit Servitec X X X X X* X 5.000 –60.000 kW Variomat Giga - Sonderanlagen zentrale Entlüftung und Entgasung bevorzugter Leistungsbereich entsprechend Aufgabenstellung Reflexomat Compact - ohne Zusatzausrüstung - mit Control Nachspeisung - mit Servitec X X X --X X ----X 100 –2.000 kW Reflexomat - ohne Zusatzausrüstung - mit Control Nachspeisung - mit Servitec X X X --X X ----X 150 –24.000 kW * Bei Rücklauftemperaturen < 70 °C ist der Variomat Giga auch ohne Zusatzausrüstung zur Entgasung einsetzbar. 8 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex Membran-Druckausdehnungsgefäße Typen: Reflex N, F, S, G Nennvolumen Vn Der Druck im Ausdehnungsgefäß wird durch ein Gaspolster erzeugt. Wasserstand und Druck im Gasraum sind miteinander verknüpft (p x V = konstant). Es ist deshalb nicht möglich, das gesamte Nennvolumen zur Wasseraufnahme zu nutzen. Das Nennvolumen ist um den Faktor p +1 p - p größer als das erforderliche Wasseraufnahmevolumen Ve + VV. Vn ohne Entgasung Vn = (Ve + VV) pe + 1 pe - p0 e e 0 Ve + VV D ies ist ein Grund dafür, warum bei größeren Anlagen und engen Druckverhältnissen (pe - p0) dynamische Druckhaltesysteme günstiger sind. Bei Einsatz von Reflex Servitec Entgasungssystemen ist das Volumen des Entgasungsrohres (5 Liter) bei der Größenbestimmung zu berücksichtigen. Drucküberwachung, Vordruck p0, Mindestbetriebsdruck er Gasvordruck ist vor der Inbetriebnahme und bei den jährlichen Wartungsarbeiten manuell zu D kontrollieren und auf den Mindestbetriebsdruck des Anlagensystems einzustellen und auf dem Typenschild einzutragen. Er ist vom Planer in den Zeichnungsunterlagen anzugeben. Zur Vermeidung von Kavitation an den Umwälzpumpen empfehlen wir auch bei Dachzentralen und Heizungsanlagen in Flachbauten, den Mindestbetriebsdruck nicht unter 1 bar zu wählen. Üblicherweise wird das Ausdehnungsgefäß saugseitig der Umwälzpumpe eingebunden (Vordruckhaltung). Bei druckseitiger Einbindung (Nachdruckhaltung) ist, zur Vermeidung von Unterdruckbildung an den Hochpunkten, der Differenzdruck der Umwälzpumpen ∆pP zu berücksichtigen. Bei der Berechnung von p0 wird ein Sicherheitszuschlag von 0,2 bar empfohlen. Auf diesen Zuschlag sollte nur bei engsten Druckverhältnissen verzichtet werden. Anfangsdruck pa, Nachspeisung Einer der wichtigsten Drücke! Er begrenzt den unteren Sollwertbereich der Druckhaltung und sichert gleichzeitig die Wasservorlage VV, also den Mindestwasserstand im Ausdehnungsgefäß. Eine sichere Kontrolle und Überprüfung des Anfangsdruckes ist nur gewährleistet, wenn die Reflex-Formel für den Anfangsdruck eingehalten wird. Unser Berechnungsprogramm berücksichtigt dies. Mit den im Vergleich zu traditionellen Auslegungen höheren Anfangsdrücken (größere Wasservorlage) ist ein stabiler Betrieb gewährleistet. Die bekannten Funktionsstörungen von Ausdehnungsgefäßen durch eine zu geringe oder gar fehlende Wasservorlage werden so vermieden. Insbesondere bei kleinen Differenzen zwischen Enddruck und Vordruck können sich bei der neuen Berechnungsmethode etwas größere Gefäße ergeben. Dies sollte aber mit Hinblick auf eine größere Betriebssicherheit keine Rolle spielen. Reflex Nachspeisestationen überwachen und sichern automatisch den Anfangs- bzw. Fülldruck. → Reflex Nachspeisestationen Fülldruck pF Der Fülldruck pF ist der Druck, der beim Füllen einer Anlage, bezogen auf die Temperatur des Füllwassers, eingebracht werden muss, damit die Wasservorlage VV bei der tiefsten System temperatur noch gewährleistet ist. Bei Heizungsanlagen ist in der Regel Fülldruck = Anfangsdruck (tiefste Systemtemperatur = Fülltemperatur = 10 °C). Z. B. liegt bei Kühlkreisläufen mit Temperaturen unter 10 °C der Fülldruck über dem Anfangsdruck. Enddruck pe Er begrenzt den oberen Sollwertbereich der Druckhaltung. Er ist so festzulegen, dass der Druck am Anlagensicherheitsventil mindestens um die Schließdruckdifferenz ASV nach TRD 721 tiefer liegt. Die Schließdruckdifferenz ist abhängig von der Art des Sicherheitsventils. mit Reflex Servitec Vn = (Ve + VV + 5 l) pe + 1 pe - p0 Vordruckhaltung p0 ≥ pst + pD + 0,2 bar p0 ≥ 1 bar Reflex-Empfehlung Nachdruckhaltung p0 ≥ pst + pD + ∆pP Reflex-Formel für den Anfangsdruck pa ≥ p0 + 0,3 bar Reflex-Empfehlung pe = pSV - ASV pSV ≥ p0 + 1,5 bar für pSV ≤ 5 bar pSV ≥ p0 + 2,0 bar für pSV > 5 bar Schließdruckdifferenz nach TRD 721 ASV SV-H 0,5 bar SV-D/G/H 0,1 pSV 0,3 bar für pSV < 3 bar Entgasung, Entlüftung Gerade geschlossene Anlagen müssen gezielt entlüftet werden, vor allem Anreicherungen von Stickstoff führen sonst zu ärgerlichen Betriebsstörungen und zur Unzufriedenheit von Kunden. Reflex Servitec entgast und speist automatisch nach. → S. 53 9 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Heizungsanlagen Berechnung Nach DIN 4807 T2 und DIN EN 12828. Schaltung Meist als Saugdruckhaltung nach nebenstehender Skizze mit Umwälzpumpe im Vorlauf und Ausdehnungsgefäß im Rücklauf, also saugseitig der Umwälzpumpe. Stoffwerte n, pD In der Regel Stoffwerte für reines Wasser ohne Frostschutzzusätze. → Seite 6 Ausdehnungsvolumen Ve, höchste Temperatur tTR Ermittlung der prozentualen Ausdehnung in der Regel zwischen tiefster Temperatur = Fülltemperatur = 10 °C und höchster Sollwerteinstellung des Temperaturreglers tTR. Mindestbetriebsdruck p0 Insbesondere bei Flachbauten und Dachzentralen ist aufgrund des geringen statischen Druckes pst der Mindestzulaufdruck für die Umwälzpumpe entsprechend den Herstellerangaben nachzuweisen. Auch bei geringeren statischen Höhen empfehlen wir deshalb, den Mindestbetriebsdruck p0 nicht unter 1 bar zu wählen. Reflex Variomat Variomat Giga Reflexomat Vorsicht bei Dachzentralen und Flachbauten Reflex-Empfehlung: p0 ≥ 1 bar Fülldruck pF, Anfangsdruck pa Da die Fülltemperatur mit 10 °C in der Regel gleich der tiefsten Systemtemperatur ist, gilt für MAG Fülldruck = Anfangsdruck. Bei Druckhaltestationen ist darauf zu achten, dass Füll- und Nachspeiseeinrichtungen unter Umständen gegen den Enddruck fahren müssen. Dies trifft nur bei Reflexomat zu. Druckhaltung Als statische Druckhaltung mit Reflex N, F, S, G auch in Kombination mit Nachspeise- und Entgasungssystemen oder ab ca. 150 kW als Variomat Druckhaltestation zum Druckhalten, Entgasen und Nachspeisen oder als Reflexomat kompressorgesteuerte Druckhaltestation. → Seite 18 Bei Anlagen mit sauerstoffreichem Wasser (z. B. Fußbodenheizungen mit nicht diffusionsdichten Rohren) wird bis 70 °C Refix D, Refix DE oder Refix C eingesetzt (alle wasserführenden Teile korrosionsgeschützt). Entgasung, Entlüftung, Nachspeisung Um einen dauerhaft sicheren, automatischen Betrieb der Heizungsanlage zu erreichen, ist es sinnvoll, die Druckhalteeinrichtungen mit Nachspeisesystemen auszurüsten und durch Servitec Entgasungssysteme zu ergänzen. → Seite 28 Vorschaltgefäße Bei permanenter Überschreitung einer Temperatur von 70 °C an der Druckhaltung muss zum Schutz der Membrane im Ausdehnungsgefäß ein Vorschaltgefäß installiert werden. → Seite 43 Einzelabsicherung Jeder Wärmeerzeuger muss nach DIN EN 12828 mit mindestens einem Ausdehnungsgefäß verbunden sein. Nur gesicherte Absperrungen sind zulässig. Wird ein Wärmeerzeuger hydraulisch abgesperrt (z. B. Kesselfolgeschaltung), so muss trotzdem die Verbindung zu einem Ausdehnungsgefäß gewährleistet bleiben. Bei Mehrkesselanlagen wird deshalb meistens jeder Kessel mit einem eigenen Ausdehnungsgefäß abgesichert. Dieses wird nur für den jeweiligen Kesselwasserinhalt berechnet. Aufgrund der guten Entgasungsleistung von Variomat empfiehlt es sich, zur Minimierung der Schalthäufigkeit hier auch bei Einkesselanlagen ein Membran-Druckausdehnungsgefäß (z. B. Reflex N) am Wärmeerzeuger zu installieren. 10 bei Korrosionsgefährdung Refix einsetzen Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex N, F, G in Heizungsanlagen Schaltung: Vordruckhaltung, MAG im Rücklauf, Umwälzpumpe im Vorlauf, bei Nachdruckhaltung Hinweise auf Seite 9 beachten. Objekt: Ausgangsdaten 1 Wärmeerzeuger Wärmeleistung Wasserinhalt Auslegungsvorlauftemperatur Auslegungsrücklauftemperatur Wasserinhalt bekannt höchste Sollwerteinstellung Temperaturregler Frostschutzmittelzusatz Sicherheitstemperaturbegrenzer . QW VW tV tR VA statischer Druck pst = .......... bar = .......... kW = .......... Liter = .......... ° C = .......... ° C = .......... Liter tTR = .......... ° C = .......... % tSTB = .......... ° C 2 3 .......... kW 4 .......... kW .......... kW . Qges = .......... kW → S. 6 Wasserinhalt näherungsweise vA = f (tV, tR, Q) VA = .......... Liter → S. 6 prozentuale Ausdehnung n (bei Frostschutzmittelzusatz n*) n → S. 6 Verdampfungsdruck pD bei > 100 °C pD = .......... bar (bei Frostschutzmittelzusatz pD*) bei tR > 70 °C V Vorschaltgefäß vorsehen = .......... % pst = .......... bar Druckberechnung 1) 1) Vordruck p0 = stat. Druck pst + Verdampfungsdruck pD + (0,2 bar) 1) p0 = ....................... +.......................................+ (0,2 bar) = ............. bar Reflex-Empfehlung p0 ≥ 1,0 bar Sicherheitsventil- pSV → Reflex-Empfehlung ansprechdruck pSV ≥ Vordruck p0 + 1,5 bar für pSV ≤ 5 bar pSV ≥ Vordruck p0 + 2,0 bar für pSV > 5 bar pSV ≥ ....................... + ......................................................... = ............. bar Enddruck pe ≤ Sicherheitsventil pSV - Schließdruckdifferenz nach TRD 721 pe ≤ pSV - 0,5 bar für pSV ≤ 5 bar pe ≤ pSV - 0,1 x pSV für pSV > 5 bar pe ≤ ................................ – ............................................... = ............. bar p0 = .......... bar pSV = .......... bar Empfehlung e rf. Zulaufdruck der Umwälz pumpen lt. Herstellerangaben prüfen E inhaltung des zul. Betriebs druckes prüfen pe = .......... bar Gefäß Ausdehnungsn x VA Ve = volumen 100 Wasservorlage VV = 0,005 x VA VV ≥ 0,2 x Vn VV ≥ .......... x .... Nennvolumen ohne Servitec Vn = (Ve + VV) = ...................... x ............................. = .......... Liter Ve = ......... Liter für Vn > 15 Liter mit VV ≥ 3 Liter für Vn ≤ 15 Liter = ...................... x ............................. = .......... Liter VV = ......... Liter x mit Servitec Vn = (Ve + VV + 5 Liter) Vn ≥ ............................. Kontrolle Anfangsdruck ohne Servitec pa = mit Servitec pa = pa = 1+ 1+ 1+ x pe +1 pe - p0 pe +1 pe - p0 Vn = ......... Liter x ............................................ = .......... Liter gewählt Vn Reflex = .......... Liter pe + 1 Ve (pe + 1)(n + nR) Vn (p0 + 1) 2n pe + 1 (Ve + 5 Liter)(pe + 1) (n + nR) Vn (p0 + 1) 2n ............................... ........................... ........................... - 1 bar - 1 bar - 1 bar pa = .......... bar = ............. bar Fülldruck = Anfangsdruck bei 10 °C Fülltemperatur Bedingung: pa ≥ p0 + 0,25...0,3 bar, ansonsten Berechnung für größeres Nennvolumen Ergebniszusammenstellung Reflex ... / ... bar ........... Liter Refix ... / ... bar ........... Liter Refix nur bei sauerstoffreichem Wasser (z. B. Fußbodenheizungen) Vordruck p0 = ......... bar → vor Inbetriebnahme prüfen Anfangsdruck pa = ......... bar → Einstellung Nachspeisung prüfen Enddruck pe = ......... bar 11 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex Installationsbeispiele (Hinweise für den Praktiker - hydraulische Einbindung) nach DIN EN 12828: muss jeder Wärmeerzeuger durch mindestens eine Ausdehnungsleitung mit einem oder mehreren Ausdehnungsgefäßen verbunden sein. Diese Schaltung sollten Sie wählen: Membran-Druckausdehnungsgefäß im Kesselrücklauf - Umwälzpumpe im Kesselvorlauf - direkte Verbindung Membran-Druckausdehnungsgefäß - Wärmeerzeuger - geringe Temperaturbelastung der Membrane - Membran-Druckausdehnungsgefäß auf der Saugseite der Umwälzpumpe, dadurch Minimierung der Gefahr von Unterdruckbildung Bei Abweichungen fragen Sie bitte Ihren Fachberater! Reflex in einer Kesselanlage mit 4-Wegemischer Hinweise für den Praktiker Kessel und Anlage erhalten je ein Ausdehnungsgefäß. Auch bei absolut dicht schließenden Mischern wird sicher Unterdruck im Anlagenkreis vermieden. Reflex Fillset ist eine vorgefertigte Armaturengruppe, die den direkten Anschluss an Trinkwassersysteme zur Nachspeisung und zur Anlagenfüllung ermöglicht. Reflex bauseits Trinkwasser Reflex Fillset Reflex mit automatischer Fülldrucküberwachung Hinweise für den Praktiker Mit einer Reflex Fillcontrol Plus Nachspeisestation wird die Funktion des Reflex optimal unterstützt! Ihr Ausdehnungsgefäß hat immer Wasser. Unterdruckbildung und die damit verbundenen Luftprobleme an Hochpunkten werden so minimiert. Reflex Fillset mit Systemtrenner und Wasserzähler wird einfach vorgeschaltet, um den direkten Anschluss an das Trinkwassernetz zu ermöglichen. → Prospekt Reflex Wasseraufbereitungstechnik Nachspeisesysteme Reflex Einbindung in Kreislauf nähe MAG Trinkwasser Reflex Fillcontrol Plus Reflex Fillset Die Schaltungen sind den örtlichen Gegebenheiten anzupassen. Reflex Fillcontrol Plus 12 Reflex Fillset Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex Installationsbeispiele (Hinweise für den Praktiker - hydraulische Einbindung) nach DIN EN 12828: muss jeder Wärmeerzeuger durch mindestens eine Ausdehnungsleitung mit einem oder mehreren Ausdehnungsgefäßen verbunden sein. Welche Schaltung sollten Sie wählen? Sowohl die Einzelabsicherung jedes Kessels mit einem Ausdehnungsgefäß, als auch eine gemeinsame Kessel- und Anlagenabsicherung ist möglich. Zu beachten ist, dass bei Absperrungen durch Kesselfolgeschaltungen der betreffenden Kessel mit mindestens einem Ausdehnungsgefäß verbunden bleibt. Die günstigste Schaltung ist stets mit dem Kesselhersteller abzustimmen. Reflex N - Batterieschaltung in einer Mehrkesselanlage mit Einzelabsicherung hydraulische Weiche Hinweise für den Praktiker Reflex Reflex Reflex Reflex in einer Mehrkesselanlage mit gemeinsamer Kessel- und Anlagenabsicherung Hinweise für den Praktiker Reflex Fillset Reflex Reflex Servitec Die Schaltungen sind den örtlichen Gegebenheiten anzupassen. Durch die Batterieschaltung von mehreren Reflex N 6 oder 10 bar Gefäßen ergeben sich in der Regel preiswerte Alternativen zu Reflex G Großgefäßen. Mit dem Brenner wird über die Temperaturregelung die entsprechende Kesselkreispumpe abgeschaltetet und das Motorventil M geschlossen. Der Kessel bleibt dabei mit seinem Reflex verbunden. Häufigste Schaltung bei Kesseln mit Mindestrücklauftemperatur. Bei ausgeschaltetem Brenner wird die Zirkulation über den Kessel sicher vermieden. Mit Abschalten des Brenners wird das entsprechende Stellglied M über die Temperaturregelung geschlossen, ohne dass eine Fehlzirkulation über den abgesperrten Kessel möglich ist. Die Zusammenführung der Kesselausdehnungsleitung oberhalb der Kesselmitte verhindert Schwerkraftzirkulation. Bevorzugter Einsatz in Anlagen ohne Mindestkesselrücklauftemperatur (z. B. Brennwertanlagen). Unsere Reflex Servitec VakuumSprührohrentgasung sichert Ihnen einen wirkungsvollen Anlagenservice: - Druck anzeigen und überwachen - automatisch Nachspeisen und Füllen - Inhalt-, Füll- und Nachspeisewasser zentral entgasen und entlüften → Prospekt Reflex Entgasungssysteme- Abscheidetechnik Reflex Servitec Vakuum-Sprührohrentgasung 13 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Solarthermieanlagen Berechnung In Anlehnung an VDI 6002 und in Anlehnung an DIN 4807 T2. Bei Sonnenheizungsanlagen ergibt sich die Besonderheit, dass die höchste Temperatur nicht durch den Regler am Wärmeerzeuger definiert werden kann, sondern von der Stillstandstemperatur am Kollektor bestimmt wird. Daraus leiten sich zwei mögliche Berechnungsverfahren ab. direkte Aufheizung in einem Flachkollektor oder direkt durchströmten Röhrenkollektor VL Schaltung Meist als Saugdruckhaltung nach nebenstehender Skizze mit Umwälzpumpe im Vorlauf und Ausdehnungsgefäß im Rücklauf, also saugseitig der Umwälzpumpe. VK RL indirekte Aufheizung in einem Röhrenkollektor nach dem Heat-Pipe-Prinzip RL VL VK Wärmerohr (Heat Pipe) Nennvolumen Berechnung ohne Verdampfung im Kollektor Die prozentuale Ausdehnung n* und der Verdampfungsdruck pD* werden auf die Stillstandstemperatur bezogen. Da bei bestimmten Kollektoren bis über 200 °C erreicht werden können, scheidet dieses Berechnungsverfahren hier aus. Bei indirekt beheizten Röhrenkollektoren (System Heat Pipe) sind Systeme mit Begrenzung der Stillstandstemperatur bekannt. Falls ein Mindestbetriebsdruck von p0 ≤ 4 bar zur Vermeidung von Verdampfung ausreichend ist, kann meist ohne Verdampfung gerechnet werden. Herstellerangaben zu Stillstandstemperaturen beachten! Nennvolumen ohne Verdampfung Vn = (Ve + VV) pe + 1 pe - p0 Es ist zu berücksichtigen, dass bei dieser Variante eine erhöhte Temperaturbelastung auf Dauer die Frostschutzwirkung des Wärmeträgermediums reduziert. Nennvolumen Berechnung mit Verdampfung im Kollektor Bei Kollektoren mit Stillstandstemperaturen bis über 200 °C kann Verdampfung im Kollektor nicht ausgeschlossen werden. Der Verdampfungsdruck wird dann nur bis zum gewünschten Verdampfungspunkt (110 – 120 °C) berücksichtigt. Dafür wird bei der Ermittlung des Nennvolumens des MAG das gesamte Kollektorvolumen VK zusätzlich zum Ausdehnungsvolumen Ve und der Wasservorlage VV berücksichtigt. iese Variante ist zu bevorzugen, weil sie durch die geringere Temperatur das Wärmeträgermedium D weniger belastet und die Frostschutzwirkung länger erhalten bleibt. 14 Nennvolumen mit Verdampfung Vn = (Ve + VV + VK) pe + 1 pe - p0 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex S in Solarthermieanlagen Schaltung Da das Ausdehnungsgefäß mit Sicherheitsventil im Rücklauf unabsperrbar zum Kollektor angeordnet werden muss, ergibt sich zwangsläufig Nachdruckhaltung, d. h. die Einbindung des Ausdehnungsgefäßes auf der Druckseite der Umwälzpumpe. Stoffwerte n*, pD* Frostschutzmittelzusätze von bis zu 40 % sind bei der Festlegung der prozentualen Ausdehnung n* und des Verdampfungsdruckes pD* entsprechend den Herstellerangaben zu beachten. → S. 6, Stoffwerte für Wassergemische mit Antifrogen N Reflex S Wird mit Verdampfung gerechnet, wird der Verdampfungsdruck pD* wahlweise bis zur Siede temperatur 110 °C oder 120 °C berücksichtigt. Die prozentuale Ausdehnung n* wird dann zwischen der tiefsten Außentemperatur (z. B. –20 °C) und der Siedetemperatur ermittelt. Wird ohne Verdampfung gerechnet, so sind der Verdampfungsdruck pD* und die prozentuale Ausdehnung n* auf die Stillstandstemperatur des Kollektors zu beziehen. Vordruck p0, Mindestbetriebsdruck Je nach Berechnungsverfahren wird der Mindestbetriebsdruck (= Vordruck) auf die Stillstands temperatur im Kollektor (= ohne Verdampfung) oder die Siedetemperatur (= mit Verdampfung) abgestimmt. In beiden Fällen ist bei der oben angegebenen üblichen Schaltung der Umwälzpumpendruck DpP zu berücksichtigen, da das Ausdehnungsgefäß druckseitig der Umwälzpumpe eingebunden wird (Nachdruckhaltung). mit Verdampfung pD*= 0 n* = f (Siedetemp.) ohne Verdampfung pD*= f (Stillstandstemp.) n* = f (Stillstandstemp.) ohne Verdampfung p0 = pst + pD*(Stillstand) + ∆pP mit Verdampfung p0 = pst + pD*(Siede) + ∆pP Fülldruck pF, Anfangsdruck pa In der Regel liegt die Fülltemperatur (10 °C) weit über der tiefsten Systemtemperatur, so dass der Fülldruck größer als der Anfangsdruck ist. eingestellten Vordruck auf dem Typenschild eintragen Druckhaltung In der Regel als statische Druckhaltung mit Reflex S auch in Kombination mit Nachspeisesystemen. Vorschaltgefäße Kann verbraucherseitig eine stabile Rücklauftemperatur ≤ 70 °C nicht garantiert werden, so ist am Ausdehnungsgefäß ein Vorschaltgefäß zu installieren. → S. 68 15 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex S in Solaranlagen mit Verdampfung Berechnungsmethode: Der Mindestbetriebsdruck p0 wird so berechnet, dass bis Vorlauftemperaturen von 110 °C oder 120 °C keine Verdampfung auftritt, d. h. bei Stillstandstemperaturen wird Verdampfung im Kollektor zugelassen. Schaltung: Nachdruckhaltung, Membran-Druckausdehnungsgefäß im Rücklauf zum Kollektor. Objekt: Ausgangsdaten Kollektoranzahl Kollektorfläche Wasserinhalt je Kollektor höchste Vorlauftemperatur tiefste Außentemperatur Frostschutzmittelzusatz statischer Druck Differenz an der Umwälzpumpe Druckberechnung Vordruck Sicherheitsventilansprechdruck Enddruck Gefäß Anlagenvolumen Ausdehnungsvolumen Wasservorlage Nennvolumen Kontrolle Anfangsdruck z AK VK tv ta pst .......... Stk. .......... m² AKges = .......... m² AKges = z x AK VKges = z x AK VKges = .......... Liter ......... Liter 110 °C oder 120 °C → S. 6 prozentuale Ausdehnung n* – 20 °C und Verdampfungsdruck pD* .......... % .......... bar p0 = stat. Druck pst + Pumpendruck ∆pD + Verdampfungsdruck pD* p0 = ...................... + ............................. + .................................... = .......... bar pSV → Reflex-Empfehlung pSV ≥ Vordruck p0 + 1,5 bar für pSV ≤ 5 bar pSV ≥ Vordruck p0 + 2,0 bar für pSV > 5 bar pSV ≥ .................. + .................................................... = .......... bar pe ≤ Sicherheitsventil pSV – Schließdruckdifferenz nach TRD 721 pe ≤ pSV – 0,5 bar für pSV ≤ 5 bar pe ≤ pSV – 0,1 bar x pSV > 5 bar pe ≤ .............................. – ................................. = .......... bar VA = Kollektorvol. VKges +Rohrleitungen + Pufferspeicher + Sonstiges VA = ............................ + ...................... + ....................... + ................ = .......... Liter n* Ve = x VA = ...................... + .................. = .......... Liter 100 x VA für Vn > 15 Liter mit VV ≥ 3 Liter VV = 0,005 VV ≥ 0,2 x Vn für Vn ≤ 15 Liter x .... = ........... x .................. = .......... Liter VV ≥ .......... x Vn ≥ ............................. x ................................. = .......... Liter gewählt Vn Reflex S = .......... Liter 1+ pa = 1+ Bedingung: prozentuale Ausdehnung pe +1 pe - p0 Vn = (Ve + VV + VKges) pe + 1 (Ve + VKges)(pe + 1) Vn (p0 + 1) ............................... .......................... ........................... n* = .......... % pD* = .......... bar pst = .......... bar ∆pP = .......... bar ∆pP .......... bar pa = AKges = ......... bar VKges = ......... Liter p0 = .......... bar pSV = .......... bar pe = .......... bar VA = ......... Liter Ve = ......... Liter VV = ......... Liter Vn = ......... Liter – 1 bar – 1 bar = .......... bar pa = .......... bar pa ≥ p0 + 0,25...0,3 bar, ansonsten Berechnung für größeres Nennvolumen Fülldruck zwischen tiefster Temperatur (– 20 °C und Fülltemperatur (meist 10 °C) → S. 6 n*F = .......... % pF = Vn x p0 +1 Vn - VA x nF* - VV pF = ............................. – 1 bar n*F = .......... % pF = .......... bar x ..................... – 1 bar = .......... Liter Ergebniszusammenstellung Reflex S / 10 bar ........... Liter Vordruck p0 = ......... bar →vor Inbetriebnahme prüfen Anfangsdruckpa = ......... bar →Einstellung Nachspeisung prüfen Fülldruck pF = ......... bar →Neubefüllung der Anlage Enddruck pe = ......... bar 16 Einhaltung des Mindestzulauf druckes pZ für die Umwälzpumpen lt. Herstellerangaben prüfen pZ = p0 - ∆pP Einhaltung des zul. Betriebs druckes prüfen Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex S in Solaranlagen ohne Verdampfung Berechnungsmethode: Der Mindestbetriebsdruck p0 wird so hoch gewählt, dass keine Verdampfung im Kollektor eintritt, i. allg. bei Stillstandstemperaturen ≤ 150 °C möglich. Schaltung: Nachdruckhaltung, Membran-Druckausdehnungsgefäß im Rücklauf zum Kollektor. Objekt: Ausgangsdaten Kollektoranzahl Kollektorfläche Wasserinhalt je Kollektor höchste Vorlauftemperatur tiefste Außentemperatur Frostschutzmittelzusatz statischer Druck Differenz an der Umwälzpumpe Druckberechnung Vordruck Sicherheitsventilansprechdruck Enddruck Gefäß Anlagenvolumen Ausdehnungsvolumen Wasservorlage Nennvolumen Kontrolle Anfangsdruck z .......... Stk. AK .......... m² VK ......... Liter tv – 20 °C ta .......... % pst .......... bar → S. 6 AKges = .......... m² VKges = .......... Liter prozentuale Ausdehnung n* und Verdampfungsdruck pD* VA = Kollektorvol. VKges +Rohrleitungen + Pufferspeicher + Sonstiges VA = ............................ + ...................... + ....................... + ................ = .......... Liter n* Ve = x VA = ...................... + .................. = .......... Liter 100 x VA für Vn > 15 Liter mit VV ≥ 3 Liter VV = 0,005 VV ≥ 0,2 x Vn für Vn ≤ 15 Liter x .... = ........... x .................. = .......... Liter VV ≥ .......... pe +1 pe - p0 Vn = (Ve + VV + VKges) x Vn ≥ ............................. x ................................. = .......... Liter gewählt Vn Reflex S = .......... Liter 1+ 1+ pe + 1 Ve + (pe + 1) Vn (p0 + 1) ............................... .......................... ........................... n* = .......... % pD* = .......... bar ∆pP = .......... bar p0 = stat. Druck pst + Pumpendruck ∆pD + Verdampfungsdruck pD* p0 = ...................... + ............................. + .................................... = .......... bar pSV → Reflex-Empfehlung pSV ≥ Vordruck p0 + 1,5 bar für pSV ≤ 5 bar pSV ≥ Vordruck p0 + 2,0 bar für pSV > 5 bar pSV ≥ .................. + .................................................... = .......... bar pe ≤ Sicherheitsventil pSV – Schließdruckdifferenz nach TRD 721 pe ≤ pSV – 0,5 bar für pSV ≤ 5 bar pe ≤ pSV – 0,1 bar x pSV > 5 bar pe ≤ .............................. – ................................. = .......... bar pa = AKges = ......... bar VKges = ......... Liter pst = .......... bar ∆pP .......... bar pa = Bedingung: prozentuale Ausdehnung AKges = z x AK VKges = z x AK p0 = .......... bar Einhaltung des Mindestzulauf druckes pZ für die Umwälzpumpen lt. Herstellerangaben prüfen pZ = p0 - ∆pP Einhaltung des zul. Betriebs druckes prüfen pSV = .......... bar pe = .......... bar VA = ......... Liter Ve = ......... Liter VV = ......... Liter Vn = ......... Liter – 1 bar – 1 bar = .......... bar pa = .......... bar pa ≥ p0 + 0,25...0,3 bar, ansonsten Berechnung für größeres Nennvolumen Fülldruck zwischen tiefster Temperatur (– 20 °C und Fülltemperatur (meist 10 °C) → S. 6 n*F = .......... % pF = Vn x p0 +1 Vn - VA x nF* - VV pF = ............................. – 1 bar n*F = .......... % pF = .......... bar x ..................... – 1 bar = .......... Liter Ergebniszusammenstellung Reflex S / 10 bar ........... Liter Vordruck p0 = ......... bar →vor Inbetriebnahme prüfen Anfangsdruckpa = ......... bar →Einstellung Nachspeisung prüfen Fülldruck pF = ......... bar →Neubefüllung der Anlage Enddruck pe = ......... bar 17 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex Installationsbeispiele (Hinweise für den Praktiker - hydraulische Einbindung) Reflex S in einer Solarheizung Hinweise für den Praktiker Reflex S Reflex V Vorschaltgefäß Die Umwälzpumpe und Reflex S werden wegen der geringen Temperaturbela-stung im Kollektorrücklauf angeordnet. Damit ergibt sich zwangsläufig der Einbau des Ausdehnungsgefäßes auf der Druckseite der Umwälzpumpe. Der Umwälzpumpendruck ist deshalb bei der Berechnung des Vordruckes p0 zu berücksichtigen. Auf den Einbau des Reflex V Vorschaltgefäßes kann verzichtet werden, falls keine höhere Temperaturbelastung als 70 °C am Ausdehnungsgefäß auftreten kann. Refix DE in einer Anlage mit Fußbodenheizung Hinweise für den Praktiker Wird der Fußbodenheizkreis nicht mit sauerstoffdichten Kunststoffrohren verlegt, so besteht erhöhte Korrosions-gefahr. Nach wie vor am Sichersten ist dann die Systemtrennung des Kessel- und Fußbodenkreises, z. B. mit einem reflex Longtherm Plattenwärmeübertrager. Um Korrosion auch am Ausdehnungsgefäß auszuschließen, empfehlen wir hier den Einsatz des Refix DE mit speziellem Korrosionsschutz. → Prospekt Refix Longtherm Refix DE Reflex N Die Schaltungen sind den örtlichen Gegebenheiten anzupassen. 18 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex Installationsbeispiele (Hinweise für den Praktiker - hydraulische Einbindung) Reflex MAG in einer Heißwasseranlage > 120 °C Hinweise für den Praktiker Reflex BoB-MAG-Armaturenstrecke Reflex Reflex V Vorschaltgefäß TRD 402, 18.6: „ Bei Druckausdehnungsgefäßen und Auffangbehältern kann als Berechnungstemperatur die tatsächlich auftretende Betriebstemperatur eingesetzt werden.“ TRD 604 Bl. 2, 1.3.: „Bei MAG kann auf den Einbau eines Wasserstandsbegrenzers verzichtet werden, wenn ein Mindestdruckbegrenzer am MAG ... bei Unterschreiten des niedrigsten Wasserstandes ... anspricht.“ Wir empfehlen: - Reflex V Vorschaltgefäß > 120 °C mit reflex BoB-MAG Armaturenstrecke mit je einem Max-/Mindestdruckbegrenzer PAZ / PAZ und -wächter PAS / PAS sowie einem Sichterheitstemperaturbegrenzer TAZ zur bauseitigen Montage. Die Schaltungen sind den örtlichen Gegebenheiten anzupassen. 19 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Kühlwassersysteme Berechnung In Anlehnung an DIN EN 12828 und DIN 4807 T2. Schaltung Als Vordruckhaltung nach nebenstehender Skizze mit Ausdehnungsgefäß auf der Saugseite der Umwälzpumpe oder auch als Nachdruckhaltung. Stoffwerte n* Frostschutzmittelzusätze, entsprechend der tiefsten Systemtemperatur, sind bei der Festlegung der prozentualen Ausdehnung n* gemäß den Herstellerangaben zu berücksichtigen. Für Antifrogen N → S. 6 Reflex Ausdehnungsvolumen V Ermittlung der prozentualen Ausdehnung n* in der Regel zwischen der tiefsten Systemtemperatur (z. B. Stillstand im Winter –20 °C) und der höchsten Systemtemperatur (z. B. Stillstand im Sommer +40 °C). Mindestbetriebsdruck p Da keine Temperaturen > 100 °C gefahren werden, sind besondere Zuschläge entbehrlich. Fülldruck pF, Anfangsdruck pa Häufig liegt die tiefste Systemtemperatur unter der Fülltemperatur, so dass der Fülldruck über dem Anfangsdruck liegt. Druckhaltung In der Regel als statische Druckhaltung mit Reflex, auch in Kombination mit Nachspeise- und Entgasungsstationen Control und Servitec. Entgasung, Entlüftung, Nachspeisung Um einen dauerhaft sicheren automatischen Betrieb in Kühlwassersystemen zu erreichen, ist es sinnvoll, die Druckhalteeinrichtungen mit Nachspeisesystemen auszurüsten und durch Servitec Entgasungssysteme zu ergänzen. Dies ist bei Kühlwassersystemen besonders wichtig, da auf thermische Entlüftungseffekte gänzlich verzichtet werden muss. → S. 53. Vorschaltgefäße Die Membranen von Reflex sind zwar bis etwa –20 °C und die Gefäße bis –10 °C geeignet, jedoch ist das „Festfrieren“ der Membrane am Behälter nicht auszuschließen. Wir empfehlen deshalb den Einbau eines Vorschaltgefäßes in den Rücklauf zur Kältemaschine bei Temperaturen ≤ 0 °C. → Seite 68 Einzelabsicherung Analog zu Heizungsanlagen empfehlen wir bei mehreren Kältemaschinen eine Einzelabsicherung. → Heizungsanlagen, S. 10 20 e ingestellten Vordruck auf dem Typenschild eintragen Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex N, F, S, G in Kühlwassersystemen Schaltung: Vordruckhaltung, Membran-Druckausdehnungsgefäß auf der Saugseite, Umwälzpumpe, bei Nachdruckhaltung Hinweise auf Seite 7 beachten. Objekt: Ausgangsdaten Rücklauftemperatur zur Kältemaschine Vorlauftemperatur von der Kältemaschine tiefste Systemtemperatur höchste Systemtemperatur Frostschutzmittelzusatz prozentuale Ausdehnung n* → S. 6 tR = °C tV = °C tSmin = Liter (z. B. Stillstand im Winter) Liter (z. B. Stillstand im Sommer) tSmax = % pst = n* = n* bei höchster Temp. (tSmax o. tR) - n* bei tiefster Temp. (tSmin o. tV) n* = .......... % n* = .................................... - ............................. = .......... ° C prozentuale Ausdehnung zwischen tiefster Temperatur und Fülltemperatur = .......... ° C nF* = .......... % pst = .......... bar statischer Druck pSV = .................. bar Druckberechnung Vordruck Sicherheitsventilansprechdruck Enddruck Gefäß Anlagenvolumen Ausdehnungsvolumen Wasservorlage Nennvolumen ohne Servitec mit Servitec p0 p0 pSV pSV pSV pSV pe pe pe pe = statischer Druck pst + 0,2 bar1) = ..................................... + 0,2 bar1) = .......... bar → Reflex-Empfehlung ≥ Vordruck p0 + 1,5 bar für pSV ≤ 5 bar ≥ Vordruck p0 + 2,0 bar für pSV > 5 bar ≥ .................. + .................................... = .......... bar ≤ Sicherheitsventil pSV ≤ pSV ≤ pSV ≤ .............................. AV = Kältemaschinen : ................................Liter = Kühlregister : ................................Liter = Pufferspeicher : ................................Liter = Rohrleitungen : ................................Liter = Sonstiges : ................................Liter = Anlagenvolumen VA : ................................Liter n* x VA = ............................ = ...........Liter Ve = 100 für Vn > 15 Liter Wasser mit VV ≤3 Liter VV = 0,005 VV ≥ 0,2 für Vn ≥ 15 Liter VV ≥ .......... x ........... = ............................ = ...........Liter pe +1 pe - p0 pe +1 = (Ve + VV + 5 Liter) x pe - p0 Vn = (Ve + VV) Vn pa pa pa Bedingung: Fülldruck pa Empfehlung pSV = .......... bar e rf. Zulaufdruck der Umwälzpumpen lt. Herstellerangaben prüfen pe = .......... bar Einhaltung des zul. Betriebsdruckes prüfen VA = ......... Liter Ve = ......... Liter VV = ......... Liter Vn = ......... Liter ................................... = ...........Liter gewählt Vn Reflex = .........Liter pe + 1 Ve + (pe + 1) Vn (p0 + 1) pe + 1 = 1 + (Ve + 5 Liter) (pe + 1) Vn (p0 + 1) ............................... .......................... 1+ ........................... = 1) x Vn ≥ ........................... x Kontrolle Anfangsdruck ohne Servitec p0 = .......... bar Reflex b ei tR > 70 °C V Vorschaltgefäß vorsehen 1+ pa = .......... bar ≥ p0 + 0,25...0,3 bar, ansonsten Berechnung für größeres Nennvolumen pF = Vn x p0 +1 Vn - VA x nF* - VV pF = .......... bar pF = ............................. x ..................... – 1 bar = .......... Liter Ergebniszusammenstellung Reflex .....S / ..... bar ........... Liter Vordruck p0 = ......... bar →vor Inbetriebnahme prüfen Anfangsdruckpa = ......... bar →Einstellung Nachspeisung prüfen Fülldruck pF = ......... bar →Neubefüllung der Anlage Enddruck pe = ......... bar 21 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex Druckhaltesysteme mit Fremddruckerzeugung: Variomat, Reflexomat Schaltung Prinzipiell gilt bezüglich der Auswahl und Berechnung das Gleiche wie bei Reflex MembranDruckausdehnungsgefäßen. → Heizungsanlagen Seite 10 → Solarthermieanlagen Seite 16 → Kühlwassersysteme Seite 24 Allerdings erfolgt der Einsatz in der Regel erst im größeren Leistungsbereich. → Seite 8 Nennvolumen Vn Druckhalteanlagen mit Fremddruckerzeugung zeichnen sich dadurch aus, dass der Druck unabhängig vom Wasserstand im Ausdehnungsgefäß durch eine Steuereinheit geregelt wird. Dadurch wird es möglich, nahezu das gesamte Nennvolumen Vn zur Wasseraufnahme (Ve + VV) zu nutzen. Das ist ein wesentlicher Vorteil im Vergleich zur Druckhaltung mit MAG. Drucküberwachung, Mindestbetriebsdruck p0 Bei der Berechnung des Mindestbetriebsdruckes wird zur Gewährleistung eines ausreichenden Druckes an den Hochpunkten ein Sicherheitszuschlag von 0,2 bar empfohlen. Nur in Ausnahmefällen sollte darauf verzichtet werden, da sonst die Gefahr von Ausgasungen an den Hochpunkten wächst. Anfangsdruck pa Er begrenzt den unteren Sollwertbereich der Druckhaltung. Beim Unterschreiten des Anfangsdruckes wird die Druckhaltepumpe bzw. der Kompressor eingeschaltet und mit einer Hysterese von 0,2 ... 0,1 bar ausgeschaltet. Die Reflex-Formel für den Anfangsdruck garantiert am Hochpunkt einer Anlage die erforderliche Sicherheit von mind. 0,5 bar über dem Sättigungsdruck. Enddruck pe Er begrenzt den oberen Sollwertbereich der Druckhaltung. Er ist so festzulegen, dass der Druck am Anlagensicherheitsventil mindestens um die Schließdruckdifferenz ASV z. B. nach TRD 721 tiefer liegt. Bei Überschreiten des Enddruckes muss spätestens die Über- bzw. Abströmeinrichtung öffnen. Arbeitsbereich AD der Druckhaltung Er ist abhängig vom Typ und wird durch den Anfangs- und Enddruck der Druckhaltung begrenzt. Nebenstehende Werte sind mindestens einzuhalten. Entgasung, Entlüftung, Nachspeisung Gerade geschlossene Anlagen müssen gezielt entlüftet werden, vor allem Anreicherungen von Stickstoff führen sonst zu ärgerlichen Betriebsstörungen und zur Unzufriedenheit von Kunden. Reflex Variomat sind bereits mit integrierter Nachspeisung und Entgasung ausgerüstet. Reflex Variomat Giga und Reflexomat Druckhaltesysteme werden sinnvollerweise durch Reflex Servitec Nachspeise- und Entgasungsstationen ergänzt. Teilstromentgasungen sind nur dann funktionstüchtig, wenn sie in den repräsentativen Hauptstrom des Anlagensystems eingebunden werden. → S. 53 22 Vn = 1,1 (Ve + VV) Saugdruckhaltung p0 ≥ pst + pD + 0,2 bar Enddruckhaltung p0 ≥ pst + pD + ∆pP pa ≥ p0 + 0,3 bar pe ≥ pa + AD Bedingung: pe ≤ pSV - ASV Schließdruckdifferenz nach TRD 721 ASV SV-H 0,5 bar SV-D/G/H 0,1 pSV 0,3 bar für pSV < 3 bar AD = pe - pa Variomat ≥ 0,4 bar Variomat Giga ≥ 0,4 bar Reflexomat ≥ 0,2 bar Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Ausgleichsvolumenstrom V Bei Heizungssystemen, die mit Fremdenergie-gesteuerten Druckhalteanlagen ausgerüstet sind, ist der zu erbringende Ausgleichsvolumenstrom abhängig von der installierten Nennwärmeleistung der Wärmeerzeuger zu bemessen. Bei einer homogenen Kesseltemperatur von 140 °C beträgt der spezifisch zu erbringende Volumenstrom z. B. 0,85 l/kW. Bei Nachweis darf von diesem Wert abgewichen werden. Kühlkreisläufe werden in der Regel im Temperaturbereich < 30 °C betrieben. Der Ausgleichs volumenstrom halbiert sich etwa im Vergleich zu Heizungsanlagen. Bei der Auswahl mit dem Diagramm für Heizungsanlagen muss deshalb nur die Hälfte der Nennwärmeleistung Q berücksichtigt werden. Um Ihnen die Auswahl zu erleichtern, haben wir Diagramme vorbereitet, aus denen Sie den erreichbaren Mindestbetriebsdruck p0 direkt in Abhängigkeit der Nennwärmeleistung Q ermitteln können. Redundanz durch Teillastverhalten Um das Teillastverhalten insbesondere bei pumpengesteuerten Anlagen zu verbessern, ist es sinnvoll, zumindest ab 2 MW Heizleistung, Zweipumpenanlagen einzusetzen. In Bereichen mit besonders hohen Anforderungen an die Betriebssicherheit wird häufig seitens des Betreibers eine Redundanz gefordert. Es ist zweckmäßig, die Leistung je Pumpeneinheit zu halbieren. Eine volle Redundanz ist in der Regel nicht erforderlich, wenn man bedenkt, dass im Normalbetrieb weniger als 10 % der Pumpen- und Überströmleistung benötigt werden. Variomat 2-2 und Variomat Giga Anlagen zeichnen sich dadurch aus, dass sie nicht nur mit zwei Pumpen, sondern auch mit zwei typgeprüften Überströmventilen ausgerüstet sind. Die Umschaltung erfolgt lastabhängig und bei Störungen. Variomat ≤ 8 MW pumpengesteuert Variomat Giga ≤ 60 MW pumpengesteuert Reflexomat Compact ≤ 2 MW kompressorgesteuert Reflex-Empfehlung: ab 2 MW Zweipumpenanlagen mit Auslegung 50 % + 50 % = 100 % → Variomat 2-2 Reflexomat ≤ 24 MW kompressorgesteuert 23 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex Variomat in Heiz- und Kühlsystemen Schaltung: Vordruckhaltung, Variomat im Rücklauf, Umwälzpumpe im Vorlauf, bei Nachdruckhaltung Hinweise auf Seite 7 beachten. Objekt: Ausgangsdaten 1 Wärmeerzeuger Wärmeleistung Wasserinhalt Auslegungsvorlauftemperatur Auslegungsrücklauftemperatur Wasserinhalt bekannt höchste Sollwerteinstellung Temperaturregler Frostschutzmittelzusatz . QW VW tV tR VA Sicherheitstemperaturbegrenzer tSTB = .......... ° C statischer Druck pst = .......... bar = .......... kW = .......... Liter = .......... ° C = .......... ° C = .......... Liter tTR = .......... ° C = .......... % 2 3 4 . Qges = .......... kW → S. 6 Wasserinhalt. näherungsweise vA = f (tV, tR, Q) VA = .......... Liter → S. 6 prozentuale Ausdehnung n (bei Frostschutzmittelzusatz n*) n % → S. 6 Verdampfungsdruck pD bei > 100 °C (bei Frostschutzmittelzusatz pD*) pD = .......... bar pst = .......... bar p0 = .......... bar pe = .......... bar pSV = .......... bar .......... kW .......... kW Druckberechnung .......... kW = .......... 1) bei tR > 70 °C Vorschaltgefäß vorsehen tTR max. 105 °C wenn 110 < STB ≤ 120 °C Rücksprache mit unserer Fachabteilung 1) Mindestbetriebsdruck p0 = stat. Druck pst + Verdampfungsdruck pD + (0,2 bar) 1) p0 = ....................... +.......................................+ (0,2 bar) = ............. bar Bedingung p0 ≥ 1,3 bar Enddruck pe ≥ Mindestbetriebsdruck p0 + 0,3 bar + Arbeitsbereich Reflexomat AD = ............. bar pe ≥ .... ................................. + 0,3 bar + 0,4 bar Sicherheitsventil- pSV ≥ Enddruck + Schließdruckdifferenz ASV ansprechdruck pSV ≥ pe + 0,5 bar für pSV ≤ 5 bar pSV ≥ pe + 0,1 x pSV für pSV > 5 bar pSV ≥ ....................... +........................................................ = ............. bar Je höher p0 über pst liegt, desto besser ist die Entgasungsfunktion; 0,2 bar sind mind. erforderlich. Einhaltung des zul. Betriebsdruckes prüfen Auswahl Steuereinheit Diagramm gültig p0 bar für Heizungsanlagen für Kühlsysteme tmax ≤ 30 °C sind nur 50 % von Q·ges in Ansatz zu bringen Q / MW p0 bar Variomat 2-2 Steuereinheit mit 2 Pumpen * Variomat 2-1/95 bis 120 °C je Pumpe und Überströmventil 50% der Gesamtleistung Variomat 2-1/75 bis 120 °C * ADL DN 40 ADL DN 50 Variomat 2-2 empfohlen bei besonderen Anforderungen an die Versorgungssicherheit Leistungen ≥ 2 MW ADL DN 40 ADL DN 50 Variomat 2-1/60 bis 120 °C ADL DN 40 Variomat 1 bis 100 °C ADL DN 50 ADL DN 32 p0 = 1,3 bar min. Einstellwert bei Dauerentgasung Q ges/MW Gesamtwärmeleistung der Wärmeerzeugungsanlage V Gefäß Variomat 1 2 m³/h Variomat 2-1 4 m³/h Variomat 2-2/60-95 4 m³/h Nennvolumen Vn unter Berücksichtigung der Wasservorlage Vn = 1,1 x VA n + 0,5 = 1,1 x ..................... x ....................= ............. bar 100 Ergebniszusammenstellung Variomat .................. Liter VG Grundgefäß .................. Liter VF Folgegefäß .................. Liter VW Wärmedämmung .................. Liter (nur für Heizungsanlagen) 24 Variomat 2-2/35 2 m³/h Q / MW n + 0,5 100 Mindestvolumenstrom V im Systemkreislauf am Einbindepunkt von Variomat Vn = .......... Liter Mindestbetriebsdruck p0 .................. bar Enddruck pe .................. bar Hinweis: Aufgrund der guten Entgasungsleistung von Variomat empfiehlt sich generell die Einzelabsicherung des Wärmeerzeugers mit Reflex Membran-Druckausdehnungsgefäßen. Ausdehnungsleitungen (ADL) siehe die Eintragungen in den nebenstehen den Kennlinien Bitte beachten Sie die druckabhängige Dimensionierung bei Zweipumpenanlagen. Wir empfehlen bei einer Länge der Ausdehnungsleitung > 10 m die Nennweite um eine Dimension größer zu wählen. automatische, lastab hängige Zuschaltung und Störumschaltung von Pumpen und Überströmern bei Variomat 2-2 Das Nennvolumen kann auf mehrere Gefäße aufgeteilt werden. Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex Variomat Giga in Heiz- und Kühlsystemen Schaltung: Vordruckhaltung, Variomat Giga im Rücklauf, Umwälzpumpe im Vorlauf, bei Nachdruckhaltung Hinweise auf Seite 7 beachten. Objekt: Ausgangsdaten Wärmeerzeuger Wärmeleistung Wasserinhalt Wasserinhalt Anlage 1 . QW = .......... kW VW = .......... Liter VA = .......... ° C höchste Sollwerteinstellung Temperaturregler Frostschutzmittelzusatz tTR = .......... ° C = .......... % Sicherheitstemperaturbegrenzer tSTB = .......... ° C statischer Druck pst = .......... bar 2 3 4 . Qges = .......... kW → S. 6 Wasserinhalt. näherungsweise vA = f (tV, tR, Q) VA = .......... Liter → S. 6 n % .......... kW → S. 6 .......... kW .......... kW prozentuale Ausdehnung n (bei Frostschutzmittelzusatz n*) Verdampfungsdruck pD bei > 100 °C (bei Frostschutzmittelzusatz pD*) = .......... pD = .......... bar pst = .......... bar p0 = .......... bar pe = .......... bar pSV = .......... bar bei tR > 70 °C Vorschaltgefäß vorsehen tTR max. 105 °C wenn 110 < STB ≤ 120 °C Rücksprache mit unserer Fachabteilung Spezifische Kennwerte 1) Mindestbetriebsdruck p0 = stat. Druck pst + Verdampfungsdruck pD + (0,2 bar) 1) p0 = ....................... +.......................................+ (0,2 bar) = ............. bar Bedingung p0 ≥ 1,3 bar Enddruck pe ≥ Mindestbetriebsdruck p0 + 0,3 bar + Arbeitsbereich Reflexomat AD = ............. bar pe ≥ .... ................................. + 0,3 bar + 0,4 bar Sicherheitsventil- pSV ≥ Enddruck + Schließdruckdifferenz ASV ansprechdruck pSV ≥ pe + 0,5 bar für pSV ≤ 5 bar pSV ≥ pe + 0,1 x pSV für pSV > 5 bar pSV ≥ ....................... +........................................................ = ............. bar 1) Empfehlung Einhaltung des zul. Betriebsdruckes prüfen Auswahl Steuereinheit für Heizungsanlagen STB ≤ 120 °C Diagramm gültig für Kühlsysteme p0 bar tmax ≤ 30 °C sind nur 50 % von Q ges in Ansatz zu bringen GH 90 Anlagen in nicht dargestellten Leistungsbereichen auf Anfrage GH 70 GH 50 Bitte wenden Sie sich an unseren technischen Vertrieb. Q ges/MW Gesamtwärmeleistung der Wärmeerzeugungsanlage Gefäß Nennvolumen Vn unter Berücksichtigung der Wasservorlage n + 0,5 Vn = 1,1 x VA 100 = 1,1 x ..................... x ....................= ............. bar Ergebniszusammenstellung GH Hydraulikeinheit GG Grundgefäß GF Folgegefäß .................. .................. Liter .................. Liter Mindestbetriebsdruck p0 Enddruck pe Vn = .......... Liter Das Nennvolumen kann auf mehrere Gefäße aufgeteilt werden. .................. bar .................. bar 25 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflexomat und Reflexomat Compact in Heiz- und Kühlsystemen Schaltung: Vordruckhaltung, Reflexomat, Reflexomat Compact im Rücklauf, Umwälzpumpe im Vorlauf, bei Nachdruckhaltung Hinweise auf Seite 9 beachten. Objekt: Ausgangsdaten Wärmeerzeuger Wärmeleistung Wasserinhalt Auslegungsvorlauftemperatur Auslegungsrücklauftemperatur Wasserinhalt bekannt höchste Sollwerteinstellung Temperaturregler Frostschutzmittelzusatz Sicherheitstemperaturbegrenzer statischer Druck QW VW tV tR VA 1 = .......... kW = .......... Liter = .......... ° C = .......... ° C = .......... Liter tTR = .......... ° C = .......... % tSTB = .......... ° C 2 3 4 .......... kW Q ges = .......... kW → S. 6 Wasserinhalt näherungsweise vA = f (tV, tR, Q ) VA = .......... Liter → S. 6 prozentuale Ausdehnung n (bei Frostschutzmittelzusatz n*) n % → S. 6 Verdampfungsdruck pD bei > 100 °C pD = .......... (bei Frostschutzmittelzusatz pD*) bar pst = .......... bar p0 = .......... bar pe = .......... bar pSV = .......... bar .......... kW .......... kW pst = .......... bar Druckberechnung = .......... bei tR > 70 °C Vorschaltgefäß vorsehen tTR max. 105 °C wenn 110 < STB ≤ 120 °C Rücksprache mit unserer Fachabteilung 1) Mindestbetriebsdruck p0 = stat. Druck pst + Verdampfungsdruck pD + (0,2 bar) 1) p0 = ....................... +.......................................+ (0,2 bar) = ............. bar Empfehlung p0 ≥ 1,0 bar Enddruck pe ≥ Mindestbetriebsdruck p0 + 0,3 bar + Arbeitsbereich Reflexomat AD pe ≥ .... ................................. + 0,3 bar + 0,2 bar = ............. bar Sicherheitsventil- pSV ≥ Enddruck + Schließdruckdifferenz ASV pe + 0,5 bar für pSV ≤ 5 bar ansprechdruck pSV ≥ pSV ≥ pe + 0,1 x pSV für pSV > 5 bar pSV ≥ ...................... +......................................................... = ............. bar 1) Empfehlung Einhaltung des zul. Betriebsdruckes prüfen Auswahl Steuereinheit Diagramm gültig für Heizungsanlagen für Kühlsysteme tmax ≤ 30 °C sind nur 50 % von Q ges in Ansatz zu bringen p0 bar VS 90/1oder Reflexomat VS 150/1 Compact VS300/1 VS400/1 VS580/1 VS90/2 VS150/2 VS300/2 VS400/2 VS580/2 Q ges/MW Gesamtwärmeleistung der Wärmeerzeugungsanlage automatische, lastabhängige Zuschaltung und Störumschaltung von Kompressoren bei VS .../2-Steuereinheiten Gefäß Nennvolumen Vn unter Berücksichtigung der Wasservorlage Vn = 1,1 x VA Ergebniszusammenstellung n + 0,5 Reflexomat mit Steuereinheit VS ............/..... 100 RG Grundgefäß .................. Liter oder Reflexomat Compact .................. Liter 26 = 1,1 x ..................... x ....................= ............. bar Mindestbetriebsdruck p0 .................. bar Enddruck pe .................. bar Vn = .......... Liter Das Nennvolumen kann auf mehrere Gefäße aufgeteilt werden. Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Fernwärmeanlagen, Groß- und Sonderanlagen Berechnung Die bei Heizsystemen übliche Betrachtung z. B. der DIN EN 12828 ist für Fernwärmesysteme oft nicht anwendbar. Es empfiehlt sich hier eine Abstimmung mit dem Netzbetreiber und mit dem Sachverständigen bei prüfpflichtigen Anlagen. Sprechen Sie uns an! Schaltung Nicht selten werden bei Fernwärmeanlagen vom Standardheizungsbau abweichende Schaltungen bevorzugt. So finden neben der klassischen Vordruckhaltung auch Systeme mit Nach- und Mitteldruckhaltung Anwendung. Dies wiederum hat Einfluss auf den Berechnungsgang. Sonderdruckhaltung Techn. Vertrieb Vordruckhaltung Stoffwerte n, pD In der Regel werden hier Stoffwerte für reines Wasser ohne Frostschutzmittelzusätze eingesetzt. Nachdruckhaltung Ausdehnungsvolumen Ve Aufgrund der oft sehr großen Anlagenvolumina und der im Vergleich zu Heizungsanlagen geringen Tages- und Wochentemperaturschwankungen werden von der DIN EN 12828 abweichende Berechnungsansätze verwendet, die häufig kleinere Ausdehnungsvolumina ergeben. So werden bei der Festlegung des Ausdehnungskoeffizienten sowohl die Temperaturen im Netzvorlauf als auch im Netzrücklauf berücksichtigt. Im Extremfall werden nur die Temperatur schwankungen zwischen Vor- und Rücklauf der Berechnung zu Grunde gelegt. Mitteldruckhaltung Mindestbetriebsdruck p0 Er ist auf die Absicherungstemperatur des Wärmeerzeugers abzustimmen und so zu ermitteln, dass an keiner Stelle des Netzes der zulässige Ruhe- und Arbeitsdruck über- bzw. unterschritten wird und keine Kavitation an Pumpen und Regelarmaturen auftritt. Anfangsdruck pa Bei Druckhaltestationen wird beim Unterschreiten des Anfangsdruckes die Druckhaltepumpe zugeschaltet. Insbesondere bei Netzen mit großen Umwälzpumpen sind dynamische An- und Abfahrvorgänge zu beachten. Die Differenz zwischen pa und p0 (= DBmin) sollte dann mindestens 0,5 ... 1 bar betragen. Reflex Variomat Variomat Giga Reflexomat Sonderstationen Druckhaltung Bei größeren Netzen fast ausschließlich als Druckhaltung mit Fremddruckerzeugung, wie Variomat, Variomat Gigamat, Reflexomat Compact oder Reflexomat. Über 105 °C Betriebs temperatur bzw. Absicherungstemperaturen STB > 110 °C können die besonderen Anforderungen der DIN EN 12952, DIN EN 12953 oder der TRD 604 BI 2 geltend gemacht werden. Entgasung Es ist sinnvoll, Wärmeerzeugungsanlagen, die nicht über eine thermische Entgasungsanlage verfügen, mit einer Servitec Vakuum-Sprührohrentgasung auszurüsten. 27 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex Reflexomat Installationsbeispiele (Allgemeine Hinweise) Hydraulische Einbindung Diese Schaltung sollten Sie wählen: Reflexomat im Kesselrücklauf - Umwälzpumpe im Kesselvorlauf Direkte Verbindung des Reflexomat mit dem Wärmeerzeuger Geringe Temperaturbelastung der Membrane Bei Gefahr der Dauerbelastung der Membrane > 70 °C sind Reflex V Vorschaltgefäße in die Ausdehnungsleitung einzubauen (→ siehe Prospekt reflex Zubehör) Reflexomat auf der Saugseite der Umwälzpumpe einbauen, dadurch Minimierung der Gefahr von Unterdruckbildung Bei Mehrkesselanlagen (→ Seite 16-17) ist sowohl die Einzelabsicherung jedes Kessels mit einem zusätzlichen Ausdehnungsgefäß, als auch eine gemeinsame Kessel- und Anlagenabsicherung üblich. Zu beachten ist, dass bei Absperrungen durch Kesselfolgeschaltungen der betreffende Kessel mit mindestens einem Ausdehnungsgefäß verbunden bleibt. Die günstigste Schaltung ist stets mit dem Kesselhersteller abzustimmen. Bei Abweichungen fragen Sie Ihren Fachberater! Reflexomat mit RS.../1 in einer Einkesselanlage, Nachspeisung mit Reflex Fillcontrol Auto Compact Hinweise für den Praktiker Der Reflexomat wird im Rücklauf zwischen Kesselabsperrung und Kessel eingebunden, bei Rücklauftemperaturen > 70 °C mit Reflex V Vorschaltgefäß. Reflexomat RG Grundgefäß VS 90/1 230 V / 50 Hz ab VS 150/1 400 V / 50 Hz parametrierbare, potenzialfreie Sammelstörmeldung + RS-485 (ab VS 90/2) Reflex Fillcontrol Auto Compact Nachspeisewasser NS Reflex V Vorschaltgefäß Die Schaltungen sind den örtlichen Gegebenheiten anzupassen. 28 Reflex Fillcontrol Auto Compact Nachspeisung mit Pumpe wird bei Einsatz in Reflexomat Anlagen auf „niveauabhängige Steuerung“ eingestellt. Die Nachspeisung erfolgt dann in Abhängigkeit vom Füllstand im RG Grundgefäß. Das 230 V Signal des Reflexomat ist bauseits durch ein beiliegendes Koppelrelais potenzialfrei zu schalten. Reflex Fillcontrol Auto Compact besitzt einen offenen Netztrennbehälter und kann direkt an das Trinkwassernetz angeschlossen werden. Die Förderleistung liegt bei 120-180 l/h bei einem Förderdruck bis max. 8,5 bar. Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex Reflexomat Installationsbeispiele (Hinweise für den Praktiker) Reflexomat mit RS.../1 in einer Mehrkesselanlage, Nachspeisung mit Reflex MV mit Kugelhahn Kesseleinzelabsicherung Mit dem Brenner wird über die Temperaturregelung die entsprechende Kesselkreispumpe abgeschaltet und das Motorventil geschlossen. Der Kessel bleibt dabei mit dem Reflexomat verbunden, die häufigste Schaltung bei Kesseln mit Mindestrücklauftemperatur. Bei ausgeschaltetem Brenner wird die Zirkulation über den Kessel sicher vermieden. hydraulische Weiche Reflexomat RG Grundgefäß VS 90/1 230 V / 50 Hz ab VS 150/1 400 V / 50 Hz parametrierbare, potenzialfreie Sammelstörmeldung + RS-485 P 2 Reflex zur Kesseleinzelabsicherung NS Nachspeisewasser Reflex Fillset Reflex MV mit Kugelhahn Reflexomat im Master-Slave-Betrieb (ab RS 90/2) Master MV mit Kugelhahn Fillset Nachspeisewasser Sollten hydraulische Systeme wahlweise getrennt oder gemeinsam gefahren werden, dann ist ein „Master-Slave-Betrieb“ erforderlich. Beispiele sind der Sommer- und Winterbetrieb von Kühl- und Heizsystemen oder der Verbund mehrerer Wärmeerzeugersystemen. Slave MV mit Kugelhahn RS-485 Reflexomat Nachspeisung ohne Pumpe Liegt der Nachspeisedruck mind. 1,3 bar über dem Enddruck des Reflexomat, kann direkt mit dem Reflex Magnetventil mit Kugelhahn, ohne zusätzliche Pumpe nachgespeist werden. Bei Nachspeisung aus dem Trinkwassernetz ist das Reflex Fillset vorzuschalten. Fillset Nachspeisewasser So können die beiden Reflexomaten im Beispiel bei Verbundbetrieb (Motorventile offen) im Master-Slave-Betrieb miteinander über die Schnittstelle RS-485 kommunizieren, wobei der „Master“ die Druckhaltung übernimmt und der „Slave“ lediglich der Volumenkompensation dient. Bei Inselbetrieb (Motorventil M geschlossen) werden die beiden Reflexomaten unabhängig voneinander als „Master“ mit Druckhaltefunktion betrieben. Reflexomat 29 Die Schaltungen sind den örtlichen Gegebenheiten anzupassen. Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex Reflexomat (Hinweise für den Praktiker) Reflexomat mit RS.../2 in einer Mehrkesselanlage, Nachspeisung und Entgasung mit Reflex Servitec NS RG Grundgefäß Reflex Fillset RF Folgegefäß VS 90 230 V / 50 Hz ab VS 150/1 400 V / 50 Hz parametrierbare, potenzialfreie Sammelstörmeldung + RS-485 (ab VS 90/2) Reflex Servitec Reflexomat Die Schaltungen sind den örtlichen Gegebenheiten anzupassen. Nachspeisewasser Gesamte Kessel- und Anlagenabsicherung Mit Abschalten des Brenners wird das entsprechende Stellglied M über die Temperaturregelung geschlossen, ohne dass eine Fehlzirkulation über den abgesperrten Kessel möglich ist. Die Zusammenführung der Kesselausdehnungsleitung oberhalb der Kesselmitte verhindert Schwerkraftzirkulationen. Bevorzugter Einsatz in Anlagen ohne Mindestkesselrücklauftemperatur (z. B. Bennwertanlagen). Reflexomat und Reflex Servitec die ideale Verbindung! Kombinieren Sie den Reflexomat mit der Servitec Sprührohrentgasung. Sie speist nicht nur nach und befreit das Nachspeisewasser von gelösten Gasen, sondern sorgt auch in der Anlage für nahezu gasfreies Inhaltswasser. So werden Luftprobleme durch freie Gasblasen an Anlagehochpunkten, Umwälzpumpen oder Regelventilen zuverlässig vermieden und Korrosionsproblemen wird wirksam vorgebeugt. Und auch das spricht für die Kombination von Reflexomat und reflex Servitec: Der Druck in dem extrem entgasten, blasenfreien Inhaltwasser wird durch den Reflexomat „weich abgefedert”. Reflex Servitec Vakuum-Sprührohrentgasung 30 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex Variomat Montage Auszüge aus der Montage-, Betriebs- und Wartungsanleitung Lotrechte Aufstellung in einem frostfreien, belüfteten Raum mit Entwässerungsmöglichkeit. Aufstellung der Steuereinheit und der Gefäße vorzugsweise niveaugleich, Steuereinheit auf keinen Fall höher als Gefäße! Gefäße senkrecht aufstellen. Die Druckmessdose zur Niveaumessung ist am vorgesehenen Fuß des VG Grundgefäßes zu montieren. Damit die Niveaumessung nicht beeinträchtigt wird, sind das VG Grundgefäß und das erste VF Folgegefäß stets mit den mitgelieferten Anschlusssets flexibel anzuschließen. Keine starre Befestigung des VG Grundgefäßes am Fußboden. Montage-, Betriebs- und Wartungsanleitung ... und mehr im Internet unter www.reflex.de, im extra Prospekt - und in unserer neuen Reflex pro app! Bei Heizungsanlagen wird die VW Wärmedämmung für das VG Grundgefäß empfohlen. Anschlussleitungen vor Inbetriebnahme spülen! Detail: Einbindung von ’variomat’ Die Funktion der Variomat Entgasung ist nur gewährleistet, wenn die Einbindung des Variomat in einen repräsentativen Hauptstrom des Anlagensystems erfolgt. Folgende Mindestvolumenströme V sind während des Betriebes einzuhalten. Bei einer Spreizung von ∆t = 20 K entspricht dies einer Mindestauslegungsleistung der Abnehmeranlage von Q. V Q Variomat 1 2 m³/h 47 kW Variomat 2-1 Variomat 2-2/35 Variomat 2-2/60 - 95 4 m³/h 2 m³/h 4 m³/h 94 kW 47 kW 94 kW ≥ 500 Hauptvolumenstrom V Pumpenleitung P Teilstrom von Variomat gasarm Je weiter der Abstand der Einbindungen, desto günstiger. Überströmleitung Ü Teilstrom zu Variomat gasreich Achtung Schmutz! − Einbindung der Pumpen- und Überströmleitung in das System so, dass kein Grobschmutz eingetragen wird (siehe Detail). Dimensionierung der Ausdehnungsleitungen. Um das direkte Eindringen von Grobschmutz in den Variomat zu vermeiden, sind die Anschlussleitungen von oben oder, wie dargestellt, als Tauchrohr in die Hauptleitung einzubinden. Die Dimension der Ausdehnungsleitungen ist nach Seite 12 zu wählen. − Wird das reflex Fillset nicht eingebaut, so ist ein Schmutzfänger (Maschenweite 0,25 mm) in die Nachspeiseleitung NS zu installieren. 31 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex Variomat Installationsbeispiele (Allgemeine Hinweise) Einzelabsicherung: Auf Grund der guten Entgasungsleistung von Variomat empfiehlt es sich, zur Minimierung der Schalthäufigkeit, auch bei Einkesselanlagen ein Membran-Druckausdehnungsgefäß (z. B. Reflex N) am Wärmeerzeuger zu installieren. Reflex Fillset (Absperrung, Systemtrenner, Wasserzähler, Schmutzfänger) vorzuschalten. Ist reflex Fillset nicht installiert, so muss ,zumindest zum Schutz des Nachspeisemagnetventiles ,ein Schmutzfänger mit einer Maschenweite ≤ 0,25 mm eingebaut werden. Die Leitung zwischen Schmutzfänger und Magnetventil ist so kurz wie möglich zu halten und zu spülen. Einbindung in die Anlage: Um das Eindringen von Grobschmutz und die Überlastung des Variomat Schmutzfängers zu vermeiden, hat die Einbindung nach dem Schema von Seite 24. zu erfolgen. Die Rohrleitungen der Heizungsanlage und der Trinkwassernachspeisung sind vor der Inbetriebnahme zu spülen. Anschlussleitung für Nachspeisung: Bei direktem Anschluss der Nachspeiseleitung an ein Trinkwassernetz ist Reflex Variomat 1 in einer Einkesselanlage ≤ 350 kW, < 100 °C, Nachspeisung mit Trinkwasser Hinweise für den Praktiker Sie brauchen keine zusätzlichen Kappenventile in die Ausdehnungsleitung zu montieren. Reflex Reflex Fillset mit integriertem Systemtrenner ist bei Anschluss an das Trinkwassernetz vorzuschalten. Einbindung schmutzfrei → S. 31 ≥ 500 tR ≤ 70 °C 25 1) P VG Grundgefäß Ü 15 Trinkwasser NS Reflex Fillset Variomat 1 Kessel- und Anlagenabsicherung Druck halten, entgasen und nachspeisen Die Schaltungen sind den örtlichen Gegebenheiten anzupassen. 32 Anschluss der Nachspeisung direkt an das Trinkwassernetz Bei Ausdehnungsleitungen über 10 m Länge empfehlen wir, die Nennwerte um diese Dimension größer zu wählen, z.B. DN 32 statt DN 20. Siehe auch S. 67 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex Variomat Installationsbeispiele (Hinweise für den Praktiker) Reflex Variomat 1 in einer Fernwärme-Hausstation, Fernwärme-Wasser ist in der Regel bestens als Nachspeisewasser geeignet. Die Wasseraufbereitung kann entfallen. Nachspeisung über FW-Rücklauf Einbindung schmutzfrei → S. 31 Reflex tR ≤ 70 °C, Fernwärmerücklauf ≥ 500 tR ≤ 70 °C 25 1) P VG Grundgefäß bauseits Filter Abstimmung mit dem Wärmelieferanten erforderlich! Anschlussbedingungen beachten! Ü 15 1) NS Variomat 2: Für spezielle Anforderungen, z. B. in der Fernwärme, steht eine Optionskarte mit 6 digitalen Eingangs- und 6 potenzialfreien Ausgangskontakten und Druckund Niveauausgängen über Trennverstärker zur Verfügung. Bitte sprechen Sie uns an. Variomat 1 Drumi SV Anschluss der Nachspeisung an FWRücklauf, mit Wärmelieferanten abstimmen Erzeuger- und Anlagenabsicherung Druck halten, entgasen und nachspeisen Reflex Variomat 2-1 in einer Anlage mit zentraler Rücklaufbeimischung, Nachspeisung über Enthärtungsanlage Variomat ist immer in den Hauptvolumenstrom einzubinden, damit ein repräsentativer Teilstrom entgast werden kann. Bei zentraler Rücklaufbeimischung ist dies die Anlagenseite. Der Kessel erhält dann eine Einzelabsicherung. Reflex T Entspannungstopf Einbindung schmutzfrei → S. 31 ≥ 500 Reflex tR ≤ 70 °C 25 1) VG Grundgefäß Ausdehnungsleitungen über 10 m Länge in DN 32 verlegen. → S. 31/ 67 P Ü 15 NS Trinkwasser Reflex Fillset Wird die Leistungsfähigkeit von reflex Fillset überschritten (kVS = 1 m³/h), dann ist in der Nachspeisezuleitung bauseits alternativ eine entsprechende Anschlussgruppe vorzusehen. Der Filter darf max. eine Maschenweite von 0,25 mm besitzen. → S. 31/ 67 Variomat 2-1 Kesseleinzelabsicherung Anlagenabsicherung Druck halten, entgasen und nachspeisen Anschluss der Nachspeisung über chem. Wasseraufbereitung 2 Pumpen mit Sanftanlauf Elektrohauptschalter lastabhängige Zuschaltung und Störumschaltung 33 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex Variomat Installationsbeispiele (Hinweise für den Praktiker) Reflex Variomat 2-2 in einer Mehrkesselanlage, Bei Wasseraufbereitungsanlagen wird reflex Fillset mit Systemtrenner und Wasserzähler vor der Enthärtungsanlage installiert. Vorlauf > 100 °C, Nachspeisung über Enthärtungsanlage Reflex ET Entspannungstopf Bei Mehrkesselanlagen Einzelabsicherung mit Reflex vorsehen. Mehrere F Folgegefäße können angeschlossen werden. Einbindung schmutzfrei → S. 31 ≥ 500 Reflex P tR ≤ 70 °C Ü 1) NS VF Folgegefäß VG Grundgefäß Verrohrung bauseits Reflex Fillset Trinkwasser Variomat 2-2 2 Pumpen mit Sanftanlauf Elektrohauptschalter lastabhängige Zuschaltung und Störumschaltung Anlagenabsicherung Druck halten, entgasen und nachspeisen Die Schaltungen sind den örtlichen Gegebenheiten anzupassen. 34 Anschluss der Nachspeisung über chem. Wasseraufbereitung Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex Variomat Giga Installationsbeispiele (Hinweise für den Praktiker) Reflex Variomat Giga bis TR ≤ 105 °C mit Hydraulik GH und Steuerung GS 1,1 in einer Mehrkesselanlage, Rücklauftemperatur ≤ 70 °C Zur Minimierung der Temperaturbelastung der Gefäß-membrane, empfiehlt sich die Installation des ’gigamat’ vor der Einbindestelle der Rücklauftemperaturanhebung (in Strömungsrichtung gesehen). tR ≤ 70 °C * NSP * Bei Einsatz von Servitec-Anlagen ist dieser Anschluss zu verschließen, da über die Servitec direkt ins Netz gespeist wird. 230 V parametrierbare, potenzialfreie Sammelstörmeldung GG Grundgefäß GH Hydraulik GS Steuerung Reflex Variomat Giga bis TR ≤ 105 °C mit Hydraulik GH und Steuerung GS 3 in einer Mehrkesselanlage, Rücklauftemperatur > 70 °C mit Servitec Entgasungsstation Bei Mehrkesselanlagen mit hydraulischer Weiche empfiehlt sich, wegen der geringen Temperaturbelastung des Gigamat, die Einbindung der Ausdehnungsleitung auf der Abnehmerseite und eine Kesseleinzelabsicherung. tR > 70 °C V Vor-schaltgefäß Trinkwasser * NSP Enthärtung mit Filter, Wasserzähler und Systemtrenner bauseits Anschluss der Nachspeisung über chem. Wasseraufbereitung Servitec 400 V, fester Anschluss 1 pot.-freie Sammelstörmeldung 6 pot.-freie Einzelmeldungen Trennverstärker für Druck + Niveau 6 digitale Eingänge parametrierbare, potenzialfreie Sammelstörmeldung GF Folgegefäß GG Grundgefäß GH Hydraulik GS Steuerung Bei Gigamat erfolgt die Mindestdruckabsicherung PAZ über ein zusätzliches Magnetventil, welches vom stationseigenen Mindestdruckbegrenzer geschaltet wird. Gigamat Anlagen werden meist in gößeren Leistungsbereichen eingesetzt. Hier (RL > 70 °C) empfehlen wir den Einsatz von Reflex Servitec Sprührohrentgasungen zum aktiven Korrosionsschutz, als zentrale „Netzentlüftungsstelle“ und zur zentralen Nachspeisung. Reflex Servitec Vakuum-Sprührohrentgasung Standardausführung 35 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex Variomat Giga Installationsbeispiele (Hinweise für den Praktiker) Reflex Variomat Giga über TR > 105 °C ohne Entgasungsfunktion (RL > 70 °C) mit BoB 72 h nach TRD 604 Bl. 2 Reflex Fillset Reflex V Vorschaltgefäß Trinkwasser Bis Leistungen von 30 MW steht ein standardisiertes Programm, auch für den Einsatz in Anlagen über 105 °C mit BoB-Betrieb nach TRD 604 Bl. 2, DIN EN 12952 und 12953 zur Verfügung. Die Auswahl des Gigamat und der entsprechenden Zubehörtechnik erfolgt durch die ReflexProduktmanager. BoB Neben der Druckhaltung PIS und Drucksicherung PAZ ist eine Temperatursicherung TAZ integriert, die bei Überschreiten einer eingestellten Temperatur (in der Regel > 70 °C) die Sicherheitsschaltung auslöst. BoB-Rohr GG Grundgefäß GH Hydraulik Die Schaltungen sind den örtlichen Gegebenheiten anzupassen. 36 GS Steuerung Ausgang BoB, Einbindung in die Sicherheitskette des Wärmeerzeugers Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex Variomat Giga - Das individuelle Sonderprogramm (mit TÜF-Prüfung) Reflex Variomat Giga Sonderprogramm an einem Beispiel mit Mitteldruckhaltung erläutert Mittel-, Saug-, Enddruckhaltung PIS Das Reflex Variomat Giga Sonderprogramm wird ganz individuell sauf Ihre Bedürfnisse und Ansprüche zugeschnitten. Reflex Insbesondere bei komplizierten Netzdruckverhältnissen kann es erforderlich werden, statt der klassischen Saugoder Enddruckhaltung die Mitteldruckhaltung anzuwenden. s.S. 27 reflex V Vorschaltgefäß Mindestdrucküberwachung PAZ Sicherheitskette Bei Unterschreitung des Mindestbetriebsdruckes am bauteilgeprüften Mindestdruckbegrenzer PAZ wrid das elektrische Stellglied in der Überströmleitung geschlossen und die Wärmeerzeugung abgeschaltet. Der Mindestdruckbegrenzer ist auf der Ausdehnungsleitung, bei Mitteldruckhaltung in der Mitteldruckhaltung, zu montieren. Wasseraufbereitung rote Signallinien =Sicherheitsschaltung mit Abschaltung der Wärmeerzeugung LAZ + Betrieb nach TRD 604 Bl. 2 Bei Anlagen > 105 °C mit beaufsichtigungsfreiem Betrieb wird der Wasserstand in den Ausdehnungsgefäßen mit zusätzlichen bauteilgeprüften Wasserstandssonden überwacht. TAZ + Temperaturüberwachung Bei Anlagen > 105 °C wird nach dem Vorschaltgefäß ein Sicherheitstemperaturbegrenzer TAZ eingebaut, der in die Sicherheitskette eingebunden wird. 37 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Reflex Variomat Giga - Das individuelle Sonderprogramm (mit TÜF-Prüfung) Reflex Gigamat Sonder-Steuereinheit mit elektrischen Überströmventilen, elektrischem Stellglied und SPS Aus unseren Referenzen Flughafen Berlin-Schönefeld Heizwerk Langwasser Heizwerk Tillsill Ulsan Korea Mercedes Benz, München Neue Messe München Salzburg 38 50 MW - 140 °C 205 MW - 170 °C 40 MW - 120 °C 32 MW - 160 °C 120 MW - 150 °C 10 MW - 110 °C 160 MW - 135 °C Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Trinkwasser ist ein Lebensmittel! Ausdehnungsgefäße in Trinkwasserinstallationen müssen deshalb den besonderen Anforderungen der DIN 4807 T5 entsprechen. Es sind nur durchströmte Gefäße zulässig. Wassererwärmungsanlagen Berechnung Nach DIN 4807 T5. → siehe Formblatt S. 25. Schaltung Lt. nebenstehender Skizze. Das Sicherheitsventil ist in der Regel unmittelbar am Kaltwassereintritt des Wassererwärmers zu installieren. Bei Refix DD und DT darf das Sicherheitsventil in Strömungsrichtung gesehen auch unmittelbar vor der Durchströmungsarmatur eingebaut werden, wenn folgende Bedingungen eingehalten werden: Refix DD mit T-Stück: Rp ¾ max. 200 l Wassererwärmer Rp 1 max. 1.000 l Wassererwärmer Rp 1¼ max. 5.000 l Wassererwärmer Refix DT Durchströmungsarmatur Rp 1¼ max. 5.000 l Wassererwärmer Stoffwerte n, pD In der Regel Ermittlung zwischen Kaltwassertemperatur 10 °C und max. Warmwassertemperatur 60 °C. Vordruck p0, Mindestbetriebsdruck Der Mindestbetriebsdruck bzw. Vordruck p0 im Ausdehnungsgefäß muss mind. 0,2 bar unter dem minimalen Fließdruck liegen. Je nach Entfernung zwischen dem Druckminderer und dem Refix sind Vordruckeinstellungen von 0,2...1,0 bar unter dem Einstelldruck des Druckminderers erforderlich. V· V·S pa pSV V p0 n VSp eingestellten Vordruck auf dem Typenschild eintragen Anfangsdruck pa Er ist identisch mit dem Einstelldruck des Druckminderers. Druckminderer sind nach DIN 4807 T5 vorgeschrieben, um einen stabilen Anfangsdruck und damit die volle Aufnahmefähigkeit des Refix zu erreichen. Ausdehnungsgefäß In Anlagen mit Trinkwassernutzung nach DIN 1988 dürfen nur durchströmte Refix-Gefäße nach DIN 4807 T5 eingesetzt werden. Bei Nichttrinkwasser sind Refix mit einem Anschluss ausreichend. 39 Druckhaltesysteme Trinkwassersysteme Refix in Wassererwärmungsanlagen pa V pSV V p0 n S VSp Objekt: Ausgangsdaten Speichervolumen Heizleistung Wassertemperatur im Speicher VSp Q tWW = .......... Liter = .......... kW = .......... ° C Einstelldruck Druckminderer Einstellung Sicherheitsventil Spitzendurchfluss pa pSV V· S = .......... bar = .......... bar = .......... m³/h entsprechend Reglereinstellung 50...60 °C → S. 6 prozentuale Ausdehnung n n = .......... % Reflex-Empfehlung: pSV = 10 bar Auswahl nach dem Nennvolumen Vn Vordruck Nennvolumen p0 = Einstelldruck Druckminderer pa p0 = .................................................. – .............. = ............. bar n x (pSV + 0,5)(p0 + 1,2) = VSp 100 x (p0 + 1)(pSV - p0 - 0,7) = .................................................. – .............. = ............. Liter gewählt nach Prospekt = ............. Liter Vn Vn – (0,2...1,0 bar) p0 = .......... bar ∆p = .......... bar Auswahl nach dem Spitzenvolumenstrom Vs Ist das Nennvolumen des Refix ausgewählt, muss bei durchströmten Gefäßen geprüft werden, ob der Spitzenvolumenstrom Vs, der sich aus der Rohrnetzberechnung nach DIN 1988 ergibt, am Refix durchgesetzt werden kann. Ist dies der Fall, ist beim Refix DD ggf. statt eines Gefäßes 8–33 Liter ein Refix DT 60 Liter für einen größeren Durchfluss einzusetzen. Alternativ kann auch ein Refix DD mit einem entsprechend größeren T-Stück verwendet werden. empf. max. Spitzenvolumenstrom V·S* Flowjet T-Stück VS V VS V Duo-Anschluss Refix DD 8 – 33 Liter mit oder ohne Flowjet Durchgang T-Stück Rp ¾ = Standard T-Stück Rp 1 (bauseits) Refix DT 60 – 500 Liter mit Flowjet Rp 1¼ tatsächl. Druckverlust bei Volumenstrom V· ∆p = 0,03 bar ≤ 2,5 m³/h ≤ 4,2 m³/h ( V2,5[m³/h] m³/h ) 2 vernachlässigbar ≤ 7,2 m³/h ∆p = 0,04 bar ( V7,2[m³/h] m³/h ) 2 Refix DT 80 – 3.000 Liter Duo-Anschluss DN 50 ≤ 15 m³/h ∆p = 0,14 bar ( V15[m³/h] m³/h ) 2 Duo-Anschluss DN 65 ≤ 27 m³/h ∆p = 0,11 bar ( V27[m³/h] m³/h ) 2 Duo-Anschluss DN 80 Duo-Anschluss DN 100 Refix DE, DC (nicht durchströmt) ≤ 36 m³/h ≤ 56 m³/h unbegrenzt G = .......... vernachlässigbar ∆p = 0 * ermittelt für eine Geschwindigkeit von 2 m/s Ergebniszusammenstellung Refix DT ........... Liter Refix DD Refix DT ........... ........... Liter, Liter 40 Nennvolumen Vordruck G = .......... (Standard Rp ¾ beiliegend) Vn ............ Liter p0 ............ bar Vordruck 0,2...1,0 bar unter Druckminderer einstellen (je nach Entfernung zwischen Druckminderer und Refix) Druckhaltesysteme Trinkwassersysteme Refix in Wassererwärmungsanlagen Installationsbeispiele (Allgemeine Hinweise / Hinweise für den Praktiker) Zitate DIN 4807 T5: „Zur Durchführung einer Wartung und Überprüfung des Gasvordruckes ... ist eine ... gesicherte Absperrarmatur mit Entleerungsmöglichkeit einzubauen.“ „Zum sicheren Dauerbetrieb ... muss mindestens einmal jährlich eine Wartung mit Überprüfung des eingestellten Vordruckes erfolgen.“ Vordruck p0 des Refix 0,2 ... 1 bar unter dem Einstellwert des Druckminderers einstellen. Refix DD, DT 60 - 500 mit Flowjet Durchströmungsarmatur WW Die Komplettlösung mit ’flowjet’ Durchströmungsarmatur Vorteil: mit Flowjet montieren Sie einfach und DINgerecht. Absperrbarkeit, Entleerbarkeit und Durchströmung des Refix sind gewährleistet. 1 2 1 4 3 Refix DD oder Refix DT 60 - 500’ Flowjet Durchströmungsarmatur bei Refix DD optional als Zubehör: Standard mit T-Stück Rp ¾, V ≤ 2,5 m³/h bei T-Stück Rp 1, V ≤ 4,2 m³/h bei Refix DT 60 - 500’ mit Flowjet: Standard mit Rp 1¼, V ≤ 7,2 m³/h Reflex Wandhalterung für 8-25 Liter 3 (33 l mit Laschen, DT mit Füßen) V 2 4 Refix DD ohne Flowjet Durchströmungsarmatur WW Ohne Flowjet Durchströmungsarmatur muss bei Wartungsarbeiten die Zuleitung zum Wassererwärmer abgesperrt und das Refix DD über eine bauseitige Armatur entleert werden. Refix DD 1 2 3 1 Ein Sicherheitsventil darf in Strömungs- richtung auch vor Refix DD oder DT5 mit Flowjet eingesetzt werden, sofern der Nenndurchmesser des erforderlichen SV ≤ der nachfolgenden Speicherzulei- tung ist. T-Stück Rp ¾,V ≤ 2,5 m³/h bei T-Stück Rp 1, V ≤ 4,2 m³/h Reflex Wandhalterung für 8 - 25 Liter (33 l mit Laschen) 3 V 2 Refix DT mit Duo-Anschluss Für die Absperrung und Entleerung des Refix DT mit Duo-Anschluss sind zusätzliche Armaturen notwendig. WW V Das Sicherheitsventil ist unabsperrbar am Kaltwassereintritt des Speichers zu installieren. 41 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Druckerhöhungsanlagen (DEA) Berechnung Nach DIN 1988 T5, Technische Regeln für Trinkwasserinstallationen, Druckerhöhung und Druckminderung. → siehe Formblatt S. 43 Versorgungsleitung Schaltung Auf der Vordruckseite einer DEA entlasten Refix Ausdehnungsgefäße die Anschlussleitung und das Versorgungsnetz. Der Einsatz ist mit dem Wasserversorgungsunternehmen abzustimmen. Refix DT Auf der Nachdruckseite einer DEA wird durch den Einbau von Refix, insbesondere bei kaskadengesteuerten Anlagen, die Schalthäufigkeit verringert. Versorgungsleitung Vordruck p0, Anfangsdruck pa Der Mindestbetriebsdruck bzw. Vordruck p0 im Refix muss ca. 0,5 ... 1 bar unter dem min. Versorgungsdruck bei Einbau auf der Saugseite und 0,5 ... 1 bar unter dem Einschaltdruck auf der Druckseite einer DEA eingestellt werden. Da der Anfangsdruck pa mindestens um 0,5 bar über dem Vordruck liegt, ist immer eine ausreichende Wasservorlage vorhanden, eine wichtige Voraussetzung für einen verschleißarmen Betrieb. In Anlagen mit Trinkwassernutzung nach DIN 1988 dürfen nur durchströmte Refix-Gefäße nach DIN 4807 T5 eingesetzt werden. Bei Nichttrinkwasser sind Refix mit einem Anschluss ausreichend. Refix DT Refix DT Versorgungsleitung Auch der beidseitige Einbau bei DEA kann erforderlich werden. Refix DT eingestellten Vordruck auf dem Typenschild eintragen 42 Druckhaltesysteme Heiz- und Kühlkreisläufe Refix in Druckerhöhungsanlagen (DEA) Objekt: Schaltung: Refix auf der Vordruckseite der DEA Einbau: nach Abstimmung mit dem zuständigen Wasserversorgungsunternehmen (WVU) Notwendigkeit: dann gegeben, wenn nachfolgende Kriterien nicht eingehalten werden - bei Ausfall einer Pumpe der DEA darf sich die Strömungsgeschwin digkeit in der Anschlussleitung der DEA nicht mehr als 0,15 m/s ändern - bei Ausfall aller Pumpen nicht mehr als 0,5 m/s - während der Pumpenlaufzeit darf der Mindestversorgungsdruck pminV um nicht mehr als 50 % unterschritten werden und muss mindestens 1 bar betragen V DEA pE = Einschaltdruck pA = Ausschaltdruck VmaxP = max. Förderstrom der DEA zum Abnehmer maxP Ausgangsdaten: min. Versorgungsdruck max. Förderstrom pminV VmaxP Vordruck p0 p0 = .......... bar = .......... m³/h Refix DT Refix DT max. Förderstrom mit Duo-Anschluss Vn / Liter V̇maxP / m³/h Vn / Liter ≤7 300 300 Auswahl nach > 7 ≤ 15 500 600 DIN 1988 T5 > 15 --800 = min. Versorgungsdruck – 0,5 bar = ..................................... – 0,5 bar = ............ bar Vn = .......... Liter p0 = .......... bar Schaltung: Refix auf der Nachdruckseite der DEA - zur Begrenzung der Schalthäufigkeit bei druckgesteuerten Anlagen max. Förderhöhe der DEA Hmax = .......... mWs max. Versorgungsdruck pmaxV = .......... bar Einschaltdruck pE = .......... bar Ausschaltdruck pA = .......... bar max. Förderstrom VmaxP = .......... l/h Schalthäufigkeit s = .......... 1/h Pumpenanzahl n = .......... Pel = .......... kW elektrische Leistung vom Versorgungsder stärksten Pumpe DEA pE = Einschaltdruck pA = Ausschaltdruck V̇maxP = max. Förderstrom der DEA zum Abnehmer anschluss s - Schalthäufigkeit Pumpenleistung Nennvolumen 1/h kW 20 ≤ 4,0 15 ≤ 7,5 10 ≤ 7,5 pA + 1 (pA - pE) x s x n Vn = 0,33 x VmaxP Vn = 0,33 x ......................... x ............................ Vn = .......... Liter p0 = .......... bar Vn = .......... Liter pmax = .......... bar = ............ Liter - zur Speicherung der Mindestbevorratungsmenge Ve zwischen Ein und Aus der DEA Einschaltdruck Ausschaltdruck Vordruck Refix Bevorratungsmenge pE pA p0 Ve = .......... bar = .......... bar = .......... bar → Reflex-Empfehlung: p0 = pE - 0,5 bar = .......... l Nennvolumen Vn = Ve Vn = ................................... (pE + 1) (pA + 1) (p0 + 1) (pA - pE) Kontrolle zul. Betriebsüberdruck pmax ≤ 1,1 pzul Hmax [mWs] 10 pmax = pmaxV + bar Ergebniszusammenstellung Refix DT ........... Liter mit Duo-Anschluss DN 50 ........... Liter Refix DT ........... Liter 10 bar 10 bar 16 bar x ............................ gewählt nach Prospekt = ............ Liter = ............ Liter = ............................ = ............ bar Nennvolumen Nutzvolumen Vordruck Vn V0 p0 ............ Liter ............ Liter ............ Liter 43 Nachspeise- und Entgasungssysteme Nachspeise- und Entgasungsanlagen können den Anlagenbetrieb automatisieren und einen wesentlichen Beitrag zur Betriebssicherheit leisten. Während bei Variomat Druckhaltestationen die Nachspeisung und Entgasung bereits integriert ist, werden sie bei Reflex Membran-Druckausdeh nungsgefäßen sowie bei Reflexomat und Variomat Giga Druckhaltestationen beigestellt. Fillcontrol Nachspeisestationen sorgen immer für ausreichend Wasser im Ausdehnungsgefäß, eine elementare Voraussetzung für die Funktion. Gleichzeitig erfüllen sie die Anforderungen der DIN EN 1717 und der DIN 1988 für sicheres Nachspeisen aus Trinkwassernetzen. Reflex Servitec Entgasungsstationen können nicht nur nachspeisen, sondern Anlagen auch zentral entlüften und entgasen. Unsere gemeinsamen Untersuchungen mit der Technischen Universität Dresden haben bestätigt, dass dies gerade bei geschlossenen Anlagen erforderlich ist. Messungen ergaben im Netzinhaltswasser z. B. Stickstoffkonzentrationen zwischen 25 und 45 mg/Liter. Das liegt bis zum 2,5-Fachen über der natürlichen Beladung von Trinkwasser. → S. 54 Übersicht Reflex Nachspeisesysteme Nachspeisearmaturen automatische Nachspeisesysteme Fillset Compact Fillset Fillset Impuls X X X 1,5 m3/h 1,5 m3/h 1,5 m3/h Pumpe – – integrierte Absperrung X DVGW-geprüfte Systemtrennung KVS Wandhalterung Fillcontrol Plus Compact Fillcontrol Auto Compact X 5 Ltr. Netztrenn behälter 1,4 m3/h 0,4 m3/h 0,18 m3/h 0,18 m3/h – – – 8,5 bar 8,5 bar X X X X X X X X X Störmeldung Auswertung Wasserenthärtung 44 X Fillcontrol Auto X Zeit-, Zyklenoder Gesamt mengenabhängig Level-Control an Druckhalte systemen Automatische Nachspeisung Wasserzähler Fillcontrol Plus automatische Nachspeisesysteme mit Pumpe Zeit-, ZyklenZeit-, Zyklenoder Gesamt oder Gesamt mengenabhängig mengenabhängig Level-Control Level-Control an Druckhalte an Druckhalte systemen systemen Magcontrol druckabhängig Magcontrol druckabhängig Magcontrol druckabhängig Magcontrol druckabhängig X X X X mit Kontakt wasserzähler mit Kontakt wasserzähler Kontakt wasserzähler mit Kontakt wasserzähler Nachspeise- und Entgasungssysteme Nachspeisesysteme Der Systemdruck wird im Display angezeigt und in der Steuerung überwacht. Bei Unterschreitung des Anfangsdruckes p < p0 + 0,3 bar wird kontrolliert nachgespeist. Störungen werden angezeigt und können über einen Meldekontakt weitergeleitet werden. Bei Nachspeisung aus dem Trinkwassernetz ist bei Verwendung von Reflex das Reflex Fillset vorzuschalten. Die fertige Kombination aus beidem bietet für geringere Nachspeisemengen, zusätzlich mit integriertem Druckminderer, die Reflex Fillcontrol. Der Druck unmittelbar vor der Nachspeisung muss mindestens 1,3 bar über dem Vordruck des MAG liegen. Die Nachspeisemenge V kann aus dem kVS-Wert ermittelt werden. Fillset Fillcontrol Plus Fillcontrol Compact Nachspeisemenge V≈ p* ≥ p0 + 1,3 bar p* ≥ p0 + 1,3 bar V MAG z. B. Reflex N 230 V p0= Gasvordruck = Mindest betriebsdruck Sammelstörmeldung V 230 V Sammelstörmeldung Schema Fillcontrol Plus Einbindung in Kreislauf nahe MAG bauseits Schema Fillcontrol Compact p* - (p0 + 0,3) x kVS Einstellwerte p0 = ........... bar pSV = ........... bar Fillcontrol Fillcontrol Plus Fillcontrol Plus + Fillset kVS 0,4 m³/h 1,4 m³/h 0,7 m³/h * p = Überdruck unmittel bar vor der Nach speisestation in bar Fillcontrol Auto Fillcontrol Auto ist ein Nachspeisesystem mit einer Pumpe und einem offenen Sammelbehälter (Netztrennbehälter) als Systemtrennung zum Trinkwassernetz nach DIN 1988 bzw. DIN EN 1717. Fillcontrol Auto wird in der Regel dann eingesetzt, wenn der Frischwasserzulaufdruck p für die direkte Nachspeisung ohne Pumpe zu gering ist oder zur Netztrennung zum Trinkwassernetz ein Zwischenbehälter gefordert wird. Die Förderleistung liegt zwischen 120 und 180 l/h bei einer max. Förderhöhe von 8,5 bar. Fillcontrol Auto 45 Nachspeise- und Entgasungssysteme Kombinationsvarianten (Hinweise für den Praktiker) alternativ optional Membran-Druckausdehnungsgefäße Reflex Softmix Reflex Fillset Compact → S. 47 z. B. Reflex Reflex Fillsoft Reflex Fillmeter Reflex Externer Drucksensor Reflex Fillcontrol → S. 48 Reflex Softmix Reflex Magcontrol Reflex Fillset → S. 47 Reflex Druckhalte- oder Entgasungsstationen Reflex Fillsoft Reflex Fillcontrol Auto Compact mit druckabhängiger Steuerung in einer Anlage mit MAG hand stop quit ok zur Anlage auto menu PIS Frischwasser Abwasser bauseits Einbindung in Kreislauf nähe MAG Reflex Fillcontrol Auto Compact wird bei Anlagen mit Druckausdehnungsgefäßen (MAG), z. B. Reflex, auf „druckabhängige Steuerung“ eingestellt. Die Nachspeisung erfolgt dann bei Fülldruckbzw. Anfangsdruckunterschreitung im MAG. Die Einbindung der Nachspeiseleitung muss in der Nähe des MAG erfolgen. DN 15 bis 10 m Anschlussleitung DN 20 über 10 m Anschlussleitung DN * Reflex Fillcontrol Auto Compact mit niveauabhängiger Steuerung in einer Anlage mit Kompressordruckhaltung Winkelmann + Pannhoff GmbH + Co. KG Gersteinstraße 19 D-59227 Ahlen/Westf. Typ Temp. Inhalt/ltr. Betriebsüberdruck Farb-Nr. Vordruck werkss. Baujahr Vordruck bauseitig Bauartzul.kennz. hand stop quit ok zur Anlage auto menu Reflex Fillcontrol Auto Compact wird bei Anlagen mit pumpen- oder kompressorgesteuerten Druckhaltestationen, z. B. Reflex Gigamat, Reflex Reflexomat auf „niveauabhängige Steuerung“ eingestellt. Die Nachspeisung erfolgt dann in Abhängigkeit vom Füllstand LS im Ausdehnungsgefäß der Druckhaltestation. Dafür steht ein 230 V Eingang am Fillcontrol Auto zur Verfügung. PIS Frischwasser LS 46 Abwasser bauseits DN * Die Schaltungen sind an die örtlichen Gegebenheiten anzupassen. DN 15 bis 10 m Anschlussleitung DN 20 über 10 m Anschlussleitung Nachspeise- und Entgasungssysteme Reflex Fillsoft Enthärtungsarmatur (Technische Daten / Hinweise für den Praktiker) reflex ’fillsoft’ ergänzt in idealer Weise die Reflex Nachspeisesysteme, so dass Füll- und Ergänzungswasser kontrolliert und aufbereitet in die Anlage gespeist werden. Mittels eines hocheffizienten Na-Ionentauschers werden die Anforderungen der VDI 2035 Bl.1 „Vermeidung von Schäden in Warmwasser-Heizungsanlagen” erfüllt. Der ph-Wert wird bei diesem Verfahren nicht beeinflusst. 600 mm Technische Daten zul. Betriebsüberdruck zul. Betriebstemperatur Kapazität - Fillsoft I - Fillsoft II Anschluss Eintritt Austritt Gewicht - Fillsoft I - Fillsoft II : 8 bar : 40 °C : 6.000 l x °dH : 12.000 l x °dH : Rp ½ : Rp ½ 130 mm 380 mm : 4,1 kg : 7,6 kg Fillsoft II Reflex Fillsoft mit Reflex Fillmeter in einer Anlage mit Druckausdehnungsgefäß 260 mm Fillsoft I Hinweise für den Praktiker Reflex Fillmeter mit Laufzeitüberwachung macht ein Anlagenbuch überflüssig Reflex Softmix für die Realisierung von gewünschten Wasserhärten Reflex Gesamthärtemessbesteck zur Bestimmung der regionalen Wasserhärte Reflex Reflex Fillmeter 000 3 Σm bauseits Reflex Fillsoft Trinkwasser Reflex Fillset Die Schaltungen sind den örtlichen Gegebenheiten anzupassen. 47 Enthärtungssysteme Wasserhärte Die Notwendigkeit, Wärmeerzeugungsanlagen (Heizkessel und Wärmeübertrager) vor Kalk ablagerungen zu schützen, ist unter anderem abhängig von der Gesamtwasserhärte des verwendeten Füll- und Ergänzungswassers. Als Bemessungsgrundlage dienen primär die VDI 2035, Blatt 1 und die Angaben der Wärmeerzeugerhersteller. Notwendigkeit: VDI 2035, Blatt 1; Anforderungen an das Füll- und Ergänzungswasser Die Notwendigkeit, Kalkablagerungen zu vermeiden, nimmt durch die kompakte Bauweise der modernen Wärmeerzeuger permanent zu. Große Heizleistungen bei kleinen Wasserinhalten ist hier der aktuelle Trend. Die im Dezember 2005 erneuerte VDI 2035, Blatt 1 nimmt sich jetzt noch gezielter dieses Themas an und will mit ihren Empfehlungen möglichen Schäden vorbeugen. Kalkbildung: Ca²+ + 2HCO3- → CaCO3 + CO2 + H2O Der Ort, erforderliche Maßnahmen sinnvoll einzuleiten, ist die Füll- und Nachspeiseleitung des Heizsystems. Entsprechende Systeme zur automatischen Nachspeisung sollten einfach gemäß den notwendigen Anforderungen ergänzt werden. Gruppe Gesamtheizleistung 1 < 50 kW 2 3 4 50 - 200 kW 200 - 600 kW > 600 kW Gesamthärte [°dH] in Abhängigkeit des spez. Anlagenvolumens vA (Anlagenvolumen/kleinste Einzelheizleistung) < 20 l/kW ≥ 20 l/kW und < 50 l/kW ≥ 50 l/kW ≤ 16.8 °dH ≤ 11.2 °dH < 0.11 °dH ≤ 11.2 °dH ≤ 8.4 °dH < 0.11 °dH ≤ 8.4 °dH ≤ 0.11 °dH < 0.11 °dH < 0.11 °dH < 0.11 °dH < 0.11 °dH bei Umlaufheizern Gesamtheizleistung Die Summe aller Wärmeerzeugereinzelleistungen. Ausgangsdaten Wärmeleistung leistungsspezifisches Anlagenvolumen leistungsspezifischer Wärmeerzeugerinhalt Umlaufwasserheizer oder Geräte mit elektrischen Heizelementen vK < 0,3 l/kW Kleinste Einzelheizleistung Dies ist die geringste Heizleistung eines einzelnen Wärmeerzeugers in einem Verbund von mehreren Wärmeerzeugern. Leistungsspezifisches Anlagenvolumen Der gesamte Wasserinhalt des Systems incl. der Wärmeerzeuger bezogen auf die kleinste Einzelheizleistung. Leistungsspezifisches Kesselvolumen Der Kennwert aus Wärmeerzeugerinhalt bezogen auf dessen Wärmeleistung. Je kleiner der Wert, umso größere Schichtdicken sind bei Kalkausfällungen im Wärmeerzeuger zu erwarten. Regionale Gesamtwasserhärte Am praktikabelsten ist oftmals, Wasser als Füll- bzw. Ergänzungswasser in die Systeme zu speisen, welches als Trinkwasser aus dem öffentlichen Versorgungssystem kommt. Der örtliche Kalkgehalt bzw. die regionale Wasserhärte kann sehr verschieden sein und schwankt manchmal auch innerhalb einer Region. Die regionale Wasserhärte ist beim Wasserversorger zu erfragen oder kann mittels selbst angewendetem Test (Reflex Gesamthärtemessbesteck) vor Ort ermittelt werden. Daraus leiten sich die erforderlichen Maßnahmen ab. Die Wasserhärte wird üblicherweise in °dH angegeben. 1 °dH entspricht 0,176 mol Erdalkalien/m³ oder umgekehrt entspricht 1 mol Erdalkalien/m³ 5,6 °dH. 48 Reflex Gesamthärtemessbesteck zur selbstständigen Ermittlung der örtlichen Gesamtwasserhärte Enthärtungssysteme Enthärtungsverfahren Es gibt verschiedene Verfahren, um die Härtebildner zu entfernen oder unwirksam zu machen: Kationentauscher Mittels Kationenaustausch werden die Kalzium- und Magnesiumionen im Füllwasser gegen Natriumionen getauscht und Kalzium und Magnesium verbleiben im Kationentauscher. So gelangen die Härtebildner nicht mehr ins Heizungssystem. Dieses Verfahren hat keinen Einfluss auf den pH-Wert des Füllwassers und die Leitfähigkeit verändert sich ebenfalls nicht. Konstruktiv wird beim Kationentauscher das Füll- und Ergänzungswasser einfach über einen mit Natriumionen angereicherten Kunststoff geleitet und der chemische Prozess des Ionentauschs läuft dann selbstständig ab. Entkarbonisierung Bei der Entkarbonisierung werden die Hydrogenkarbonationen entfernt bzw. es bildet sich zusammen mit einem Wasserstoffion Kohlensäure. Die härtebildenden Kationen des Magnesiums und Kalziums werden an die Kationentauschermasse gebunden und so entfernt. Durch die entstehende Kohlensäure verändert sich der pH-Wert des Wassers und der Salzgehalt wird reduziert. Um dies auszugleichen, wird ein Basentauscher nachgeschaltet. Die auch nach dem Ionentauschprinzip arbeitende Entkarbonisierung wird dort eingesetzt, wo man den Salzgehalt des Wassers definitiv reduzieren muss (z. B. Dampferzeuger). Entsalzung Wie der Name schon sagt, wird bei der Entsalzung ein Teil der salzbildenden An- und Kationen entfernt. Bei der sogenannten Vollentsalzung sind es im Prinzip alle (VE-Wasser). Es gibt zwei Verfahren, die bevorzugt eingesetzt werden. Zum einen wird auch wieder das Ionenaustauscher verfahren in einem Mischbettaustauscher angewendet. Zum anderen die Umkehrosmose, in der die Salze durch eine Membran aus dem Wasser entfernt werden. Dieses Verfahren ist apparatetechnisch und energetisch aufwendig und eher für große Wassermengen bestimmt. Eine pH-Wert-Anpassung in der Anlage ist bei der Verwendung von VE-Wasser dringend vorzusehen. Härtestabilisierung Unter Härtestabilisierung versteht man eine Behandlung des Wassers, welche die Kalkabscheidung derart beeinflusst, dass es nicht zur Steinbildung kommt. Zwei Verfahren lassen sich dort benennen. Zum einen dosiert man Polyphosphate und unterdrückt somit die Kalkbildung, vermeidet diese jedoch nicht vollständig. Es kann sich Schlamm bilden (Kalkfällung im Wasser), weil der Karbonationenanteil nicht reduziert wird. Bei diesem Verfahren ist chemischer Sachverstand, Überwachung und Regelmäßigkeit gefragt. Zum anderen ist unter dem Oberbegriff der physikalischen Wasserbehandlung ein Verfahren anzuführen, das die Bildung von stabilisierenden Kristallkeimen, z. B. mittels Magnetfeldern, einsetzt und dabei ohne jegliche Chemie auskommt. Das zuletzt genannte Verfahren ist nach wie vor in seiner Wirksamkeit umstritten. 49 Enthärtungssysteme Enthärtungspraxis Für Heizungsanlagen im kleinen und mittleren Leistungsbereich ist das Verfahren der Enthärtung mittels Kationentauscher das Mittel der Wahl um sich vor Kalkablagerungen im Wärmeerzeuger zu schützen. Es ist preiswert und einfach in der Anwendung und passt am besten zu den Anforderungen. Enthärten mit dem Reflex Fillsoft-Kationentauscher Enthärtung mit Kationentauscher in der Füll- und Nachspeiseleitung Voll- oder teilenthärtetes Wasser ist je nach Anforderung mit dem passend gewählten Reflex Fillsoft Kationentauscher zu produzieren. Füll- und Ergänzungswasser Der Begriff aus der VDI 2035 Bl. 1 steht für das Wasser und die Menge, die zur kompletten Neubefüllung einer Anlage bzw. während des Betriebs zugeführt werden müssen. Weichwasser Darunter versteht man Wasser, welches von den Härtebildnern Kalzium und Magnesium befreit wurde, wodurch es nicht mehr zur Kalkbildung kommen kann. Ein spezifischer Kennwert für die Menge Weichwasser, die ein Enthärtungssystem erzeugen kann, ist die Weichwasserkapazität Kw [l*°dH]. Nicht immer soll oder muss das Füll- und Ergänzungswasser komplett enthärtet werden. Nicht völlig von den Härtebildnern befreites Wasser bezeichnet man auch als teilenthärtet. Typ Weichwasserkapazität KW [l* °dH] 6.000 12.000 Fillsoft I Fillsoft II kVS [m³/h] 0,4 0,4 Fillsoft I Vmax [l/h] 300 300 Fillsoft II PI 000 m3 bauseits FS Softmix Schema Fillsoft I + Fillset Compact Reflex Softmix realisiert teilenthärtetes Wasser PIS 000 3 m fill Fillmeter nsp 012 bar magcontrol info auto 00000252 l hand stop quit ok auto menu Schema Fillcontrol Plus + Fillsoft II + Fillmeter + Fillset Compact 50 Reflex Fillmeter überwacht die Kapazität der Fillsoft Enthärtungssysteme Reflex Fillsoft Objekt: Ausgangsdaten Wärmeerzeuger Wärmeleistung Wasserinhalt Wasserinhalt bekannt QK VW VA 1 = .......... kW = .......... Liter = .......... Liter 2 3 4 .......... kW .......... kW .......... kW .......... l .......... l .......... l → S. 6 Wasserinhalt näherungsweise vA = f (tV, tR, Q ges) Q ges = .......... Q min = .......... kW kW VA = .......... Liter Q min = kleinster Wert von Q K Spezifische Kennwerte Leistungsspezifischer vK Kesselwasserinhalt Leistungsspezifischer vA Anlageninhalt = VK = QK VA = = Q min vK = .......... l/kW = .......... l / kW vA = .......... l/kW = .......... l / kW prüft, ob es sich um einen Umlaufwassererhitzer handelt (< 0,3 l/kW) Wasserhärte Regionale Gesamtwasserhärte GHIst = .......... °dH Sollgesamtwasserhärte GHS Weichwasserkapazität von: Fillsoft I KW Fillsoft II KW Fillsoft FP KW = .......... °dH Info über WVU oder Selbstbestimmung → S. 30 → Tabelle S. bzw. Angaben WE-Hersteller = 6.000 l * °dH = 12.000 l * °dH = 6.000 l * °dH/Stück GHIst = .........°dH GHS = ..........°dH Enthärtung ist erforderlich, wenn GHIst > GHS KW = .......... l*°dH Mögliche Füll- und Ergänzungswassermengen mögliche Füllwassermenge (verschnitten) VF = VN mögliche Nachspeisewassermenge KW = (GHIst - GHS) = = = erforderliche Patronenanzahl für Anlagenfüllung VN KW (GHIst - 0,11 °dH) Liter für GHIst > 0,11 °dH VN = .......... Liter n¹) = .......... Liter VN = .......... Liter = ... VA (GHIst - GHS) = KW = = ... = n * 6.000 l °dH - (VA * (GHIst - GHS)) (GHIst - 0,11 °dH) mögliche Restnachspeisemenge nach Füllvorgang VF = .......... = ... = n für GHIst > GHS = für GHIst > 0,11 °dH ¹) Patronenanzahl n auf ganze Zahl aufrunden = ... Ergebniszusammenstellung Fillsoft .................................. FP Ersatzpatrone ...................... Softmix .................................. Fillmeter .................................. Härtemessbesteck ................. Typ Anzahl ja ja Anzahl nein nein Anlageninhalt VA mögliche Füllwassermenge (teil-/vollenthärtet) mögliche Restnachspeisemenge (vollenthärtet) mögliche Restnachspeisemenge (teilenthärtet) ........... Liter ........... Liter ........... Liter ........... Liter 51 Nachspeise- und Entgasungssysteme Reflex Fillsoft Installationsbeispiel (Hinweise für den Praktiker) Reflex Fillsoft mit Reflex Fillset in einer Anlage mit Membran-Druckausdehnungsgefäß Bei kleinen Einkesselanlagen die unter Umständen mit einem Wandgerät ausgestattet sind, kann bereits bei < 50 kW eine Enthärtung notwendig sein. Die einfachste Art Fillsoft zu integrieren: eine Handnachspeisung mit dem Fillmeterals Kapazitätskontrolle. Für das Nachspeisen aus dem Trinkwassernetz Fillset nicht vergessen. Fillsoft I Reflex 000 Σ m3 Fillset Fillmeter Reflex Fillsoft mit Reflex Fillset in einer Anlage mit Druckhaltestation F Bei Mehrkesselanlagen verdoppelt sich mindestens der leistungspezifische Wasserinhalt und erhöht voraussichtlich die Anforderungen nach VDI 2035 T1. Winkelmann + Pannhoff GmbH + Co. KG Gersteinstraße 19 D-59227 Ahlen/Westf. Typ Temp. Inhalt/ltr. Betriebsüberdruck Farb-Nr. Vordruck werkss. Baujahr Vordruck bauseitig Bauartzul.kennz. LS Reflexomat Reflex Fillsoft II 000 Σ m3 MV mit Kugelhahn Fillmeter Reflex Fillsoft mit Reflex Fillset in einer Anlage mit Pufferspeicher FE 52 Installationen mit Pufferspeichern führen in eher kleinen Netzen meist zu Forderung der Vollenthärtung nach VDI 2035 T1. Darauf ist die Fillsoft bereits eingerichtet. ’fillsoft II’ Reflex Fillmeter Fillset In Verbindung mit der reflex Anlagentechnik sind bereits wichtige Voraussetzungen für die Nachspeisefunktion gegeben. Bei Nachspeisung aus dem Trinkwassernetz Fillsoft zusätzlich mit Fillset kombinieren. Fillcontrol Reflex Pufferspeicher In Verbindung mit einer Fillcontrol Nachspeisestation den Fillsoft FE externen Drucksensor nicht vergessen. Nachspeise- und Entgasungssysteme Entgasungsstationen Meist reicht eine einfache Probeentnahme in einem Glasbehälter aus, um überschüssige Gasansammlungen in geschlossenen Systemen festzustellen. Die Probe zeigt bei Entspannung durch die Mikroblasenbildung ein milchiges Aussehen. Servitec im Betriebsmodus Fillcontrol Plus für Reflex und andere MAG Der Druck wird im Display angezeigt und von der Steuerung überwacht (Störmeldung min., max.). Bei Anfangsdruckunterschreitung (p < p0 + 0,3 bar) wird kontrolliert und mit Leckmengen überwachung entgastes Wasser nachgespeist. Auch die Neubefüllung von Anlagen ist so bei Handbetrieb möglich. Der Sauerstoffeintrag ins System kann dadurch minimiert werden. Durch die zusätzliche zyklische Entgasung des Umlaufwassers werden sich anreichernde, überschüssige Gase aus dem System geschleust. Zirkulationsstörungen durch freie Gase gehören durch diese zentrale „Entlüftung“ der Vergangenheit an. Die Kombination von Servitec und Reflex Ausdehnungsgefäßen ist technisch gleichwertig zu Variomat Druckhaltestationen und insbesondere im Leistungsbereich unter 500 kW auch preislich eine echte Alternative. → Berechnung Reflex Membran-Druckausdehnungsgefäße Seite 9 → Servitec nach untenstehender Tabelle Servitec im Betriebsmodus Levelcontrol Plus für Variomat und Variomat Giga Die Funktion ähnelt der von Servitec im Betriebsmodus Fillcontrol Plus, nur wird hier in Abhängigkeit des Wasserstandes im Ausdehnungsgefäß der Druckhaltestation nachgespeist. Hierfür ist von dort ein entsprechendes elektrisches Signal (230 V) nötig. Die Drucküberwachung entfällt bzw. wird von der Druckhaltestation übernommen. gasreiche, milchige Probeentnahme Einstellwerte p0 = ........... bar pSV = ........... bar Traditionelle Luftabscheider können entfallen – Sie sparen Installations- und Wartungskosten. Nachspeisemenge, Anlagenvolumen Die Durchsatzmengen von Servitec sind abhängig von den verwendeten Pumpen und der Einstellung der zugehörigen Druckminder- und Überströmventile. Bei den Standardanlagen mit Standard-Werkseinstellung ergeben sich typbezogen die Werte in der Tabelle. Die empfohlenen max. Anlagenvolumina gelten unter der Voraussetzung, dass das Netzvolumen in zwei Wochen mindestens einmal im Teilstrom entgast wird. Nach unseren Erfahrungen ist dies selbst bei extrem beladenen Netzen ausreichend. Zu beachten ist, dass Servitec nur im angegebenen Arbeitsdruckbereich betrieben werden kann, d. h. am Einbindepunkt von Servitec dürfen die angegebenen Arbeitsdruckwerte weder unternoch überschritten werden. Bei abweichenden Bedingungen empfehlen wir Sonderanlagen. Die Entgasung von Wasser-Glykol-Gemischen ist aufwendiger. Die spezielle technische Aus rüstung der Glykolvarianten trägt dem Rechnung. Typ Servitec Servitec Servitec Servitec Servitec Servitec 25 35 60 75 95 120 Servitec Servitec Servitec Servitec Servitec 25 / gl 60 / gl 75 / gl 95 / gl 120 / gl AnlagenNachspeisevolumen VA* leistung für Wasser bis 70 °C bis 2 m³ bis 0,05 m³/h bis 0,35 m³/h bis 60 m³ bis 0,55 m³/h bis 100 m³ bis 0,55 m³/h bis 100 m³ bis 0,55 m³/h bis 100 m³ bis 0,55 m³/h bis 100 m³ für Wasser-Glykol-Gemische bis 70 °C bis 2 m³ bis 0,05 m³/h bis 0,55 m³/h bis 20 m³ bis 0,55 m³/h bis 20 m³ bis 0,55 m³/h bis 20 m³ bis 0,55 m³/h bis 20 m³ Arbeitsdruck 0,5 bis 2,5 bar 1,3 bis 2,5 bar 1,3 bis 4,5 bar 1,3 bis 5,4 bar 1,3 bis 7,2 bar 1,3 bis 9,0 bar Servitec Der Arbeitsdruck muss im Arbeitsbereich der Druckhaltung = pa bis pe liegen. * VA = max. Anlagen volumen bei einer Dauerentgasung von 2 Wochen 0,5 bis 2,5 bar 1,3 bis 4,5 bar 1,3 bis 4,9 bar 1,3 bis 6,7 bar 1,3 bis 9,0 bar Servitec für höheres Anlagenvolumen und Temperaturen bis 90 °C auf Anfrage. 53 Nachspeise- und Entgasungssysteme Aus der gemeinsamen Forschungsarbeit mit der Technischen Universität Dresden Viele Heizsysteme haben mit Luftproblemen zu kämpfen. Intensive Untersuchungen gemeinsam mit dem Institut für Energietechnik der Technischen Universität Dresden haben gezeigt, dass Stickstoff ein Hauptverursacher von Zirkulationsstörungen ist. Messungen an vorhandenen Anlagen ergaben Stickstoffkonzentrationen zwischen 25 und 50 mg/l. Das liegt weit über der natürlichen Beladung von Trinkwasser (18 mg/l). Unsere Servitec senkt die Konzentration in kürzester Zeit nahe 0 mg/l. Bild 1: Servitec Versuchsanlage in einer Wärme übergabestation der Energieversorgung Halle Wärmeleistung: 14,8 MW Wasserinhalt: ca. 100 m³ Rücklauftemperatur: ≤ 70 °C Rücklaufdruck: ca. 6 bar Eintritt Servitec ausgeschiedenes Gasvolumen Stickstoffgehalt in mg/l* Teilstromvolumen / Netzvolumen Gasvolumen in m³ bzw. Volumenverhältnis Austritt Servitec Bild 2: Stickstoffreduzierung durch Servitec Teil stromentgasung in einer Versuchsanlage der Energieversorgung Halle *Natürliche Beladung von Trinkwasser = 18 mg/l N2 Zeitdauer in h stickstoffreiche, milchige Probeentnahme klare, durchsichtige Probeentnahme beide Proben sind nahezu sauerstofffrei Servitec hat in 40 Stunden den N2-Gehalt auf nahezu 10 % des Ausgangswertes gesenkt und dabei 4 m3 Stickstoff ausgeschieden. Die Luftprobleme in den Hochhäusern wurden beseitigt. 54 Nachspeise- und Entgasungssysteme Reflex Servitec - Installationsbeispiele Reflex Servitec im Modus Magcontrol für Anlagen mit Membran-Druckausdehnungsgefäßen Füllwasser Nachspeisewasser Reflex Fillset Abfluss bauseits PIS Füllen - Nachspeisen druckabhängig - magcontrol der Druck wird im Display angezeigt Drucküber- und unterschreitungen werden signalisiert automatische, kontrollierte Nachspeisung bei Fülldruckunterschreitung von 0,2 bar Servitec-Entgasung des Nachspeise- und Füllwassers 230 V parametrierbare potenzialfreie Sammelstörmeldung Reflex Servitec im Modus Levelcontrol für Anlagen mit pumpen- oder kompressorgesteuerten Druckhaltestationen TIME Füllwasser Nachspeisewasser Entgasen Vakuumentgasung eines Teilstromes des Kreislaufwassers nach einem optimierten Zeitplan mit einem wählbaren Entgasungsmodus - Dauerentgasung (nach Inbetriebnahme) - Intervallentgasung (wird automatisch nach Dauerentgasung aktiviert) Reflex Fillset Abfluss bauseits LIS Steuersignal 230 V parametrierbare potenzialfreie Sammelstörmeldung Nachspeisen niveauabhängig - Levelcontrol automatische, kontrollierte Nachspeisung bei Unterschreitung des Mindestwasserstandes im Ausdehnungsgefäß der pumpen- oder kompressorgesteuerten Druckhaltestation Servitec-Entgasung des Nachspeisewassers 55 Nachspeise- und Entgasungssysteme Reflex Servitec Installationsbeispiele (Hinweise für den Praktiker) Reflex Servitec-Entgasungsstationen lösen “Gasprobleme” in dreierlei Hinsicht: kein direktes Einsaugen von Luft durch Kontrolle der Druckhaltung keine Zirkulationsprobleme durch freie Blasen im Kreislaufwasser Reduzierung des Korrosionsrisikos durch Sauerstoffentzug aus dem Füll- und Nachspeisewasser Reflex Servitec im Modus Magcontrol in einer Mehrkesselanlage mit hydraulischer Weiche und MAG Servitec möglichst auf der Anlagenseite installieren, damit die Temperaturbelastung ≤ 70 °C bleibt. TIC TIC TIC TIC M Bei Einsatz von Enthärtungsanlagen ist diese zwischen Fillset und Servitec zu installieren. hydraulische Weiche TIC erf. Fließdruck ≥ 0,5 bar ≥ 500* M 25 20 Trinkwasser 20 Reflex Fillset Wird bei Außerbetriebnahme der Umwälzpumpen die Absperrung an der Einbindestelle von Servitec geschlossen, bleibt die Teilstromentgasung funktionsfähig. Enthärtung Reflex Fillsoft Reflex Servitec im Modus Magcontrol Reflex Servitec im Modus Levelcontrol und Kompressordruckhaltung - eine ideale Kombination Besonders empfehlenswert ist die Kombination Servitec mit kompressorgesteuerten Druckhaltestationen (z. B. Reflexomat). Das durch die Servitec „knallhart“ entgaste Netz wird durch den Reflexomat weich abgefedert. ≥ 500* Hauptvolumenstrom erf. Fließdruck ≥ 0,5 bar 25 20 Reflex Fillset Kabel bauseits Enthärtung Reflex Fillsoft LS z.B. Reflexomat 230 V Signal Reflex Servitec im Modus Levelcontrol Die Schaltungen sind an die örtlichen Gegebenheiten anzupassen. 56 Trinkwasser 20 Der Wasserstand im Ausdehnungsgefäß wird von der Steuereinheit der Druckhaltestation überwacht. Das 230 V Nachspeisesignal LS der Druckhaltestation löst den Nachspeisevorgang mit Entgasung aus. Durch die Einbindung von Servitec in den Hauptvolumenstrom des Kreislaufwassers wird eine optimale Entgasungsfunktion gewährleistet. Bei der Kombination von pumpengesteuerten Druckhaltestationen mit Servitec empfehlen wir prinzipiell eine Kesseleinzelabsicherung mit einem Membran-Druckausdehnungsgefäß (z. B. Reflex). Nachspeise- und Entgasungssysteme Wärmeübertrager Wärmebilanzen Aufgabe eines Wärmeübertragers ist die Übertragung einer bestimmten Wärmemenge von der heißen auf die kalte Seite. Die Übertragungsleistung ist dabei nicht nur eine apparatespezifische Größe, sondern immer auch abhängig von den geforderten Temperaturen. So gibt es keinen ... kW-Wärmeübertrager, sondern bei vorgegebenen Temperaturspreizungen kann der Apparat ... kW übertragen. Einsatzgebiete • als Systemtrennung von Medien, die nicht vermischt werden dürfen, z. B. - Heizungs- und Trinkwasser - Heizungs- und Solaranlagenwasser - Wasser- und Ölkreisläufe • zur Trennung von Kreisläufen mit unterschiedlichen Betriebsparametern, z. B. - Betriebsüberdruck der Seite 1 übersteigt den zulässigen Betriebsüberdruck der Seite 2 - Wasserinhalt der Seite 1 ist sehr viel größer als der von Seite 2 • zur Minimierung der gegenseitigen Beeinflussung der getrennten Kreise ϑheiß, ein Einsatzbeispiele: - indirekte Fern wärmeanschlüsse - Fußbodenheizungen - Trinkwassererwärmung - Solaranlagen - Maschinenkühlung ∆pRL ∆pRV ∆pheiß, ges. ∆pWÜ ϑheiß, aus ϑkalt, aus ∆pD ϑkalt, ein warme Seite kalte Seite Gegenstrom Grundsätzlich sollten Wärmeübertrager immer im Gegenstromprinzip angeschlossen werden, da nur so die volle Leistungsfähigkeit genutzt werden kann. Beim Anschluss im Gleichstrom muss mit teilweise erheblichen Leistungsverlusten gerechnet werden. ϑheiß, ein ϑ Mehrausbeute Gegenstrom im Vergleich zu Gleichstrom kalt, aus Gegenstrom ∆ϑln ϑheiß, aus ϑkalt, aus – Gleichstrom ϑ kalt, ein Gleichstrom ϑkalt, ein – Gegenstrom Heiße und kalte Seite Je nach Anwendungsfall variiert die Zuordnung der beiden Systemkreise als Primär- und Sekundärseite. Bei Heizungsanlagen wird meist die heiße Seite als Primärseite bezeichnet, bei Kühl- und Kälteanlagen die kalte Seite. Eindeutiger und vom Anwendungsfall unabhängig ist die Unterscheidung in heiße und kalte Seite. Eintritt / Austritt Bei der Auslegung von Wärmeübertragern bereiten die Bezeichnungen Vorlauf und Rücklauf immer wieder Schwierigkeiten, da die Berechnungssoftware ein Vertauschen von Ein- und Austritt nicht verzeiht. Man muss ganz deutlich zwischen dem heißen Heizungsvorlauf auf der Austrittsseite des Wärmeübertragers und dem Eintritt in den Plattenwärmeübertrager unterscheiden, der ausgekühlt aus der Heizungsanlage kommt. In der Reflex-Berechnungssoftware ist mit Eintritt immer der Zulauf zum Plattenwärmeübertrager gemeint (für den Austritt gilt Analoges). 57 Wärmeübertragersysteme Wärmeübertrager Thermische Länge Die Leistungsfähigkeit oder Betriebscharakteristik eines Plattenwärmeübertragers beschreibt das Verhältnis von tatsächlicher Auskühlung der heißen Seite zur theoretischen maximalen Auskühlung bis zur Eintrittstemperatur der kalten Seite. Betriebscharakteristik = Φ = ϑheiß, ein – ϑheiß, aus <1 ϑheiß, ein – ϑkalt, ein Zur qualitativen Beschreibung der Leistungsfähigkeit wird häufig der Begriff „thermische Länge“ benutzt. Diese ist eine apparatespezifische Eigenschaft und hängt von der Struktur der Wärmeübertragerplatten ab. Durch stärkere Profilierung und engere Kanäle wird die Strömungsturbulenz zwischen den Platten erhöht. Der Apparat wird „thermisch länger“ und kann mehr Leistung übertragen bzw. die Temperaturen der beiden Medien besser aneinander angleichen. Mittlere logarithmische Temperaturdifferenz Ein Maß für die treibende Kraft des Wärmeübergangs ist der Temperaturunterschied zwischen heißem und kaltem Medium. Da es sich hierbei um einen nichtlinearen Verlauf handelt, wird diese treibende Kraft unter dem Begriff „mittlere logarithmische Temperaturdifferenz ∆ϑln“ linearisiert. ∆ϑln = (ϑheiß, aus – ϑkalt, ein) – (ϑheiß, ein – ϑkalt, aus) (ϑheiß, aus – ϑkalt, ein) ln heiß, ein – ϑkalt, aus) (ϑ Je kleiner diese treibende Temperaturdifferenz ist, desto mehr Fläche muss bereitgestellt werden, was besonders in Kalt wassernetzen zu sehr großen Apparaten führt. Grädigkeit Häufig wird bei der Auslegung von Wärmeübertragern der Begriff „Grädigkeit“ benutzt. Sie sagt aus, wie weit die Austrittstemperatur der Seite 2 an die Eintrittstemperatur der Seite 1 angeglichen wird. Je kleiner diese Temperaturdifferenz werden soll, desto mehr Übertragungsfläche muss bereitgestellt werden, was den Preis des Apparates ausmacht. Bei Heizungsanlagen geht man sinnvollerweise von einer Grädigkeit ≥ 5 K aus. Bei Kühlanlagen werden auch Grädigkeiten von 2 K gefordert, die nur mit sehr großen Geräten umgesetzt werden können. Eine kritische Betrachtung der Grädigkeit zahlt sich daher schnell in barer Münze aus! Grädigkeit = ϑheiß, aus – ϑkalt, ein Druckverluste Ein wichtiges Kriterium für die Auslegung eines Wärmeübertragers ist der zulässige Druckverlust. Ähnlich der Grädigkeit lässt sich ein sehr kleiner Druckverlust häufig nur mit sehr großen Wärmeübertragern realisieren. In einem solchen Fall kann durch die Erhöhung der Temperaturspreizung der umzuwälzende Volumenstrom und somit auch der Druckverlust über dem Wärmeübertrager reduziert werden. Steht in der Anlage ein höherer Druckverlust zur Verfügung, z. B. in Fernwärmenetzen, macht es durchaus Sinn, einen etwas höheren Druckverlust zuzulassen, um die Apparategröße deutlich zu reduzieren. Strömungseigenschaften Von entscheidender Bedeutung für die Größe eines Wärmeübertragers sind die Strömungsverhältnisse in den Medien. Je turbulenter die Wärmeträgermedien den Apparat durchströmen, desto höher sind zum einen die übertragbare Leistung, zum anderen aber auch die Druckverluste. Dieser Zusammenhang zwischen Leistung, Apparategröße und Strömungseigenschaften wird durch den Wärmedurchgangskoeffizient beschrieben. Flächenreserve Zur Bestimmung der Apparategröße eines Wärmeübertragers wird aus den Randbedingungen zunächst die notwendige Übertragerfläche ermittelt. Dabei können, z. B. durch die Vorgabe eines maximalen Druckverlustes, Geräte mit teils erheblichem Flächenüberschuss berechnet werden. Diese Flächenreserve ist eine theoretische Größe. Beim Betrieb des Plattenwärme übertragers gleichen sich die Temperaturen der beiden Wärmeträgermedien so weit aneinander an, bis der Flächenüberschuss abgebaut ist. In der Regel wird in einem Heizkreis die Soll-Temperatur am Regler vorgegeben. Eine theoretisch ausgewiesene Flächenreserve wird durch die Reduzierung des Heizmassenstromes über den Regler abgebaut. Dadurch reduziert sich die Temperatur an der Austrittsseite des heißen Mediums entsprechend. Der reduzierte Massenstrom ist bei der Dimensionierung der Regelarmaturen zu berücksichtigen, damit diese nicht überdimensioniert werden. 58 Wärmeübertragersysteme Physikalische Grundlagen Wärmebilanzen Wärmeabgabe und -aufnahme der Wärmeträgermedien: Q = m x c x (Jein – J ) aus Aus der vorgegebenen Temperaturspreizung und dem umgewälzten Massenstrom kann mittels o. g. Gleichung die zu übertragende Leistung ermittelt werden. Wärmetransport durch die Wärmeübertragerplatten: Q = k x A x DJln Der Wärmedurchgangskoeffizient k [W/m²K] ist eine medium- und gerätespezifische Größe, in die Strömungseigenschaften, Beschaffenheit der Übertragerfläche und Art der Wärmeträgermedien einfließen. Je turbulenter die Strömung ist, desto höher ist der Druckverlust und somit auch der Wärmedurchgangskoeffizient. Die mittlere logarithmische Temperaturdifferenz DJln ist eine reine Anlagengröße, die sich aus den sich einstellenden Temperaturen ergibt. Mit einem komplizierten Berechnungsalgorithmus wird aus den vorgegebenen Randbedingungen zunächst der Wärmedurchgangskoeffizient bestimmt und dann durch die notwendige Übertragerfläche die erforderliche Apparategröße ermittelt. Wärmeentzug Q aus dem „heißen Massenstrom“ mheiß von ϑheiß, ein auf ϑheiß, aus Wärmeströme an der Heizfläche A Q Wärmeaufnahme Q in den „kalten Massenstrom“ mkalt von ϑkalt, ein auf ϑkalt, aus Ausgangsdaten Zur Auslegung eines Wärmeübertragers müssen folgende Größen bekannt sein: - Art der Medien (z. B. Wasser, Wasser-Glykol-Gemisch, Öl) - Stoffdaten bei von Wasser abweichenden Medien (z. B. Konzentrationen, Dichte, Wärmeleitfähigkeit und -kapazität, Viskosität) - Eintrittstemperaturen und geforderte Austrittstemperaturen - zu übertragende Leistung - zulässige Druckverluste Werden die Anlagen, abhängig von der Jahreszeit, bei sehr unterschiedlichen Betriebsbedingungen gefahren, wie z. B. in Fernwärmenetzen, so sind die Wärmeübertrager auch für diese Randbedingungen zu dimen sionieren. Berechnungsprogramm Für die computergestützte Berechnung von Druckhaltesystemen und Wärmeübertragern steht Ihnen unser Berechnungsprogramm Reflex Pro online und zum Download unter www.reflex.de zur Verfügung – oder Sie nutzen unsere neue Reflex Pro App! Nutzen Sie die Möglichkeit, schnell und einfach Ihre optimale Lösung zu finden. 59 Wärmeübertragersysteme Anlagenausrüstung Sicherheitstechnik Maßgebende Regelwerke für die sicherheitstechnische Ausrüstung von Wärmeübertragern als indirekte Wärmeerzeuger sind u. a.: • DIN 4747 für Fernwärmehausstationen • DIN EN 12828 für Wasserheizungsanlagen, siehe Kapitel „Sicherheitstechnik“ ab Seite 63 • DIN 1988 und DIN 4753 für Trinkwassererwärmungsanlagen Nachfolgende Hinweise zur Anlagenausrüstung sollen Ihnen bei der Auslegung behilflich sein und schon in der Planungsphase helfen, häufige Probleme im Anlagenbetrieb und mit Apparateausfällen zu vermeiden. Regelventil Größte Bedeutung für den stabilen Betrieb eines Wärmeübertragers kommt der Auslegung des Regelventiles zu. Dieses sollte nicht überdimensioniert werden und auch im Schwachlastbereich ein stabiles Regelverhalten gewährleisten. Ein Auswahlkriterium ist die Ventilautorität. Diese beschreibt das Verhältnis der Druckverluste über dem Regelventil bei voller Öffnung zum maximal zur Verfügung stehenden Druckverlust bei geschlossenem Regelventil. Bei einer zu kleinen Ventilautorität ist die regelnde Wirkung des Ventils zu gering. Ventilautorität = ∆pRV (100 % Hub) ≥ 30...40 % ∆pheiß, ges. Mit dem so festgelegten Druckabfall über dem Regelventil kann nun der kVS-Wert ermittelt werden. Dieser ist auf den tatsächlichen Massenstrom des zu regelnden Kreises zu beziehen. kVS ≥ kV = Vheiß 1 bar mheiß ∆pRV = ρheiß 1 bar ∆pRV Der kVS-Wert des gewählten Regelventils sollte nicht deutlich größer als der berechnete sein (auf Sicherheitszuschläge verzichten!). Anderenfalls besteht die Gefahr, dass die Anlage, besonders im Schwachund Teillastbereich, instabil läuft und taktet, eine der häufigsten Ausfallursachen von Plattenwärmeübertragern. Temperaturfühler, Temperaturregler Die Temperaturfühler sollten schnell und nahezu trägheitslos sein und stets in unmittelbarer Nähe des Plattenwärmeübertrager-Ausgangs angebracht werden, um ein möglichst unverzögertes Ansprechen der Regelung auf sich verändernde Randbedingungen bzw. Regelgrößen zu ermöglichen. Bei langsamen, weit vom Plattenwärmeübertrager entfernten Fühlern und Reglern besteht die Gefahr eines periodischen Überschwingens über die Sollwerttemperaturen und dadurch bedingtes Takten der Regelung. So ein instabiles Regelverhalten kann zum Ausfall des Plattenwärmeübertragers führen. Sind dem Regelkreis für den Wärmeübertrager weitere Regelkreise, z. B. für die sekundärseitige Heizkreisregelung, nachgeschaltet, so müssen diese miteinander kommunizieren. Achtung! Regler und Regelventile sind mit größter Sorgfalt auszuwählen. Die falsche Auslegung kann zu einer instabilen Fahrweise und dadurch zu unzulässigen dynamischen Materialbeanspruchungen führen. 60 Regelventil nicht überdimensionieren Wärmeübertragersysteme Reflex Longtherm Installationsbeispiele (Hinweise für den Praktiker) Reflex Longtherm in einem Speicher-Ladesystem zur Trinkwassererwärmung Trinkwasseraustrittstemperatur möglichst ≤ 60 °C wählen, um das Risiko der Verkalkung zu minimieren (Heizmitteltemperatur ≤ 70 °C). Bei ständiger Durchströmung der Trinkwasserseite ist die Verkalkungsgefahr geringer; ggf. Zirkulationsleitung auf der Kaltwasserseite hinter der Ladepumpe einbinden. Achtung: Für die Auslegung des Wärmeübertragers ist dann der maximale Trinkwasservolumenstrom (V Lade) und der Zirkulationsvolumenstrom (VZirk) in Summe anzusetzen. Im Einsatz als Durchflusserwärmer ohne nachgeschalteten Speicher unbedingt schnelle Regler einsetzen. Reflex Longtherm Refix TIC-Temperaturregler TS- -Einschaltfühler TS+ -Ausschaltfühler Reflex LS Ladespeicher Reflex Longtherm in einer Solaranlage mit Pufferspeicher Flüssigkeitskreislauf mit Frostschutzmittel Reflex S Reflex Longtherm Reflex PH Pufferspeicher Reflex TK -Kollektorfühler TS- -Einschaltfühler TS+ -Ausschaltfühler } Regulierung in Abhängigkeit der Differenztemperatur Die Schaltungen sind den örtlichen Gegebenheiten anzupassen. Auslegungsdaten Für Flachkollektoren sollte der Wärmeübertrager für eine Übertragungsleistung von 500 W/m² Kollektorfläche ausgelegt werden (opt. Wirkungsgrad 65 % bei globaler Einstrahlung von 800 W/m²). Reine Trinkwassererwärmung Kollektortemperatur: 55/35 °C (Frostschutzanteil lt. folgender Werte), TWTemperatur: 10/50 °C Beheizung Pufferspeicher Kollektortemperatur: 55/35 °C (Frostschutzanteil lt. folgender Werte), HWTemperatur: 30/50 °C Frostschutz (Propylenglykol) in Verbindung mit Trinkwasser oder Lebensmitteln 25 % frostsicher bis -10 °C 38 % frostsicher bis -20 °C 47 % frostsicher bis -30 °C Frostschutz (Ethylenglykol) in Warmwasserheizungsanlagen oder technischen Kühlanlagen 25 % frostsicher bis -13 °C 34 % frostsicher bis -20 °C 50 % frostsicher bis -36 °C Bitte die Mindestdosiermengen der Hersteller beachten! 61 Wärmeübertragersysteme Reflex Longtherm Installationsbeispiele (Hinweise für den Praktiker) Reflex Longtherm zur Systemtrennung in einer Fußbodenheizung Beim Nachrüsten von Reflex Longtherm zur Systemtrennung in „alten“ Anlagen unbedingt vorher Fußbodenkreislauf und Kesselkreislauf spülen. Kesselseitige Regelung ermöglicht niedrige Rücklauftemperaturen zur Brennwertnutzung. Reflex Longtherm Korrosionsgeschütztes Ausdehnungsgefäß Refix DE im Fußbodenheizkreis einsetzen. Refix DE Regler weitere Verbraucher: -WWB -Heizfläche → Radiator Reflex TC-Temperaturregler TS+ -Temperaturwächter Reflex Longtherm zur Systemtrennung in einer Fernwärme-Übergabestation Die spezifischen technischen Anschlussbedingungen des Wärmelieferers sind zu berücksichtigen. Fernwärmeseite reflex Longtherm Gebäudeseite Reflex TC- Temperaturregler TAZ+ -Sicherheitstemperatur- begrenzer oder -wächter Die Schaltungen sind den örtlichen Gegebenheiten anzupassen. 62 Aufgrund der oft hohen Temperatur- und Druckbeanspruchungen und der wechselnden Betriebsweise ist auf die unbedingte Einhaltung der Montage-, Betriebs- und Wartungsanleitung zu achten. Bei Anschluss von Konstantwärmeabnehmern (z. B. Trinkwassererwärmung, Industriebedarf) sind unbedingt die Sommertemperaturen des Fernwärmenetzes zu beachten. Ausrüstung, Zubehör, Sicherheitstechnik, Prüfung Im Sinne der Richtlinien und Verordnungen zählen zur Ausrüstung alle für die Funktion und Sicherheit erforderlichen Ausrüstungsteile, wie Verbindungsleitungen, Armaturen sowie Regeleinrichtungen. Die sicherheitstechnische Ausrüstung ist in Normen geregelt. Wesentliche Ausrüstungsteile werden nachfolgend beschrieben. Für Wärmeerzeugungsanlagen mit Betriebstemperaturen bis 105 °C nach DIN EN 12828 und Wassererwärmungsanlagen nach DIN 4753 finden Sie auf den Seiten 70–73 eine zusammenfassende Darstellung. Sicherheitsventile* (SV) Sicherheitsventile schützen Wärme- bzw. Kälteerzeuger, Ausdehnungsgefäße und die gesamte Anlage vor unzulässiger Drucküberschreitung. Sie sind unter Einbeziehung von möglichen Lastfällen auszulegen (z. B. Wärmezufuhr bei abgesperrten Wärmeerzeugern, Druckerhöhung durch Pumpen). Warmwassererzeuger DIN EN 12828: „Jeder Wärmeerzeuger einer Heizungsanlage muss zum Schutz gegen Überschreiten des maximalen Betriebsdrucks durch mindestens ein Sicherheitsventil abgesichert sein.” Sicherheitsventile an direkt beheizten Wärmeerzeugern sind, damit sie sicher und zufriedenstellend abblasen können, für Sattdampf bezogen auf die Nennwärmeleistung Q auszulegen. Über 300 kW Wärmeerzeugerleistung sollte zur Phasentrennung von Dampf und Wasser ein Entspannungstopf nachgeschaltet werden. Bei indirekt beheizten Wärmeerzeugern (Wärmeübertragern) ist die Größenbestimmung für Wasserausströmung möglich, wenn der Austritt von Dampf durch die anstehenden Temperatur- bzw. Druckbedingungen ausgeschlossen ist. Erfahrungsgemäß kann dann mit 1 l/(hkW) Flüssigkeitsausströmung dimensioniert werden. Nach DIN EN 12828 ist bei der Verwendung von mehr als einem Sicherheitsventil das kleinere für mindestens 40 % des Gesamtabblasevolumenstroms auszulegen. Die untenstehenden technischen Spezifikationen beziehen sich auf die bisher angewendeten Regeln. Die zukünftig anzuwendenden europäischen Regelwerke, wie z. B. die EN ISO 4126-1 für Sicherheitsventile, sind zum Zeitpunkt der Drucklegung dieser Broschüre noch nicht angenommen. Wir beschränken uns daher bis auf Weiteres auf die Verwendung der bisher gebräuchlichen und erhältlichen Ventile bzw. deren Bemessungsgrundlagen. Alle Ventile müssen als sicherheitsrelevantes Bauteil eine CE-Kennzeichnung nach DGRL 97/23/EG tragen und sollten bauteilgeprüft sein. Die nachfolgend aufgeführten Beschreibungen zu den SV beziehen sich auf die derzeit auf dem Markt befindlichen Ventile. Mittelfristig werden die Ventile nach DIN ISO 4126 bemessen und gekennzeichnet sein. Die Dimensionierung ist dann entsprechend vorzunehmen. SV Kennbuchstabe H Diese Sicherheitsventile sind im allgemeinen Sprachgebrauch als „Membransicherheitsventile“ mit Ansprechdrücken 2,5 und 3,0 bar bekannt. Nach TRD 721 dürfen H-Ventile in Deutschland bis zu einem Ansprechdruck von max. 3 bar eingesetzt werden. Die Leistung ist fabrikatsunabhängig festgeschrieben. Es wird vereinfachend die Abblaseleistung für Dampf und Wasser, unabhängig vom Ansprechdruck (2,5 oder 3,0 bar), gleichgesetzt. SV Kennbuchstabe D/G/H Weichen die Ansprechdrücke von 2,5 und 3,0 bar ab bzw. wird eine Leistung von 900 kW überschritten, so werden D/G/H-Sicherheitsventile verwendet. Die Abblaseleistungen werden fabrikatspezifisch entsprechend der zuerkannten Ausflussziffer angegeben. Wassererwärmungsanlagen In Wassererwärmungsanlagen nach DIN 4753 sind nur Sicherheitsventile mit dem Kennbuchstaben W zugelassen. Teilweise werden kombinierte Ventile W/F (F - Flüssigkeiten) angeboten. Die Leistungswerte sind in TRD 721 festgelegt. Solaranlagen Solaranlagen nach VDI 6002 sind mit H- oder D/G/H-Sicherheitsventilen auszurüsten, eigensichere Anlagen auch mit F-Sicherheitsventilen (Ausströmung nur für Flüssigkeiten). Falls Solaranlagen nach den Angaben in dieser Unterlage berechnet werden, gelten sie als eigensicher. Kühlwassersysteme Bei Kühlwassersystemen, in denen Verdampfung ausgeschlossen werden kann, sind F-Sicherheitsventile entsprechend den Herstellern verwendbar. Die Lastfälle sind schaltungsabhängig, objektbezogen zu ermitteln. Ausdehnungsgefäße Liegt der zulässige Betriebsüberdruck von Ausdehnungsgefäßen unter dem zul. Betriebsdruck der Anlage, so ist eine Eigenabsicherung erforderlich. Die Lastfälle sind spezifisch zu ermitteln. Als geeignete Ventile gelten H, D/G/H und Sicherheitsventile nach AD-Merkblatt A2 (z. B. F). Reflex Ausdehnungsgefäße für pumpengesteuerte Druckhaltestationen sind zwar im Normalbetrieb drucklos, jedoch muss bei Fehlbedienungen mit einer Druckbeaufschlagung gerechnet werden. Deshalb sind sie mit F-Ventilen über die Steuereinheit abgesichert. Bei Abblasedruck (5 bar) ist der max. mögliche Volumenstrom abzuführen. Dieser ergibt sich in der Regel mit 1 l/(hkW) bezogen auf die angeschlossene Gesamtwärmeleistung. * Sicherheitsventile sind nicht im Lieferprogramm von Reflex enthalten. 63 Ausrüstung, Zubehör, Sicherheitstechnik, Prüfung Sicherheitsventile an Wärmeerzeugern nach DIN EN 12828, TRD 721*** Kennbuchstabe H, Abblasedruck pSV 2,5 und 3,0 bar Anschluss Eintritt [G] - Anschluss Austritt [G] Abblaseleistung für Dampf und Wasser / kW ½-¾ ≤ 50 ¾-1 ≤ 100 1 - 1¼ ≤ 200 1¼ - 1½ ≤ 350 1½ - 2 ≤ 600 2 - 2½ ≤ 900 20x32 25x40 Kennbuchstabe D/G/H, z. B. Fabrikat LESER, Typ 440* DN1/DN2 20x32 25x40 32x50 40x65 50x80 65x100 80x125 100x150 125x200 150x250 pSV / bar Dampfausströmung Abblaseleistung / kW 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 198 225 252 276 302 326 352 375 423 471 519 563 323 367 411 451 492 533 574 612 690 769 847 920 514 583 652 717 782 847 912 972 1097 1222 1346 1462 835 948 1061 1166 1272 1377 1482 1580 1783 1987 2190 2378 1291 1466 1640 1803 1966 2129 2292 2443 2757 3071 3385 3676 2199 2493 2790 3067 3344 3621 3898 4156 4690 5224 5759 6253 3342 3793 4245 4667 5088 5510 5931 6322 7135 7948 8761 9514 5165 5864 6662 7213 7865 8516 9168 9773 11029 12286 13542 14705 5861 6654 7446 8185 8924 9663 10403 11089 12514 13941 15366 16686 Max. Primärvorlauftemperatur tV zur Vermeidung von Verdampfung bei pSV pSV / bar tV / °C 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 ≤ 138 ≤ 143 ≤ 147 ≤ 151 ≤ 155 ≤ 158 ≤ 161 ≤ 164 ≤ 170 ≤ 175 ≤ 179 ≤ 184 Sicherheitsventile an Wassererwärmern nach DIN 4753 und TRD 721 Kennbuchstabe W, Abblasedruck pSV 6, 8, 10 bar, z. B. Fabrikat SYR Typ 2115* Anschluss Eintritt G Speichervolumen Liter max. Beheizungsleistung kW ½ ¾ 1 1¼ ≤ 200 > 200 ≤ 1000 > 1000 ≤ 5000 > 5000 75 150 250 30000 Sicherheitsventile in Solaranlagen nach VDI 6002, DIN 12976/77, TRD 721 Kennbuchstabe H, D/G/H, F (eigensichere Anlagen) Eintrittsstutzen Kollektor-Eintrittsfläche DN m² 15 ≤ 50 20 ≤ 100 25 ≤ 200 32 ≤ 350 40 ≤ 600 Sicherheitsventile in Kühlsystemen und an Ausdehnungsgefäßen Kennbuchstabe F (nur bei garantierter Flüssigkeitsausströmung), z. B. Fabrikat SYR Typ 2115* Anschluss Eintritt pSV / bar 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 ½ ¾ 2,8 3,0 3,1** 3,3 3,4 3,0 3,2 3,4 3,6 3,7 1 1¼ 1½ Abblaseleistung / m³/h 9,5 10,1 10,6** 11,1 11,6 14,3 15,1 16,0 16,1 17,5 19,2 20,4 21,5 22,5 41,2 * aktuelle Werte beim Hersteller erfragen ** Absicherung von Reflex Ausdehnungsgefäßen in Druckhaltestationen Behälter bis1000 Liter, Ø 740 mm, G ½ = 3100 kW = 3100 l/h ab1000 Liter, Ø1000 mm, G 1 = 10600 kW = 10600 l/h *** Sofern die verwendeten Sicherheitsventile der DIN ISO 4126 Verwendung finden, sind entsprechende Bemessungsgrundlagen anzuwenden. 64 2 27,7 29,3 30,9 32,4 50,9 9484 10824 12112 13315 14518 15720 16923 18040 20359 22679 24998 27146 Wasserausströmung 9200 15100 10200 16600 11000 17900 11800 19200 12500 20200 13200 21500 13800 22500 14400 23500 15800 25400 16700 27200 17700 28800 18600 30400 Die Tabelle für Wasserausströmung darf bei Wärmeübertragern dann angewendet werden, wenn nebenstehende Bedingungen erfüllt sind. Bei der Auswahl sind die anlagenspezifischen Bedingungen mit den Herstellerangaben der Ventile abzugleichen (z. B. Temperaturbelastung). DN2 DN1 pSV tV Ausrüstung, Zubehör, Sicherheitstechnik, Prüfung Ausblaseleitungen von Sicherheitsventilen, Entspannungstöpfe Ausblaseleitungen müssen den Bedingungen der DIN EN 12828, TRD 721 und für Solaranlagen der VDI 6002 entsprechen. Nach DIN EN 12828 sind Sicherheitsventile so einzubauen, dass der Druckverlust in der Verbindungsleitung zum Wärmeerzeuger 3 % und der Abblaseleitung 10 % des Nenndrucks des Sicherheitsventils nicht überschreitet. In Anlehnung an die zurückgezogene DIN 4751 T2 sind diese Forderungen zur Vereinfachung in einigen Tabellen zusammengefasst. Im Einzelfall kann ein rechnerischer Nachweis notwendig sein. ≤5% d10 d20 Entspannungstöpfe, Einbau Entspannungstöpfe werden in die Ausblaseleitung von Sicherheitsventilen eingebaut und dienen der Phasentrennung von Dampf und Wasser. Am Tiefpunkt des Entspannungstopfes muss eine Wasserabflussleitung angeschlossen werden, die austretendes Heizungswasser gefahrlos und beobachtbar abführen kann. Die Ausblaseleitung für Dampf muss vom Hochpunkt des Entspannungstopfes ins Freie geführt werden. ins Freie Notwendigkeit Nach DIN EN 12828 für Wärmeerzeuger mit einer Nennwärmeleistung > 300 kW. Bei indirekt beheizten Wärmeerzeugern (Wärmeübertragern) sind Entspannungstöpfe dann nicht erforderlich, wenn die Sicherheitsventile für Wasserausströmung bemessen werden können, d. h. auf der Sekundärseite keine Gefahr zur Dampfbildung besteht. d22 d21 d10 d40 → Sicherheitsventile an Wärmeerzeugern Seite 64 Ausblaseleitungen und Reflex Entspannungstöpfe in Anlagen nach DIN EN 12828 Sicherheitsventile Kennbuchstabe H, Abblasedruck pSV 2,5 und 3,0 bar Sicherheitsventil d1 d2 DN DN Nennleistung Wärmeerzeuger Q kW 15 20 ≤ 50 20 25 ≤ 100 25 32 ≤ 200 32 40 ≤ 350 40 50 ≤ 600 50 65 ≤ 900 SV ohne T-Entspannungstopf SV mit oder ohne T-Entspannungstopf Ausblaseleitung Zuleitung SV d20 DN 20 25 25 32 32 40 40 50 50 65 65 80 Länge Bögen m Anzahl ≤2 ≤2 ≤4 ≤3 ≤2 ≤2 ≤4 ≤3 ≤2 ≤2 ≤4 ≤3 ≤2 ≤2 ≤4 ≤3 ≤2 ≤4 ≤4 ≤3 ≤2 ≤4 ≤4 ≤3 d10 DN SV mit T-Entspannungstopf Leitung SV – T Länge Bögen m Anzahl Typ T d21 DN Ausblaseleitung Länge Bögen m Anzahl d22* DN Länge Bögen m Anzahl Wasserabflussleitung d40* DN 15 ≤1 ≤1 --- --- --- --- --- --- --- --- 20 ≤1 ≤1 --- --- --- --- --- --- --- --- 25 ≤1 ≤1 --- --- --- --- --- --- --- --- 32 ≤1 ≤1 270 65 ≤5 ≤2 80 ≤ 15 ≤3 65 40 ≤1 ≤1 380 80 ≤5 ≤2 100 ≤ 15 ≤3 80 50 ≤1 ≤1 480 100 ≤5 ≤2 125 ≤ ≤3 100 Sicherheitsventile Kennbuchstabe D/G/H, Abblasedruck pSV ≤ 10 bar Sicherheitsventil d1 d2 DN DN 25 40 32 50 40 65 50 80 65 100 80 125 100 150 SV ohne T-Entspannungstopf SV mit oder ohne T-Entspannungstopf Ausblaseleitung Zuleitung SV d20 Länge Bögen Abbl.-druck DN m Anzahl bar 40 ≤ 5,0 ≤2 ≤5 ≤3 > 5 ≤ 10 50 ≤ 7,5 50 ≤ 5,0 ≤2 ≤5 ≤3 > 5 ≤ 10 65 ≤ 7,5 65 ≤ 5,0 ≤2 ≤5 ≤3 > 5 ≤ 10 80 ≤ 7,5 80 ≤ 5,0 ≤2 ≤5 ≤3 > 5 ≤ 10 100 ≤ 7,5 100 ≤ 5,0 ≤2 ≤5 ≤3 > 5 ≤ 10 125 ≤ 7,5 125 ≤ 5,0 ≤2 ≤5 > 5 ≤ 10 150 ≤ 7,5 ≤3 150 ≤ 5,0 ≤2 ≤5 d10 Länge Bögen DN m Anzahl 25 ≤ 0,2 ≤1 ≤1 32 ≤ 1,0 32 ≤ 0,2 ≤1 ≤1 40 ≤ 1,0 40 ≤ 0,2 ≤1 ≤1 50 ≤ 1,0 50 ≤ 0,2 ≤1 ≤1 65 ≤ 1,0 65 ≤ 0,2 ≤1 ≤1 80 ≤ 1,0 80 ≤ 0,2 ≤1 100 ≤ 1,0 ≤1 100 ≤ 0,2 ≤1 SV mit T-Entspannungstopf Leitung SV – T Typ T 170 170 170 270 270 380 380 480 480 480 480 550 550 Abbl.-druck bar ≤5 > 5 ≤ 10 ≤5 > 5 ≤ 10 ≤5 > 5 ≤ 10 ≤5 > 5 ≤ 10 ≤5 > 5 ≤ 10 ≤5 > 5 ≤ 10 ≤5 d21 Länge Bögen DN m Anzahl 40 ≤ 5,0 ≤2 ≤2 50 ≤ 7,5 50 ≤ 5,0 ≤2 ≤2 65 ≤ 7,5 65 ≤ 5,0 ≤2 ≤2 80 ≤ 7,5 80 ≤ 5,0 ≤2 ≤2 100 ≤ 7,5 100 ≤ 5,0 ≤2 ≤2 125 ≤ 7,5 125 ≤ 5,0 ≤2 ≤2 150 ≤ 7,5 150 ≤ 5,0 ≤2 Wasserabflussleitung d22* Länge Bögen d40* DN m Anzahl DN 50 ≤ 10 ≤3 50 ≤3 65 ≤ 10 65 65 ≤ 10 65 ≤3 ≤3 80 ≤ 10 80 80 ≤ 10 80 ≤3 ≤3 100 ≤ 10 100 100 ≤ 10 100 ≤3 ≤3 125 ≤ 10 125 125 ≤ 10 125 ≤3 ≤3 150 ≤ 10 150 150 ≤ 10 150 ≤3 200 ≤ 10 ≤3 200 200 ≤ 10 ≤3 200 Ausblaseleitung * Bei der Zusammenführung mehrerer Leitungen muss der Querschnitt der Sammelleitung mindestens so groß sein wie die Summe der Querschnitte der Einzelleitungen. 65 Ausrüstung, Zubehör, Sicherheitstechnik, Prüfung Druckbegrenzer Druckbegrenzer sind elektromechanische Schalteinrichtungen und gemäß Richtlinie über Druckgeräte 97/23/EG (DGRL) als Ausrüstungsteile mit Sicherheitsfunktion eingestuft. Die verwendeten Begrenzer müssen daher eine CE-Kennzeichnung tragen und sollten eine Bauteilprüfung besitzen. Bei Drucküber- bzw. -unterschreitung wird unverzüglich die Beheizung abgeschaltet und verriegelt. Maximaldruckbegrenzer DBmax DIN EN 12828: „Jeder Wärmeerzeuger mit einer Nennwärmeleistung von DBmax mehr als 300 kW muss mit einem Sicherheitsdruckbegrenzer ausgestattet sein.“ Druckbegrenzer werden in der Regel 0,2 bar unter dem Sicherheitsventilansprechdruck eingestellt. Bei Wärmeübertragern (indirekte Beheizung) kann auf Druckbegrenzer verzichtet werden. Mindestdruckbegrenzer DBmin Die DIN EN 12828 als Norm für Anlagen mit Betriebstemperaturen DBmin ≤ 105 °C fordert pauschal keinen Mindestdruckbegrenzer. Lediglich als Ersatzmaßnahme für den Wasserstandsbegrenzer an direkt beheizten Wärmeerzeugern ist er hier noch vorgesehen. Bei Anlagen mit Druckhaltesystemen, die nicht durch eine automatische Nachspeiseeinrichtung unterstützt werden, kann zur Funktionsüberwachung ebenfalls ein Mindestdruckbegrenzer eingesetzt werden. 66 Druckbegrenzer sind nicht im Lieferprogramm von Reflex enthalten. Ausrüstung, Zubehör, Sicherheitstechnik, Prüfung Ausdehnungsleitungen, Absperrungen, Entleerungen Ausdehnungsleitungen, Wärmeerzeuger bis 120 °C DIN EN 12828: „Ausdehnungsleitungen sind ... so zu bemessen, dass ihr Strömungswiderstand ∆p ... nur einen Druckanstieg ... bewirken kann, auf der Druckbegrenzer (DBmax) und Sicher heitsventile (pSV) nicht ansprechen.“ Als Volumenstrom ist 1 Liter/(hkW) bezogen auf die Nennwärmeleistung des Wärmeerzeugers · Q zu Grunde zu legen. Bei Saugdruckhaltung ergibt sich der zulässige Druckverlust ∆p im Wesentlichen aus der Differenz von Sicherheitsventilansprechdruck pSV bzw. Einstelldruck des Druckbegrenzers DBmax und dem Enddruck pe, abzüglich einer Toleranz. Die Nachrechnung des Druckverlustes erfolgt über die Beziehung Reflex N Reflex G Refix DT mit Durchströmungsarmatur Refix DD mit T-Stück ∆p (1 Liter/(hkW)) = Σ (Rl + Z). Der Nachweis kann entfallen, wenn nachfolgende Tabellenwerte verwendet werden. Bei Reflex Variomat Druckhaltestationen werden die Ausdehnungsleitungen auch nach der Entgasungs leistung bemessen. → Prospekt Reflex Variomat Ausdehnungsleitung DN 20 DN 25 DN 32 DN 40 DN 50 DN 65 DN 80 DN 100 ¾“ 1“ 1¼“ 1½“ 2“ Q/kW 350 2100 3600 4800 7500 14000 19000 29000 Q//kW 350 1400 2500 3200 5000 9500 Länge ≤ 10 m Länge > 10 m ≤ 30 m 13000 20000 Übrigens ist es zulässig und auch üblich, dass Ausdehnungsleitungen an Anschlussstutzen von Ausdehnungsgefäßen oder Druckhaltestationen auf kleinere Dimensionen „eingezogen“ werden. Trinkwasserinstallationen In Wassererwärmungs- und Druckerhöhungsanlagen werden die Anschlussleitungen bei durchströmten Gefäßen entsprechend dem Spitzenvolumenstrom VS nach den Regeln der DIN 1988 T3 bestimmt. Die Dimension von Bypassleitungen für Reparaturzwecke (im Betrieb geschlossen) bei Refix DT ab 80 Liter wählt man im Allgemeinen eine Dimension geringer als die Hauptleitung. Bei Refix DT mit Durchströmungsarmatur ist ein Bypass (im Betrieb offen) bereits integriert. Werden Refix zur Druckstoßdämpfung eingesetzt, so sind gesonderte Berechnungen erforderlich. Absperrungen, Entleerungen Um die zu Wartungs- und Revisionszwecken erforderlichen Arbeiten sach- und fachgerecht durchführen zu können, sind die Wasserräume von Ausdehnungsgefäßen gegenüber dem des Heiz-/Kühlsystems absperrbar anzuordnen. Gleiches gilt für Ausdehnungsgefäße in Trink wasseranlagen. Somit wird die systembedingte jährlich erforderliche Kontrolle des Druckhalte systems vereinfacht bzw. erst möglich (z. B. Gasvordruckprüfung an MAGs). Nach DIN EN 12828 stehen druckverlustarme, gegen unbeabsichtigtes Schließen gesicherte Kappenkugelhähne mit Muffenanschluss und integrierter Entleerung und Schnellkupplungen zur Verfügung. Bei Refix DT 60–500 Liter wird eine Flowjet Durchströmungsarmatur Rp 1¼ zur bauseitigen Montage mitgeliefert, die Absperrung, Entleerung und Bypass in sich vereint. Für Refix DD 8–33 Liter steht unsere Flowjet Durchströmungsarmatur Rp ¾ mit gesicherter Absperrung und Entleerung optional als Zubehör zur Verfügung. Das mitgelieferte T-Stück für die Durchströmung ist bei Refix DD in der Variante Rp ¾ im Lieferumfang enthalten. Größere T-Stücke sind bauseits zu liefern. Bei Refix DT 80– 3000 Liter müssen die Armaturen bauseits gestellt werden. Hier ist es sinnvoll, bei der Installation ohnehin vorgesehene Armaturen zu nutzen. 67 Ausrüstung, Zubehör, Sicherheitstechnik, Prüfung Vorschaltgefäße Vorschaltgefäße schützen die Membrane von Ausdehnungsgefäßen vor unzulässiger Temperaturbelastung. Nach DIN 4807 T3 und EN 13831 darf die Dauertemperatur an der Membrane 70 °C nicht überschreiten. In Kühlwassersystemen sollte eine Temperatur ≤ 0 °C vermieden werden. In Heizungsanlagen Im Regelfall werden Heizungsanlagen mit Rücklauftemperaturen ≤ 70 °C betrieben. Der Einbau von Vorschaltgefäßen ist nicht erforderlich. Bei Alt- und Industrieanlagen sind Rücklauf temperaturen > 70 °C mitunter nicht zu vermeiden. Eine allgemeine Formel zur Berechnung des Vorschaltgefäßes kann nicht angegeben werden. Entscheidend ist, welche Wassermenge über 70 °C aufgeheizt wird. In der Regel werden dies etwa 50 % des Anlagenvolumens sein. Bei Anlagen mit Wärmespeichern sind bis 100 % möglich. t > 70 °C Vn t ≤ 70 °C Vn = ∆n VA (0,5...1,0) 100 0,5 falls Rücklauf 50 % von VA → ∆n siehe Stoffwerte Hilfsgrößen S. 6 → VA Anlagenvolumen 1,0 falls Wärme speicher mit 100 % VA In Kühlkreisläufen Bei Temperaturunterschreitungen von ≤ 0 °C empfehlen wir, das Vorschaltgefäß wie folgt zu bemessen. aus Sicherheitsgründen mit Faktor 1 rechnen Vn = 0,005 VA In Solaranlagen ohne Verdampfung t ≤ 0°C Vn Vn = ∆n VA 100 mit Verdampfung Vn = ∆n 100 VA + VK t > 70°C Vn t ≤ 70 °C 68 t > 0 °C Ausrüstung, Zubehör, Sicherheitstechnik, Prüfung Reflex Zubehör Installationsbeispiel (Hinweise für den Praktiker) Reflex Zubehör in einer Heizungsanlage mit Rücklauftemperatur > 70 °C und Kesseleinzelleistung > 300 kW DIN EN 12828: Alle Ausdehnungsgefäße sind gegenüber der Heizungsanlage absperrbar anzuordnen. →Reflex AG Anschlussgruppe Reflex SU Schnellkupplung Reflex T Entspannungstopf „Der Wasserraum von Ausdehnungsgefäßen muss ... entleerbar sein.“ →bei Reflex AG Anschlussgruppe und Reflex SU Schnellkupplung ist eine Entleerung integriert Reflex SU 1 Schnellkupplung Reflex V Vorschaltgefäß Reflex MBM II Reflex EB Entschlammungsgefäß Bei Wärmeerzeugern mit einer Nennwärmeleistung von mehr als 300 kW muss in unmittelbarer Nähe jedes Sicherheitsventils ein Entspannungstopf angeordnet sein. → Reflex T Entspannungstopf DIN 4807 T3: „Im Dauerbetrieb darf die Temperatur an der Membrane 70 °C nicht überschreiten.“ → Reflex V Vorschaltgefäß vor das Ausdehnungsgefäß einbauen Reflex Reflexomat Insbesondere bei Altanlagen empfehlen wir den Einbau von einem Reflex EB Entschlammungsgefäß. Optional ist die Verwendung eines MBM II Membranbruchmelders bei Reflexomat Gefäßen und Trinkwasserausdehnungsgefäßen Refix DT möglich. 69 Ausrüstung, Zubehör, Sicherheitstechnik, Prüfung Sicherheitstechnische Ausrüstung von Warmwasser-Heizungsanlagen nach DIN EN 12828, Betriebstemperaturen bis 105 °C direkte Beheizung (mit Öl, Gas, Kohle oder Elektroenergie beheizt) indirekte Beheizung (mit Flüssigkeiten oder Dampf beheizte Wärmeerzeuger) Temperatursicherung Temperaturmesseinrichtung Sicherheitstemperaturbegrenzer, -wächter, nach EN 60730-2-9 Temperaturregler²) Wassermangelsicherung - Kessel tiefstehend - Kessel in Dachzentralen - Wärmeerzeuger mit ungeregelter oder nicht schnell abschaltbarer Beheizung (Festbrennstoff) Thermometer, Anzeigebereich³) 120 % der max. Betriebstemperatur STB Überschwingtemperatur max. 10 K STB bei tPR > tdSek (pSV), STB entfällt, falls rimärtemperatur ≤ 105 °C, bzw. Einsatz P eines STW bei tPR > tSmax 1) ab Heizmitteltemperaturen > 100 °C, Sollwert ≤ 60 °C, Maximalwert 95 °C (entfällt bei Gr. I) Q n ≤ 300 kW Q n > 300 kW Um die Regelfähigkeit zu gewährleisten, ist nicht erforderlich, falls bei WMS oder SDBmin ein Mindestvolumenstrom über den WärmeWassermangel keine oder Strömungsbegrenzer übertrager sicherzustellen.3) unzulässige Aufheizung WMS oder SDBmin oder Strömungsbegrenzer oder geeignete Einrichtung --- Notkühlung (z. B. thermische Ablaufsicherung, Sicherheitswärmeverbraucher) mit Sicherheitstemperaturbegrenzer, um bei einer Überschreitung der max. Betriebstemperatur von mehr als 10 K einzugreifen --- Drucksicherung Druckmesseinrichtung Manometer, Anzeigebereich ≥ 150 % des max. Betriebsdruckes tPR > tdSek (pSV) 3) Bemessung für Dampfausströmung bei Q n Sicherheitsventil nach prEN 1268-1 bzw. prEN ISO 4126-1, TRD 721 Bemessung für Dampfausströmung Entspannungstopf je SV ’T’ für Q n > 300 kW, ersatzweise zusätzlich 1 STB + 1 SDBmax Druckbegrenzer max. TÜV-geprüft je Wärmeerzeuger bei Q n > 300 kW, SDBmax = pSV - 0,2 bar Druckhaltung Ausdehnungsgefäß - Druckregulierung in den Grenzen pa ... pe als MAG oder AG mit Fremddruckerzeugung - AG sollten zu Wartungszwecken gesichert absperrbar und entleerbar sein Fülleinrichtungen - Sicherung der betriebsbedingten Mindestwasservorlage VV, autom. Nachspeisung mit Wasserzähler - Verbindungen zu Trinkwassernetzen müssen prEN 806-4 entsprechen bzw. DIN 1988 oder DIN EN 1717 tPR ≤ tdSek (pSV) 3) Wasserausströmung 1 l/(hkW) --- --- --- Beheizung Primärabsperrventil, falls tPR > tdSek (pSV) Empfehlung: Primärabsperrventil auch bei tPR > t zul Sek 1) STB wird empfohlen, da STW bei Unterschreiten des Grenzwertes selbstständig Beheizung wieder freigibt und damit die Fehlleistung des Reglers „sanktioniert”. 2) Ist der Temperaturregler nicht typgeprüft (z. B. DDC ohne Strukturiersperre für max. Solltemperatur), dann ist bei direkter Beheizung ein zusätzlicher typgeprüfter Temperaturwächter vorzusehen. 3) in Anlehnung an ungültige DIN 4751 T2 70 Ausrüstung, Zubehör, Sicherheitstechnik, Prüfung Sicherheitstechnische Ausrüstung von Warmwasser-Heizungsanlagen nach DIN EN 12828, Betriebstemperaturen bis 105 °C Beispiel: direkte Beheizung Legende 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Kennbuchstaben, Symbole → Seite 79 Wärmeerzeuger Absperrventile Vorlauf/Rücklauf optionale Bauteile Temperaturregler Sicherheitstemperaturbegrenzer, STB Lieferprogramm Reflex Temperaturmesseinrichtung Sicherheitsventil Entspannungstopf (’T’) > 300 kW1) 2) SDBmax1), Q > 300 kW SDBmin, als optionaler Ersatz für Wassermangelsicherung Druckmessgerät Wassermangelsicherung, bi s 300 kW auch ersatzweise SDBmin oder Strömungswächter oder andere zugelassene Maßnahmen Füll-, Entleerungseinrichtung/KFE-Hahn automatische Nachspeisung (Fillcontrol Plus + Fillset + Fillcontrol) Ausdehnungsleitung gesicherte Absperrarmatur (SU Schnellkupplung, MK Kappenkugelhahn) Entlüftung/Entleerung vor MAG Ausdehnungsgefäß (z. B. Reflex N) nicht erforderlich bei indirekter Beheizung, falls SV für Wasserausströmung berechnet werden darf (→ S. 39) 2) darf bei Einbau eines zusätzlichen STB und SDBmax entfallen 1) 71 Ausrüstung, Zubehör, Sicherheitstechnik, Prüfung Sicherheitstechnische Ausrüstung von Wassererwärmungsanlagen nach DIN 4753 T1 Anforderungen an Trinkwassererwärmungsanlagen Trinkwassererwärmer geschlossen, mittelbar beheizt Gruppeneinteilung nach DIN 4753 T1: Gr. I p x I ≤ 300 bar x Liter und zugleich Q ≤ 10 kW oder V ≤ 15 l und Q ≤ 50 kW Gr. II bei Überschreitung der Grenzwerte nach Gr. I Temperatursicherung Thermometer Temperaturregler typgeprüft Sicherheitstemperaturbegrenzer nach DIN 3440 Drucksicherung DIN 4753 T1, DIN 4747 darf Bestandteil des Reglers sein, entfällt bei Gr. I ab Heizmitteltemperaturen > 100 °C, Sollwert ≤ 60 °C, Maximalwert 95 °C (entfällt bei Gr. I) ab Heizmitteltemperaturen > 110 °C, Sollwert ≤ 95 °C, Maximalwert 110 °C für V < 5000 l und Q ≤ 250 kW keine Eigensicherheit nach DIN 3440 erforderlich; bei Fernwärmeanlagen Stellventil mit Sicherheitsfunktion nach DIN 32730 DIN 4753 T1 Manometer bei Speichern > 1000 l vorgeschrieben, genereller Einbau in Nähe Sicherheitsventil, in Kaltwasseranlagen empfohlen Sicherheitsventil - Anordnung in der Kaltwasserleitung - keine Absperrungen und unzulässigen Verengungen zwischen Wassererwärmer und Sicherheitsventil Druckminderer DVGW-geprüft Membran-Druckausdehnungsgefäße MAG-W nach DIN 4807 T5 Nenninhalt Wasserraum max. Heizleistung Anschlussnennweite ≤ 200 l 75 kW DN 15 ≤ 1000 l 150 kW DN 20 ≤ 5000 l 250 kW DN 25 > 5000 l Auswahl nach der max. Beheizungsleistung erforderlich: - falls der Druck der Kaltwasserzuleitung > 80 % des Sicherheitsventilansprechdruckes - bei Einbau von Membran-Druckausdehnungsgefäßen (MAG-W nach DIN 4807 T5) zur Sicherung eines konstanten Ruhedruckniveaus vor dem Gefäß - Forderungen DIN 4807 T5: Durchströmung unter definierten Bedingungen Farbe Grün Membrane und nichtmetallene Teile mind. nach KTW-C Einbau eines Druckminderers gesicherte Absperrung des MAG - Vordruckeinstellung 0,2 bar unter Druckminderer Schutz des Trinkwassers 72 DIN 1988 T2, T4 oder DIN EN 1717 Rückflussverhinderer DVGW-geprüft vorgeschrieben für Trinkwassererwärmer > 10 Liter, beiderseits absperrbar, nach der ersten Absperrung Prüfeinrichtung vorsehen Ausführungsart der Trinkwassererwärmer nach DIN 1988 T2 für Heizmedium Heizwasser Kl. 3 nach DIN EN 1717 (ohne bzw. mit wenig giftigen Zusätzen, z. B. Ethylenglykol, Kupfersulfatlösung), andere Medien und Ausführungen siehe DIN Ausführungsart B, korrosionsbeständige Heizflächen und Auskleidungen (CU, Edelstahl, emailliert) z. B. Plattenwärmeübertrager Reflex Longtherm zulässig für max. Betriebsdruck auf der Heizseite ≤ 3 bar Ausführungsart C = B + keine lösbaren Verbindungen, die Güte von unlösbaren Verbindungen muss durch eine Verfahrensprüfung (z. B. den AD-Merkblättern, Reihe HP) nachgewiesen sein z. B. Röhrenwärmeübertrager auch zulässig für max. Betriebsdruck auf der Heizungsseite > 3 bar Ausrüstung, Zubehör, Sicherheitstechnik, Prüfung Sicherheitstechnische Ausrüstung von Wassererwärmungsanlagen nach DIN 4753 T1 Beispiel A: Wassererwärmungsanlagen im Speichersystem, Kesselabsicherung ≤ 100 °C WW Z Regler KW Beispiel B: Wassererwärmungsanlagen im Speicher-Ladesystem, Heizmedium > 110 °C abgesichert WW Z KW Regler Legende 1 2.1 2.2 3 4 5 6.1 6.2 7 8.1 8.2 8.3 8.4 Wärmeerzeuger (Kessel, Wärmeübertrager) WW-Speicher mit integrierter Heizfläche WW-Speicher ohne Heizfläche Membranausdehnungsgefäß für Trinkwasser (s. a. S. 24–25) Membran-SV, Kennbuchstabe W Mengeneinstellventil Ladepumpe heizungsseitig Ladepumpe trinkwasserseitig Zirkulationspumpe Thermostat zur Aktivierung der Ladepumpe 6.1 typgeprüfter Temperaturregler typgeprüfter Temperaturbegrenzer Stellventil mit Sicherheitsfunktion 9 Kesselregelung mit Ansteuerungsmöglichkeit einer Warmwasserbereitung 10 Heizungsregelung mit Ansteuerungsmöglichkeit eines Speicherladesystems 11 12 13 14 Absperrventil Rückschlagventil Prüfeinrichtung Druckminderer } Einsatz auch als Kombiarmatur zusammen mit Sicherheitsventil 4 Kennbuchstaben, Symbole → Seite 79 73 Ausrüstung, Zubehör, Sicherheitstechnik, Prüfung Prüfung und Wartung von Anlagen und Druckgefäßen Warum und weshalb geprüft wird Druckgefäße können Membran-Druckausdehnungsgefäße, Vorschaltgefäße, Abschlammgefäße, aber auch Wärme übertrager oder Heizkessel sein. Sie besitzen ein Gefährdungspotenzial, welches im Wesentlichen durch den Druck, das Volumen, die Temperatur und das Medium selbst bestimmt wird. Für Herstellung, Inbetriebnahme und Betrieb von Druckgefäßen und kompletten Anlagen gelten besondere Anforderungen, die gesetzlich geregelt sind. Herstellung nach DGRL Für die Fertigung mit der erstmaligen Prüfung beim Hersteller und das Inverkehrbringen von Druckgeräten gilt seit dem 01.06.2002 europaweit die Richtlinie über Druckgeräte 97/23/EG bzw. 2014/68/EU (DGRL). Reflex Membran-Druckausdehnungsgefäße entsprechen der Richtlinie 97/23/EG bzw. 2014/68/EU (DGRL) und sind mit einem 0045 gekennzeichnet. Die „0045“ steht für den TÜV Nord als benannte überwachende Stelle. Seit Erscheinen der Druckgeräterichtlinie 2003 wird die nach Dampfkessel- bzw. Druckbehälterverordnung ausgestellte Herstellerbescheinigung durch eine sogenannte Konformitätserklärung ersetzt wird. → Seite 78 Bei Reflex Druckgefäßen ist die Konformitätserklärung Bestandteil der mitgelieferten Montage-, Betriebs- und Wartungsanleitung. Betrieb nach BetrSichV Unter Betrieb wird, im Sinne der Verordnungen, die Montage, der Betrieb, die Prüfung vor der Inbetriebnahme und die wiederkehrenden Prüfungen von überwachungsbedürftigen Anlagen verstanden. Mit der Betriebssicherheitsverordnung und der Richtlinie über Druckgeräte steht ab 01.01.2003 ein harmonisiertes Regelwerk zur Verfügung, das die bisher gültige Druckbehälter- und Dampfkesselverordnung endgültig ablöst. Die Notwendigkeit von Prüfungen vor der Inbetriebnahme und wiederkehrenden Prüfungen sowie die Stelle, die prüfen darf, wird in Abhängigkeit des Gefährdungspotenzials nach BetrSichV festgelegt. Dazu erfolgt eine Einteilung in Kategorien nach Medium (Fluid), Druck, Volumen und Temperatur. Eine Auswertung bezogen auf das Reflex Produktprogramm finden Sie in den Tabellen 1, 2 und 3 (→ S. 76-77). Die angegebenen Höchstfristen gelten bei Einhaltung der Maßgaben in der entsprechenden Reflex Montage-, Betriebs- und Wartungsanleitung. Während bei der Konformitätsbewertung durch den Hersteller nach DGRL die maximal zulässigen Parameter bezogen auf das Gefäß relevant sind, dürfen bei der Bewertung durch den Betreiber nach BetrSichV die maximal auftretenden Parameter bezogen auf die Anlage verwendet werden. So ist bei der Bewertung und Einteilung in Kategorien für den Druck PS der maximal mögliche Druck PB einzusetzen, der auch bei extremen Betriebsbedingungen, Störbetrieb und Fehlbedienung entsprechend der Druckabsicherung der Anlage oder des Anlagenbauteiles auftreten kann. Die Fluidgruppe ist nach dem tatsächlichen Medium zu wählen. 74 Ausrüstung, Zubehör, Sicherheitstechnik, Prüfung Prüfung und Wartung von Anlagen und Druckgefäßen § 15 Prüfung vor Inbetriebnahme • Montage, Installation • Aufstellungsbedingungen • Sichere Funktion § 16 Wiederkehrende Prüfungen • Ordnungsprüfung • Technische Prüfung - Äußere Prüfung - Innere Prüfung - Festigkeitsprüfung Für wiederkehrende Prüfungen hat der Betreiber selbst die Prüffristen auf Grundlage einer sicherheitstechnischen Bewertung unter Beachtung der festgelegten Höchstfristen festzulegen. (Tabellen 1, 2 und 3, → S. 76-77) Ist die Anlage durch eine zugelassene Überwachungsstelle ZÜS in Betrieb zu nehmen, dann sind die vom Betreiber festgelegten Prüffristen der zuständigen Behörde mitzuteilen und mit dieser abzustimmen. Bei der sicherheitstechnischen Bewertung ist zu unterscheiden zwischen - der Gesamtanlage, die auch aus mehreren Druckgeräten bestehen kann und bezüglich Druck und Temperatur auf definierte sicherheitstechnische Grenzwerte eingestellt ist, z. B. Heißwasserkessel mit Druckausdehnungsgefäß, abgesichert über das Sicherheitsventil und den STB des Kessels, - und den Anlagenteilen, z. B. Heißwasserkessel und Druckausdehnungsgefäß, die unterschiedlichen Kategorien angehören können und daher sicherheitstechnisch unterschiedlich bewertet werden. S etzt sich die Gesamtanlage nur aus Anlagenteilen zusammen, die durch eine befähigte Person bP geprüft werden dürfen, so darf auch die Gesamtanlage durch eine befähigte Person bP geprüft werden. Bei äußeren und inneren Prüfungen können Besichtigungen durch andere geeignete, gleichwertige Verfahren und bei Festigkeitsprüfungen die statischen Druckproben durch gleichwertige, zerstörungsfreie Verfahren ersetzt werden. Übergangsvorschriften Für Anlagen mit Druckgeräten, die vor dem 01.01.2003 erstmalig in Betrieb genommen wurden, galt eine Über gangsfrist bis 31.12.2007. Seit 01.01.2008 sind die Vorschriften der BetrSichV uneingeschränkt für überwachungsbedürftige Anlagen anzuwenden. Wartung Während die Vorschriften der DGRL und BetrSichV hauptsächlich auf den sicherheitstechnischen Aspekt bezüglich des Gesundheitsschutzes gerichtet sind, dienen regelmäßige Wartungsarbeiten der Sicherung eines optimalen, störungsfreien und energiesparenden Betriebes. Die Durchführung erfolgt im Auftrag des Betreibers durch einen Fachkundigen. Dies kann ein Installateur oder auch der Reflex-Servicedienst (→ S. 82) sein. ie Wartung von Membran-Druckausdehnungsgefäßen ist u. A. nach den Herstellerangaben und somit jährlich durchD zuführen und umfasst im Wesentlichen die Kontrolle und Einstellung des Gefäßvordruckes und des Anlagenfüll- bzw. Anfangsdruckes. → S. 9 ir empfehlen, unsere Druckhalte-, Nachspeise- und Entgasungsanlagen, analog zu den Membran-Druckausdehnungs W gefäßen, jährlich zu warten. Reflex bietet zu jedem Produkt eine Montage-, Betriebs- und Wartungsanleitung (→ S. 78) mit den notwendigen Hinweisen für den Installateur und Betreiber. 75 Ausrüstung, Zubehör, Sicherheitstechnik, Prüfung Tabelle 1: Prüfung von Reflex Druckgefäßen nach BetrSichV, Ausgabe 03.02.2015 mit Gültigkeit ab 01.06.2015 bei Betrieb entsprechend der Reflex Montage-, Betriebs- und Wartungsanleitung anzuwenden auf alle • Reflex, Refix, Variomat-, Variomat Giga-, Reflexomat-, Reflexomat Compact-Gefäße und das Servitec Sprührohr und • Vorschaltgefäße, Entschlammungsgefäße und Longtherm Plattenwärmeübertrager bei zulässigen Betriebs temperaturen > 110 °C des Anlagensystems (z. B. Einstellung STB) Einordnung in Fluidgruppe 2 (z. B. Wasser, Luft, Stickstoff = nicht explosionsgefährdet, nicht giftig, nicht leicht entzündlich). wiederkehrende Prüfungen, § 16 vor InbetriebPrüfgruppe/Bewertung nahme, § 15 BetrSichV 2015 nach Abschnitt 4, 5.8 Tabelle 1 und 4 Prüfender V ≤ 1 Liter und PB ≤ 1000 bar PB x V ≤ 50 bar x Liter Höchstfristen in Jahren Prüfender äußere1) innere2) Festigkeit2) keine besonderen Anforderungen, Regelung in Verantwortung des Betreibers entsprechend dem aktuellen Stand der Technik und den Vorgaben in der Betriebsanleitung3) Reflex, Refix, Vorschalt-, Entschlammungs-, Longtherm-, Variomat-, Variomat Giga-, Reflexomat-, Reflexomat Compact-Gefäße PB x V > 50 ≤200 bar x Liter PB x V > 200 ≤ 1000 bar x Liter PB x V > 1000 bar x Liter bP bP --- 5/10* 10/15* ZÜS** bP --- 5/10* 10/15* ZÜS** ZÜS** --- 5/10* 10/15* Bei Druckgeräten, die wiederkehrend von einer befähigten Person geprüft werden dürfen, darf die max. Prüffrist bis zu 10 Jahren betragen. Zusätzlich kann die Frist der Festigkeitsprüfung optional auf 15 Jahre verlängert werden sofern ein sicherer Betrieb entsprechend nachgewiesen wird. (BetrSichV 2015, Anhang 2, Abschnitt 4, 5.9) * Empfehlung: bei Reflex und Refix sowie Variomat- und Variomat Giga-Gefäßen mit intakter Blasenmembran sogar Entfall der wiederkehrenden Prüfung möglich, wenn Zwischenraum zuverlässig auf Dichtheit geprüft wird. (BetrSichV 2015, Anhang 2, Abschnitt 4, 6.10, 6.14) ** ! Wichtiger Hinweis - Für den Einsatz in Heiz- und Kühlanlagen gilt: Bei nicht direkt beheizten Wärmeerzeugern (Longtherm) mit einer Heizmitteltemperatur von höchstens 120 °C (z. B. STB-Einstellung) und Ausdehnungsgefäßen (Reflex, Refix, Variomat-, Variomat Giga-, Reflexomat- oder Reflexomat Compact-Gefäße) in Heizungs- und Kühl-/Kälteanlagen mit Wassertemperaturen von höchstens 120 °C können die Prüfungen durch eine befähigte Person (bP) vorgenommen werden. (BetrSichV 2015, Anhang 2, Abschnitt 4, 6.6) Tabelle 2: Prüfung von Reflex Druckgefäßen nach BetrSichV, Ausgabe 03.02.2015 mit Gültigkeit ab 01.06.2015 bei Betrieb entsprechend der Reflex Montage-, Betriebs- und Wartungsanleitung anzuwenden auf alle • Vorschaltgefäße, Entschlammungsgefäße und Longtherm Plattenwärmeübertrager bei zulässigen Betriebstemperaturen ≤ 110 °C des Anlagensystems (z. B. Einstellung STB) Einordnung in Fluidgruppe 2 (z. B. Wasser = nicht explosionsgefährdet, nicht giftig, nicht leicht entzündlich). wiederkehrende Prüfungen, § 16 vor InbetriebPrüfgruppe/Bewertung nahme, § 15 BetrSichV 2015 nach Abschnitt 4, 5.8 Tabelle 1 und 6 Prüfender PB ≤ PB x V < 10000 barx Liter bei PB ≤ 10 < PB ≤ PB x V 76 10 baroder 1000 bar 500 barund > 10000 barx Liter Höchstfristen in Jahren Prüfender äußere1) innere2) Festigkeit2) keine besonderen Anforderungen, Regelung in Verantwortung des Betreibers entsprechend dem aktuellen Stand der Technik und den Vorgaben in der Betriebsanleitung3) ZÜS bP --- 5* 10* Ausrüstung, Zubehör, Sicherheitstechnik, Prüfung Tabelle 3: Prüfung von Reflex Druckgefäßen nach BetrSichV, Ausgabe 03.02.2015 mit Gültigkeit ab 01.06.2015 bei Betrieb entsprechend der Reflex Montage-, Betriebs- und Wartungsanleitung Einordnung in Fluidgruppe 1 (z. B. Benzin = explosionsgefährlich, hochentzündlich, giftig, brandfördernd). Diese Fluidgruppe ist nur für Longtherm zulässig! Anzuwenden bei zulässigen Betriebstemperaturen t > tSiede bei Atmosphärendruck + 0,5 bar. wiederkehrende Prüfungen, § 16 vor InbetriebPrüfgruppe/Bewertung nahme, § 15 BetrSichV 2015 nach Abschnitt 4, 5.8 Tabelle 1 und 3 Prüfender V ≤ PB ≤ 200 bar 1 Liter und PB x V ≤ 25 bar x Liter ≤ 200 bar PB x V > 200 ≤ 1000 bar x Liter PB ≤ 200 bar PB x V äußere1) innere2) Festigkeit2) keine besonderen Anforderungen, Regelung in Verantwortung des Betreibers entsprechend dem aktuellen Stand der Technik und den Vorgaben in der Betriebsanleitung3) PB x V > 25 ≤ 1000 bar x Liter PB Höchstfristen in Jahren Prüfender > 1000 bar x Liter bP bP --- 5 10 ZÜS bP --- 5 10 ZÜS ZÜS --- 5 10 Hinweis: Longtherm Plattenwärmeübertrager sind in die höhere Kategorie der beiden Kammern einzustufen. Hinweis:Sind in der Spalte Bewertung/Kategorie mehrere Kriterien ohne „und“-Verknüpfung eingetragen, so ist bereits bei der Überschreitung eines Kriteriums die entsprechend höhere Kategorie anzuwenden. PBmaximal möglicher Überdruck in bar, der sich aufgrund der Anlagenbeschaffenheit und Betriebsweise ergeben kann n Ausdehnungskoeffizient für Wasser V Nennvolumen in Liter t Betriebstemperatur des Fluids tSiede Siedetemperatur des Fluids bei Atmosphärendruck bPbefähigte Person nach BetrSichV, Abschnitt 1, § 2, (6) u. Anhang 2, Abschnitt 4, 3., die durch Berufsausbildung, ihre Berufserfahrung und ihre zeitnahe berufliche Tätigkeit über die erforderlichen Fachkenntnisse zur Prüfung der Arbeitsmittel (Druckgeräte) verfügt ZÜS zugelassene Überwachungsstelle nach BetrSichV , Abschnitt 1, § 2, (14) u. Anhang 2, Abschnitt 1. 1)Äußere Prüfungen alle 2 Jahre können bei den üblichen Reflex Einsatzfällen entfallen. Nur erforderlich, falls das Druckgerät feuerbeheizt, abgasbeheizt oder elektrisch beheizt ist. (BetrSichV Anhang 2, Abschnitt 4, 5.8 Tabelle 1) 2) esichtigungen und Festigkeitsprüfungen können gemäß BetrSichV, Anhang 2, Abschnitt 4, 5.7, durch gleichwertige B zerstörungsfreie Prüfverfahren ersetzt werden. 3) ezogen auf den zulässigen Betriebsüberdruck des Gerätes betrifft dies folgende Produkte: B Reflex bis N 12 Liter/3 bar, Servitec Typ ≤ 120 Longtherm rhc 15, rhc 40 ≤ 50 Platten, rhc 60 ≤ 30 Platten 77 Ausrüstung, Zubehör, Sicherheitstechnik, Prüfung Beispiel: Reflex Montage-, Betriebs- und Wartungsanleitung mit Konformitätserklärung nach DGRL 78 Begriffe, Kennbuchstaben, Symbole Begriffe Formelbuchstabe AD ASV n n* nR p0 pa pD pD* pe pF pst pSV pZ pzul V VA vA Ve VK Vn VV ∆pP ρ Erläuterung siehe u. a. Seite Arbeitsbereich der Druckhaltung Schließdruckdifferenz für Sicherheitsventile Ausdehnungskoeffizient für Wasser Ausdehnungskoeffizient für Wassergemische Ausdehnungskoeffizient bezogen auf die Rücklauftemperatur Mindestbetriebsdruck Anfangsdruck Verdampfungsdruck für Wasser Verdampfungsdruck für Wassergemische Enddruck Fülldruck statischer Druck Sicherheitsventilansprechdruck Mindestzulaufdruck für Pumpen zulässiger Betriebsüberdruck Ausgleichsvolumenstrom Anlagenvolumen spezifischer Wasserinhalt Ausdehnungsvolumen Kollektorinhalt Nennvolumen Wasservorlage Pumpendifferenzdruck Dichte 18 5, 9 6, 10, 24 6, 13, 16 11 5, 9, 18, 23, 24 5, 9, 18, 23, 24 6 6 5, 9, 18 5, 9 5, 9 5, 9 7 7 19 6 6 5, 9, 23 12, 14, 39 9, 18 5, 9 7 6 Kennbuchstaben Symbole T – Temperatur Absperrarmatur Armatur mit gesicherter Absperrung und Entleerung federbelastetes Sicherheitsventil Rückschlagventil Magnetventil Motorventil Überströmventil Schmutzfänger Wasserzähler Systemtrenner Pumpe Wärmeverbraucher Wärmeübertrager TTemperaturmessstutzen TIThermometer TIC TAZ + Temperaturregler mit Anzeige Temperaturbegrenzer, STB, STW P – Druck PDruckmessstutzen PIManometer PCDruckregler PSDruckschalter Druckbegrenzer - min., SDBmin PAZ - PAZ + Druckbegrenzer - max., SDBmax L – Wasserstand LSWasserstandsschalter LS + LS - LAZ - Wasserstandsschalter - max. Wasserstandsschalter - min. Wasserstandsbegrenzer - min. Kennbuchstaben nach DIN 19227 T1, „Grafische Symbole und Kennbuchstaben für die Prozesstechnik“ 79 Services Unser Außendienst Wir sind in der Nähe, wenn Sie es brauchen. Unser flächendeckendes Vertriebsnetz sorgt dafür, dass Sie überall in Deutschland die kompetente Beratung erhalten, die Sie von Reflex erwarten. Regionalleitung Nord Gebiet 1 Ralf Störck 22359 Hamburg Mobil:+49 172 4536107 Tel.: +49 2382 7069-9396 [email protected] Regionalleitung Ost Gebiete 5 + 7 Frank Rieck 15834 Rangsdorf – OT Groß Machnow Mobil:+49 151 18024057 Tel.: +49 2382 7069-9855 [email protected] Regionalleitung West Gebiet 2 Reiner Wedekin 30900 Wedemark – OT Abbensen Mobil:+49 151 18024080 Tel.: +49 2382 7069-9857 [email protected] Gebiete 5 + 7 Jörg Bauer 39307 Genthin Mobil:+49 170 8516834 Tel.: +49 2382 7069-9597 [email protected] Gebiet 3 Thomas Vierk 24226 Heikendorf Mobil:+49 151 58 76 56 84 Tel.: +49 2382 7069-9441 [email protected] Gebiet 4 Frank Förster 26160 Bad ZwischenahnElmdorf Mobil:+49 151 180 240 60 Tel.: +49 2382 7069-9490 [email protected] 80 Regionalleitung Süd-Ost Gebiet 16 Dieter Servatius Illesheimer Str. 9 90431 Nürnberg Mobil:+49 151 14710504 Tel.: +49 911 9364-3812 [email protected] Regionalleitung Süd-West Gebiet 20 Guido Ulrich 71726 Benningen am Neckar Mobil:+49 163 3028006 Tel.: +49 2382 7069-9887 [email protected] Gebiet 10 Andreas Niermann 49477 Ibbenbüren Mobil:+49 151 18024131 Tel.: +49 2382 7069-9460 [email protected] Innendienst Süd-Ost Thomas Dillmann Tel.: +49 911 9364-3810 [email protected] Susanne Althoff Tel.: +49 911 9364-3813 [email protected] Gebiet 21 Daniel Boldrini 71296 Heimsheim Mobil:+49 151 15274402 Tel.: +49 2382 7069-9613 [email protected] Gebiet 8 Winfried Pohle 06632 Gleina Mobil:+49 151 18024062 Tel.: +49 2382 7069-9856 [email protected] Gebiet 11 Sebastian Ahl 50354 Hürth Mobil:+49 151 53379401 Tel.: +49 2382 7069-9659 [email protected] Gebiet 17 Ingo Donhauser 93195 Wolfsegg Mobil:+49 151 14710505 Tel.: +49 2382 7069-9260 [email protected] Gebiet 22 Michael Haas 55291 Saulheim Mobil:+49 172 6800976 Tel.: +49 2382 7069-9088 [email protected] Gebiete 9 + 6 René Käßner 04654 Frohburg Mobil:+49 1785597731 Tel.: +49 2382 7069-9467 [email protected] Gebiet 13 Andreas Kunkel 44339 Dortmund Mobil:+49 151 16716008 Tel.: +49 2382 7069-9802 [email protected] Gebiet 18 Carsten Mause 86169 Augsburg Mobil:+49 160 98658505 Tel.: +49 2382 7069-9095 [email protected] Gebiet 23 Simon Barg 88281 Unterankenreute Mobil:+49 151 50990507 Tel.: +49 2382 7069-9934 [email protected] Gebiete 9 + 8 + 6 (Vertretung) Udo Schollbach 09123 Chemnitz Mobil:+49 171 40 48 230 Tel.: +49 2382 7069-9443 [email protected] Gebiet 14 Martin Blumenthal 42897 Remscheid Mobil:+49 151 57931283 Tel: +49 2382 7069-9448 [email protected] Gebiet 19 Florian Weiss 82041 Oberhaching Mobil:+49 151 52729639 Tel.: +49 2382 7069-9083 [email protected] Swen Kirchhoff 33775 Versmold Mobil:+49 151 51177256 Tel.: +49 2382 7069-9081 [email protected] Gebiet 12 + 15 Sven Goldbach 36100 Petersberg Mobil:+49 151 18024271 Tel.: +49 2382 7069-9092 [email protected] Services Flensburg Nord 3 Kiel Rostock Schwerin Hamburg 4 1 Bremen 10 West 5 2 Münster Berlin 7 Hannover Magdeburg Ahlen Dortmund 14 13 Düsseldorf Leipzig Kassel Köln 12 16 15 Würzburg 17 Saarbrücken Süd-West 9 Fulda Frankfurt 22 6 Dresden 8 Erfurt 11 Karlsruhe 21 Freiburg 23 Ost 20 Stuttgart Regensburg Süd-Ost Augsburg München 18 19 81 Services Wie Sie uns erreichen? Ganz einfach! Reflex bietet eine Vielzahl von Services, die Sie auf dem Weg zur passenden Lösung begleiten. Greifen Sie auf unsere gebündelte Kompetenz und Erfahrung zurück und entwickeln Sie mit uns sach- und fachgerechte Lösungen, die bis ins letzte Detail durchdacht sind. Wie können wir Ihnen weiterhelfen? Damit Sie möglichst schnell den richtigen Ansprechpartner finden, wenden Sie sich bitte an die für Ihr Anliegen passende Servicenummer. Zentrale Rufnummer +49 2382 7069-0 Für allgemeine Anfragen, Bestellung von Broschüren, Vermittlung eines Handelspartners oder zuständigen Außendienstmitarbeiters Montags bis freitags von 8.00 bis 16.30 Uhr Technische Hotline +49 2382 7069-9546 Für alle Fragen zu unseren Produkten Montags bis freitags von 8.00 bis 16.30 Uhr Reflex Werkskundendienst Zur Beauftragung von Reparaturen, Wartungsdiensten und Inbetriebnahmen Montags bis freitags von 8.00 bis 16.30 Uhr 82 Ihre zentralen Ansprechpartner Vertriebsleitung Innendienst Angebote/Projektvertrieb Vertriebsleitung André Schweitzer Tel.: +49 2382 7069-9710 [email protected] (Gebiete siehe Folgeseiten) Teamleitung Angebote Detlev Bartkowiak Tel.: +49 2382 7069-9538 [email protected] Vertriebsleitung Handel Kai-Hendrik Joswig Tel.: +49 2382 7069-9722 [email protected] Gebiete 1–4 Region Nord Klaus Kuhlmann Tel.: +49 2382 7069-9565 [email protected] Region Nord Marion Tziotis Tel.: +49 2382 7069-9545 [email protected] Vertriebsleitung Projekte / Angebote Matthias Feld Tel.: +49 2382 7069-9536 [email protected] Gebiete 5–9 Region Ost Guido Krause Tel.: +49 2382 7069-9557 [email protected] Region Ost Petra Drache Tel.: +49 2382 7069-9393 [email protected] Vertriebsleitung OEM Rein van Rijt Tel.: +49 2382 7069-9559 [email protected] Gebiete 10–15 Region West Andreas Gunnemann Tel.: +49 2382 7069-9576 [email protected] Region West Matthias Rosenberger Tel.: +49 2382 7069-9087 [email protected] Vertriebsleitung Innendienst Hendrik Westhölter Tel.: +49 2382 7069-9541 [email protected] Gebiet 16–19 Region Süd-Ost Gisela Becker Tel.: +49 2382 7069-9575 [email protected] Region Süd-Ost Susanne Althoff Tel.: +49 911 9364-3813 [email protected] Gebiete 20–23 Region Süd-West Jens Düding Tel.: +49 2382 7069-9554 [email protected] Region Süd-West Ivonne Thiel Tel.: +49 2382 7069-9540 [email protected] Zentrales Fax +49 2382 7069-9588 Zentrales Fax +49 2382 7069-9547 Sinusverteiler Arne Ütrecht Tel.: +49 2557 9393-68 [email protected] Ergänzend gelten unsere Allgemeinen Geschäfts- und Lieferbedingungen, welche Ihnen auf unserer Homepage www.reflex.de zum Download zur Verfügung stehen. Bitte beachten Sie, dass es sich bei allen Preisangaben um Preisempfehlungen in Euro zzgl. Mehrwertsteuer handelt. Änderungen, Irrtümer und Fehler sind vorbehalten, es gelten unsere Allgemeinen Geschäfts- und Lieferbedingungen. →www.reflex.de 83 130 75 50 220 1,0 3,0 19 --- 1,8 120 60 55 17 29 --- 1,5 1960 2800 3500 4200 140 200 250 300 870 300 11200 9800 4970 1690 800 510 760 540 440 320 990 820 660 460 330 260 200 110 500 400 300 250 200 140 100 80 50 33 8400 4350 2640 800 6300 3260 1980 600 5250 2720 1650 4200 2180 1320 3150 1630 2630 1360 2100 1090 1470 1050 840 200 25 18 12 8 80 55 820 650 380 240 85 150 45 30 2,0 3,0 730 580 440 710 170 240 170 120 95 43 5 8710 6540 3480 1170 800 Radiatoren · VA = Q [kW] x 13,5 l/kW Plattenheizkörper · VA = Q [kW] x 8,5 l/kW Wasserinhalt näherungsweise: 1 x Reflex N 250, 6 bar → S. 4 → VA = 40 kW x 8,5 l/kW + 1000 = 1340 l 13 →p0 ≥ ( + 0,2 bar) = 1,5 bar 10 → S. 7 90 60 3,5 350 220 750 7 --- 75 --- 32 --- 24 830 620 520 410 310 260 210 140 100 90 Telefon: +49 2382 7069-0 Telefax: +49 2382 7069-9588 www.reflex.de Reflex Winkelmann GmbH Gersteinstraße 19 59227 Ahlen, Germany 11310 9430 7540 5660 1030 9050 7540 6030 4520 6790 5660 4520 3390 5660 4710 3770 2830 4520 3770 3020 2260 3390 2830 2260 1700 2830 2360 1890 1410 2260 1890 1510 1130 790 560 430 240 140 --- N 940 750 600 450 290 130 70 36 24 5,0 10 --- 4,0 S 180 110 60 41 3,0 6,0 1580 1320 1060 1130 900 560 370 240 150 2,5 - Den wasserseitigen Füll- bzw. Anfangsdruck bei entlüfteter Anlage im kalten Zustand mindestens 0,3 bar über dem Vordruck einstellen: pF ≥ p0 + 0,3 bar - Wegen des erforderlichen Zulaufdruckes für die Umwälzpumpen auch bei Dachzentralen mindestens 1 bar Vordruck wählen: p0 ≥ 1 bar gewählt: berechnen: 1 x SU R1 Kappenkugelhahn - Wenn möglich, bei der Berechnung des Gasvordruckes einen Zuschlag von 0,2 bar wählen: p0 ≥ H [m] + 0,2 bar 10 - Sicherheitsventilansprechdruck ausreichend hoch wählen: psv ≥ p0 + 1,5 bar Reflex-Empfehlungen: 970 800 10560 7920 6600 5280 3960 3300 2640 1850 1320 1060 660 440 290 190 110 75 11140 8910 6680 3610 1210 1000 13200 8910 7130 5350 2890 500 400 300 250 200 140 100 80 50 33 25 730 600 5570 4460 3340 1800 600 6680 5350 4010 2170 500 480 360 4460 3570 2670 1440 3340 2670 2010 1080 2790 2230 1670 900 300 720 510 420 320 N 940 2230 1780 1340 1560 1250 670 530 95 43 --- 18 12 8 Liter 2,0 Vn → Vn = 250 l (für VA max. 1360) VA = 1340 l mit pSV = 3 bar, p0 = 1,5 bar, pSV = 3 H = 13 · Q = 40 VPH = 1000 bar m kW (Platten 90/70 °C) l (V Pufferspeicher) aus der Tabelle: Auswahlbeispiel 180 110 --- 8 --- 24 --55 --- 4,0 S 3,5 16 --- 3,0 420 300 270 170 100 55 37 1110 890 890 550 360 230 140 85 55 2,5 5,0 400 300 250 200 140 100 80 50 33 25 18 12 8 Liter 2,0 Vn 6540 4900 2610 880 600 5450 4080 2170 4360 3270 1740 3270 2450 1300 370 290 200 150 120 70 25 N 870 610 430 410 230 130 28 --70 --- 7 --- 5 --- 2720 2040 1090 2180 1630 2,5 S 4,0 1530 1140 1090 870 540 330 140 230 Liter 1,5 Vn Zur ausführlichen Berechnung nutzen Sie bitte unsere Berechnungssoftware Reflex Pro, die Ihnen online oder zum Download unter www.reflex.de sowie als App im iTunes-Store zur Verfügung steht. 12250 6210 2120 1000 13830 10500 5440 3300 1000 10890 8170 4350 1460 1000 6920 6130 3100 1060 8400 850 4900 2480 500 630 3680 1860 7350 3720 1270 600 5600 400 420 530 2450 1240 3060 1550 1720 1400 100 210 620 1230 700 1120 50 80 110 170 380 980 500 340 N N 610 470 35 80 240 410 320 25 33 150 270 120 170 200 45 --- 85 --- 100 12 85 8 Liter 0,5 Vn 18 30 --- Liter Inhalt VA 1,5 65 1,0 bar Vordruck p0 0,5 2,5 Sicherheits- bar ventil psv Heizungsanlagen: 90/70 °C Schnellauswahltabelle für Reflex N und Reflex S FI0120deK / 9571115 / 04-16 Technische Änderungen vorbehalten