Heißwasserheizungen bzw. Heißwasseranlagen sind Systeme, die im Heizkessel (Großwasserraumkessel, Wasserrohrkessel) und im Rohrsystem mit Temperaturen über 110 °C betrieben werden. In der Regel wird mit Betriebsdrücken gefahren, die noch Bauteile mit einem Nenndruck von PN 40 zulassen. Dabei liegt die oberste Temperaturgrenze bei 230 °C. In der Praxis sind Temperaturen um die 180 °C üblich.
Drücke und Volumia in Heizungsanlagen Quelle: Reflex Winkelmann GmbH + Co. KG
Quelle: Bosch Thermotechnik GmbH Buderus
Heißwasserheizungen bzw.
Heißwasseranlagen sind Systeme, die im
Heizkessel (Großwasserraumkessel,
Wasserrohrkessel) und im
Rohrsystem mit
Temperaturen über 110 °C betrieben werden. In der Regel wird mit
Betriebsdrücken gefahren, die noch Bauteile mit
einem Nenndruck von
PN 40 zulassen. Dabei liegt die oberste
Temperaturgrenze bei 230 °C. In der Praxis sind
Temperaturen um die
180 °C üblich. Dabei arbeiten die Anlagen im Arbeits- und Regelbereich zwischen 5 bis 12 bar. Der
Mindestdruckbegrenzer ist auf einen Druck eingestellt, der über des
Sattdampfdruckes der abgesicherten
Vorlauftemperatur liegt. Der
Einstelldruck des
Maximaldruckbegrenzers liegt unterhalb des
Ansprechdrucks des
Sicherheitsventils.
Diese Anlagen wurden nach der
DIN 4752 01.1967 - Heisswasserheizungsanlagen mit Vorlauftemperaturen von mehr als 110 °C (Absicherung auf Drücke über 0,5 bar. Ausrüstung und Aufstellung) abgesichert. Danach sind die
Wärmeerzeuger (
Heißwasserkessel), der
Druckhaltung, den Verbindungsleitungen und
Verteiler incl. Absperreinrichtung genehmigungspflichtig. Diese Norm wurde von der
DIN EN 12953-6:2011-05 abgelöst.
Die
Europäischen
Normen
DIN EN 12952 -
Wasserrohrkessel und Anlagenkomponenten - und
DIN EN 12953-6 -
Sicherheitstechnische Ausrüstung - legen die Mindestanforderungen an die sicherheitstechnische Ausrüstungen z. B. nach
DIN EN 12953-1 (Deutsche Fassung
prEN 12953-6:2011) für
Großwasserraumkessel fest. Dadurch wird sichergestellt, dass der Kessel innerhalb der zulässigen Grenzen (Druck,
Temperatur) arbeiten.
Der
Wärmeträger "
Heißwasser" wird vor allem in
Fern- und
Nahwärmesystemen,
Industrieanlagen (Prozesswärme, Holztrocknung), in
Warmluftgeräten und
Deckenstrahlungsheizung in Fabrikationshallen zur Beheizung der Arbeitsplätze mittels Bandstrahlern oder Strahlplatten eingesetzt.
Eine
Alternative zur
Heißwasseranlage ist eine
Thermoölanlage. Mit den Anlagen können mit niederen Drücken höhere
Temperaturen (
drucklos bis 300 °C) gefahren werden.
Das Heizwasser kann erwärmt werden in einem
–
Heißwasserkessel
–
Dampfkessel
– Dampf-Heißwasser-Umformer
–
Dampf-Heißwasser-Mischkondensator (Rücklaufwasser wird durch Mischung mit
Dampf erhitzt)
– Elektro-Durchflusserhitzer
– Elektrokessel mit Elektroden für Hochspannung
–
Wärmetauscher zur
Abwärmeverwertung von Gas- oder
Dieselmotoren
Eine
Heißwasserheizung muss mit
besonderen Sicherheitseinrichtungen und
Speiseeinrichtungen ausgestattet werden.
In
Heißwasseranlagen muss besonders auf die
Druckhaltung geachtet werden. Damit es nicht zur
Dampfblasenbildung kommt, darf an keiner Stelle des Heißwassernetzes der notwendige
Sättigungsdruck unterschritten werden. Wenn diese
Dampfblasen mit kälteren Anlagenteilen oder kälterem
Wasser in Berührung kommen, erfolgt eine schlagartige Kondensation, die hohe
Druckstöße verursachen und Anlagenteile beschädigen oder zerstören können. Außerdem ist die
Druckhaltung auch für das Halten der erforderliche
Zulaufdruck (Zulaufhöhe) an der
Saugseite der
Pumpen notwendig, damit es nicht zu einer
Kavitation in den
Pumpen kommt.
Die
Betreiber von
Heißwasserkessel- und
Dampfkesselanlagen müssen nach der inzwischen zurückgezogenen
Dampfkesselverordnung eine Person beauftragen (lt.
Betriebssicherheitsverordnung -
beauftragter Beschäftigter). Die
TRD - 12.2002 -
Technische Regeln für
Dampfkessel 2010
- bestehen aber weiter und so kann man bei diesen Personen die alte Berufsbezeichnung
Kesselwärter (in der
Schweiz -
Heizwerkführer, in
Österreich -
Dampfkesselwärter oder
Heizer) verwenden. Diese
Fachkräfte müssen eine
besondere Prüfung ablegen, damit sie die Aufgaben zum Betreiben dieser Anlagen erfüllen können.
Zu den
Aufgaben gehört das
Warten der Kesselanlage bzw. der sicherheittechnischen Einrichtungen, das
Beaufsichtigen der Anlage,
Mängel, die sich an der Anlage zeigen,
erkennen,
Vorfälle melden und die Anlage
fachgerecht außer Betrieb nehmen.
Druckhaltung in Heißwasseranlagen
Druckhaltung durch Fremdgas
Druckhaltung mit Druckdiktierpumpen und MAG
Sicherheitstechnische Ausrüstung
Temperaturregler (TR)
Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB)
Sicherheitsventil (SV)
Druckbegrenzer (DB)
TR/STB und DB können
auf ein Stellventil wirken Quelle: SAMSON AG Mess- und Regeltechnik
Die
Druckhaltung kann durch
Fremdgas (
Stickstoff aus
Flaschen oder
Luft durch einen
Kompressor mit
Membrandruckausdehnungsgefäß [MAG]) erfolgen. Der Druck bleibt durch eine
automatische Regelung konstant. Die Größe des
Ausdehnungsgefäßes wird für die gesamte
Wasserausdehnung ausgelegt und hat dann eine große Abmessung. Wenn es nur für die normale durch die
Temperaturänderungen bedingte
Wasserausdehnung ausgelegt wird, hat es kleinere Abmessungen, es hat dann aber eine zusätzliche
Wasseraufnahme in Speisewassergefäß.
Bei der
Druckhaltung durch
Druckdiktierpumpen. Hierbei wird dauernd eine
kleine Wassermenge in das Netz gedrückt, wobei eine annähernde ebenso große Menge durch ein
Überströmventil aus dem Netz in das
Ausdehnungsgefäß entweicht. Bei dieser
Druckhaltung ist auf
Wasserverluste im Netz zu achten.
Ein
hochliegendes Ausdehnungsgefäß mit
Dampf-/Gaspolster kann eingesetzt werden, wenn der Überdruck zwischen
0,5 bis 1,5 bar beträgt. Dies entspricht einer
Vorlauftemperatur von max.
130 °C. Bei diesen Anlagen kann die statische Höhe 50 mWS (5 bar) betragen, weil das Gefäß einen
Überdruck an der
höchsten Stelle der Anlage
gewährleistet und der
Sättigungsdruck nicht unterschritten wird. Der
Gefäßdruck und der
Flüssigkeitsstand muss durch eine
Fernübertragung zu beobachten sein.