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Besser ohne „Blubb“

Entgasung: Anwendung im kleineren Leistungsbereich

Systemwasser, das in Heizungs- oder Kühlanlagen als Übertragungsmedium dient, soll möglichst wenig Luft und Gase enthalten. Das gilt auch für kleinere und mittlere Anlagen im Bereich Gewerbe und Wohnungsbau. Über dieses Einsatzspektrum informiert der folgende Beitrag.

Geräte zur Entgasung von Anlagenwasser zählen zu den Komponenten, die bei großen Heiz- und Kühlanlagen häufig einen stabilen Betrieb unterstützen. Die Vorteile lassen sich auch in kleineren Anlagen nutzen. Grundsätzlich gilt: Freie Luft sowie gelöste Gase sollten in jedem Fall aus dem Systemwasser entfernt werden. Ansonsten entstehen sehr schnell Probleme. Das beginnt bereits beim hydraulischen Abgleich. Luft oder Luftpolster in den Rohrleitungen verursachen ständig wechselnde Strömungsverhältnisse, sodass eine gute Einstellung erschwert wird. Luft und Gase stören zudem bei der Wärme- oder Kälteübertragung, oft zu hören an Geräuschen wie Gluckern oder Rauschen. Radiatoren oder Fußbodenheizungen, die nicht richtig warm werden, sind die Folge. Des Weiteren finden Korrosionsprozesse statt, wodurch sich Schlammpartikel bilden. So verhindern Luft und Gase den effizienten Betrieb der Anlage. Luftabscheidung oder Entgasung zählen daher ganz klar zu den Maßnahmen, die Experten auch bei kleineren und mittleren Systemen vorbeugend empfehlen und einbauen.

Foto: In dieser Heizungsanlage wurde ein automatischer Vakuumentgaser „SpiroVent Superior S250“ installiert (Bildmitte).
Quelle: Spirotech BV, Helmond/Düsseldorf
In dieser Heizungsanlage wurde ein automatischer Vakuumentgaser „SpiroVent Superior S250“ installiert (Bildmitte).
Foto: Im Zulauf zum „S250“ befindet sich ein Schlammabscheider, um den Entgaser vor Verunreinigungen zu schützen. Unter der Dämmschale sitzt das kompakte Gerät: Ein Venturi-Rohr erzeugt in Kombination mit einer drehzahlgesteuerten Kreiselpumpe das Vakuum. An das Venturi-Rohr ist der Entgasungsbehälter aus Messing angeschlossen.
Quelle: Spirotech BV, Helmond/Düsseldorf
Im Zulauf zum „S250“ befindet sich ein Schlammabscheider, um den Entgaser vor Verunreinigungen zu schützen. Unter der Dämmschale sitzt das kompakte Gerät: Ein Venturi-Rohr erzeugt in Kombination mit einer drehzahlgesteuerten Kreiselpumpe das Vakuum. An das Venturi-Rohr ist der Entgasungsbehälter aus Messing angeschlossen.

Rahmenbedingungen für den Einsatz

Der wichtigste Grund für den Einsatz eines Entgasers ist folgender: In vielen Systemen kann nicht vorhergesagt werden, wo sich Luftbläschen und freie Gase bilden. In kleinen Anlagen, wie sie in Einfamilienhäusern verbaut werden, ist oft ein Mikroblasenabscheider ausreichend, der vorzugsweise an der „heißesten Stelle“ im System installiert wird – im Vorlauf direkt nach dem Heizkessel. Unter nachfolgenden Voraussetzungen kommen dann die Entgaser ins Spiel:

▪ Statische Höhe des Objekts von mehr als 10 bis 15 m in Heizungen und 5 m bei Kühlanlagen,

▪ Fußbodenheizungen, deren Rohre nicht komplett waagrecht verlaufen,

▪ Niedertemperatursysteme, die mit einer niedrigen Vorlauftemperatur arbeiten,

▪ Wärmepumpen, die mit einer geringen Wärmeübertragungstemperatur im Wärmeübertrager laufen, sowie

▪ weit verzweigte Anlagen mit geringer Strömungsgeschwindigkeit.

Grafik: Schematische Darstellung des Entgasungsvorgangs.
Quelle: Spirotech BV, Helmond/Düsseldorf
Schematische Darstellung des Entgasungsvorgangs.
Grafik: Die statische Höhe ist ein Faktor, der bei der Luft- und Gasabscheidung zu beachten ist.
Quelle: Spirotech BV, Helmond/Düsseldorf
Die statische Höhe ist ein Faktor, der bei der Luft- und Gasabscheidung zu beachten ist.

Verschiedene Möglichkeiten der Entgasung

Grundsätzlich wird sich bei der Entgasung das Henry-Gesetz zunutze gemacht. Vereinfacht ausgedrückt besagt dieses Gesetz: Je geringer der Druck und/oder je höher die Temperatur, desto weniger Gase kann das Anlagenwasser aufnehmen.

In geschlossenen Heiz- und Kühlsystemen wird deshalb häufig die Vakuumentgasung eingesetzt. Dabei wird das Wasser in kleinen Portionen behandelt, indem es einem Unterdruck ausgesetzt wird. Auf diese Weise entweichen alle gelösten Gase. Dies ist in etwa vergleichbar mit dem Öffnen einer Flasche, die kohlensäurehaltige Getränke enthält. Sobald der Deckel aufgeschraubt wird, sinkt der Druck in der Flasche und es ist zu hören und zu sehen, wie das Gas entweicht. Die kleinen Mengen von entgastem Wasser werden in die Anlage zurückgeführt. Wird dies kontinuierlich durchgeführt, werden selbst Gaseinschlüsse in weit verzweigten Systemen entfernt.

Eine besondere Form der Vakuumerzeugung ist das Venturi-Prinzip. Als Beispiel dafür gilt der neue „SpiroVent Superior S250“, der mit dem patentierten „Venturi-Loop“ arbeitet. Ein Venturi-Rohr erzeugt in Kombination mit einer drehzahlgesteuerten Kreiselpumpe das Vakuum. An das Venturi-Rohr ist der Entgasungsbehälter aus Messing angeschlossen. Er ist mit der Einlaufdüse, einem Füllstands- und einem Drucksensor ausgestattet. Der Druck im Entgasungsbehälter wird während der Entgasung permanent überprüft und die Pumpenleistung bei Bedarf angepasst. So wird der sehr leise und nahezu vibrationsfreie Betrieb gewährleistet. Entlüftet wird mit dem bewährten automatischen Entlüftungsventil.

Der Entgasungsvorgang selbst gliedert sich in die Unterdruck- und die Entlüftungsphase. In der Unterdruckphase wird ein Teil des Systemwassers über eine Düse in den Entgasungsbehälter eingesprüht. Aufgrund des dort herrschenden Unterdrucks werden die im Wasser gelösten Gase freigesetzt und sammeln sich oben im Behälter. Da mehr Wasser den Behälter verlässt, als über die Düse nachfließen kann, sinkt der Wasserstand im Behälter. In der zweiten Phase, der Entlüftung, schaltet die Pumpe ab und der Behälter füllt sich wieder mit Wasser. Der Druck steigt nun bis zum Anlagendruck an, wodurch das gesammelte Gas nach oben verdrängt und über das automatische Entlüftungsventil entfernt wird. Dieser Ablauf beginnt nach kurzer Zeit erneut. Das entgaste Systemwasser kann an anderer Stelle in der Anlage Luft und Gas absorbieren und wieder bis zum Entgaser bringen. Auf diese Weise sinkt der Gasanteil ab und die Anlage arbeitet auf dem gewünschten Niveau.

Weiterführende Informationen: https://www.spirotech.de/

Dienstag, 12.10.2021

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  • In dieser Heizungsanlage wurde ein automatischer Vakuumentgaser „SpiroVent Superior S250“ installiert (Bildmitte).
  • Im Zulauf zum „S250“ befindet sich ein Schlammabscheider, um den Entgaser vor Verunreinigungen zu schützen. Unter der Dämmschale sitzt das kompakte Gerät: Ein Venturi-Rohr erzeugt in Kombination mit einer drehzahlgesteuerten Kreiselpumpe das Vakuum. An das Venturi-Rohr ist der Entgasungsbehälter aus Messing angeschlossen.
  • Schematische Darstellung des Entgasungsvorgangs.
  • Die statische Höhe ist ein Faktor, der bei der Luft- und Gasabscheidung zu beachten ist.
  • Marco Estermann, Leiter des Technical Expertise Center von Spirotech.
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