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Sicherheitstechnik in Heizungsanlagen

Quelle: www.kermi.de

Grundlagen

Die sicherheitstechnischen Einrichtungen für Heizungsanlagen sind in der DIN EN 12828 geregelt. Nach dieser Norm bedeutet Sicherheitstechnik vor allem einen sicheren und wirtschaftlichen Betrieb von Heizungsanlagen zu gewährleisten. Temperatur und Druck sind so zu begrenzen und zu regeln, dass die zulässigen Grenzwerte nicht überschritten werden.

Forderungen der Norm

Die DIN EN 12828 fordert im Allgemeinen Sicherheitseinrichtungen in geschlossenen Warmwasser-Heizungsanlagen

  • gegen Temperaturüberschreitung
  • gegen Drucküberschreitung
  • gegen Wassermangel
  • zur Aufnahme der Volumenänderung
  • Temperatur- und Druckanzeigegeräte

Temperaturregler

Einbauort:

Beispiel: Externes Thermostatgehäuse mit Kapillarrohr

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Quelle: www.afriso.de

Jeder Heizkessel benötigt einen Temperaturregler ( auch Kesselthermostat ). Dieser wird an der wärmsten Stelle, meist im Vorlauf des Heizkessels, eingebaut und hat im wesentlichen die Aufgabe, die Wärmeerzeugung dem Wärmebedarf anzupassen. Die eingestellte Vorlauftemperatur ( Sollwert ) wird nicht überschritten. Angepasst wird die Wärmeerzeugung durch Unterbrechen oder Drosseln der Brennstoffzufuhr zum Brenner. Wenn der Wärmeerzeuger nicht werkseitig mit einem Temperaturregler ausgestattet ist, kann dieser extern im Vorlauf eingebaut werden.

Sicherheitstemperaturbegrenzer

Einbauort:

Direkt beheizte Wärmeerzeuger müssen mit einem Sicherheitstemperaturbegrenzer ( STB ) ausgerüstet sein. Dieser muss bei Nichtansprechen des Temperaturreglers und Überschreitung der maximalen Betriebstemperatur die Feuerung bzw. Brennstoffzufuhr ohne Verzögerung abschalten. Dabei verriegelt er den Wärmeerzeuger gegen selbsttätiges Wiedereinschalten. Die Entriegelung ist nur mit Hilfe eines Werkzeuges und nach Abkühlung des Wärmeerzeugers möglich. Damit die Fehlerursache gefunden wird, darf die Entriegelung nur durch eine Fachkraft vollzogen werden.

Sicherheitstemperaturbegrenzer sind in der Regel werkseitig auf einige Grade unterhalb der zulässigen, maximalen Vorlauftemperatur eingestellt. Beispielsweise 98° C. Nach der DIN EN 12828 beträgt die maximale Einstelltemperatur am STB 110° C. Nach Abschalten des Brenners darf diese Temperatur um maximal 10° C überschritten werden. Hier spricht man von der sogenannten Überschwingtemperatur.

Sicherheitsventil

Einbauort:

Beispiel: Sicherheitsventil

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Quelle: www.flamcogroup.com

Allgemein

Jeder Wärmeerzeuger muss gegen Überschreiten des zulässigen Betriebsdruckes durch ein Sicherheitsventil gesichert sein. Übersteigt der Druck in der Anlage den Ansprechdruck des Sicherheitsventils ( werkseitig 2,5 bar oder 3 bar ), zum Beispiel durch den Ausfall des Temperaturreglers und des STB, lässt das Ventil solange Wasser ab, bis der Druck in der Anlage wieder unter dem Ansprechdruck des Ventils liegt.

Funktionsweise

Beispiel: Sicherheitsventil Schnitt

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Quelle: www.flamcogroup.com

Kommt es in der Anlage zu einem Druckeinstieg, der über dem Ansprechdruck des Sicherheitsventils liegt, hebt das Wasser den Ventilteller gegen die Federkraft vom Ventilsitz an und fließt über die Abblasleitung ab. Es kommt zum Druckabbau in der Anlage. Ist der Ansprechdruck wieder unterschritten, schließt das Ventil wieder selbsttätig. Man spricht daher von einem federbelastetem Membran-Sicherheitsventil.

Beispiel: Funktion Sicherheitsventil

Bild 1: Die Anlage im kalten Zustand

Quelle: www.flamcogroup.com

Bild 2: Der Druck in der Anlage steigt

Quelle: www.flamcogroup.com

Bild 3: Das Ventil öffnet

Quelle: www.flamcogroup.com

Bei der Montage zu beachten:

  • Das SV wird senkrecht, gut zugänglich, am höchsten Punkt des Wärmeerzeugers oder in seiner unmittelbaren Nähe im Vorlauf angebracht
  • Die Verbindungsleitung zum SV darf nicht absperrbar sein
  • Der Mindestanschluss-Durchmesser ist DN 15
  • Eine sogenannte Abblasleitung gewährleistet eine gefahrlose Ableitung des Heizungswasser
  • Abblaseleitung sind mit Gefälle in ein Ablauftrichter zu führen
  • Bei Wärmeerzeugern über 300 kw muss in unmittelbarer Nähe jedes Sicherheitsventils ein Entspannungstopf angeordnet sein.

Druckbegrenzer

Einbauort:

Wärmeerzeuger mit einer Nennleistung von mehr als 300 kw müssen mit einem Sicherheits-Druckbegrenzer oder Maximaldruckbegrenzer ausgerüstet sein. Seine Aufgabe ist es, die Feuerung bei unzulässiger Druckerhöhung im Kessel vor dem Ansprechen des Sicherheitsventils abzuschalten und den Wärmeerzeuger zu verriegeln. Die Verriegelung kann nur von Hand aufgehoben werden.

Wassermangelsicherung

Beispiel: Wassermangelsicherung

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Quelle: www.flamcogroup.com

Jede geschlossene Heizungsanlage mit direkt beheiztem Wärmeerzeuger muss mit einer Wassermangelsicherung ausgerüstet sein. Wesentliche Aufgabe ist es die Feuerung bei Wassermangel oder ungenügender Strömung abzuschalten und den Kessel gegen Wiedereinschalten zu Verriegeln. Bei Wärmeerzeugern bis 300 kW Nennwärmeleistung kann auf eine Wassermangelsicherung verzichtet werden, wenn durch eine andere Maßnahme des Herstellers ( z.B. Strömungsbegrenzer ) sichergestellt ist, dass eine unzulässige Aufheizung bei Wassermangel nicht erfolgen kann. Ist der Wärmeerzeuger höher als die meisten Heizflächen ( z.B. Dachzentrale ) angeordnet, ist immer eine Wassermangelsicherung oder vergleichbares anzuordnen.

Beispiel: Einbau Wassermangelsicherung

Flamco 177-8

Quelle: www.flamcogroup.com

Thermometer und Manometer

Manometer

Beispiel: Manometer

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Quelle: www.flamcogroup.com

Das Manometer ( Druckmessgerät ) dient zur Kontrolle des Druckes in der Anlage. Ein grünes Feld kennzeichnet häufig den Bereich zwischen Mindest- und Höchstdruck. Der Anzeigebereich muss 50% größer sein als der maximale Betriebsdruck. Angebracht wird das Manometer direkt am Wasserraum des Wärmeerzeugers oder in unmittelbarer Nähe im Vorlauf.

Thermometer

Beispiel: Thermometer

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Quelle: www.caleffi.com

Das Thermometer ( Temperaturmessgerät ) misst die Temperatur des Heizwassers. Es ist ebenfalls direkt am Wasserraum des Wärmeerzeugers oder in unmittelbarer Nähe im Vorlauf anzubringen. Der Anzeigebereich muss 20% über die maximale Betriebstemperatur hinausgehen.