Die VDI 2035 Blatt 1 gibt Empfehlungen wie Schäden durch Steinbildung in Warmwasser-Heizungsanlagen und Trinkwassererwärmungsanlagen zu vermeiden sind. Sie gilt für Trinkwassererwärmungsanlagen nach DIN 4753 und für Warmwasser-Heizungsanlagen nach DIN EN 12828 innerhalb eines Gebäudes, wenn die Vorlauftemperatur bestimmungsgemäß 100 °C nicht überschreitet.
Ursachen der Steinbildung
Für das Ausmaß der Steinbildung sind die Wasserbeschaffenheit, die Füll- und Ergänzungswassermenge, die Wandtemperaturen an den Wärmeübertragungsflächen und die Betriebsbedingungen ausschlaggebend. Im Gegensatz zur Korrosion spielt die Werkstoffbeschaffenheit bei der Steinbildung nur eine untergeordnete Rolle. Zur Steinbildung kann es auf Grund der Reaktion dann kommen, wenn Wasser erwärmt wird, das Erdalkali-und Hydrogencarbonationen enthält. Mit steigender Temperatur nimmt die Gefahr der Steinbildung zu.
Auswirkungen der Steinbildung in Warmwasser-Heizungsanlagen
Als Folge der Steinbildung wird in Wärmeerzeugern von
Warmwasser-Heizungsanlagen durch den Steinbelag der Wärmedurchgang vermindert. Insbesondere auf unmittelbar beheizten Wärmeübertragungsflächen kann es zu örtlicher Überhitzung und dadurch bedingter
Rissbildung sowie zu Siedegeräuschen kommen.
Die Steinbeläge können außerdem zu einer Querschnittsverminderung und zu einer Strömungswiderstandserhöhung führen. Grundsätzlich verringert sich infolge dieser Effekte die Wärmeleistung. Die
Ausbildung derartiger Schichten
sollte daher für einen störungsfreien und wirtschaftlichen Betrieb so gering wie möglich gehalten werden.
Richtwerte / Empfehlungen für Warmwasser-Heizungsanlagen
Bei Warmwasser-Heizungsanlagen ist die Gefahr der Schäden infolge
Steinbildung durch die im Vergleich zu Trinkwassererwärmungsanlagen geringere Menge an Erdalkali- und Hydrogencarbonationen begrenzt.
Die Praxis hat gezeigt, dass in Abhängigkeit
– von der Gesamtheizleistung einer
Warmwasser-Heizungsanlage,
– vom spezifischen Anlagenvolumen (Liter Nenninhalt/ Heizleistung; bei Mehrkesselanlagen ist die kleinste
Einzel-Heizleistung einzusetzen), – von der Füll- und Ergänzungswassermenge
– von der Art und Konstruktion des
Wärmeerzeugers (z.B. Umlaufwasserheizer) Schäden durch Steinbildung auftreten können.
Wasserhärte
Als Wasserhärte bezeichnet man die Konzentration von Erdalkaliionen. Diese sind hauptsächlich Chloride, Sulfate, Hydrogencarbonate etc. Hier wird zusätzlich in weiches (bis 7 °d Gesamthärte), mittelhartes (bis 14 °d), hartes (bis 21 °d) und sehr hartes (> 21 °d) Wasser unterteilt.
Je höher der Härtegrad, desto mehr Ionen liegen im Wasser vor.
Heute wird die Bezeichnung °d (Grad deutscher Härte) nicht mehr verwendet, sondern die technische Bezeichnung mmol/l.
Grenzwerte des Heizungswassers (Tabelle 1 der VDI 2035/1)
1) Bei Anlagen mit Umlaufwasserheizern und für Systeme mit elektrischen Heizelementen
2) vom spezifischen Anlagenvolumen (Liter Nenninhalt/Heizleistung; bei Mehrkesselanlagen ist die kleinste Einzel-Heizleistung einzusetzen). Diese Angaben gelten nur bis zum 3-fachen Anlagenvolumen für Füll- und Ergänzungswasser. Wird dieses überschritten, ist das Wasser genau wie bei Überschreitung der in der Tabelle genannten Grenzwerte, gemäß Vorgaben der VDI zu behandeln (Enthärten, Entsalzen Härtestabilisierung oder Abschlammung).
Vorsicht!
Aluminiumkorrosion und daraus folgende Undichtigkeiten durch ungeeignetes Heizungswasser!
Anders als z. B. Stahl, Grauguss oder Kupfer reagiert Aluminium auf alkalisiertes Heizungswasser (pH-Wert >8,5) mit erheblicher Korrosion. Stellen Sie bei Aluminium sicher, dass der pH-Wert des
Heizungswasser zwischen 6,5 und maximal 8,5 liegt.
Richtwerte für das Heizwasser (nach VDI 2035/2)
1) Bei Aluminium und Aluminium-Legierungen ist der pH-Wert-Bereich eingeschränkt. Eine pH-Wert Anhebung ist normalerweise nicht notwendig.
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