Caleffi: Frostschutzventile für Wärmepumpen

Bei Wärmepumpenanlagen, in denen Frostfreiheit nicht gewährleistet werden kann, ist eine mechanische Entleerungsmöglichkeit vorzusehen. Sofern Wärmepumpenmanager und Heizungsumwälzpumpe betriebsbereit sind, arbeitet die Frostschutzfunktion des Wärmepumpenmanagers.

Bei Außerbetriebnahme oder Stromausfall ist die Anlage zu entleeren und ggf. auszublasen. Bei Wärmepumpenanlagen, bei denen ein Stromausfall nicht erkannt werden kann (wie in einem Ferienhaus, oder Abwesenheit während des Urlaubs), ist der Heizungskreis mit einem geeigneten Frostschutzmittel zu betreiben.

Dies bedeutet aber immer eine schlechtere Energieübertragung und somit eine geringere Effizienz. Zudem nimmt die Viskosität des Trägermediums ab einer gewissen Temperatur zu. Hier kommen das Frostschutzventil der Serie 108 von Caleffi ins Spiel. Mit den mechanisch, ohne Strom arbeitenden "Frostschutzwächtern" muss dem Heizsystem kein Frostschutzmittel beigemengt werden. Trotzdem ist die Anlage frostgeschützt, auch bei Stromausfall.

Anlagenvoraussetzungen

Je nach Hersteller sind die Wärmepumpen mit Sicherheitseinrichtungen ausgestattet, um Schäden an der Wärmepumpe bei der Entleerung sicherzustellen. Wenn nicht, muss zwingend ein externer elektronischer Drucksensor in die Anlage integriert werden, der im Notfall die Wärmepumpe abschaltet.

Funktion Frostschutzventil Serie 108

Das Frostschutzventil öffnet zum Entleeren des Systems, sobald die Temperatur des Mediums eine Durchschnittstemperatur von 3 °C erreicht. Dadurch wird die Bildung von Eis im Trägermedium (ohne Glykolzusatz) im Heizkreis der Wärmepumpenanlage verhindert, wodurch mögliche Schäden am gesamten System vermieden werden können.

Das Ventil schließt, sobald die Mediumtemperatur wieder 4 °C erreicht. Es ist im Prinzip ein federbelastetes, umgekehrt arbeitendes Thermostatelement, welches mittels eines sogenannten Vakuumbrechers gesteuert wird. Damit das System störungsfrei funktioniert, darf das Ventil nicht isoliert werden.

Sowohl die Thermostatkartusche als auch der Vakuumbrecher können durch einen automatischen Absperrhahn auch bei laufendem Betrieb ausgetauscht werden.

Frostschutzventil mit Umgebungsluftfühler

Bei der Version mit Umgebungsluftfühler kann die Anlage auch bei Wassertemperaturen von ca. 3 °C im Kühlmodus betrieben werden. Unter solchen Bedingungen verhindert der Eingriff des Luftfühlers das Ablassen von Wasser.

Bei Außentemperaturen von mehr als 5 °C, wird der Eingriff des Frostschutzventils durch den Umgebungsluftfühler gesperrt. Auf diese Weise wird der Eingriff des Ventils während des Kühlbetriebs im Sommer verhindert.

Installation

Die Frostschutzventile der Serie 108 sind im Freien zu installieren und vor Regen, Schnee und direkter Sonneneinstrahlung zu schützen. Die Installation sollte am besten an einem Ort erfolgen, wo die niedrigsten Temperaturen erreicht werden - wenn die Wärmepumpe nicht in Betrieb ist - also fern ab von Wärmequellen.

Es empfiehlt sich, an beiden Leitungen (Vor- und Rücklauf) Frostschutzventile zu installieren. Andernfalls könnte in einer Leitung Wasser verbleiben und es würde weiterhin die Gefahr von Eisbildung bestehen. Die Armatur darf nur senkrecht und mit dem Abflussweg nach unten installiert werden, damit das abfließende Wasser ordnungsgemäß und ungehindert ins Freie ablaufen kann.

Dabei ist ein Bodenabstand von mindestens 15 cm einzuhalten, damit das ablaufende Wasser aus dem Ventil nicht durch Eis (Zapfenbildung) behindert wird.  Zudem ist das Abwasser zu einer geeigneten Sammelstelle zu leiten.

Technische Daten

Serie 108 mit Gewindeanschluss G 1” bis G 1 1/2” AG flachdichtend (ISO 228-1):

• Messinggehäuse
• Maximaler Betriebsdruck 10 bar
• Betriebstemperaturbereich 0–65 °C
• Umgebungstemperaturbereich: -30–60 °C
• Öffnungstemperatur des Mediums: 3 °C
• Schließtemperatur des Mediums: 4 °C.

Serie 108 mit Anschlüssen für Kupferrohr Ø 28:

• Messinggehäuse
• Maximaler Betriebsdruck 10 bar
• Betriebstemperaturbereich 0–65 °C
• Umgebungstemperaturbereich: -30–60 °C
• Öffnungstemperatur des Mediums: 3 °C
• Schließtemperatur des Mediums: 4 °C.

Serie 108 mit Umgebungsluftfühler mit Gewindeanschluss G 1” bis G 1 1/4” AG flachdichtend (ISO 228-1):

• Messinggehäuse
• Maximaler Betriebsdruck 5 bar
•  Betriebstemperaturbereich 0–65 °C
• Umgebungstemperaturbereich: -30–60 °C
• Öffnungstemperatur des Mediums: 3 °C
• Schließtemperatur des Mediums: 4 °C
• Freigabe der Frostschutzfunktion mit Außenlufttemperatur ≤5 °C