So funktioniert die Entgasung im kleinen Leistungsbereich
Grundsätzlich gilt: Freie Luft sowie gelöste Gase sollten in jedem Fall aus dem Systemwasser entfernt werden. Ansonsten entstehen sehr schnell Probleme.
Es wird nicht richtig warm
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 den Geräuschen wie Gluckern oder Rauschen. Die Folge sind Radiatoren oder Fußbodenheizungen, die nicht richtig warm werden. 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 auch bei kleineren und mittleren Systemen vorbeugend empfehlenswert sind. Sie tragen maßgeblich zu einer hohen und stabilen Leistung der Anlage und zu geringeren Kosten für Wartung und Instandhaltung bei.
Wo sind Entgaser sinnvoll?
Der wichtigste Grund für den Einsatz eines Entgasers ist folgender: In vielen Systemen kann nicht vorhergesagt werden, wo sich Luftbläschen und freie Gase bilden (Bild 2). In kleinen Anlagen, wie sie in Einfamilienhäusern verbaut werden, ist oft ein Mikroblasenabscheider ausreichend, der vorzugsweise an der Stelle im System mit den höchsten Temperaturen installiert wird – im Vorlauf direkt nach dem Heizkessel. Unter den folgenden Voraussetzungen kommen dann die Entgaser ins Spiel:
- Statische Höhe des Objekts von mehr als 10 bis 15m in Heizungen und 5m bei Kühlanlagen,
- Fußbodenheizungen, deren Rohre nicht komplett waagrecht verlaufen,
- Niedertemperatursysteme, die mit einer niedrigen Vorlauftemperatur arbeiten,
- Wärmepumpen, die mit einer geringen Wärmeübertragungstemperatur im Wärmetauscher laufen, sowie
- weit verzweigte Anlagen mit geringer Strömungsgeschwindigkeit.
Wie funktioniert die Entgasung?
Grundsätzlich macht man sich bei der Entgasung das Henry-Gesetz zunutze. Dieses besagt vereinfacht ausgedrückt: 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 fortlaufend durchgeführt, werden selbst Gaseinschlüsse in weit verzweigten Systemen entfernt.
Eine besondere Form der Vakuumerzeugung ist das Venturi-Prinzip. Ein Beispiel dafür ist der Vakuumentgaser SpiroVent Superior S250, der mit einem 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 einer 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 ein leiser und nahezu vibrationsfreier Betrieb gewährleistet. Entlüftet wird mit dem bewährten automatischen Entlüftungsventil.
Der Entgasungsvorgang selbst gliedert sich in die Unterdruck- und die Entlüftungsphase (Bild 3).
- 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 Heizung 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.
Wie kompakt sind Entgaser?
In Heizungsanlagen ist der Platz für Installationen häufig limitiert. Ein Beispiel sind Gebäude mit Miet- oder Eigentumswohnungen – hier bleibt für die Haustechnik oft wenig Raum. Dann ist es von Vorteil, wenn Komponenten klein und trotzdem leistungsstark sind. So lässt sich der Vakuumentgaser SpiroVent Superior S250 mit einem Gewicht von 11 kg und Abmessungen von 524 x 386 x 252 mm (H/B/T) sehr flexibel einsetzen (Bild 4). Zudem weist er eine geringe Geräuschentwicklung von nur 41 dB(A) auf.
Das Gerät ist komplett geschlossen und mit einer abnehmbaren Dämmung ausgestattet. Daher lässt es sich auch in sensiblen Bereichen einsetzen. Trotzdem liegt die Entgasungsleistung bei bis zu 74 l/h und der Druckbereich bei bis zu 2,5 bar.
Bei der Abwicklung von Projekten ist der Zeitaufwand ein wichtiger Faktor. Hierfür lässt sich der Entgaser rasch über flexible Schläuche in das System einbinden – bei einer Heizung möglichst an den Rücklauf, bei einer Kühlung an den Vorlauf. Dazu gibt es ein Montageset mit den entsprechenden Bauteilen. Die Anschlüsse sind als Drehgelenk in ½ Zoll ausgeführt.
Das Gerät ist einfach in seiner Handhabung und laut Hersteller in nur 30 Minuten eingebaut und einsatzbereit. Die Wandbefestigung erfolgt mithilfe der Bohrschablone, dann werden die Bypass-Leitungen hergestellt. Hier empfiehlt es sich, jeweils ein Absperrventil in den Zu- und Ablauf einzubauen. Nach der Befüllung und Entlüftung des Geräts ist der Entgaser startklar. Ergänzend lässt er sich an die Gebäudeleittechnik anschließen.
Zur Inbetriebnahme wird nur die Starttaste gedrückt und schon beginnt das Gerät ohne weitere Einstellarbeiten mit dem Entgasen. Am Display kann der aktuelle Status abgelesen werden, beispielsweise auch der gerade vorhandene Entgasungsdruck. Direkt nach dem Start läuft der Entgaser im Hochleistungsmodus, um das Systemwasser möglichst schnell von Luft und Gasen zu befreien. Nach vier Wochen wird automatisch in den energiesparenden Eco-Modus gewechselt. Zudem steht eine Booster-Funktion zur Verfügung. Sie wird nach einer Wartung oder einem längeren Stillstand empfohlen. Auf diese Weise kann im kleinen Leistungsbereich eine Entgasung sehr einfach realisiert werden.
Dieser Artikel von Marion Paul-Färber ist zuerst erschienen in SBZ 4/2022. Marion Paul-Färber ist Fachjournalistin bei Last Waldecker PR in Lemförde.
