Wasseraufbereitung bei Wärmepumpen- und Kältesystemen 2/2

Published On: 7. Januar 2024By

Wasseraufbereitung bei geschlossenen Kühlanlagen unter Berücksichtigung der VDI 2035 und VDI 6044

Diese Miniserie in zwei Teilen beschäftigt sich mit der Wasseraufbereitung bei Heiz- und Kühlanwendungen. Wo ist der Unterschied, welche Parameter sind einzuhalten? Wird eine Wärmepumpe betrieben, stellt sich ein Sonderfall da, dem unbedingt Beachtung geschenkt werden muss. Im 2. Teil geht es um die Kühlwasserbehandlung bei geschlossenen Kühlanlagen.

Geschlossene Kühlanlagen

Bei der Kühlwasserbehandlung und -aufbereitung geht es für das komplette System um vier Ziele:

  • Schutz vor Korrosion,
  • Vermeidung von Ablagerungen (Kalk),
  • Eingrenzung biologischen Wachstums,
  • Minimierung von Verschmutzungen (Feststoffe)

Kühlanlagen (Kaltwassersatz) senken die Temperatur von Wasser, um Räume, große Hallen oder technische Prozesse mit Prozesskälte zu kühlen. Über Kältemittel wird Prozesswärme an Luft oder Wasser abgegeben und Wasser in einem geschlossenen Kreislauf abgekühlt. Große Kühlwassererzeuger mit bis zu 2000 kW Leistung kühlen komplette Industrieanlagen und führen riesige Wärmemengen ab.

Ein Kühlkreislauf agiert grundsätzlich wie ein Heizkreislauf. Die Pumpe schickt kaltes Wasser durch Rohrleitungen zu verschiedenen Wärmeüberträgern. Diese nehmen thermische Energie aus Räumen oder von Prozessen auf. Während sich Prozess-Wärmeüberträger in die technischen Geräte integrieren lassen, kann das Kühlwasser auch durch eine Kühldecke oder durch den Wärmeübertrager einer Lüftungsanlage strömen.

Anforderungen an Kühlanlagen

Besondere Anforderungen bezüglich der Beschaffenheit und Sauberkeit von Prozesswasser schützen das System vor Korrosion und Ablagerungen. Die Anforderungen definiert die VDI/BTGA 6044 (Vermeidung von Schäden in Kaltwasser- und Kühlkreisläufen). Die Norm beschreibt probate Lösungen, um Korrosionsschäden zu verhindern. Die VDI bietet Hilfestellung für Betreiber, Planer und Anlagenbauer. Sie vereinheitlicht verschiedene Richtlinien und Normen und ergänzt diese. Das gilt besonders für die vorgegebenen Maximal- und Minimal-Werte für Inhaltsstoffe und physikalische Parameter des Wassers. Sie findet Anwendung bei Kalt- und Kühlwasserkreisläufe mit einer Umlaufwassertemperatur von < 40 °C.

Stationäre Wasseraufbereitung (Quelle: UWS)

Füll- und Umlaufwasser Aufbereitung

Für eine Inbetriebnahme muss das Füllwasser vorher wasserchemisch analysiert und die Ergebnisse dokumentiert werden. Einen weiteren Schutz bietet die Kontrolle des resultierenden Umlaufwassers nach der Befüllung und vor der Abnahme der Anlage.

Alle geforderten Richtwerte führt die Norm tabellarisch auf. Beispielsweise fordert die Regel pH-Wert Bereiche, eine maximale Gesamthärte und Leitfähigkeit. Eine salzarme Fahrweise ist aus korrosionstechnischer Sicht zu empfehlen. Betreiber der Anlagen müssen:

  • den bestimmungsgemäßen Betrieb,
  • die Instandhaltung, um die Funktionsfähigkeit aufrechtzuerhalten und
  • das Wahrnehmen der Verkehrssicherungspflichten sicherstellen.

Die Kontrolle der Umlaufwasserqualität muss spätestens 48 Stunden nach der Befüllung erfolgen. Hier gilt es mindestens die elektrische Leitfähigkeit und Gesamthärte zu messen. Drei Monate nach der Inbetriebnahme ist dann eine vollständige Analyse des Umlaufwasser durchzuführen und zu dokumentieren.

Kreislaufwasseraufbereitung im Bypassverfahren

Eine professionelle Kühlwasseraufbereitung verhindert Korrosion mit Hilfe von Entsalzung, Enthärtung und Filterung.

Um die Wasserqualität in geschlossenen Systemen gemäß VDI 6044 zu gewährleisten, kann das Kreislaufwasser kontinuierlich im Bypassverfahren aufbereitet werden. Der Betreiber hält damit die Vorgaben zuverlässig ein und verhindert Korrosion.

Planung, Installation und Betrieb sind die drei wichtigsten Lebenszyklusphasen eines gebäudetechnischen Systems. Die VDI 6044 enthält Hinweise für alle drei Bereiche. Besonderen Wert legt die Regel auf die umfangreiche Prüfung von Füll- und Umlaufwasser während der Inbetriebnahme.

Fazit

Die Einhaltung der in der VDI 2035 und VDI 6044 genannten Werte ist die Basis für einen effizienten und langen Betrieb der Heizungs- bzw. Kälteanlage. Dies ist zu dokumentieren, da es eine Voraussetzung zum Erhalt der Herstellergarantie bzw. Gewährleistung darstellt.

Messkoffer
Messkoffer (Quelle: UWS)
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