Temperiergeräte für Druckwasser Betrieb

Prinzip

Das Gerät bzw. das zirkulierende Wasser steht unter Druck. Der Druck ist abhängig von der Vorlauftemperatur. Die Ausdehnung des Wassers wird vom Ausdehnungsgefäss/ System aufgenommen. Infolge der von der Temperatur abhängigen Ausdehnung  des Wassers erhöht sich der Druck im Gerät bzw. im Temperierkreislauf. Ab etwa 98 °C beginnt Wasser im Ausdehnungsgefäss zu verdampfen, und zwar so viel, bis der Sättigungsdruck für die eingestellte Vorlauftemperatur erreicht ist (z.B. 2,6 bar Überdruck bei 140 °C). Das bedeutet, dass die Vorlauftemperatur unabhängig vom vorhandenen Wassernetzdruck ist.

Abb.1: Prinzipschema Regloplas-Gerät Typ P160M für Temperaturen bis 160 °C

41 - Kühler
E21 - Heizung
M10 - Pumpe mit Magnetkupplung
Y2 - Magnetventil automatische Wassernachfüllung
Y6 - Magnetventil Kühlung
Y8 - Magnetventil Druckentlastung
B8 - Temperaturfühler
57 - Sicherheitsventil
56.2 - Rückschlagventil
60 - Filter Wassernetz
S1 - Niveaukontrolle
F5 - Sicherheitsthermostat
61 - Manometer
M2 - Füllpumpe
Y18 - Magnetventil Absaugung
16 - System mit Heizung
17 - System mit Kühler
58 - Bypass
99 - Verbraucher
Y16 - Magnetventil Druckluft

Druckwassergeräte können überall dort eingesetzt werden, wo die Vorteile des Wassers auch über 90 °C eine entscheidende Rolle spielen (z.B. hohe Kühlleistung bei kleinen Geräteabmessungen oder beim Spritzgiessen von Kunststoffen mit Formtemperaturen unter und über 90 °C (kein Wechsel von Wasser auf Wärmeträgeröl erforderlich).

Bei ungenügendem Füllstand öffnet die Niveaukontrolle das Magnetventil und schaltet die Füllpumpe ein. Die Füllpumpe ermöglicht das Nachfüllen auch dann, wenn der Wassernetzdruck kleiner als der (von der Vorlauftemperatur abhängige) Systemdruck im Gerät ist. Das Wasser fliesst nun durch das Rückschlagventil in das System. Zusätzlich zu den in Abschnitt 2 besprochenen Baukomponenten sind aus Sicherheitsgründen noch folgende Elemente vorhanden: Das Rückschlagventil verhindert ein Zurückfliessen des Wassers, wenn der Druck im Kreislauf  abhängig von der eingestellten Vorlauftemperatur) höher ist als der Wassernetzdruck. Das  Sicherheitsventil öffnet bei zu hohem Druck im Kreislauf. Das Manometer zeigt den  Systemdruck (statischer Druck) an. Dieser Druck setzt sich aus dem durch die Wasserausdehnung entstehenden Druck und dem Sattdampfdruck zusammen. Das Magnetventil für die Druckentlastung wird je nach Ausführung automatisch geöffnet oder  muss manuell mittels einer Drucktaste angesteuert werden (nach vorgängigem Abkühlen des Wärmeträgers auf min. 80 °C). Dadurch wird der Temperierkreislauf drucklos, sodass das Gerät ohne Gefahr vom Verbraucher abgetrennt werden kann.

Bei drucklosem Gerät ist das Entleeren des Verbrauchers durch Absaugen unterhalb von 80 °C möglich. (Diese Begrenzung ist nötig, da der Siedepunkt des Wassers bei Saugbetrieb niedriger ist.) Zusätzlich muss das Magnetventil geöffnet sein, um Luft in den Temperierkreislauf einzulassen. Leckstopp-Betrieb und Entleeren des Verbrauchers durch Absaugen bzw. Ausblasen ist ebenfalls möglich. Druckwassergeräte mit max. Vorlauftemperatur über 140 °C sind in der Regel mit einer Füllpumpe ausgerüstet, da über 140 °C eine Nachfüllung mit dem vorhandenen Wassernetzdruck nicht immer möglich ist.

Bei Druckwassergeräten besteht die Möglichkeit der direkten Kühlung, d. h. der separate Kühler fällt weg. Die direkte Kühlung weist folgende Nachteile auf:

  • Vorbehandlung des Wassers mit Korrosionsschutzmittel wegen Mischwasserprinzip nicht möglich (ausgenommen bei Rückkühlanlagen)
  • Verkalkungs- und Verschmutzungsgefahr des Temperierkreislaufs
  • Schlechtes Regelverhalten (grosse Temperaturschwankungen)
  • Max. Vorlauftemperatur 100 °C wegen Verdampfens des austretenden heissen Wassers während des Kühlvorganges

Der grosse Vorteil liegt in der wesentlich höheren Kühlleistung, die vor allem bei tiefen Verbrauchstemperaturen (z.B. 30 °C) zum Tragen kommt.

Vorteile

  • Die guten Wärmeübertragungseigenschaften von Wasser können auch über 90 °C bis etwa 160 °C ausgenützt werden
  • Hohe Kühlleistung bei kleinen Abmessungen des Gerätes