Indirekt beheizter Warmwasserspeicher für Gaskessel: Besonderheiten bei Betrieb und Anschluss

Ein leistungsstarker Gaskessel, der in einem Landhaus installiert ist, kann das Problem der Heizung und der Warmwasserversorgung des Hauses leicht lösen. Die Menge des erhitzten Wassers für hygienische und hauswirtschaftliche Zwecke ist jedoch begrenzt und stellt die Eigentümer nicht immer zufrieden. Um diesen Mangel auszugleichen, wird ein BKN – ein indirekter Warmwasserbereiter für den Gaskessel – installiert.

Wir betrachten die Besonderheiten und Funktionsfähigkeiten des Speichergeräts und ermitteln, wie man es am besten in Kombination mit einem Gaskessel einsetzt, um ein maximal effizientes Ergebnis zu erzielen.

Besondere Merkmale des indirekten Warmwasserbereiters

Ein Warmwasserbereiter ist ein großer Behälter, dessen Hauptfunktion die Speicherung ist. Er ist in verschiedenen Größen und Formen erhältlich, aber sein Zweck ändert sich dadurch nicht. Ohne einen Warmwasserbereiter kann es bei der gleichzeitigen Nutzung von beispielsweise zwei Duschen oder einer Dusche und einem Küchenhahn zu Problemen kommen.

Wenn ein haushaltsüblicher Zweikreiskessel mit einer Leistung von 24-28 kW nur 12-13 l/min im Durchlauf liefert, für eine Dusche jedoch 15-17 l/min erforderlich sind, entsteht beim Öffnen eines weiteren Wasserhahns ein Defizit in der Wasserversorgung. Dem Kessel reicht einfach die Leistungskapazität nicht aus, um mehrere Zapfstellen mit heißem Wasser zu versorgen.

Wenn im Haus ein großer Speichertank installiert ist, werden selbst bei mehreren gleichzeitig geöffneten Zapfstellen alle mit heißem Wasser versorgt.

Alle Speicher-Warmwasserbereiter können in zwei große Kategorien unterteilt werden:

• direkte Erwärmung, die einen Vorrat an heißem Wasser mittels eines Heizelements – z. B. eines elektrischen Heizstabes – erzeugen;
• indirekte Erwärmung, die das Wasser bereits mit heißem Wärmeträger erwärmen.

Es gibt auch andere Arten von Warmwasserbereitern – zum Beispiel herkömmliche Speicher-Warmwasserbereiter. Aber indirekt Energie beziehen und Wasser erwärmen können nur großvolumige Speicher.

Der BKN nutzt im Gegensatz zu energieabhängigen Geräten, die mit Strom, Gas oder festen Brennstoffen betrieben werden, die vom Kessel erzeugte Wärme. Einfach ausgedrückt, benötigt er für seinen Betrieb keine zusätzliche Energie.

Aufbau des BKN. Im Inneren des Tanks befindet sich eine Spule – ein Wärmetauscherrohr aus Stahl, Messing oder Kupfer, das als Heizelement fungiert. Die Wärme im Tank bleibt nach dem Thermosprinzip erhalten.

Der Speicher fügt sich problemlos in das Warmwasserversorgungssystem ein und verursacht keine Probleme im Betrieb.

Die Nutzer sehen in der Verwendung eines BKN viele Vorteile:

• Das Gerät benötigt keine elektrische Stromversorgung und ist wirtschaftlich vorteilhaft;
• Warmwasser ist immer sofort verfügbar, man muss kein kaltes Wasser laufen lassen und warten, bis es heiß wird;
• Es können mehrere Zapfstellen gleichzeitig problemlos genutzt werden;
• Die Wassertemperatur ist stabil und fällt während des Verbrauchs nicht ab.

Es gibt auch Nachteile: die hohen Anschaffungskosten des Geräts und der zusätzliche Platzbedarf im Heizungsraum.

Das Volumen des Speichertanks wird anhand der Anzahl der ständig im Haus lebenden Personen gewählt. Die kleinsten Boiler sind für 2 Verbraucher ausgelegt, daher kann man bei der Auswahl von einem Volumen von 50 Litern ausgehen.

In allen Eigenschaften eignet sich der BKN für den Einsatz in Kombination mit einem Gaskessel. Darüber hinaus ist dies eine der besten Lösungen für die Ausstattung eines Warmwasserbereitungssystems für ein Einfamilienhaus mit vielen Bewohnern.

Aber Kessel gibt es in verschiedenen Ausführungen, daher betrachten wir sowohl akzeptable Optionen als auch solche, bei denen Probleme auftreten können.

Gasheizgeräte + BKN

Im Ferienhaus für den Sommerurlaub ist es nicht unbedingt erforderlich, ein komplexes Kommunikationssystem zu installieren, während es für ein dauerhaft bewohntes Haus unerlässlich ist. Hier sollte man nicht darüber nachdenken, ob ein zusätzlicher Boiler für den Gaskessel nötig ist – zweifellos wird er eine sehr nützliche Anschaffung sein, die den Wohnkomfort im Haus erheblich erhöht.

Wir geben einen Überblick über die wichtigsten Anschlussschemata des BKN, um Fehler zu vermeiden, die bei der Eigenmontage der Geräte möglich sind.

Anschlussplan für einen Einkreiskessel

Einkreisgeräte erfüllen eine der vom Hersteller angegebenen Funktionen: entweder sie erwärmen Wasser für die Warmwasserversorgung oder sie heizen das Haus – wobei die zweite Option im Haushalt viel häufiger verwendet wird.

Die kombinierte Lösung – ein Einkreis-Gaskessel + BKN – ist eine der besten für ein kleines Einfamilienhaus.

Anschlussschema des BKN an den Gaskessel. Die Wassererwärmung für Heizung und Warmwasserversorgung erfolgt synchron, danach wird das Wasser auf zwei Zweige verteilt – zu den Heizkörpern und zum Boiler.

Der Erwärmungsprozess erfolgt nach folgendem Schema:

• Kaltes Wasser gelangt in den Kessel, wo es durch den Gasbrenner auf die gewünschte Temperatur (z.B. +80°C) erhitzt wird;
• Das erhitzte Heizmedium gelangt in den Heizkreislauf – zu den Heizkörpern – und in den Wärmetauscher des Speicher-Wassererhitzers, d.h. des Boilers;
• Durch die Erhöhung der Temperatur des Wärmetauschers wird das Wasser im Boiler erwärmt und gelangt beim Öffnen der Wasserentnahmehähne zum Verbraucher.

Bei der Umsetzung dieses Schemas eines gasbetriebenen Einkreis-Heizkessels mit indirektem Boiler haben die technischen Daten – Leistung und Geschwindigkeit der Wärmeträgerzufuhr – eine entscheidende Bedeutung.

Im Durchschnitt wird das Wasser im Boiler, wenn er zuvor nicht in Betrieb war, innerhalb von 5-15 Minuten von null auf eine akzeptable Temperatur erwärmt, sodass die Wartezeit nicht lange dauert. In der Regel befindet sich das Gerät im Betriebszustand, sodass jederzeit Zugang zu erwärmtem Wasser besteht.

Lassen Sie uns die Besonderheiten der Verrohrung der betrachteten Geräte erläutern.

Zunächst muss der geeignetste Montageort ausgewählt werden – meistens ist dies der Heizungsraum, ein separater, nicht bewohnter Raum. Am besten werden die Geräte in geringem Abstand zueinander platziert – so erfolgt der Erwärmungsprozess schneller und es wird weniger Material verbraucht.

Bei der Bodenmontage wird eine Installation vorausgesetzt, bei der der Abstand zu den nächsten Hindernissen oder Geräten mindestens 0,5 m beträgt – dies ist für die Wartung oder Inspektion des Geräts erforderlich.

Die Verrohrung erfolgt auf zwei Seiten: der Zuladungsseite und der Wasserversorgungsseite.

Am Ausgang des Boilers wird empfohlen, einen Membran-Ausdehnungsbehälter zu installieren, der die thermische Ausdehnung kompensiert und die Systemarbeit stabilisiert. Alle Kreisläufe müssen mit Kugelhähnen und Rückschlagventilen ausgestattet werden, die die Richtung der Heizmediumströme regeln.

Auch die Installation von Filtern ist nicht überflüssig – das in das System eingespeiste Wasser ist unterschiedlich, und bei einem Unfall können Sand oder andere Verunreinigungen eindringen, die den Wärmeträger verschmutzen und die Technik außer Betrieb setzen können.

Ein wesentliches Element ist die Zirkulationspumpe, die die Wasserversorgung mit dem erforderlichen Druck gewährleistet. Sie wird an der Rohrleitung zwischen Heizkessel und Boiler montiert und auf eine der folgenden Weisen gesteuert: entweder durch den Thermostat des Speichers oder durch den Temperatursensor im Kessel.

Auf beiden Seiten der Pumpe werden Absperrhähne installiert. Ein solcher Hahn befindet sich auch am Kaltwassereingang des Kessels.

Am Boiler-Stutzen wird ein T-Stück mit Ablasshahn installiert, und an beiden Rohren werden Absperrhähne angebracht, damit das Gerät jederzeit vom Kessel getrennt werden kann, um es zu reinigen oder anderweitig zu warten. Am Vorlauf, vor dem Absperrhahn, muss ein Entlüfter platziert werden.

Die optimale Lösung ist der Anschluss über ein Dreiwege-Thermostatventil, das den Austritt des Wärmeträgers aus dem Kessel organisiert und ihn in zwei Ströme aufteilt – in den Boiler und den Heizbereich. Damit kann die Temperatur geregelt werden: Während für Heizkörper eine Erwärmung auf +80-90 °C geeignet ist, sollte man sich bei der Fußbodenheizung auf +45 °C beschränken.

Wenn kein Dreiwegeventil vorhanden ist, werden zwei Umwälzpumpen installiert, von denen eine den BKN versorgt und die andere für den Heizkreislauf bestimmt ist.

Schema des Anschlusses des Kessels an die Solaranlage. Die Interaktion mit dem Solarkollektor erfordert die Einrichtung eines separaten geschlossenen Kreislaufs mit Wärmetauscher und Temperatursensoren.

Manchmal werden Kreisläufe mit Wärmeübertragungsmedium-Rezirkulation verwendet – zum Beispiel, um den Handtuchtrockner ständig in „arbeitsbereitem“ Zustand zu halten. Das erhitzte Wasser zirkuliert in einem geschlossenen Kreislauf, sodass das Rohr nicht abkühlt. Ein obligatorisches Element ist die Umwälzpumpe, ein Rückschlagventil ist nicht erforderlich. Ein Nachteil eines solchen Systems im Sommer ist der erhöhte Energieverbrauch.

Beim Übergang des Gasheizkessels in den „Sommerbetrieb“ wird der Heizkreislauf einfach abgetrennt – der Gasbrenner erhitzt das Wärmeübertragungsmedium für den Warmwasserbereiter. Es gibt jedoch eine andere Möglichkeit: den Gaskessel einfach ausschalten und nur den Warmwasserbereiter nutzen. Dies ist möglich, wenn der Speicher zusätzlich mit einer autonomen Heizquelle – einem Heizstab – ausgestattet ist.

Zwei Anwendungsvarianten mit einem Zweikreiskessel

Besitzer von Gasheizgeräten interessiert auch, wie ein indirekt beheizter Boiler mit einem Zweikreis-Gaskessel funktioniert. Experten sind der Meinung, dass das Zusammenspiel der Geräte möglich ist, das Ergebnis jedoch vom Anschlussplan abhängt: Bei einer davon sind sie einfach nicht für die Zusammenarbeit ausgelegt.

Integration des Warmwasserbereiters in den Warmwasserkreislauf

Betrachten wir zunächst die Variante, bei der der Warmwasserbereiter in den Warmwasserkreislauf integriert ist. Aus hydraulischer Sicht sieht alles richtig aus. Ein dreikontaktiger mechanischer Thermostat, der im Gehäuse des Warmwasserbereiters untergebracht ist, schließt bei Temperaturabfall den Stromkreis der Pumpe.

Diese wiederum beginnt, Wasser zu pumpen, das im Kreislauf zwischen zwei Wärmetauschern zirkuliert: Es wird vom Gasbrenner erhitzt und gelangt dann in die Spule des indirekten Warmwasserbereiters.

Einfach gesagt, beide Geräte erfüllen ihre Funktionen: Der Kessel hört auf zu heizen und beginnt, Wasser für die Warmwasserversorgung zu erhitzen, während der Warmwasserbereiter versucht, aufgrund der erhöhten Temperatur des heißen Wassers den Inhalt seines „Speichers“ zu erwärmen.

Das Problem entsteht genau aufgrund der Diskrepanz der Temperaturparameter. Nehmen wir an, die Fülltemperatur des Warmwasserbereiters beträgt anfangs +15°C und die empfohlene Wassertemperatur des Kessels +60°C – mehr lässt der automatische Begrenzer nicht zu.

Der Unterschied zwischen den beiden eingestellten Parametern von 45° ist erheblich, daher findet der Wärmeaustausch im Warmwasserbereiter recht intensiv statt. Aber die Temperatur beginnt zu steigen, und wenn sie +40°C erreicht, ist der Unterschied viel geringer – nur 20°. Dementsprechend verlangsamt sich auch der Wärmeaustausch.

Wir dürfen nicht vergessen, dass das Wasser weiterhin zwischen den beiden Geräten zirkuliert. Zum Gasbrenner des Kessels gelangt nicht das 15°C warme Wärmeübertragungsmedium aus dem Kaltwassersystem, wie vom Hersteller empfohlen, sondern eine 40°C und später 50°C warme Flüssigkeit aus dem Warmwasserbereiter.

Infolgedessen steigt die Flüssigkeitstemperatur sofort auf +60 °C an, der Sensor spricht an, der Brenner schaltet ab, da er auf für die Verbraucher sichere Parameter programmiert ist.

Im Speicher beginnt das Wasser abzukühlen – der Sensor schaltet sich wieder ein und der Kreislauf wird erneut gestartet. Das wiederholt sich ständig. Dies führt dazu, dass das Wasser im Speicher nicht die erforderliche Temperatur erreicht, sondern zu wenig heiß bleibt, was für die häusliche Warmwasserversorgung ungeeignet ist.

Der Prozess des Zusammenwirkens der beiden Aggregate könnte stattfinden, wenn der Brenner des Kessels das Heizmedium auf +80 °C erhitzen würde, aber dies ist aus Gründen des Schutzes der Benutzer vor Verbrennungen durch die Anleitung verboten.

Ein weiterer Grund, den indirekten Warmwasserspeicher und den Warmwasserkreis des Gaskessels nicht zusammen zu verwenden, liegt darin, dass das Wasser im Speicher nicht auf über +60 °C erhitzt werden kann. Dies hängt mit den Hygienevorschriften zusammen.

Etwa einmal pro Woche wird das Gerät mit heißem Wasser von etwa 70–75 °C gefüllt, damit sich im Tank das Bakterium Legionella nicht vermehrt, dessen Kolonien an Schleim erinnern. Eine große Anzahl von Bakterien im Wasser führt zur Entwicklung von Allergien und anderen Krankheiten.

Man kann schlussfolgern, dass die Kombination eines Gaskessels mit einem indirekten Warmwasserspeicher über den Warmwasserkreis aus zwei, aber wesentlichen Gründen als ineffizient und unsicher gilt. Wenn Sie bereits einen Zweikreiskessel besitzen, nutzen Sie ihn einfach bestimmungsgemäß: Verwenden Sie einen Kreislauf für die Heizungsanlage, den zweiten für die Warmwasserversorgung.

Zusammenwirken des indirekten Warmwasserspeichers mit dem Heizkreislauf

Die zweite Möglichkeit ist das Zusammenwirken des indirekten Warmwasserspeichers mit dem Heizkreislauf. Diese technische Lösung funktioniert hervorragend, wenn die Leistung des Gaskessels nicht ausreicht, und es ist die einzige effektive Möglichkeit, einen indirekten Warmwasserspeicher an einen Zweikreiskessel anzuschließen.

Den Warmwasserkreis lassen wir unberührt und nutzen nur den Zweig, der für die Heizung zuständig ist – also den, der zu den Heizkörpern und zur Fußbodenheizung führt. Das zum Speicher führende Rohr muss direkt unter dem Kessel, nach dem Ventil, angeschlossen werden.

Bei elektronischer Steuerung muss der Kessel auf eine Wassertemperatur von +70 °C eingestellt werden – genau ein solches Heizmedium gelangt in den Boiler, wo die weitere Temperaturregelung erfolgt. Der im Boiler befindliche Thermostat schaltet bei sinkender Temperatur die Pumpe ein und bei Erreichen des erforderlichen Werts aus.

Bei mechanischer Steuerung des Gaskessels verläuft alles anders. An den Thermostat des Kessels wird ein zweiter Thermostat – der des Speichers – angeschlossen, und dann kann das erste Gerät mit dem zweiten gesteuert werden. Wenn beispielsweise am zweiten eine Temperatur von +80 °C eingestellt wird, fordert auch der erste, arbeitende, eine Erhitzung des Wassers auf +80 °C, unabhängig davon, welche Temperatur an ihm eingestellt ist.

Wenn das Wasser im Speicher die gewünschte Temperatur erreicht hat, unterbricht der zweite Thermostat den Stromkreis, und der erste, am Kessel befindliche, wird wieder zum „Hauptthermostat“. Wenn zu diesem Zeitpunkt an ihm eine Temperatur von +40 °C eingestellt ist, sinkt sie auf 40 °C ab.

Wie führt man die Verrohrung fehlerfrei durch?

Damit beide Geräte – der Gaskessel und der BKN – zuverlässig und während der gesamten Lebensdauer funktionieren, ist es wichtig, die Verrohrung korrekt durchzuführen, d.h. eine Sicherheitsgruppe und andere Elemente zu installieren.

Beim Installieren von Grobfiltern müssen Sie unbedingt dessen Position überprüfen – auf dem Gehäuse ist ein Pfeil angebracht, der die Fließrichtung des Wassers angibt.

Ein solcher Filter darf nicht vertikal installiert werden, da sich sonst grobe Partikel im Rohr und nicht im Filter selbst ansammeln. Die Reinigung kann nur durch Druckwäsche erfolgen – so können Sie den gesamten Heizraum verschmutzen.

Das Ausdehnungsgefäß muss nicht separat, sondern zwischen dem Boiler und dem Rückschlagventil installiert werden, sonst ist es nutzlos und erfüllt seine Funktion nicht.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Wie wird die Verrohrung eines Einkreiskessels mit BKN durchgeführt?

Über die Nuancen des Anschlusses eines indirekt beheizten Boilers:

Der Anschluss des Gaskessels an den BKN in der Praxis:

Für die Installation und den Anschluss des Boilers empfehlen wir, Fachleute hinzuzuziehen, um später nicht nur aufgrund einer falschen Verrohrung oder fehlender wichtiger Elemente im System auf Probleme mit der Heizung oder dem Warmwasser zu stoßen. Vergessen Sie auch nicht die Anweisungen des Herstellers, in denen häufig die Nuancen des Betriebs des Aggregats mit dem jeweiligen Gerät angegeben werden.