VDI 2035 Blatt-1 2021-03 [PDF]

Zitiervorschau

ICS 91.140.10, 91.140.65

Frühere Ausgaben: 12.05; 12.06 Berichtigung; 03.19 Entwurf, deutsch; VDI 2035 Blatt 2:2009-08

VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE

VDI-RICHTLINIEN Vermeidung von Schäden in Warmwasser-Heizungsanlagen Steinbildung und wasserseitige Korrosion

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

Prevention of damage in water heating installations Scale formation and waterside corrosion Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.

Inhalt

Ausg. deutsch/englisch Issue German/English

The German version of this standard shall be taken as authori tative. No guarantee can be given with respect to the English translation.

Seite

Contents

Page

Vorbemerkung ......................................................... 3

Preliminary note....................................................... 3

Einleitung................................................................. 3

Introduction.............................................................. 3

1

Anwendungsbereich......................................... 3

1

Scope ................................................................. 3

2

Normative Verweise .......................................... 4

2

Normative references ....................................... 4

3

Begriffe .............................................................. 5

3

Terms and definitions ...................................... 5

4

Allgemeine Grundsätze .................................... 8

4

General principles ............................................ 8

5

Steinbildung ...................................................... 9

5

Scale formation ................................................. 9

5.1 Fundamentals............................................. 9 5.2 Causes of scale formation .......................... 9 5.3 Effects of scale formation .......................... 9

5.1 Grundlagen................................................. 9 5.2 Ursachen der Steinbildung ......................... 9 5.3 Auswirkungen der Steinbildung................. 9 6

Wasserseitige Korrosion ................................ 10

6

Water-side corrosion ...................................... 10

6.1 Fundamentals........................................... 10 6.2 Relevant types of corrosion and corrosion damage..................................... 11 6.3 Causes of corrosion and influencing factors ...................................................... 12 6.4 Corrosion damage.................................... 15

6.1 Grundlagen............................................... 10 6.2 Relevante Korrosionsarten und Korrosionsschäden................................... 11 6.3 Korrosionsursachen und Einflussfaktoren ....................................... 12 6.4 Korrosionsschäden................................... 15 7

Richtwerte und Empfehlungen ...................... 24

7

Guide values and recommendations ............ 24

8

Maßnahmen ..................................................... 28

8

Measures ......................................................... 28

8.1 Proper planning and installation .............. 28 8.2 Commissioning, operation, and maintenance ............................................. 29 8.3 Water conditioning .................................. 33 8.4 Water treatment ....................................... 35 8.5 Pressure maintenance............................... 38

8.1 Sachgerechte Planung und Installation .... 28 8.2 Inbetriebnahme, Betrieb und Instandhaltung.......................................... 29 8.3 Wasseraufbereitung.................................. 33 8.4 Wasserbehandlung ................................... 35 8.5 Druckhaltung............................................ 38 9 Former editions: 12/05; 12/06 Corrigendum; in German only; VDI 2035 Part 2:2009-08

März 2021 March 2021

Erforderliche Angaben in einem Anlagenbuch ................................................... 40

9

Information required in a system book .................................................... 40

10 Empfehlungen für Bestandsanlagen ............. 42

10 Recommendations for existing systems ......... 42

10.1 Kategorien und Grundsätze...................... 42 10.2 Vorgehen bei wesentlichen oder schadensbedingten Änderungen............... 43 10.3 Umgang mit Mängeln .............................. 43 10.4 Abschluss der Arbeiten ............................ 44

10.1 Categories and basic principles................ 42 10.2 Procedure in the case of major or damage-related changes........................... 43 10.3 Dealing with defects ................................ 43 10.4 Completion of the work ........................... 44

VDI-Gesellschaft Bauen und Gebäudetechnik (GBG) Fachbereich Technische Gebäudeausrüstung

VDI-Handbuch Wärme-/Heiztechnik VDI-Handbuch Sanitärtechnik

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VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

Inhalt

Seite

Contents

Entscheidungshilfe für den Planungsprozess .............................. 48 A1 Datenerhebungslisten ............................... 48 A2 Formblatt für die bauseitige Verwendung 56

Annex A

Anhang B

Beispiel für Angaben in einem Anlagenbuch gemäß VDI 2035 Blatt 1 .............................................. 60

Annex B

Example of details entered in a system book according to VDI 2035 Part 1 ................................. 61

Anhang C

Wasseranalyse nach DIN 50930-6.................................... 64

Annex C

Water analysis according to DIN 50930-6 ...................................... 64

Anhang D

Wasserchemische Berechnungen..... 65

Annex D

Hydrochemical calculations ............... 65

Anhang E

Beispiel für die Ermittlung eines Anforderungswerts „Summe Erdalkalien“ aus der linearen Interpolation zwischen den Maximalleistungen der Leistungsklassen gemäß Tabelle 1 in Abschnitt 7................... 66

Annex E

Example of determining a specification value “Total quantity of alkaline earths” from linear interpolation between the maximum performances of the performance classes according to Table 1 in Section 7 ........................... 66

Anhang F

Annex F

F1 F2

Steinbildung – Grundlagen und Beispiele für die Berechnung von Sonderfällen..................................... 67 Grundlagen............................................... 67 Beispiel Teilstromaufbereitung................ 67

F1 F2

Anhang G

Löslichkeitsgrenzen nach Henry ............................................... 69

Annex G

Solubility limits according to Henry’s Law....................................... 70

Anhang H

Korrosionstechnisch relevante Anforderungen an die Arten der Druckhaltung ................................... 71

Annex H

Corrosion-relevant requirements applicable to the types of pressure maintenance ....................................... 71

Anhang A

Decision-making aid for the planning process................................. 49 A1 Data collection lists.................................. 49 A2 Form for on-site use................................. 57

Anhang I

Annex I

I1

Hinweise zu Messungen vor Ort – Elektrische Leitfähigkeit, pH-Wert und Summe Erdalkalien....................................... 75 Messung der elektrischen Leitfähigkeit............................................. 75 pH-Wert-Messung.................................... 76 Messung der Summe Erdalkalien (Gesamthärte)........................................... 77

I1

Anhang J

Annex J

J1 J2

Steinbildung in Trinkwassererwärmungsanlagen ..... 79 Allgemeiner Hinweis ............................... 79 Auswirkungen der Steinbildung in Trinkwassererwärmungsanlagen.............. 79 Maßnahmen zur Vermeidung von Schäden durch Steinbildung in Trinkwassererwärmungsanlagen.............. 80 Kathodische Steinbildung ........................ 82

J1 J2

I2 I3

J3

J4

Page

I2 I3

J3

J4

Scale formation – Fundamentals and examples of the calculation of special cases ....................................... 68 Fundamentals........................................... 68 Example partial flow conditioning........... 68

Information regarding on-site measurements – Electrical conductivity, pH value, and total quantity of alkaline earths .................. 75 Measurement of electrical conductivity ............................................. 75 pH value measurement ............................ 76 Measurement of the total quantity of alkaline earths (total hardness) ................ 77 Scale formation in drinking-water heating systems .................................. 79 General notice.......................................... 79 Effects of scale formation in drinkingwater heating systems .............................. 79 Measures for preventing damage in drinking-water heating systems due to scale formation ........................................ 80 Cathodic scale formation ......................... 82

Schrifttum .............................................................. 83

Bibliography .......................................................... 83

Benennungsindex englisch – deutsch..................... 84

Term index English – German............................... 84

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

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Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000.

Preliminary note The content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and recommendations of the standard VDI 1000.

Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Eine Liste der aktuell verfügbaren und in Bearbeitung befindlichen Blätter dieser Richtlinienreihe sowie gegebenenfalls zusätzliche Informationen sind im Internet abrufbar unter www.vdi.de/2035.

We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this standard. A catalogue of all available parts of this series of standards and those in preparation as well as further information, if applicable, can be accessed on the Internet at www.vdi.de/2035.

Einleitung Diese Richtlinie beschränkt sich auf Schäden durch Steinbildung und wasserseitige Korrosion sowie Empfehlungen zu deren Vermeidung in Warmwasser-Heizungsanlagen. Die Neufassung berücksichtigt die bisher getrennt behandelten Themen „Steinbildung“ und „wasserseitige Korrosion“ in einem Blatt. Die zukünftige Aufteilung der Richtlinienreihe VDI 2035 reduziert sich damit auf zwei Blätter: Blatt 1 Steinbildung und wasserseitige Korrosion Blatt 3 Abgasseitige Korrosion Aspekte zur Steinbildung in Trinkwassererwärmungsanlagen werden in Anhang J behandelt und sollen perspektivisch in DIN EN 806 und/oder DIN 1988 berücksichtigt werden.

Introduction This standard is limited to damage caused by scale formation and water-side corrosion as well as recommendations for avoiding it in hot-water heating systems. This new version covers in a single part the topics of “scale formation” and “water-side corrosion” that were previously treated separately. The future division of the series of standards VDI 2035 will thus be reduced to two parts: Part 1 Scale formation and water-side corrosion Part 3 Corrosion by fuel gases Aspects of scale formation in drinking-water heating systems are dealt with in Annex J and, looking forward, are to be considered in DIN EN 806 and/ or DIN 1988.

1 Anwendungsbereich Diese Richtlinie gilt für Warmwasser-Heizungsanlagen nach DIN EN 12828 innerhalb eines Gebäudes, wenn die Vorlauftemperatur bestimmungsgemäß 100 °C nicht überschreitet. Sie gilt ebenso für Warmwasser-Heizungsanlagen, die temporär oder ständig in direkter hydraulischer Verbindung mit korrosionstechnisch geschlossenen Kalt-/Kühlwasserkreisläufen betrieben werden. Außerdem gilt diese Richtlinie für Anlagen des Wärmecontractings, bei denen Gebäudekomplexe versorgt werden, wenn sichergestellt wird, dass während der Lebensdauer der Anlage das Ergänzungswasservolumen höchstens das Zweifache des Füllwasservolumens beträgt. Andernfalls ist, wie für Industrie- und Fernwärmeheizanlagen, das

1 Scope This standard applies to hot-water heating systems according to DIN EN 12828 installed inside a building when in intended use the flow temperature does not exceed 100 °C. It also applies to hot-water heating systems that are operated temporarily or constantly in direct hydraulic connection with cold/cooling water circuits that are closed as regards corrosion. In addition, this standard will apply to heating contracting systems supplying building complexes when it is ensured that during the lifetime of the system the volume of the make-up water is at most twice the volume of the filling water. Otherwise, as for industrial and district heating systems, AGFW worksheet FW 510 or VdTÜV leaflet TCh 1466

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VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

AGFW-Arbeitsblatt FW 510 oder das VdTÜVMerkblatt TCh 1466 zu berücksichtigen. Diese Richtlinie hilft, Schäden durch Steinbildung und Korrosion in Warmwasser-Heizungsanlagen zu vermeiden. Hinweise bei Änderungen an Bestandsanlagen finden sich beispielhaft im Abschnitt 10.

should be taken into account.

2 Normative Verweise Die folgenden zitierten Dokumente sind für die Anwendung dieser Richtlinie erforderlich: Verordnung über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch (Trinkwasserverordnung – TrinkwV) vom 10. März 2016 (BGBl I, 2016, Nr. 12, S. 459–491) AGFW FW 510:2013-12 Anforderungen an das Kreislaufwasser von Industrie- und Fernwärmeheizanlagen sowie Hinweise für deren Betrieb DIN 4726:2017-10 Warmwasser-Flächenheizungen und Heizkörperanbindungen; Kunststoffrohrund Verbundrohrleitungssysteme DIN 50930-6:2013-10 Korrosion der Metalle; Korrosion metallener Werkstoffe im Innern von Rohrleitungen, Behältern und Apparaten bei Korrosionsbelastung durch Wässer; Teil 6: Bewertungsverfahren und Anforderungen hinsichtlich der hygienischen Eignung in Kontakt mit Trinkwasser DIN EN 1717:2011-08 Schutz des Trinkwassers vor Verunreinigungen in Trinkwasser-Installationen und allgemeine Anforderungen an Sicherungseinrichtungen zur Verhütung von Trinkwasserverunreinigungen durch Rückfließen; Deutsche Fassung EN 1717:2000; Technische Regel des DVGW DIN EN 12828:2014-07 Heizungsanlagen in Gebäuden; Planung von Warmwasser-Heizungsanlagen; Deutsche Fassung EN 12828:2012+ A1:2014 DIN EN 14868:2005-11 Korrosionsschutz metallischer Werkstoffe; Leitfaden für die Ermittlung der Korrosionswahrscheinlichkeit in geschlossenen Wasser-Zirkulationssystemen; Deutsche Fassung EN 14868:2005 VDI 3810 Betreiben und Instandhalten von gebäudetechnischen Anlagen VDI 4700 Blatt 1:2015-10 Begriffe der Bau- und Gebäudetechnik VDI 4708 Blatt 1:2012-07 Druckhaltung, Entlüftung, Entgasung; Druckhaltung

2 Normative references The following referenced documents are indispensable for the application of this standard: Verordnung über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch (Trinkwasserverordnung – TrinkwV) vom 10. März 2016 (BGBl I, 2016, Nr. 12, S. 459–491) AGFW FW 510:2013-12 Requirements for circulation water in industrial and district heating systems and recommendations for their operation

This standard will help to prevent damage due to scale formation and corrosion in hot-water heating systems. Information in the case of changes to existing systems can be found in the form of examples in Section 10.

DIN 4726:2017-10 Warm water surface heating systems and radiator connecting systems; Plastics piping systems and multilayer piping systems DIN 50930-6:2013-10 Corrosion of metals; Corrosion of metallic materials under corrosion load by water inside of pipes, tanks and apparatus; Part 6: Evaluation process and requirements regarding the hygienic suitability in contact with drinking water DIN EN 1717:2011-08 Protection against pollution of potable water installations and general requirements of devices to prevent pollution by backflow; German version EN 1717:2000; Technical rule of the DVGW

DIN EN 12828:2014-07 Heating systems in buildings; Design for water-based heating systems; German version EN 12828:2012+A1:2014 DIN EN 14868:2005-11 Protection of metallic materials against corrosion; Guidance on the assessment of corrosion likelihood in closed water circulation systems; German version EN 14868: 2005 VDI 3810 Operation and maintenance of building installations VDI 4700 Part 1:2015-10 Terminology of civil engineering and building services VDI 4708 Part 1:2012-07 Pressure maintenance, venting, deaeration; Pressure maintenance

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

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VdTÜV MB TECH 1466:2014-01 Anforderungen an das Kreislaufwasser von Industrie und Fernwärmeheizanlagen sowie Hinweise für deren Betrieb

VdTÜV MB TECH 1466:2014-01 Anforderungen an das Kreislaufwasser von Industrie und Fernwärmeheizanlagen sowie Hinweise für deren Betrieb

3 Begriffe Für die Anwendung dieser Richtlinie gelten die Begriffe nach VDI 4700 Blatt 1 und die folgenden Begriffe:

3 Terms and definitions For the purposes of this standard, the terms and definitions as per VDI 4700 Part1 and the following terms and definitions apply:

Absalzung Teilaustausch von Wasser

demineralization partial replacement of of lower salinity

Heizwasser durch salzärmeres

heating water with water

Alkalisierung Anhebung des pH-Werts

alkalization raising the pH value

Anlagendruck (Referenzdruck, pAnl) am Referenzpunkt der Druckhaltung gemessener Druck

system pressure (reference pressure, psys) pressure measured at the reference point of pressure maintenance

Anmerkung 1: Der Anlagendruck ist gleichzeitig Referenz punkt für den Druckverlauf in der Anlage in allen Betriebszu ständen und im Stillstand.

Note 1: The system pressure is at the same time the reference

Anmerkung 2: siehe auch Punkt I in Bild 1 in Abschnitt 8.5

Note 2: see also Point I in Figure 1 in Section 8.5

aufbereitetes Heizwasser enthärtetes oder entsalztes Wasser, dem keine Chemikalien zugesetzt wurden

conditioned heating water softened or demineralized water to which no chemicals have been added

Aufsalzung Erhöhung der Salzkonzentration des Heizwassers, die als Zunahme der elektrischen Leitfähigkeit gemessen werden kann

salination increasing the salinity of the heating water, which can be measured as an increase in electrical conductivity

äußere Leckage von außen erkennbarer Austritt von Wasser

external leakage leakage of water that is discernable from the outside

behandeltes Heizwasser Wasser oder aufbereitetes Heizwasser, dem Chemikalien zugesetzt wurden

treated heating water water or conditioned heating water to which chemicals have been added

Enthärtung Herabsetzung der Calcium- und Magnesium-Ionenkonzentration durch Ionenaustausch

softening reduction of calcium and magnesium ion concentration by ion exchange

Anmerkung: Die elektrische Leitfähigkeit verändert sich bei

Note: Electrical conductivity hardly changes at all during

Enthärtung nahezu nicht.

softening.

Entsalzung Herabsetzen der Ionenkonzentration (Salzbildner) durch Ionenaustausch oder Membranverfahren

demineralization reduction of the ion concentration (halogens) by ion exchange or membrane processes

Anmerkung: Die elektrische Leitfähigkeit wird bei einer Ent salzung signifikant gesenkt.

Note: During demineralization, electrical conductivity falls

Ergänzungswasser nach der ersten Befüllung heizwasserseitig nachgefülltes Wasser Eigenalkalisierung Erhöhung des pH-Werts von Heizwasser, deren Wert systemspezifisch ist und u.a. durch das tem-

make-up water following the first filling, water topped-up from the heating-water side

point for the pressure curve in the system in all operating states and at standstill.

significantly.

self-alkalization increasing the pH value of heating water, the value of which is system-specific and is caused, among

–6–

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

peraturbedingte Entweichen von CO2 verursacht wird

other things, by the temperature-related escape of CO2

Füllwasser Wasser, mit dem die gesamte WarmwasserHeizungsanlage erstmalig heizwasserseitig gefüllt und aufgeheizt wird

filling water water with which the entire hot-water heating system is filled and heated for the first time on the heating-water side

Gasblase freies Gas, das in der Wärmeträgerflüssigkeit transportiert wird

gas bubble free gas that is transported in the heat transfer fluid

Gaspolster Gasblasen, die sich zu stationären Gasansammlungen zusammenfügen und an Rohrwandungen und Bauteilen anlagern (Selbstentlüftungsgeschwindigkeit nicht erreicht, adhäsive Kräfte)

gas cushion gas bubbles that combine to form stationary gas accumulations and attach themselves to pipe walls and components (self-venting speed is not achieved, adhesive forces)

Gesamtheizleistung Summe der Heizleistungen aller Wärmeerzeuger einer Warmwasser-Heizungsanlage

total heating output total of the heating outputs of all heat generators in a hot-water heating system

Heizleistung größte vom Hersteller angegebene Nennwärmeleistung des Wärmeerzeugers

heating output maximum nominal heat output of the heat generator as stated by the manufacturer

Heizwasser gesamtes als Wärmeträger dienendes Wasser einer Warmwasser-Heizungsanlage

heating water total amount of water in a hot-water heating system serving as a heat transfer medium

innere Leckage von außen nicht erkennbarer Übertritt von Wasser in einen anderen Flüssigkeitskreislauf (z.B. in Wärmeübertragern)

internal leakage externally unrecognizable transfer of water into another fluid circuit (into heat exchangers, for example)

Korrosionserscheinung durch Korrosion verursachte Veränderung in einem beliebigen Teil eines Korrosionssystems

corrosion phenomenon change in any part of a corrosion system caused by corrosion

Korrosionsschaden Korrosionserscheinung, die eine Beeinträchtigung der Funktion des Werkstoffs, der Umgebung oder des technischen Systems, von dem dieser einen Teil bildet, verursacht

corrosion damage corrosion phenomenon, which results in an impairment of the function of the material, the environment or the technical system, of which this forms a part

Korrosionsversagen Korrosionsschaden, gekennzeichnet durch den vollständigen Verlust der Funktionsfähigkeit eines Bauteils oder des Systems

corrosion failure corrosion damage, characterized by the complete loss of the functionality of a component or of the system

korrosionstechnisch geschlossene WarmwasserHeizungsanlage Anlage, bei der während des Betriebs der Zutritt von Luft weitestgehend vermieden und die Diffusion von Sauerstoff sowie die Nachspeisung von Ergänzungswasser minimiert werden

hot-water heating system closed as regards corrosion system during whose operation the ingress of air is prevented as much as possible and the diffusion of oxygen and replenishment with make-up water is minimized

Anmerkung: siehe auch Abschnitt 6.3.1, Abschnitt 6.4.6 und

Note: see also Section 6.3.1, Section 6.4.6, and Section 7

Abschnitt 7

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

–7–

korrosionstechnisch offene WarmwasserHeizungsanlage Anlage, bei der es zu einem kontinuierlichen oder intermittierenden Sauerstoffeintrag kommt, der zu einem Korrosionsschaden führen kann

hot-water heating system open as regards corrosion system in which there is a continuous or intermittent oxygen entry, which can lead to corrosion damage

Anmerkung: siehe auch Abschnitt 6.3.1, Abschnitt 6.4.6 und

Note: see also Section 6.3.1, Section 6.4.6, and Section 7

Abschnitt 7

microbially-influenced corrosion (MIC)

mikrobiell beeinflusste Korrosion (microbially-influenced corrosion, MIC) Korrosion, die durch mikrobielle Vorgänge im Korrosionssystem gefördert wird

corrosion that is promoted by microbial processes in the corrosion system

Mindestdruck minimal erforderlicher Überdruck, der bei allen Betriebszuständen und an jedem Punkt der Anlage Unterdruck, Verdampfung und Kavitation vermeidet

minimum pressure minimum required overpressure which, under all operating conditions and at any point of the system, prevents negative pressure, evaporation, and cavitation

Anmerkung: Der Mindestdruck entspricht beim Membran

Note: The minimum pressure that in the case of the mem brane expansion vessel corresponds to the pre pressure p0.

ausdehnungsgefäß (MAG) dem Vordruck p0.

mittelbare Beheizung (indirekte Beheizung) Abgabe der Wärme des Energieträgers oder des Brennstoffs indirekt über einen Wärmeträger (Wasserdampf, Heizwasser, Arbeitsmittel von Solaranlagen oder Wärmepumpen) unter Zwischenschaltung eines Wärmeübertragers auf das zu erwärmende Wasser

indirect heating delivery of the heat of the energy carrier or fuel indirectly via a heat transfer medium (steam, heating water, technical equipment of solar plants, or heat pumps) with the interposition of a heat exchanger on the water to be heated

Nachspeisung Zuführung des Ergänzungswassers in den Kreislauf der Warmwasser-Heizungsanlage, z.B. über Zusatzfunktionen der Druckhaltung, spezielle Nachspeiseanlagen oder manuell

replenishment feeding the make-up water into the circulation of the hot-water heating system, for example, via additional functions of pressure maintenance, special replenishment systems or manually

Pufferkapazität Menge an Säuren oder Basen, die von der Lösung ohne wesentliche Änderung des pH-Werts abgefangen werden kann

buffering capacity quantity of acids or bases that can be trapped by the solution without any significant change in the pH value

Schäden durch Steinbildung Beeinträchtigung der Funktion von WarmwasserHeizungsanlagen durch Steinbildung

damage caused by scale formation impairment of the function of hot-water heating systems due to scale formation

spezifischer Wasserinhalt eines Wärmeerzeugers Quotient aus dem Wasserinhalt des Wärmeerzeugers und dessen Heizleistung

specific water content of a heat generator quotient of the water content of the heat generator and its heating output

spezifisches Anlagenvolumen Quotient aus dem gesamten heizwasserseitigen Volumen einer Warmwasser-Heizungsanlage und der installierten Heizleistung

specific system volume quotient of the total volume of a hot-water heating system on the heating-water side and the installed heating output

Anmerkung: Bei Anlagen mit mehreren Wärmeerzeugern ist die kleinste Einzelheizleistung anzunehmen.

Note: In the case of installations with several heat generators,

Steinbildung Bildung von Belägen auf wasserberührten Wandungen von Warmwasser-Heizungsanlagen

scale formation formation of deposits on walls of a hot-water heating system that are in contact with water

Anmerkung: Die Beläge bestehen aus Wasserinhaltsstoffen,

Note: The deposits consist of waterborne substances, mainly calcium carbonate.

im Wesentlichen aus Calciumcarbonat.

the smallest individual heating output must be used.

–8–

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

Summe Erdalkalien (Gesamthärte) Summe der Konzentrationen an Calcium- und Magnesiumionen im Wasser

total quantity of alkaline earths (total hardness) total of the concentrations of calcium and magnesium ions in the water

Umlaufwasserheizer Wärmeerzeuger mit einem spezifischen Wasserinhalt von < 0,3 Wasserinhalt des Geräts je kW Heizleistung des Geräts

circulating water heater heat generator with a specific water content of < 0,3 water content of the device per kW of heating output of the device

unmittelbare Beheizung (direkte Beheizung) Abgabe der Wärme der Brennstoffe vom Brennraum durch die Wandung unmittelbar an das zu erwärmende Wasser

direct heating delivery of the heat of the fuel from the combustion chamber through the wall directly to the water to be heated

Vorlauftemperatur Temperatur, die bestimmungsgemäß am heizwasserseitigen Austritt des Wärmeerzeugers einer Warmwasser-Heizungsanlage auftritt

flow temperature temperature that occurs as intended on the heatingwater-side outlet of the heat generator of a hotwater heating system

Wärmecontracting zeitlich und räumlich abgegrenzte Übertragung der Wärmeenergiebereitstellung und Wärmeenergielieferung auf einen Dritten (Contractor), der im eigenen Namen und auf eigene Rechnung handelt

heat contracting temporally and spatially defined transfer of the heat energy supply and heat energy delivery to a third party (contractor), who acts in his own name and on his own account

Anmerkung: Der Contractor errichtet oder übernimmt und betreibt Wärmeerzeugungsanlagen, gegebenenfalls unter Einbeziehung von Wärmeverteilungsnetzen zur Wärmeener gielieferung auf Basis von Langzeitverträgen.

Note: The contractor constructs or acquires and operates heat generation plants, including, where appropriate, heat distribu tion networks for the supply of thermal energy on the basis of long term contracts.

4 Allgemeine Grundsätze Die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Schäden in Warmwasser-Heizungsanlagen ist gering, wenn • eine fachgerechte Planung und Inbetriebnahme erfolgt, • die Anlage korrosionstechnisch geschlossen ist, • eine fachgerecht ausgelegte und betriebene Druckhaltung integriert ist, • die Vorgaben nach Abschnitt 7 für das Füllund Ergänzungswasser sowie das Heizwasser eingehalten und regelmäßig überprüft werden, • die Herstellerangaben beachtet werden und • eine regelmäßige Wartung und Instandhaltung durchgeführt wird. Alle relevanten Planungsdaten und Betriebsparameter sowie die Wasserbeschaffenheit sind in einem Anlagenbuch zu dokumentieren (z.B. nach Abschnitt 9 und Anhang B).

4 General principles The likelihood of damage occurring in hot-water heating systems is low, provided • there has been proper planning and commissioning, • the system is closed as regards corrosion, • a properly designed and operated pressure maintenance system is built in, • the requirements according to Section 7 for filling and make-up water and for heating water are complied with and regularly checked, • the manufacturer’s instructions are observed, and • regular maintenance and servicing are performed. All relevant planning data and operating parameters as well as the water quality must be documented in a system book (for example, according to Section 9 and Annex B).

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 5 5.1

5

Steinbildung

5.1

Grundlagen

–9–

Scale formation Fundamentals

Zur Steinbildung (Abscheidung von Calciumcarbonat – CaCO3) kann es aufgrund der Reaktion nach Gleichung (1) kommen, wenn Wasser erwärmt wird, das Calcium- und HydrogencarbonatIonen enthält.

When water containing calcium and hydrogen carbonate ions is heated, scale formation (the deposition of calcium carbonate – CaCO3) can occur on the basis of the reaction given in Equation (1).

Ca 2+ + 2 HCO3

Ca 2+ + 2 HCO3

CaCO3 + CO 2

+ H 2O

(1)

CaCO3 + CO 2

+ H 2O

(1)

Mit steigender Temperatur nimmt die Neigung zur Steinbildung zu. Entscheidend für das Ausmaß der Steinbildung sind • Wasserbeschaffenheit, • Füll- und Ergänzungswassermenge, • Wandtemperaturen an den Wärmeübertragungsflächen und denen des restlichen Systems und • Betriebsbedingungen. Im Gegensatz zur Korrosion spielt die Werkstoffbeschaffenheit bei der Steinbildung nur eine untergeordnete Rolle.

As the temperature rises, the propensity to scale formation increases. Crucial factors in the extent of scale formation are • water quality, • the quantity of filling and make-up water, • wall temperatures at the heat-transfer surfaces and those of the rest of the system, and • operating conditions. In contrast to corrosion, material properties only play a minor role in scale formation.

5.2

5.2

Ursachen der Steinbildung

Causes of scale formation

Schäden durch Steinbildung können auftreten, wenn Auslegung/Planung, konstruktive Gestaltung, Betriebsbedingungen und Wasserbeschaffenheit nicht aufeinander abgestimmt sind. Um die Steinbildung zu quantifizieren, ist eine Wasseranalyse erforderlich (siehe Anhang C). Diese kann auch beim Wasserversorgungsunternehmen (WVU) erfragt werden.

Damage caused by scale formation can occur if the design/planning, engineering design, operating conditions, and water quality are not matched to each other. Before scale formation can be quantified a water analysis is required (see Annex C). This can also be obtained from the water supply company.

Anmerkung: Die Kenntnis des Härtebereichs gemäß Gesetz über die Umweltverträglichkeit von Wasch und Reinigungs mitteln (WRMG) ist nicht ausreichend.

Note: It is not enough to know the hardness range according to the Detergents and Cleaning Products Act (German desig nation: WRMG).

Zur genaueren Beurteilung der Steinbildung werden die Werte für die Konzentration an Calciumionen, die Säurekapazität KS4,3 sowie die Füll- und Ergänzungswassermengen benötigt. Eine vereinfachte Beurteilung ist auch allein anhand des Parameters „Summe Erdalkalien“ (Gesamthärte des Wassers) möglich. Diese Vereinfachung ist zulässig, da sie den maximal möglichen Wert zur Beurteilung heranzieht (siehe auch Anhang D und Anhang F). Im weiteren Verlauf wird mit dem vereinfachten Verfahren gerechnet.

For a more precise assessment of scale formation, the values for the concentration of calcium ions, the acid capacity KS4,3 as well as the filling and make-up water quantities are required. It is even possible to make a simplified assessment solely on the basis of the parameter “total quantity of alkaline earths” (total hardness of the water). This simplification is permissible, since it uses the maximum possible value for the assessment (see also Annex D and Annex F). The simplified method will be used below in calculations.

5.3

5.3

Auswirkungen der Steinbildung

Als Folge der Steinbildung wird in Wärmeerzeugern von Warmwasser-Heizungsanlagen durch den Steinbelag der Wärmedurchgang vermindert. Insbesondere auf unmittelbar beheizten Wärmeübertragungsflächen kann es zu örtlicher Überhitzung und dadurch bedingte Rissbildung sowie zu Siedegeräuschen kommen. Die Steinbeläge können au-

Effects of scale formation

As a consequence of scale formation, heat transmission in heat generators in hot-water heating systems is reduced by these scale deposits. In particular, local overheating and consequent cracking as well as boiling noise may occur at directly heated heat-transfer surfaces. Scaling can also lead to a cross-sectional reduction and an increase in flow

– 10 –

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 resistance. Heat output decreases as a result of these effects.

ßerdem zu einer Querschnittsverminderung und zu einer Strömungswiderstandserhöhung führen. Die Wärmeleistung verringert sich infolge dieser Effekte. Systembedingt sind die Wärmeübertragungsflächen der Wärmeerzeuger die Stellen der höchsten Temperaturbelastung und somit die Orte bevorzugter Steinbildung. Folgende konstruktive Maßnahmen können die Auswirkungen der Steinbildung verringern: • niedrige wasserseitige Wandtemperaturen • homogene Wandtemperatur- und Leistungsverteilung • groß dimensionierte heizleistungsspezifische Wärmeübertragungsflächen • gleichmäßige und ausreichende wasserseitige Strömungsverhältnisse • wasserseitige Oberflächen mit geringer Rauigkeit • leistungsangepasste Brenner- oder Heizelementregelungen

Due to the nature of the system, the heat-transfer surfaces of the heat generators are the places with the highest temperature load and thus the places preferred by scale formation. The following constructive measures can reduce the effects of scale formation: • low water-side wall temperatures • homogeneous wall-temperature and output distribution • generously dimensioned heating-output-specific heat-transfer surfaces • uniform and adequate water-side flow conditions • water-side surfaces with low surface roughness • output-matched burner or heating-element controls

6

6

6.1

Wasserseitige Korrosion Grundlagen

6.1

Korrosionsreaktionen setzen sich stets aus zwei Teilreaktionen zusammen, die gleichzeitig ablaufen. Bei der anodischen Teilreaktion entstehen durch die Auflösung des Metalls Metallionen und Elektronen gemäß Gleichung (2): Me

Me n+ + n e

(2)

Die bei der Metallauflösung frei werdenden Elektronen werden bei der kathodischen Teilreaktion verbraucht. Dies geschieht entweder durch die Umsetzung (Reduktion) von Sauerstoff gemäß Gleichung (3) O2 + 2 H 2O + 4 e

4 OH

(3)

oder durch die Reaktion des Wassers gemäß Gleichung (4): 2 e + 2 H2O

2 OH + H 2

(4)

Wenn die Anode und Kathode statistisch gleichmäßig auf der Werkstoffoberfläche verteilt sind, erfolgt der Angriff flächenförmig (Flächenkorrosion). Häufiger stabilisieren sich die Anode und Kathode jedoch an unterschiedlichen Orten, sodass eine örtliche Korrosion (lokale Korrosion) mit Loch- und Muldenfraß stattfindet. Für die Korrosion hat die Beschaffenheit des Wassers eine entscheidende Bedeutung. Durch eine geeignete Wasserbeschaffenheit und eine bestimmungsgemäße Betriebsweise lässt sich die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Korrosionsschäden vermindern.

Water-side corrosion Fundamentals

Corrosion reactions always consist of two partial reactions taking place simultaneously. In the anodic partial reaction, dissolution of the metal gives rise to metal ions and electrons according to Equation (2): Me

Me n+ + n e

(2)

The electrons released during metal dissolution are consumed in the cathodic partial reaction. This occurs either by the conversion (reduction) of oxygen according to Equation (3) O2 + 2 H 2O + 4 e

4 OH

(3)

or by the reaction of the water according to Equation (4): 2 e + 2 H2O

2 OH + H 2

(4)

If the anode and cathode are distributed statistically uniformly over the surface of the material, it will be attacked areally (general overall corrosion). More often, however, the anode and cathode stabilize at different locations, thereby causing localized corrosion with deep pitting and wide pitting. Water quality is of crucial importance in corrosion. A suitable water quality and a proper mode of operation can reduce the likelihood of corrosion damage.

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

– 11 –

Eine ausführliche Darstellung der werkstoffspezifischen Korrosionsreaktionen ist in DIN EN 14868, Anhang A enthalten. Alle relevanten Planungsdaten und Betriebsparameter sowie die Wasserbeschaffenheit sind in einem Anlagenbuch zu dokumentieren (z.B. nach Abschnitt 9 und Anhang B).

A detailed description of material-specific corrosion reactions is given in DIN EN 14868, Annex A. All relevant planning data and operating parameters as well as the water quality must be documented in a system book (for example, as described in Section 9 and Annex B).

6.2

6.2

6.2.1

Relevante Korrosionsarten und Korrosionsschäden Korrosionsarten

6.2.1

Relevant types of corrosion and corrosion damage Types of corrosion

Bei der wasserseitigen Korrosion in WarmwasserHeizungsanlagen können verschiedene Korrosionsarten auftreten und gegebenenfalls zu Korrosionsschäden führen. Folgende Korrosionsarten können auftreten: • gleichmäßige Flächenkorrosion • Lochkorrosion • Bimetallkorrosion • Spaltkorrosion • Korrosion unter Ablagerungen • Wasserlinienkorrosion • selektive Korrosion • Erosionskorrosion • Kavitationskorrosion • Spannungsrisskorrosion • mikrobiell beeinflusste Korrosion (MIC) Diese Korrosionsarten sind in DIN EN ISO 8044 definiert. Weitere Informationen finden sich in VDI 3822 Blatt 1.2. In Abhängigkeit von den gewählten Werkstoffen und den Betriebsbedingungen bestehen Unterschiede in der Wahrscheinlichkeit des Auftretens einzelner Korrosionsarten sowie deren Ursachen und Auswirkungen (siehe DIN EN 14868).

In the case of water-side corrosion in hot-water heating systems, different types of corrosion can occur and possibly lead to corrosion damage. The following types of corrosion can occur:

6.2.2

6.2.2

Korrosionsschäden

Es können folgende Korrosionserscheinungen und Korrosionsschäden auftreten: • Funktionsstörungen und Versagen (Korrosionsversagen) von Bauteilen (z.B. Pumpen, Ventile) • innere und äußere Leckagen (z.B. von Wärmeübertragern) • Querschnittsverminderung und Verstopfung von Bauteilen (z.B. Wärmeübertrager, Rohrleitungen, Pumpen) • Gasblasen- und Gaspolsterbildung • Beeinträchtigung des Wärmeübergangs (Bildung von Belägen, Ablagerungen) • Geräusche (z.B. Siedegeräusche, Fließgeräusche)

• uniform general overall corrosion • pitting corrosion • bimetallic corrosion • crevice corrosion • corrosion beneath deposits • water-line corrosion • selective corrosion • erosion corrosion • cavitation corrosion • stress-corrosion cracking (SCC) • microbially influenced corrosion (MIC) These types of corrosion are defined in DIN EN ISO 8044. Further information may be found in VDI 3822 Part 1.2. Depending on the materials selected and on the operating conditions, there will be differences in the likelihood of occurrence of individual types of corrosion as well as in their causes and effects (see DIN EN 14868). Corrosion damage

The following corrosion phenomena and corrosion damage can be found: • malfunctions and failure (corrosion failure) of components (for example, pumps, valves) • internal and external leakages (for example, from heat exchangers) • reduction of cross-sections and blockage of components (for example, heat exchangers, pipes, pumps) • gas-bubble and gas-cushion formation • impairment of heat transfer (formation of coatings, deposits) • noise (for example, boiling noise, flow noise).

– 12 – 6.3 6.3.1

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 Korrosionsursachen und Einflussfaktoren Sauerstoff

Korrosionsreaktionen in Warmwasser-Heizungsanlagen werden wesentlich durch die Anwesenheit von Sauerstoff im Heizwasser bestimmt. In sauerstoffarmem Heizwasser ist daher die Wahrscheinlichkeit für Korrosionsschäden an metallenen Werkstoffen gering. Es ist darauf zu achten, dass die Sauerstoffkonzentration in allen Teilen einer Warmwasser-Heizungsanlage so niedrig wie möglich ist. Ein ständiger bzw. intermittierender Sauerstoffeintrag ist zu vermeiden. Sauerstoff kann einerseits als natürlicher Bestandteil der Umgebungsluft und andererseits als gelöstes Gas mit dem Füll- und Ergänzungswasser in den Heizwasser-Kreislauf gelangen. Einflussfaktoren sind: • partielle Unterdruckbildung im System • Einschluss von Luft bei Füll- und Nachfüllvorgängen • Nachfüllvorgänge • Eintrag von Sauerstoff über den direkten Kontakt des Wassers mit der Luft • Diffusion über permeable Bauteile (z.B. Dichtungen, Kunststoffrohre, Membranen, Schläuche) • Sauerstoffgehalt des Füll- und Ergänzungswassers Hauptursachen für die Unterdruckbildung in Warmwasser-Heizungsanlagen sind falsche Dimensionierung, fehlerhafte Installation sowie mangelhafte Wartung und Kontrolle von Druckhaltungen. Anhang H enthält die für die Vermeidung von Korrosionsschäden relevanten Vorgaben zu den einzelnen Arten der Druckhaltung. Durch Fehler in der Druckhaltung kommt es bei Unterdruckbildung zum Eintritt von Luft in die Heizungsanlage (z.B. bei jeder Nachtabsenkung – „Atmen“). Dies kann beispielsweise an Dichtungsstellen und automatischen Entlüftern erfolgen. Der mit der Luft eingetragene Sauerstoff kann zwar durch wasserseitige Korrosion rasch verbraucht werden, jedoch sind die bei wiederholter Unterdruckbildung eintretenden Mengen so groß, dass Korrosionsschäden nahezu unvermeidlich sind. Stickstoff wird als Inertgas im System chemisch nicht gebunden und meist nur unvollständig im Wasser gelöst, da die Löslichkeitsgrenze überschritten wird. Er verbleibt oft als freies Gas in Form von Gasblasen oder Gaspolstern im System und kann Schäden (z.B. Unterbrechung der Zirkulation, Erosion) verursachen.

6.3 6.3.1

Causes of corrosion and influencing factors Oxygen

Corrosion reactions in hot-water heating systems are essentially determined by the presence of oxygen in the heating water. This is why in oxygenpoor heating water the likelihood of corrosion damage to metal materials is low. It is important to ensure that the oxygen concentration in all parts of a hot-water heating system is as low as possible. A constant or intermittent oxygen entry should be avoided. Oxygen can enter the heating water circuit on the one hand as a natural component of the ambient air and on the other hand with the filling and make-up water as dissolved gas. Influencing factors are: • partial underpressure formation in the system • inclusion of air during filling and refilling operations • refilling operations • entry of oxygen via direct contact of the water with the air • diffusion through permeable components (for example, seals, plastic pipes, membranes, hoses) • oxygen content of the filling and make-up water The main causes of underpressure formation in hot-water heating systems are incorrect dimensioning, faulty installation as well as inadequate maintenance and control of pressure maintenance devices. Annex H contains the relevant specifications for the prevention of corrosion damage for the individual types of pressure maintenance device. When, due to faults in pressure maintenance, underpressure occurs air will enter the heating system (for example, at every night-time temperature reduction – “breathing”). This can occur, for example, at sealing points and automatic venting devices. Although the oxygen introduced with the air can be rapidly consumed by water-side corrosion, the quantities entering with repeated underpressure formation are still so large that corrosion damage is almost inevitable. As an inert gas, nitrogen is not chemically bound in the system and usually only partially dissolved in the water, since the solubility limit is exceeded. It often remains in the system as free gas in the form of gas bubbles or gas cushions and can be the cause of damage (for example, disruption of circulation, erosion).

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

– 13 –

Der Einschluss von Luftpolstern und Luftblasen bei Füll- und Nachfüllvorgängen (z.B. durch zu hohe Füllgeschwindigkeiten) muss minimiert werden. Die Anlage ist bei Erstinbetriebnahme und nach Reparaturen vollständig zu entlüften, da es sonst zu den vorstehend beschriebenen Wirkungen kommt. Bauteile, in denen das Heizwasser in direkten Kontakt mit Luft treten kann (z.B. offene oder intermittierend offene Ausgleichsbehälter von Druckhaltungs- und Entgasungsbehältern, Leckstellen), sind Quellen des Sauerstoffeintrags durch Diffusion und damit ebenfalls Ursache für Korrosionsvorgänge.

The inclusion of air cushions and air bubbles during filling and refilling operations (for example, due to excessively high filling speeds) must be minimized. The system must be completely vented on initial commissioning and after repairs, otherwise the effects described above will occur.

Anmerkung: Das Ausmaß der Diffusion von Sauerstoff aus der Umgebungsluft in das Heizwasser durch nicht diffusions dichte Materialien wird von der Differenz zwischen dem Partialdruck des Sauerstoffs in der Umgebungsluft

Note: The extent of diffusion of oxygen from the ambient air

( pO

0,2096 pLuft) und dem Molanteil des bereits im Was

Components in which the heating water can come into direct contact with air (for example, open or intermittently open expansion vessels of pressure maintenance and deaeration systems, points of leakage) are sources of oxygen entry by diffusion and thus also a cause of corrosion processes. into the heating water through non impermeable materials is determined by the difference between the partial pressure of the oxygen in the ambient air ( pO

2

0,2096 pair) and the

ser gelösten Sauerstoffs bestimmt. Die obere Grenze für die

mole fraction of the oxygen already dissolved in the water. The upper limit for the maximum solubility of the oxygen in

maximale Löslichkeit des Sauerstoffs im Wasser bei pO und

the water at pO and temperature t is given by Henry’s Law

der Temperatur t ist nach dem henryschen Gesetz (siehe An hang G, Tabelle G1) gegeben. Da der Molanteil des gelösten Sauerstoffs im Wasser nicht zuletzt durch die kathodische Teilreaktion und die Bindung des Sauerstoffs in den Korrosi onsprodukten gegen null tendiert, liegt grundsätzlich eine ausreichende Potenzialdifferenz für die Diffusion von Sauer stoff vor.

(see Annex G, Table G1). Since the molar fraction of dis solved oxygen in the water tends to zero not least because of the cathodic partial reaction and the binding of the oxygen in the corrosion products, there is basically a potential difference sufficient for the diffusion of oxygen.

Gasdiffusion findet auch durch gasdurchlässige Kunststoffe (z.B. Kunststoffrohre, Dichtungselemente, Membranen in Ausdehnungs- und Vorratsgefäßen) statt. Die Höhe des Sauerstoffeintrags ist von der Gasdurchlässigkeit (Permeabilität) abhängig, die durch Permeationskoeffizienten beschrieben wird. Der Sauerstoffeintrag wird maßgeblich von der Art des Kunststoffmaterials, der Temperatur, der Dicke des Kunststoffs, dem Verhältnis von Kunststoffoberfläche zum eingeschlossenen Wasservolumen und der Strömungsgeschwindigkeit des Wassers beeinflusst. Beim Einsatz von Kunststoffen muss daher sichergestellt werden, dass im normalen Betrieb der Sauerstoffgehalt von 0,10 mg O2 /

Gas diffusion also takes place through gaspermeable plastics (for example, plastic pipes, sealing elements, membranes in expansion and storage vessels). The level of oxygen entry depends on the gas permeability, which is described by permeation coefficients. Oxygen entry is significantly influenced by the type of plastic material, the temperature, the thickness of the plastic, the ratio of plastic surface to the enclosed water volume, and the flow rate of the water. When plastics are used, it must therefore be ensured that an oxygen content of 0,10 mg O2 / is not exceeded during

2

2

nicht überschritten wird. Für direkt an die Fernwärme angeschlossene Anlagen sind die gegebenenfalls strengeren Vorgaben nach AGFW FW 510 oder VdTÜV 1466 zu beachten. Der Eintrag von Sauerstoff mit dem Füll- und Ergänzungswasser kann kaum unterbunden werden. Im Trinkwasser sind normalerweise etwa 8 mg bis 11 mg Sauerstoff je Liter Wasser gelöst. Diese vergleichsweise geringen Mengen werden im Allgemeinen nach der Erstbefüllung innerhalb kürzester Zeit über Korrosion abgebaut, ohne dass daraus ein Korrosionsschaden entsteht. Die Füll- und Ergänzungswassermenge soll während der Lebensdauer der Anlage das Dreifache des Wasserinhalts der Anlage

2

normal operation. More stringent requirements according to AGFW FW 510 or VdTÜV 1466 may apply to installations connected directly to district heating. The entry of oxygen with the filling and make-up water can scarcely be prevented. In drinking water, about 8 mg to 11 mg of oxygen is normally dissolved per litre of water. These comparatively small amounts are generally stripped away after the first filling in a very short time via corrosion, without corrosion damage resulting. During the lifetime of the system the quantity of filling and make-up water should not exceed three times the water content of the system. If this amount is significantly exceeded, the likelihood of corrosion damage is increased.

– 14 –

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

nicht überschreiten. Wird diese Menge deutlich überschritten, ist die Wahrscheinlichkeit von Korrosionsschäden erhöht. Beim Einsatz von automatischen Nachspeiseanlagen ist darauf zu achten, dass diese über ausreichende Überwachungsmechanismen verfügen und unzulässig hohe Nachspeisemengen nicht zulassen. Generell ist bei hohen Nachspeisemengen die Ursache für den Wasserverlust zu ermitteln und zu beseitigen. 6.3.2

Elektrische Leitfähigkeit

When automatic replenishment systems are used, it should be ensured that they have adequate monitoring mechanisms and do not allow impermissibly high replenishment quantities. In general, if replenishment quantities are high the cause of this must be determined and eliminated. 6.3.2

Electrical conductivity

Die elektrische Leitfähigkeit ist ein Maß für die Summe aller im Wasser enthaltenen Ionen, also für die Summe der gelösten Salze. In der Heiztechnik wird allgemein zwischen salzhaltiger Betriebsweise mit höherer elektrischer Leitfähigkeit und salzarmer Betriebsweise mit niedrigerer elektrischer Leitfähigkeit unterschieden. Die elektrische Leitfähigkeit ist zur Beurteilung der Korrosionswahrscheinlichkeit allein nicht ausreichend. Die Richtwerte für die elektrische Leitfähigkeit und den pH-Wert nach Abschnitt 7 sind einzuhalten. Zu beachten ist, dass die elektrische Leitfähigkeit nicht allein durch das Füllwasser bestimmt wird. Zusätze zum Heizwasser (z.B. Sauerstoffbindemittel nach Abschnitt 8.4.6, Korrosionsinhibitoren nach Abschnitt 8.4.4) führen zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit, jedoch nicht zwangsläufig zu einer Erhöhung der Korrosionswahrscheinlichkeit. Hinweise zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit vor Ort sind in Anhang I beschrieben.

Electrical conductivity is a measure of the total quantity of all ions contained in the water – in other words, the total quantity of dissolved salts. In heating technology, a distinction is generally made between saline operation with higher electrical conductivity and low-salt operation with lower electrical conductivity. Electrical conductivity alone is not sufficient for the assessment of corrosion likelihood. The guide values for electrical conductivity and pH value given in Section 7 must be observed.

6.3.3

6.3.3

pH-Wert

It should be noted that the electrical conductivity is not determined solely by the filling water. Additives in the heating water (for example, oxygen binders according to Section 8.4.6, corrosion inhibitors according to Section 8.4.4) bring about an increase in the electrical conductivity but not necessarily an increase in the likelihood of corrosion. Information on the on-site measurement of electrical conductivity is given in Annex I. pH value

Der pH-Wert ist eine dimensionslose Maßzahl für die saure, neutrale oder alkalische Reaktion des Wassers. Trinkwasser kann in Hinsicht auf den pHWert meist ohne weitere Behandlungsmaßnahmen als Füll- und Ergänzungswasser verwendet werden. Unter den tatsächlichen Betriebsbedingungen kann sich durch die Eigenalkalisierung eine Erhöhung des pH-Werts ergeben. Für die Beständigkeit der Werkstoffe „Stahl“ und „Kupfer“ in Heizungsanlagen ist ein pH-Wert im alkalischen Bereich günstig. Für Aluminiumlegierungen gelten die Bedingungen nach Abschnitt 6.4.4. Hinweise zur pH-Wert Messung vor Ort sind in Anhang I beschrieben.

The pH value is a dimensionless measure of the acidic, neutral, or alkaline reaction of the water. As regards the pH value, drinking water can usually be used as filling and make-up water without further treatment. Under actual operating conditions, selfalkalization may raise the pH value. For the stability of the materials “steel” and “copper” in heating systems, a pH value in the alkaline range is favorable. For aluminium alloys, the conditions in Section 6.4.4 will apply.

6.3.4

6.3.4

Summe Erdalkalien

Die Summe Erdalkalien (Gesamthärte des Wassers) beeinflusst vorzugsweise die Steinbildung. Bei Füll- und Ergänzungswasser sind die Anforderungen nach Abschnitt 7 zu beachten.

Information on on-site pH measurement is given in Annex I. Total quantity of alkaline earths

The total quantity of alkaline earths (total hardness of the water) is the main influence on scale formation. In the case of filling and make-up water, the requirements referred to in Section 7 are to be observed.

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 6.4 6.4.1

Korrosionsschäden Allgemeines

6.4 6.4.1

– 15 –

Corrosion damage General comments

Die wichtigste Anforderung zur Vermeidung von Korrosionsschäden ist das sauerstoffarme Heizwasser (siehe Abschnitt 6.3.1). Erfahrungsgemäß treten in korrosionstechnisch geschlossenen Anlagen, die mit unbehandeltem Heizwasser betrieben werden, keine Korrosionsschäden auf. Um Korrosionsschäden zu vermeiden, müssen mögliche Wechselwirkungen zwischen Wasserparametern und eingesetzten Werkstoffen bekannt sein. Diesbezüglich sind bei Planung, Bau und Betrieb der Warmwasser-Heizungsanlage nachfolgende Angaben zu den Werkstoffen zu berücksichtigen. Dabei werden Ort und Art der Korrosionsschäden von der Anlagenart und -ausführung, den Betriebsbedingungen sowie den Werkstoffen und Konstruktionsmerkmalen beeinflusst. Neben dem Bauteilversagen können Korrosionsprodukte Schäden im System verursachen. Durch mit dem Heizwasser transportierte Korrosionsprodukte (z.B. Rostschlamm) sind Fließgeräusche und Verstopfungen von Anlagenteilen (z.B. Wärmemengenzähler, Thermostatventile, Wärmeübertrager, Pumpen) möglich. Außerdem können sie sich auf unmittelbar beheizten Wärmeübertragungsflächen ablagern und Siedegeräusche hervorrufen sowie die Wärmeübertragung beeinträchtigen. Dies gilt auch für Ablagerungen von Calciumcarbonat (Steinbeläge).

The most important requirement for preventing corrosion damage is oxygen-poor heating water (see Section 6.3.1). Experience has shown that in systems closed as regards corrosion and operated with untreated heating water, no corrosion damage occurs. In order to avoid corrosion damage, any possible interactions between water parameters and the materials being used must be known. In this regard, the following information about the materials must be taken into account in the planning, construction, and operation of the hot-water heating system. Here the location and type of corrosion damage are influenced by the type and design of the system, the operating conditions and its materials and design features. In addition to component failure, corrosion products can cause damage to the system. Corrosion products carried in the heating water (for example, rust sludge) may give rise to flow noise and blockages of system components (for example, heat meters, thermostatic valves, heat exchangers, pumps) In addition, they can be deposited on directly heated heat-transfer surfaces and cause boiling noise and also affect heat transfer. This also applies to deposits of calcium carbonate (lime scale).

6.4.2

6.4.2

Unlegierte und niedriglegierte Eisenwerkstoffe

Unlegierte und niedriglegierte Eisenwerkstoffe werden z.B. für Wärmeerzeuger, Heizkörper, Heizungsrohre und Ausdehnungsgefäße verwendet. Das Korrosionsverhalten der Eisenwerkstoffe wird hauptsächlich durch den Sauerstoffgehalt des Heizwassers bestimmt. Korrosionsschäden treten praktisch nur in sauerstoffhaltigem Heizwasser auf. In Anlagen ohne permanenten Sauerstoffeintrag kann sich bei höheren Wandtemperaturen (> 100 °C) aus vorhandenem Eisen(III)-hydroxid eine schwarze Schutzschicht aus Fe3O4 (Magnetit) bilden. Bei ständigem oder zeitweiligem Sauerstoffeintrag in die Anlage entstehen dagegen rotbraune Eisenkorrosionsprodukte (Rost). Sind diese im Heizwasser enthalten, so deutet das auf aktive Korrosion hin. Wenn solche Vorgänge über längere Zeit anhalten, sind Korrosionsschäden (z.B. Lochkorrosion, Schlammablagerung) zu erwarten. Das typische Schadensbild der Korrosion durch Sauerstoff sind örtliche Korrosionsstellen, die mit Korrosionsprodukten (Pusteln) abgedeckt sind und zu Wanddurchbrüchen führen können. Ein örtlicher

Unalloyed and low-alloyed ferrous materials

Unalloyed and low-alloyed ferrous materials are used, for example, for heat generators, radiators, heating pipes, and expansion vessels. The corrosion behaviour of ferrous materials is mainly determined by the oxygen content of the heating water. Corrosion damage occurs practically only in heating water containing oxygen. In systems without a permanent entry of oxygen, a black protective layer of Fe3O4 (magnetite) can form from existing hydrated iron(III) oxide at higher wall temperatures (> 100 °C). However, in the case of a permanent or intermittent entry of oxygen into the system, redbrown iron corrosion products (rust) are the result. If these are contained in the heating water, this indicates active corrosion. If such processes continue for an extended period of time, corrosion damage (for example, pitting corrosion, sludge deposition) can be expected. The typical damage pattern of corrosion by oxygen are local corrosion spots, which are covered with corrosion products (blisters) and can lead to wall breakthroughs. A local corrosion attack is fa-

– 16 –

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

Korrosionsangriff wird z.B. im Bereich von Ablagerungen, Spalten, Schweißnähten oder Luftblasen begünstigt. Bei hohen Sulfatgehalten (z.B. durch Sauerstoffbindemittel Na2SO3) in Kombination mit organischem Kohlenstoff (z.B. aus Kunststoffen) kann mikrobiologische Korrosion durch Sulfatreduzierer auftreten.

voured, for example, where there are deposits, gaps, welds, or air bubbles. In the case of high sulphate contents (for example, due to the oxygen binder Na2SO3) in combination with organic carbon (for example, from plastics) microbiological corrosion by sulphate reducers can occur.

Anmerkung: Die Wahrscheinlichkeit für Schäden durch Ab lagerungen, die Magnetit (Fe3O4), Calciumcarbonat (CaCO3) und Eisen(III) carbonat (FeCO3) enthalten können, ist gering, wenn die Richtwerte für das Heizwasser nach Abschnitt 7 eingehalten werden.

Note: The likelihood of damage due to deposits which can

6.4.3

6.4.3

Kupfer und Kupferlegierungen

In sauerstoffarmen Wässern ist die Korrosionsgeschwindigkeit bei Kupfer und Kupferlegierungen vernachlässigbar klein, sodass in korrosionstechnisch geschlossenen Anlagen praktisch keine Korrosionsschäden auftreten. Schäden durch Erosionskorrosion können an Kupferwerkstoffen auftreten, wenn bei ständigem Sauerstoffeintrag lokal erhöhte Strömungsgeschwindigkeiten (> 2 m/s) vorliegen. Die als Entzinkung bezeichnete selektive Korrosion von Kupfer-Zink-Legierungen (Messing, z.B. CuZn39Pb2, CuZn40Pb2) findet überwiegend in sauerstoffhaltigen Wässern statt. In den entzinkten Bereichen nimmt die Festigkeit des Materials erheblich ab, sodass bei mechanischer Belastung das Bauteil versagen kann. Beständig gegen selektive Korrosion sind z.B. die Werkstoffe CuZn36Pb2As und CuZn28Sn1As. Selektive Korrosion wird im geringen Umfang auch bei Rotguss (z.B. CuSn5Zn5Pb5, CuSn5Zn5Pb2) in sauerstoffhaltigen Wässern beobachtet. Durch Reduktion von Nitrat können andere Stickstoffverbindungen (z.B. Ammoniak NH3, Ammonium NH4+) entstehen. In Verbindung mit Zugspannungen können derartige Stickstoffverbindungen an Bauteilen aus Kupferlegierungen Spannungsrisskorrosion auslösen und zu Schäden führen.

contain magnetite (Fe3O4), calcium carbonate (CaCO3) and iron(III) carbonate (FeCO3) is low provided the guide values for the heating water according to Section 7 are complied with.

Copper and copper alloys

In oxygen-poor waters, the corrosion rate of copper and copper alloys is negligibly low, so that virtually no corrosion damage occurs in systems that are closed as regards corrosion. Damage due to erosion-corrosion can occur in copper materials if there are locally elevated flow velocities (> 2 m/s) and continuous oxygen entry. The selective corrosion of copper-zinc alloys (brass – for example, CuZn39Pb2, CuZn40Pb2) termed dezincification mainly takes place in waters containing oxygen. In dezincified areas, the strength of the material decreases significantly, such that the component can fail under mechanical stress. Resistant to selective corrosion are, for example, the materials CuZn36Pb2As and CuZn28Sn1As. Selective corrosion is also observed to a lesser extent in red brass (for example, CuSn5Zn5Pb5, CuSn5Zn5Pb2) in waters containing oxygen. By the reduction of nitrate other nitrogen compounds (such as ammonia NH3, ammonium NH4+) can be formed. In conjunction with tensile stresses, such nitrogen compounds can trigger stresscorrosion cracking in copper alloy components and cause damage.

Anmerkung: Als Hinweis auf die Bildung derartiger Stick stoffverbindungen kann der Vergleich der Nitratkonzentration im Füll und Ergänzungswasser mit dem im Heizwasser die nen. Ist die Nitratkonzentration im Heizwasser deutlich niedri ger und gleichzeitig eine entsprechende Konzentration an Nitrit, Ammonium und/oder Ammoniak nachweisbar, so ist die Korrosionswahrscheinlichkeit erhöht.

Note: A comparison of the nitrate concentration in the filling

In Bereichen, in denen der pH-Wert deutlich erniedrigt ist, z.B. in Spalten und unter Biofilmen, findet auch bei Abwesenheit von Sauerstoff ein selektiver Angriff des Zinks von Kupferlegierungen statt. Beim Vorliegen von Spannungen kann es zu Schäden durch Rissbildung (Spannungsrisskorrosion) kommen.

In areas in which the pH value is significantly reduced, for example in gaps and beneath biofilms, a selective attack on the zinc in copper alloys will take place even in the absence of oxygen. The presence of stresses can result in damage due to cracking (stress-corrosion cracking).

and make up water and that in the heating water can serve as an indication that such nitrogen compounds have formed. If the nitrate concentration in the heating water is significantly lower and at the same time a corresponding concentration of nitrite, ammonium and/or ammonia can be detected, then the likelihood of corrosion is increased.

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

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When sulphides (e.g. hydrogen sulphide H2S, the hydrosulphide ion HS ) are present in systems with an oxygen entry, isolated cases of damage can be attributed to the fact that existing copper oxide layers (Cu2O) are being converted into copper sulphide layers. The copper sulphide layers offer no protection against corrosion.

In Anlagen mit Eintrag von Sauerstoff werden bei Anwesenheit von Sulfiden (z.B. Schwefelwasserstoff H2S, Hydrogensulfid HS ) vereinzelt Schäden beobachtet, die darauf zurückzuführen sind, dass vorhandene Kupferoxiddeckschichten (Cu2O) in Kupfersulfidschichten umgewandelt werden. Die Kupfersulfidschichten wirken nicht korrosionsschützend. Sulfide können in sauerstofffreiem Heizwasser als Folge der Tätigkeit von sulfatreduzierenden Bakterien, z.B. unter Schlammablagerungen, entstehen. Die Sulfatreduktion ist auch bei Temperaturen von 60 °C möglich. Dabei sind die im Füll- und Ergänzungswasser enthaltenen Sulfationen die Sulfatquelle. Die gebildeten Sulfid-Mengen sind normalerweise unkritisch. Insbesondere wird Schwefelwasserstoff dann gebildet, wenn ständig Natriumsulfit (Na2SO3) als Sauerstoffbindemittel dosiert wird. Hierdurch wird die Wahrscheinlichkeit von Korrosionsschäden durch Kupfersulfidbildung erhöht.

Sulphides can be produced in oxygen-free heating water as a result of the activity of sulphatereducing bacteria, for example, beneath sludge deposits. Sulphate reduction is also possible at temperatures of 60 °C. The sulphate source here is the sulphate ions contained in the filling and makeup water. The quantities of sulphide formed are usually not critical. In particular, hydrogen sulphide is formed when sodium sulphite (Na2SO3) is continuously metered in as an oxygen binder. This increases the likelihood of corrosion damage due to copper sulphide formation.

6.4.4

6.4.4

Aluminiumlegierungen

Aluminium alloys

Aluminium alloys, such as AlSi10Mg or AlMg0,7Si, or at least the equivalent alloys in terms of corrosion technology, are permissible in heating circuits. The manufacturer’s instructions are to be observed. The use of pure aluminium in heating circuits is not permitted. The corrosion behaviour of the aluminium alloys is significantly influenced by the pH value and, if necessary, by the type of conditioning of the heating water: • pH value: In the pH range from 7,5 to 9,0 stable top layers are formed in the case of the aforementioned aluminium alloys. Outside this range, the top layer can be dissolved, thus increasing the likelihood of corrosion.

Aluminiumlegierungen, z.B. AlSi10Mg oder AlMg0,7Si, oder korrosionstechnisch mindestens gleichwertige Legierungen sind in Heizungskreisläufen zulässig. Die Herstellerangaben sind zu beachten. Die Verwendung von Reinaluminium in Heizkreisläufen ist nicht zulässig. Das Korrosionsverhalten der Aluminiumlegierungen wird durch den pH-Wert und, soweit erforderlich, durch die Art einer Aufbereitung des Heizwassers wesentlich beeinflusst: • pH-Wert: Im pH-Wert-Bereich von 7,5 bis 9,0 bilden sich bei den oben genannten Aluminiumlegierungen stabile Deckschichten aus. Außerhalb dieses Bereichs kann die Deckschicht aufgelöst und damit die Korrosionswahrscheinlichkeit erhöht werden. • Art der Wasseraufbereitung: Die Verwendung von voll enthärtetem Wassers wird für Anlagen mit Aluminiumlegierungen nicht empfohlen. Die bevorzugte Wasseraufbereitungsmaßnahme ist bei Aluminiumlegierungen die Entsalzung. (siehe auch Abschnitt 8.3) • Bei unbehandeltem Füll- und Ergänzungswasser ist bei Einhaltung des genannten pH-WertBereichs keine erhöhte Korrosionswahrscheinlichkeit der Aluminiumlegierungen zu erwarten. Es können durch Wasserstoffbildung auch bei Abwesenheit von Sauerstoff Störungen auftreten.

• In the case of untreated filling and make-up water no increased likelihood of aluminium alloys corroding is to be expected if the specified pH range is observed. Hydrogen formation can cause disturbances even in the absence of oxygen.

Anmerkung: Gelangt Luft und damit CO2 in das Heizwasser,

Note: If air and thus CO2 get into the heating water, alumini

kann Aluminiumhydroxid gebildet werden, das dann als Schlamm ausfällt.

um hydroxide can be formed, which then precipitates as sludge.

• type of water conditioning: The use of fully softened water is not recommended for systems with aluminium alloys. The water conditioning measure preferred for aluminium alloys is demineralization. (see also Section 8.3)

– 18 – 6.4.5

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 Nicht rostender Stahl

6.4.5

Stainless steel

An Bauteilen aus nicht rostenden Stählen nach DIN EN 10088 treten in korrosionstechnisch geschlossenen Warmwasser-Heizungsanlagen keine wasserseitigen Korrosionsschäden auf. Eine Ausnahme bilden nicht fachgerecht ausgeführte Dichtungsbereiche, wenn dort in sehr geringen Mengen Wasser austritt, das verdunstet, ohne dass dies als Leckage erkannt wird. Als Folge der Verdunstung reichern sich am äußeren Dichtungsrand Wasserinhaltsstoffe an. Die Aufkonzentrierung von Chloridionen kann zu Lochkorrosion an der Außenoberfläche führen. Bei gleichzeitigem Vorliegen von hohen Zugspannungen kann Spannungsrisskorrosion auftreten (Rissverlauf von außen nach innen). In Anlagen, bei denen ständig Sauerstoff in das Heizwasser gelangt, können insbesondere bei molybdänfreien nicht rostenden Stählen (z.B. 1.4301, 1.4306, 1.4541) Schäden durch Lochkorrosion, Spaltkorrosion und Spannungsrisskorrosion auftreten. Beständig sind auch bei höheren Chloridkonzentrationen in diesen Systemen molybdänhaltige nicht rostende Stähle (z.B. 1.4401, 1.4404, 1.4571) und austenitisch-ferritische Duplexstähle (z.B. 1.4362, 1.4462). Die Herstellerangaben sind zu beachten.

In hot-water heating systems that are closed as regards corrosion no water-side corrosion damage will occur in components made of stainless steels according to DIN EN 10088. An exception to this are sealing areas that have not been properly sealed and where very small amounts of water leak out and evaporate without the leak being detected. As a result of this evaporation, water constituents accumulate on the outer edge of the seal. The concentration of chloride ions can lead to pitting corrosion on the outside surface. If high tensile stresses are present at the same time, stress-corrosion cracking can occur (crack progression from outside to inside).

6.4.6

6.4.6

6.4.6.1

Kunststoffe und sonstige Bauteile Kunststoffe

In Heizungsanlagen ist der Zutritt von Sauerstoff aus der umgebenden Luft über Bauteile aus Kunststoffen (z.B. Fußbodenheizung, Zuleitungen zu Radiatoren) zu begrenzen. Wird unmittelbar am Austritt des Wassers am Kunststoffbauteil der Sauerstoffgehalt von 0,10 mg/ im zirkulierenden Heizwasser (siehe auch Abschnitt 7) nicht überschritten, so ist die Korrosionswahrscheinlichkeit für die in Fließrichtung nachfolgenden Bauteile gering. Für direkt an die Fernwärme angeschlossene Anlagen sind die gegebenenfalls strengeren Vorgaben nach AGFW FW 510 und VdTÜV 1466 zu beachten. Die Sauerstoffdurchlässigkeit wird in unterschiedlichen Einheiten angegeben (z.B. g/(m2 d) – Gramm Sauerstoff je Quadratmeter mittlerer Rohroberfläche und je Tag; g/(m3 d) – Gramm Sauerstoff je Kubikmeter Wasserinhalt und je Tag). Messbar ist jedoch nur die Sauerstoffkonzentration im Wasser in mg/ . Erfahrungsgemäß ist bei Kunststoffen, deren Sauerstoffdurchlässigkeit bei maximal zulässiger Temperatur 0,10 g/(m3 d) ist, keine Beeinträchtigung zu erwarten (eingehalten z.B. für Temperaturen bis 40 °C mit sauerstoffdichtem Kunststoffrohr nach DIN 4726).

In systems in which oxygen is constantly entering the heating water, damage due to pitting corrosion, crevice corrosion and stress-corrosion cracking can occur, in particular with molybdenum-free stainless steels (for example, 1.4301, 1.4306, 1.4541). Stainless steels containing molybdenum (for example, 1.4401, 1.4404, 1.4571) and austenitic-ferritic duplex steels (for example, 1.4362, 1.4462) are resistant to these types of corrosion even at higher chloride concentrations in these systems. The manufacturer’s instructions are to be observed. 6.4.6.1

Plastics and other components Plastics

In heating systems, the ingress of oxygen from the surrounding air via components made of plastic (for example, underfloor heating, supply lines to radiators) must be limited. If the oxygen content of 0,10 mg/ in the circulating heating water (see also Section 7) is not exceeded directly at the outlet of the water at the plastic component, the likelihood of corrosion for the downstream components is low. More stringent requirements according to AGFW FW 510 or VdTÜV 1466 may apply to systems connected directly to district heating.

Oxygen permeability is given in different units (for example, g/(m2 d) – grammes of oxygen per square metre of average pipe surface area per day; g/(m3 d) – grammes of oxygen per cubic metre of water content and per day). However, only the oxygen concentration in the water, in mg/ , can be measured. Experience indicates that no impairment is to be expected for plastics whose oxygen permeability at the maximum permissible temperature is 0,10 g/(m3 d) (observed, for example, for temperatures up to 40 °C with oxygen-tight plastic piping according to DIN 4726).

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

– 19 –

Es sind die vom Hersteller vorgegebenen Einsatzgrenzen und Installationsvorschriften zu beachten. Bei Überschreitung der zulässigen Temperaturgrenzen kann es zu erhöhtem Sauerstoffeintrag, zu erhöhten Wasserverlusten oder zum Versagen der Bauteile kommen. Als Folge der Diffusion von Wasserdampf durch Unterdruck Kunststoffbauteile in die Umgebung kann es zu Wasserverlusten kommen, die zur Vermeidung von entsprechend zu ergänzen sind. Aus Kunststoffbauteilen können Substanzen an das Heizwasser abgegeben werden, die die Biofilmbildung begünstigen.

The operating limits and installation instructions specified by the manufacturer must be observed. Exceeding the permissible temperature limits may result in increased oxygen entry, increased water losses, or failure of the components.

6.4.6.2

6.4.6.2

Dichtungen

Unter den Begriff „Dichtungen“ werden hier alle in einer Heizungsanlage zum Einsatz kommenden Dichtungsarten verstanden. Dies können beispielsweise sein: • Flachdichtungen • O-Ringe • Formdichtungen • Stopfbuchsdichtungen • Hanfdichtungen • Dichtfäden Werden bei einzelnen Komponenten Dichtungen mitgeliefert, sind diese zu verwenden. In allen anderen Fällen hat der Fachhandwerker zu gewährleisten, dass geeignete Dichtmaterialien zum Einsatz kommen. Beim Einsatz von geeigneten Werkstoffen und sachgerechtem Einbau ist der Eintrag von Sauerstoff über den Dichtungsbereich wegen des kleinen Flächenanteils vernachlässigbar.

As a result of the diffusion of water vapour through plastic components and into the environment, water losses may occur which must be replaced in order to prevent underpressure. Plastic components can release substances into the heating water which favour biofilm formation. Seals

The term “seals” is here understood to mean all types of seals used in a heating system. This may be, for example: • flat gaskets • O-rings • moulded seals • stuffing box seals • hemp seals • sealing threads If gaskets are supplied with individual components, these are to be used. In all other cases, the technician must ensure that suitable sealing materials are used. When suitable materials are used and installed properly, the entry of oxygen via the sealing area is negligible on account of the small surface area.

Anmerkung 1: Elastomerdichtungen unterliegen prinzipiell

Note 1: Elastomeric seals are in principle subject to an aging

einem Alterungsprozess, der bei einer falschen Materialaus wahl zu einem frühzeitigen Ausfall und damit zu Leckagen führen kann.

process that can, with an incorrect selection of material, lead to premature failure and thus to leaks.

Anmerkung 2: Salzkrusten im Dichtbereich, ausgelöst durch geringfügigen Wasseraustritt, können z.B. auf eine unsachge mäße Ausführung der Dichtstelle oder Alterung hinweisen. Dies kann zu Korrosionsvorgängen und Schäden im Dichtbe reich führen.

Note 2: Salt crusts in the sealing area caused by slight leakage of water may, for example, indicate improper execution of the sealing location or aging. This can lead to corrosion processes and damage in the sealing area.

Anmerkung 3: An dynamisch belasteten O Ringen (z.B.

Note 3: At dynamically loaded O rings (for example, valve

Ventilspindeln) wird bei jedem Hub ein Heizwasserfilm nach außen getragen. Dies kann zur Bildung von Ablagerungen (z.B. Salzkrusten) außerhalb der Dichtung und zu Funktions beeinträchtigungen führen.

spindles) a heating water film is carried outwards with each stroke. This can lead to the formation of deposits (such as salt crusts) outside the seal and to functional impairments.

– 20 – 6.4.7

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 Überzüge und Beschichtungen

6.4.7

Coatings

Zum Korrosionsschutz metallener Werkstoffe sind wasserseitige Überzüge (z.B. Zink) und Beschichtungen (z.B. Epoxidharz, Emaillierung) nicht erforderlich. Da bei Versagen der Überzüge oder Beschichtungen abgelöste Bestandteile zu Störungen an anderen Anlagenteilen führen können, ist ihr Einsatz nicht empfehlenswert.

For the corrosion protection of metallic materials, water-side coatings (for example, zinc) or other coatings (for example, epoxy resin, enamelling) are not required. Their use cannot be recommended since constituents detaching in the event of failure of the coatings can lead to faults in other parts of the system.

Anmerkung: Aufgrund der Temperaturen in Warmwasser

Note: Due to the temperatures prevailing in hot water heating

Heizungsanlagen dürfen wasserseitig schmelztauchverzinkte Bauteile wegen der Blasenbildung im Bereich des Zink überzugs und der möglichen Folge von Abplatzungen nicht zum Einsatz kommen. Fittings, die aus Korrosionsschutz gründen außen galvanisch verzinkt sind und bei denen tech nisch unvermeidbar ein gewisser Zinkeintrag auf die Innen oberflächen erfolgt, können zur Verbindung von innen nicht beschichteten Bauteilen aus unlegiertem Stahl eingesetzt werden.

systems, hot dip galvanized components must not be used on account of the formation of bubbles in the area of the zinc coating and the possible consequences of spalling. Fittings which are galvanized on the outside for corrosion protection reasons and which are unavoidably subject for technical rea sons to a certain amount of zinc entry on their inner surfaces can be used to connect non alloy steel components that are uncoated internally.

6.4.8

6.4.8

Mischinstallationen

Unter Mischinstallation wird die Verwendung unterschiedlicher metallener Werkstoffe sowie deren Kombination mit Kunststoffen verstanden. In korrosionstechnisch geschlossenen Anlagen ist eine Mischinstallation aus unlegiertem und niedrig legiertem Stahl, nicht rostendem Stahl sowie Kupfer und Kupferlegierungen im Allgemeinen unkritisch. Dies gilt auch für Aluminiumlegierungen, soweit die Vorgaben nach Abschnitt 6.4.4 berücksichtigt werden. In korrosionstechnisch nicht geschlossenen Anlagen kann bei direktem Kontakt verschiedener Metalle Kontaktkorrosion (Bimetallkorrosion) auftreten. Dabei wird das unedlere Metall anodisch aufgelöst, was örtlich zu Korrosionsschäden führen kann. Die Wahrscheinlichkeit für Korrosionsschäden sinkt mit abnehmender elektrischer Leitfähigkeit des Heizwassers: • An unlegierten und niedriglegierten Eisenwerkstoffen in Mischinstallationen mit Kupfer und Kupferlegierungen kann Bimetallkorrosion auftreten. Die Korrosionswahrscheinlichkeit ist bei Mischinstallationen mit Kupfer-Zink-Legierungen (Messing) geringer als mit Kupfer-Zinn-Legierungen (Rotguss). • Die Verbindung von Bauteilen aus Aluminiumlegierungen mit Werkstoffen, wie nicht rostendem Stahl, Kupfer oder Kupferlegierungen, kann besonders in sauerstoffhaltigen Wässern zu Schäden durch Bimetallkorrosion führen. Bei Mischinstallationen aus metallenen Werkstoffen und Kunststoffen ist der Sauerstoffeintrag durch Diffusion von besonderer Bedeutung. Tendenziell nimmt die Sauerstoffdiffusion mit steigender Temperatur überproportional zu. Daher sind bei Mischinstallationen mit Kunststoffen die Hin-

Mixed installations

Mixed installation is understood to mean the use of different metallic materials and also their combination with plastics. In systems that are closed as regards corrosion, a mixed installation of unalloyed and low-alloy steel, stainless steel, and copper and copper alloys is generally not critical. This also applies to aluminium alloys insofar as the requirements of Section 6.4.4 are taken into account. In systems that are not closed as regards corrosion, contact corrosion (bimetallic corrosion) can occur in the case of direct contact between different metals. In this case, the less noble metal is dissolved anodically, which can lead to corrosion damage locally. The likelihood of corrosion damage decreases as the electrical conductivity of the heating water falls: • Bimetallic corrosion can occur in unalloyed and low-alloy ferrous materials in mixed installations with copper and copper alloys. The likelihood of corrosion is lower in mixed installations with copper-zinc alloys (brass) than in those with copper-tin alloys (red brass). • Aluminium-alloy components connecting with materials such as stainless steel, copper or copper alloys can cause bimetallic corrosion damage, especially in waters containing oxygen. Oxygen entry by diffusion is of particular importance in mixed installations made of metal materials and plastics. Oxygen diffusion tends to increase disproportionately with increasing temperature. For mixed installations containing plastics, the instructions in Section 6.4.6 must therefore be

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

– 21 –

weise gemäß Abschnitt 6.4.6 zu beachten. Bei ausschließlich flexibel realisierbaren Anschlüssen, die einer hohen Temperaturbelastung unterliegen (z.B. Körperschallentkopplung bei BHKW), ist der Einsatz von Elastomeren nicht zu empfehlen. Alternativ können z.B. Edelstahlwellrohre eingesetzt werden. Die Wahrscheinlichkeit von Korrosionsschäden an un- und niedrig legierten Eisenwerkstoffen steigt außerdem, wenn der Anteil der metallenen Werkstoffoberflächen gering ist im Vergleich zu dem der Kunststoffoberflächen.

observed. The use of elastomers is not recommended in the case of connections which must be flexible and which are subject to a high temperature load (for example, structure-borne noise decoupling in CHP plants). Alternatively, stainless steel corrugated pipes can, for example, be used.

Anmerkung: Druckhaltungen mit Ausdehnungsgefäßen mit

Note: Pressure maintenance systems which include expansion vessels with a membrane are an example of such a mixed installation. If the oxygen content of 0,10 mg/ (Section 7) is maintained in pressure maintenance devices downstream of the point of supply in the circulating heating water, the likeli hood of corrosion in downstream components is low.

Membran sind ein Beispiel für eine derartige Mischinstalla tion. Wird der Sauerstoffgehalt von 0,10 mg/ (Abschnitt 7) bei Druckhaltungen nach der Stelle der Einspeisung im zirku lierenden Heizwasser eingehalten, so ist die Korrosionswahr scheinlichkeit für die in Fließrichtung nachfolgenden Bauteile gering.

6.4.9 6.4.9.1

Sonstige Einflüsse Gasblasen und Gaspolster

Gasblasen und Gaspolster können sich beispielsweise in Warmwasser-Heizungsanlagen bilden, • die bei Erstinbetriebnahme und nach Füllvorgängen nicht ausreichend entlüftet wurden, • deren Druckhaltung unterdimensioniert oder defekt ist, • in denen durch Korrosion oder mikrobielle Vorgänge Gase entstehen (z.B. Wasserstoff, Methan), die nicht mehr vollständig im Wasser gelöst werden. Aus in Wasser gelösten Gasen entstehen Gasblasen vorzugsweise an Stellen des niedrigsten Drucks (z.B. Hochpunkt der Anlage, Saugseite der Umwälzpumpe bei Dachheizzentralen, Bauteile mit hohen Druckverlusten wie Wärmeübertrager) oder der höchsten Temperatur (Wärmeerzeuger). Die Gasblasen werden bis zu Orten niedriger Strömungsgeschwindigkeit transportiert und bilden dort Gaspolster (z.B. im Heizkörper). Gaspolster können zur Unterbrechung des Heizwasserumlaufs führen. Gasblasen und Gaspolster wirken durch ihre geringe Wärmeleitfähigkeit isolierend und behindern damit den Wärmeübergang. Folgen können sein: • lokale Überhitzungen und Siedegeräusche im Wärmeerzeuger • reduzierte Wärmeübergabe an den Raum (verminderte Leistung von Heizflächen) • Geräuschentwicklung im System

In addition, the likelihood of corrosion damage to unalloyed and low-alloyed ferrous materials increases when the proportion of surfaces of metal material is low compared to that of the plastic surfaces.

6.4.9 6.4.9.1

Other influences Gas bubbles and gas cushions

Gas bubbles and gas cushions can form, for example, in hot-water heating systems, • which were not adequately vented during initial start-up and after filling operations, • whose pressure maintenance system is underdimensioned or defective, • in which due to corrosion or microbial processes gases are produced (for example, hydrogen, methane) which are no longer fully dissolved in the water. From gases dissolved in water, gas bubbles preferentially arise at points of lowest pressure (for example, the highest point of the system, the suction side of the circulation pump in the case of attic heating units, components with high pressure losses such as heat exchangers) or the highest temperature (heat generators). The gas bubbles are transported to places of low flow velocity where they form gas cushions (for example, in the radiator). Gas cushions may lead to interruption of the heating water circulation. Due to their low thermal conductivity, gas bubbles and gas cushions have an insulating effect and thus impede heat transfer. The consequences can be: • local overheating and boiling noise in the heat generator • reduced heat transfer into the room (reduced performance of heating surfaces) • noise development in the system

– 22 –

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

Ein hoher Gasblasenanteil kann zur Ablösung von Korrosionsschutzschichten und Belägen führen. Bei lokal hohen Strömungsgeschwindigkeiten kann es auch zu Erosionserscheinungen am Werkstoff selbst kommen.

A high gas bubbles content can lead to the detachment of anticorrosive layers and coatings. In the case of locally high flow velocities, there may even be erosion phenomena on the material itself.

6.4.9.2

6.4.9.2

Biofilme und mikrobiell beeinflusste Korrosion (MIC)

Wasserführende Systeme sind nicht steril und enthalten daher immer Mikroorganismen (z.B. Bakterien, Algen, Pilze). Mikroorganismen sind in Schichten aus extrazellulären polymeren Substanzen (EPS) eingebettet, die sie zusammenhalten und an den Oberflächen binden. Diese werden als „Biofilme“ bezeichnet und sind mikrobielle Aggregate, wie „Schleime“, „Aufwuchs“ und größere Ansammlungen von Biomasse in Form von Schichten. Insbesondere können Anlagenbereiche mit dauerhaften Temperaturen unter 40 °C gefährdet sein. Biofilme können Dicken von 50 µm und mehr erreichen und in Heizungsanlagen die Effizienz von Wärmeübertragungsvorgängen (extrem niedrige Wärmeleitfähigkeit der Biofilme) signifikant beeinträchtigen. Außerdem kann mikrobiologische Aktivität zu Veränderungen der Wasserbeschaffenheit (Sulfatund Nitratreduktion) führen. An der Grenze Biofilm–Werkstoff können sich korrosionsfördernde Bedingungen ausbilden. Dieser Effekt wird als „mikrobiell beeinflusste Korrosion“ (MIC) bezeichnet. Biofilme bilden sich an den Grenzflächen verschiedenster Materialien. Dort binden sie Wasser, können Salze akkumulieren, den pH-Wert lokal um mehrere Stufen verändern, komplexbildende Stoffe, extrazelluläre Enzyme und andere Stoffwechselprodukte ausscheiden und auf diese Weise massiv in Korrosionsprozesse eingreifen. Nicht jeder Biofilm beschleunigt die Korrosion. Es sind Biofilme bekannt, die die Korrosion hemmen.

Biofilms and microbially influenced corrosion (MIC)

Water-carrying systems are not sterile and will therefore always contain micro-organisms (for example, bacteria, algae, fungi). Micro-organisms are embedded in layers of extracellular polymeric substances (EPS) that hold them together and bind them to surfaces. These are called “biofilms” and are microbial aggregates such as “slimes”, “surface growths”, and larger accumulations of biomass in the form of layers. In particular, parts of the system with temperatures permanently below 40 °C may be at risk. Biofilms can reach thicknesses of 50 m and more, and in heating systems significantly affect the efficiency of heat transfer processes (extremely low thermal conductivity of biofilms). In addition, microbiological activity can lead to changes in water quality (sulphate and nitrate reduction). Conditions promoting corrosion can develop at the biofilm/material interface. This effect is known as “microbially influenced corrosion” (MIC). Biofilms form at the interfaces of the most varied materials. There they bind water, can accumulate salts, locally change the pH value by several levels, excrete complexing substances, extracellular enzymes, and other metabolic products, and in this way intervene massively in corrosion processes. Not every biofilm speeds up corrosion. Biofilms are known which inhibit corrosion.

Anmerkung: Bisher gibt es kein Testverfahren zur Bewertung der Neigung von Werkstoffen zur Bildung von Biofilmen in Heizungsanlagen. Die Ergebnisse der Prüfung nach DIN EN 16421 oder DVGW W 270 sind nicht oder nur bedingt auf geschlossene Heizungsanlagen übertragbar.

Note: No test method is as yet available for assessing the

Biofilmbildung und MIC lassen sich praktisch nur durch Verringerung des Nährstoffangebots für die Mikroorganismen vermindern. Eine wesentliche Einflussgröße ist die Abgabe von Nährstoffen aus Rohrleitungen (Kunststoffleitungen) und sonstigen Bauteilen der Heizungsanlagen. Hierauf ist besonders bei Planung, Bau, Inbetriebnahme und Betrieb zu achten. Die alleinige Wirkung von Desinfektionsmaßnahmen ist gering, da ohne Entfernung des vorhande-

In practice biofilm formation and MIC can only be reduced by reducing the supply of nutrients to the micro-organisms. One important influencing factor is the release of nutrients from piping (plastic pipes) and other components of heating systems. Attention should be paid to this particularly in planning, construction, commissioning, and operation. The sole effect of disinfection measures is weak, since unless the existing biofilm is removed (for

propensity of materials to form biofilms in heating systems. The results of the test in accordance with DIN EN 16421 or DVGW W 270 are not or only partially applicable to closed heating systems.

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 nen Biofilms (z.B. mechanische Reinigung, LuftWasser-Impulsspülung) das Nahrungsangebot im System nicht reduziert wird. Die Wahrscheinlichkeit der Wiederverkeimung besteht grundsätzlich auch nach den zuvor beschriebenen Maßnahmen. Wie die Mikroorganismen die Kinetik der Korrosion beeinflussen können, lässt sich folgendermaßen zusammenfassen: • Verbrauch von Sauerstoff Wenn aerobe Organismen sich auf einer Oberfläche ansiedeln, verbrauchen sie Sauerstoff. Dies führt zu sauerstoffarmen Bereichen, die anodisch wirken und zur Erhöhung der Korrosionswahrscheinlichkeit beitragen können (Belüftungselemente). • Produktion von Sulfiden (z.B. Schwefelwasserstoff (H2S), Hydrogensulfid (HS )) Sulfatreduzierende Bakterien (SRB) können in anaeroben Bereichen – meist direkt auf der Oberfläche – Sulfide bilden, die korrosionsfördernd wirken können. • Verbrauch von Wasserstoff Die SRB (und auch andere, z.B. Methanbakterien) können Wasserstoff als Energiequelle nutzen (Depolarisation; Korrosion). • Produktion von Säuren Anorganische Säuren (H2SO4 durch Sulfurikanten, HNO3 durch Nitrifikanten) und organische Säuren (Essigsäure, Propionsäure etc.) können von den Mikroorganismen gebildet werden und lokal konzentriert auftreten. Sie können eine Säurekorrosion beschleunigen. • Bildung von Konzentrationszellen Diffusionshemmung im Biofilm kann zur lokalen Anreicherung von Metallionen führen. Dadurch können Lokalelemente (Konzentrationszellen) entstehen. • Bindung von Metallionen H2S kann Metallionen fällen, EPS können sie komplexieren. Das depolarisiert die Anode und begünstigt den Korrosionsprozess. • Angriff auf Schutzschichten Bakterien können Schutzschichten örtlich angreifen und Lochkorrosion verursachen (hohe Stromdichten, große Kathoden-/Anodenfläche). • Abbau von Inhibitoren Chemikalien, die zur Korrosionsverhinderung zugesetzt werden, können von bestimmten Mikroorganismen als Kohlenstoff- oder Energiequelle benutzt und abgebaut werden.

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example, by mechanical cleaning, air/water impulse flushing) the supply of nutrients in the system will not be reduced. Even after the measures described above, renewed contamination will basically still be likely. How the micro-organisms can influence the kinetics of corrosion can be summarized as follows: • consumption of oxygen When aerobic organisms settle on a surface, they consume oxygen. This leads to oxygenpoor areas, which have anodic effect and can contribute to increasing the likelihood of corrosion (aeration elements). • production of sulphides (for example, hydrogen sulphide (H2S), the hydrosulphide ion (HS )) Sulphur-reducing bacteria (SRB) can form sulphides in anaerobic areas – usually directly on the surface – which can have a corrosionpromoting effect. • consumption of hydrogen The SRB (and others, such as methane bacteria) can use hydrogen as an energy source (depolarization, corrosion). • production of acids Inorganic acids (H2SO4 by sulphoficating agents, HNO3 by nitrifying agents) and organic acids (acetic acid, propionic acid, etc.) can be formed by the micro-organisms and occur in local concentrations. They can speed up an acid corrosion. • formation of concentration cells Diffusion inhibition in the biofilm can lead to the local accumulation of metal ions. As a result, local elements (concentration cells) can arise. • binding of metal ions H2S can precipitate metal ions, EPS can complex them. This depolarizes the anode and favours the corrosion process. • attack on protective layers Bacteria can attack protective layers locally and cause pitting corrosion (high current densities, large cathode/anode area). • degradation of inhibitors Chemicals added to prevent corrosion can be used by certain micro-organisms as a source of carbon or energy and degraded.

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VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

7 Richtwerte und Empfehlungen Die Richtwerte für das Füll- und Ergänzungswasser von Warmwasser-Heizungsanlagen setzen voraus, dass während der Lebensdauer der Anlage die Summe des gesamten Füll- und Ergänzungswassers das Dreifache des Nennvolumens der Heizungsanlage nicht überschreitet. Die Wahrscheinlichkeit von Schäden durch Steinbildung und Korrosionsschäden ist in korrosionstechnisch geschlossenen Warmwasser-Heizungsanlagen bei Beachtung der Richtwerte nach Tabelle 1 minimiert. Bei Komponenten, für die strengere Anforderungen als die in diesem Abschnitt beschriebenen gelten, sind vom Hersteller entsprechende Angaben zu machen und diese deutlich zu dokumentieren.

7 Guide values and recommendations The guide values for the filling and make-up water of hot-water heating systems assume that during the lifetime of the system, the total amount of filling and make-up water does not exceed three times the nominal volume of the heating system. The likelihood of damage due to scale formation and corrosion damage is minimized in hot-water heating systems that are closed as far as corrosion is concerned provided they comply with the guide values given in Table 1. In the case of components subject to stricter requirements than those described in this section, the manufacturer must provide and clearly document the relevant information.

Tabelle 1. Richtwerte für das Füll- und Ergänzungswasser sowie das Heizwasser Füll- und Ergänzungswasser sowie Heizwasser, heizleistungsabhängig Summe Erdalkalien in mol/m3 (Gesamthärte in °dH)

Gesamtheizleistung in kW

Spezifisches Anlagenvolumen in /kW Heizleistung a) 20 50 kW spezifischer Wasserinhalt Wärmeerzeuger 0,3 je kW b) 50 kW spezifischer Wasserinhalt Wärmeerzeuger < 0,3 je kW b) (z.B. Umlaufwasserheizer) und Anlagen mit elektrischen Heizelementen

keine

40

1,5 (8,4)

1,0 (5,6)

200 kW

2,0 (11,2)

> 200 kW bis

600 kW

1,5 (8,4) < 0,05 (0,3)

> 40

3,0 (16,8)

3,0 (16,8)

> 50 kW bis

> 600 kW

> 20 bis

< 0,05 (0,3)

< 0,05 (0,3)

Heizwasser, heizleistungsunabhängig Betriebsweise

Elektrische Leitfähigkeit in µS/cm

c)

> 10 bis

100

Salzhaltig

> 100 bis

1500

salzarm

Aussehen klar, frei von sedimentierenden Stoffen

a)

b)

c)

Werkstoffe in der Anlage

pH-Wert

ohne Aluminiumlegierungen

8,2 bis 10,0

mit Aluminiumlegierungen

8,2 bis 9,0

Zur Berechnung des spezifischen Anlagenvolumens ist bei Anlagen mit mehreren Wärmeerzeugern die kleinste Einzelheizleistung einzusetzen. Bei Anlagen mit mehreren Wärmeerzeugern mit unterschiedlichen spezifischen Wasserinhalten ist der jeweils kleinste spezifische Wasserinhalt maßgebend. Für Anlagen mit Aluminiumlegierungen ist Vollenthärtung nicht empfohlen, siehe auch Abschnitt 6.4.4.

Anmerkung: Alternativ zu den Tabellenangaben für die Summe Erdalkalien steht es den Wärmeerzeugerherstellern frei, Zwischen

werte aus den Anforderungswerten der Maximalleistung der jeweiligen Leistungsklasse zu interpolieren. Beispiel siehe Anhang E.

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

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Table 1. Guide values for the filling and make-up water and also the heating water Filling and make-up water and also heating water, depending on heating output Total quantity of alkaline earths, in mol/m3 (total hardness, in °dH)

Total heating output, in kW

Specific system volume, in /kW heating output a) 20 50 kW specific water content heat generator 0,3 per kW b) 50 kW specific water content heat generator < 0,3 per kW b) (e.g. circulating water heater) and systems with electrical heating elements

none

40

1,5 (8,4)

1,0 (5,6)

> 50 kW to

200 kW

2,0 (11,2)

600 kW

1,5 (8,4) < 0,05 (0,3)

> 40

3,0 (16,8)

3,0 (16,8)

> 200 kW to

> 600 kW

> 20 to

< 0,05 (0,3)

< 0,05 (0,3)

Heating water, independent of heating output Mode of operation

Electrical conductivity, in µS/cm

low-salt c)

> 10 to

100

containing salt

> 100 to

1500

Appearance clear, free of sedimenting substances

a)

b) c)

Materials in the system

pH value

without aluminium alloys

8,2 to 10,0

with aluminium alloys

8,2 to 9,0

When calculating the specific system volume, the smallest individual heating output is to be used in systems with several heat gen erators. In systems with several heat generators having different specific water contents, the smallest specific water content will apply. Full softening is not recommended for systems with aluminium alloys; see also Section 6.4.4.

Note: As an alternative to the figures given in the tables for the total quantity of alkaline earths, the heat generator manufacturers are

free to interpolate intermediate values from the requirement values of the maximum output of the respective performance class. Example: see Annex E.

Füll- und Ergänzungswasser

Filling and make-up water

Bei Warmwasser-Heizungsanlagen soll als Füllund Ergänzungswasser Trinkwasser verwendet werden, wenn die Summe Erdalkalien die Anforderungen nach Tabelle 1 erfüllt. Andernfalls sind Maßnahmen nach Abschnitt 8.3 erforderlich. Gleiches gilt, wenn die Füll- und Ergänzungswassermenge das Dreifache des Nennvolumens überschreitet. Zur Beurteilung sind die Analysenwerte des örtlichen Wasserversorgers heranzuziehen. Bei wechselnder Trinkwasserbeschaffenheit sind die höchsten Werte zu berücksichtigen. Bei der Entsalzung des Füllwassers über Mischbettpatrone ergibt sich verfahrensgemäß eine elektrische Leitfähigkeit von deutlich < 10 µS/cm. In der Anlage steigt die elektrische Leitfähigkeit, z.B.

Drinking water should be used as filling and makeup water in hot-water heating systems provided the total quantity of alkaline earths meets the requirements of Table 1. Otherwise, measures according to Section 8.3 are required. The same applies should the filling and make-up water quantity exceed three times the nominal volume. The analysis values of the local water supplier are to be used for the assessment. In the case of varying water quality, the highest values are to be taken into account. Demineralization of the filling water using a mixed-bed cartridge results in an electrical conductivity of significantly less than 10 µS/cm, depending on the method. Experience has shown that elec-

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VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

durch Restwasser, erfahrungsgemäß schnell an und stabilisiert sich auf elektrische Leitfähigkeiten < 100 µS/cm (salzarme Fahrweise). Ein zu niedriger pH-Wert des Füll- und Ergänzungswassers ist nicht repräsentativ für den sich im Betrieb einstellenden pH-Wert des Heizwassers. Da infolge der Eigenalkalisierung der pH-Wert des Heizwassers in der Regel innerhalb weniger Wochen Betriebszeit ansteigt, ist bei zu niedrigen pHWerten eine Alkalisierung des Füll- und Ergänzungswassers nicht erforderlich.

trical conductivity, for example, due to residual water, increases rapidly in the system and stabilizes at electrical conductivities below 100 µS/cm (lowsalt mode of operation). If the pH value of the filling and make-up water is too low, it is not representative of the pH value of the heating water during operation. Since the pH value of the heating water usually increases within a few weeks of operation due to its self-alkalization, an alkalization of the filling and make-up water is not necessary if the pH values are too low.

Heizwasser

Heating water

Die Parameter „Summe Erdalkalien“, „elektrische Leitfähigkeit“ und „pH-Wert des Heizwassers“ können zentral gemessen werden (siehe Anhang I). Zu nachfolgenden Zeitpunkten ist die Konformität mit den Parametern nach Tabelle 1 zu prüfen. Bei Inbetriebnahme der Anlage (siehe auch Abschnitt 8.2.2): • Zu messen und zu dokumentieren sind die elektrische Leitfähigkeit und Summe Erdalkalien. Eine Überschreitung der Parameter nach Tabelle 1 weist auf Mängel hin (z.B. Restwasser aus Spülung, Überfahren der Patronenkapazität der Wasseraufbereitung). In diesen Fällen sind Abhilfemaßnahmen erforderlich.

The parameters “total quantity of alkaline earths”, “electrical conductivity” and “pH value of heating water” can be measured centrally (see Annex I). At points in time thereafter, conformity with the parameters according to Table 1 must be checked. When commissioning the system (see also Section 8.2.2): • The electrical conductivity and the total quantity of alkaline earths are to be measured and documented. Exceeding the parameters according to Table 1 is an indication of defects (for example, residual water from flushing, exceeding the cartridge output in water conditioning). In these cases, remedial action is required.

Anmerkung: Die Bestimmung der Summe Erdalkalien

Note: Determination of the total quantity of alkaline

und der elektrischen Leitfähigkeit können entfallen, wenn Trinkwasser ohne weitere Aufbereitungs und Behand lungsmaßnahmen als Füllwasser benutzt werden kann und wurde.

earths and of electrical conductivity can be omitted when drinking water can be used as filling water without further conditioning and treatment measures.

• Zu dokumentieren ist das Aussehen des Heizwassers. • Eine Messung des pH-Werts sofort nach Inbetriebnahme ist nicht sinnvoll. Sie sollte im Rahmen der nächsten jährlichen Wartung erfolgen, frühestens jedoch nach zehn Wochen Heizbetrieb. Bei Betrieb und Instandhaltung: • Zum Umfang der Messung/Bestimmung der Heizwasserparameter im Rahmen der jährlichen Wartung der Anlagen siehe Abschnitt 8.2.3 • Liegt der pH-Wert des Heizwassers im Bereich zwischen 7,5 und 8,2, so ist entscheidend, dass das in ein Probenahmegefäß entnommene Wasser auch nach etwa fünf Minuten ein farbloses, klares Aussehen ohne sedimentierende Stoffe aufweist. Ist dies der Fall, so sind bis zum nächsten Wartungsintervall keine Maßnahmen erforderlich.

• The appearance of the heating water should be documented. • Measuring the pH immediately after start-up is not useful. It should be done as part of the next annual maintenance, but at the earliest after ten weeks of heating operation. During operation and maintenance: • For the scope of measuring/determining the heating water parameters as part of the annual maintenance of the systems, see Section 8.2.3. • Should the pH value of the heating water lie within the range between 7,5 and 8,2, it is crucial that the water taken into a sampling vessel has a colourless, clear appearance without sedimenting substances even after five minutes or so. If this is the case, no action will be required until the next maintenance interval.

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 • Eine gelblich-bräunliche Färbung deutet auf eine mögliche Eisenkorrosion hin. Deshalb hat dann eine Probenahme zur Bestimmung des Eisengehalts (gesamt/gelöst) zu erfolgen. Liegt der analysierte Eisengehalt (gesamt) über 0,5 mg/ , so ist eine gezielte Ursachensuche und -beseitigung erforderlich. Ursachen können z.B. Mängel in der Druckhaltung, hohe Nachspeisemengen, diffusionsoffene Bauteile (Sauerstoffeintrag, Wasserverlust) oder eine unzulässige temporäre Füllung mit WasserFrostschutzmittel-Gemischen sein (oder ein unbeabsichtigter Eintrag solcher Gemische). • pH-Werte unter 7,5 deuten auf eine erhöhte Korrosionswahrscheinlichkeit hin. Eine gezielte Ursachensuche und -beseitigung ist unter Hinzuziehung von Experten durchzuführen. Für die wasserseitige Korrosion ist überdies der Sauerstoffgehalt von entscheidender Bedeutung. Erfahrungsgemäß ist die Wahrscheinlichkeit für Korrosionsschäden gering, wenn der Sauerstoffgehalt im bestimmungsgemäßen Betrieb den Wert von 0,10 mg Sauerstoff je Liter Wasser nicht überschreitet. Bei korrosionstechnisch geschlossenen Anlagen stellen sich im laufenden Betrieb erfahrungsgemäß sogar Werte unter 0,02 mg/ ein. Für direkt an die Fernwärme angeschlossene Anlagen sind am Übergang zum Fernwärmesystem die Richtwerte nach AGFW FW 510 einzuhalten. Wird z.B. zur Ursachenermittlung bei Betriebsstörungen die Sauerstoffkonzentration im Heizwasser gemessen (Probenahme und Messung z.B. nach AGFW FW 510, VdTÜV MB TECH 1466), so ist diese nur für den unmittelbaren Bereich der Messstelle repräsentativ. Eine zentrale Messung stellt nicht sicher, dass kein erhöhter Sauerstoffeintrag an einer anderen Stelle im System stattfindet. Zur Bewertung der Korrosionswahrscheinlichkeit kann nur eine Messstelle in Strömungsrichtung unmittelbar vor der Schadensstelle herangezogen werden. Beispiel Durch ungenügende Druckhaltung ist ein Lufteintrag z.B. über automatische Entlüfter oder gedichtete Verbindungsstellen im Dachgeschoss eines Hauses möglich. Obwohl an der zentralen Messstelle (z.B. vor Eintritt in den Wärmeerzeuger) ein Sauerstoffgehalt < 0,10 mg/ gemessen wird, findet Korrosion im Dachgeschossbereich statt.

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• A yellowish-brownish colour indicates possible iron corrosion. A sample should therefore be taken to determine the iron content (total/ dissolved). If the iron content (total) as analysed is higher than 0,5 mg/ , a targeted search for and elimination of the cause will be necessary. Possible causes can be, for example, deficiencies in pressure maintenance, high replenishment quantities, permeable components (oxygen entry, loss of water) or impermissible temporary filling with water/antifreeze mixtures (or accidental ingress of such mixtures). • pH values below 7,5 point to an increased likelihood of corrosion. A targeted search for and elimination of causes must be carried out with the assistance of experts. In addition, oxygen content is of crucial importance in water-side corrosion. Experience has shown that the likelihood of corrosion damage is low when the oxygen content during normal operation does not exceed a value of 0,10 mg of oxygen per litre of water. In the case of systems that are closed as far as corrosion is concerned, experience has shown that even values below 0,02 mg/ become established during operation. For systems connected directly to district heating, the guide values according to AGFW FW 510 must be complied with at the transition to the district heating system. If, for example, the oxygen concentration in the heating water is measured in order to determine the cause of malfunctions in operation (sampling and measurement, for example, according to AGFW FW 510, VdTÜV MB TECH 1466), this will only be representative of the immediate vicinity of the measuring point. Central measurement does not ensure that there is no increased oxygen entry elsewhere in the system. To assess the probability of corrosion, just one measuring point immediately upstream of the point of damage can be used. Example Due to inadequate pressure maintenance an air entry is possible, for example, via automatic air vents or sealed connection points in the attic of a house. Despite an oxygen content < 0,10 mg/ being measured at the central measuring point (for example, before entry into the heat generator), corrosion nevertheless is taking place in the attic area.

– 28 – 8 8.1

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

Maßnahmen Sachgerechte Planung und Installation

Heizungsanlagen sind als korrosionstechnisch geschlossene Anlagen auszulegen. Die Planung der Anlage muss aus korrosionstechnischer Sicht beinhalten: • die Gesamtheizleistung und bei Mehrkesselanlagen auch Einzelheizleistungen • die Beurteilung der Wasserbeschaffenheit (z.B. Summe Erdalkalien oder Gesamthärte, Carbonathärte oder KS4,3) • soweit erforderlich: die Auswahl und Dimensionierung der Wasseraufbereitung und gegebenenfalls Zusätze für die Wasserbehandlung (Art und Menge) • die Festlegung des Anlagenvolumens und der maximal zulässigen Füll- und Ergänzungswassermenge während der Lebensdauer der Anlage • die Auswahl der Art und die Dimensionierung der Druckhaltung • die Auswahl der Werkstoffe Durch die Planung muss sichergestellt werden, dass die Richtwerte im Heizwasser eingehalten werden (Tabelle 1 in Abschnitt 7). In Abhängigkeit von der Beschaffenheit des Füllund Ergänzungswassers sind Aufbereitungsmaßnahmen erforderlich (z.B. Enthärtung/Entsalzung nach Abschnitt 8.3). Eine Wasserbehandlung durch Zugabe von Chemikalien soll auf Ausnahmen beschränkt sein (Abschnitt 8.4). Die wichtigste technische Maßnahme zur Vermeidung des Sauerstoffzutritts sind die Auswahl der Art der Druckhaltung, deren Dimensionierung und die Festlegung des Orts der hydraulischen Einbindung in die Heizungsanlage. Die Richtlinienreihe VDI 4708 ist zu beachten. Die Werkstoffauswahl hat Konstruktion und Betriebsweise der Anlage zu berücksichtigen. Es sind abschnittsweise Absperrventile einzubauen. Damit soll vermieden werden, dass bei Reparaturen oder Anlagenerweiterung das gesamte Heizwasser abgelassen werden muss. Zur Vermeidung des Partikeltransports (abgelöste Steinbeläge) in nachgeschaltete Bauteile ist entweder im Wärmeerzeuger (z.B. Toträume als konstruktive Maßnahme) selbst oder im Heizungsvorlauf der Anlage ein geeigneter Filter/eine Abscheidevorrichtung zu installieren. In allen Anlagen ist zur Erfassung der Füll- und Ergänzungswassermenge ein Wasserzähler einzubauen.

8 8.1

Measures Proper planning and installation

Heating systems are to be designed as systems that are closed as regards corrosion. From a corrosion engineering point of view, planning of the plant must include: • total heating output and in the case of multiboiler systems individual heating outputs as well • an assessment of the water quality (for example, total quantity of alkaline earths or total hardness, carbonate hardness or KS4,3) • where necessary, the selection and dimensioning of the water conditioning unit and, if necessary, additives for water treatment (type and quantity) • specification of the system volume and the maximum permissible quantity of filling and make-up water during the lifetime of the system • selection of the type and dimensioning of the pressure maintenance system • the selection of materials The planning must ensure that guide values are complied with in the heating water (Table 1 in Section 7). Depending on the quality of the filling and makeup water, conditioning measures are required (for example, softening/demineralization according to Section 8.3). Water treatment by the addition of chemicals should be limited to exceptional cases (Section 8.4). The most important technical measure for preventing the ingress of oxygen is the selection of the type of pressure maintenance system, its dimensioning, and the determination of the location of hydraulic integration into the heating system. The series of standards VDI 4708 must be observed. The selection of materials must take into account the design and mode of operation of the system. Shut-off valves are to be installed on a section-bysection basis. This is to avoid the necessity of draining all of the heating water during repair work or system expansion. To prevent particles (detached scale) being carried into downstream components, a suitable filter or a separator must be installed either in the heat generator itself (for example, dead spaces as a design measure) or in the heating flow lines of the system. A water meter must be installed in all systems in order to record the quantity of filling and make-up water.

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

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Die Planungsdaten sind vom Planer der Anlage in einem Anlagenbuch (z.B. nach Anhang A oder Anhang B) zu dokumentieren.

The planning data must be documented in a system book by the planner of the system (for example, according to Annex A or Annex B).

8.2

8.2

Inbetriebnahme, Betrieb und Instandhaltung

8.2.1

Allgemeines

8.2.1

Commissioning, operation, and maintenance General comments

Die Bedingungen der Inbetriebnahme und des Betriebs von Warmwasser-Heizungsanlagen haben großen Einfluss auf das Auftreten von Korrosionsschäden. Grundsätzlich ist die planmäßige Instandhaltung eine wichtige betriebliche Korrosionsschutzmaßnahme.

The conditions under which hot-water heating systems are commissioned and operated have a major influence on the occurrence of corrosion damage. As a basic principle, scheduled maintenance is an important operational corrosion-protection measure.

8.2.2

8.2.2

Inbetriebnahme

Commissioning

Die Inbetriebnahme im Sinne dieser Richtlinie besteht aus den nachfolgenden Punkten: • Spülen • Füllen • Aufheizen • Prüfen/Dokumentation Wird im Zuge der Inbetriebnahme eine Entleerung erforderlich, so ist eine unmittelbare Wiederbefüllung durchzuführen. Drei Tage sollen nicht überschritten werden.

Commissioning within the meaning of this standard consists of the following points: • flushing • filling • heating up • checking/documentation If emptying is required during commissioning, refilling must be carried out immediately. A time delay of three days should not be exceeded.

Anmerkung: Bei der Entleerung einer Heizungsanlage, z.B.

Note: When emptying a heating system, for example, after a

nach einer Druckprobe oder dem Spülen, ist es unvermeidlich, dass Wasserreste in den Anlagenteilen verbleiben. Durch eintretenden Luftsauerstoff sind die Voraussetzungen für den Ablauf von Korrosionsreaktionen gegeben. Im Bereich der Dreiphasengrenze Wasser Werkstoff Luft bilden sich kleine re lokale Angriffsstellen (Wasserlinienkorrosion). Diese Vor schädigung kann im späteren Betrieb bei Sauerstoffzutritt weiterwachsen und zu Wanddurchbrüchen führen. Die glei chen Vorgänge können auch bei länger andauernder Außerbe triebnahme mit Entleerung einer Heizungsanlage oder Teilen derselben auftreten.

pressure test or flushing, residual water remaining in system components cannot be avoided. The entry of atmospheric oxygen means that conditions for the process of corrosion are given. In the area of the three phase boundary of water material air, smaller local points of attack form (water line corrosion). This preliminary damage can continue to grow in the event of oxygen entry in subsequent operation and lead to wall breakthroughs. The same processes may occur even during a prolonged decommissioned state after emptying of a heating system or parts thereof.

Eine nur temporäre Verwendung von WasserFrostschutzmittel-Gemischen (z.B. in der Bauphase) und das anschließende Füllen mit Ergänzungswasser ohne Frostschutzmittel ist nicht zulässig (siehe hierzu Abschnitt 8.4.5).

An only temporary use of water/antifreeze mixtures (for example, during the construction phase) and subsequent filling with make-up water containing no antifreeze is not permissible (in this regard see Section 8.4.5).

Spülen

Flushing

Nach DIN EN 14336 ist die Anlage im Zuge der Inbetriebnahme zu spülen. Zum Spülen kann in der Regel Trinkwasser verwendet werden. Abweichend von DIN EN 14336 kann auf ein Spülen der Anlage verzichtet werden, wenn bei Neuerstellung durch schmutzarme Verarbeitung nicht mit einer Belastung durch Späne, Sand oder sonstige Verschmutzungen zu rechnen ist. Ein Schmutzabscheider ist in diesem Fall empfehlenswert (regelmäßige Kontrolle beachten).

According to DIN EN 14336 the system must be flushed during the course of commissioning. As a rule drinking water can be used for flushing. Notwithstanding DIN EN 14336, the system need not be flushed when, in the case of a new installation, clean processing means that contamination by chips, sand, or other contaminants is not to be expected. A dirt separator is recommended in this case (check regularly).

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VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

Füllen

Filling

Beim Füllen der Anlage sind die nachfolgenden Punkte zu beachten: • Es ist zu prüfen, welche Füllwasserbeschaffenheit nach Tabelle 1 in Abschnitt 7 für die Anlage erforderlich ist. • Erfüllt das lokale Trinkwasser die anlagenspezifischen Anforderungen nach Tabelle 1, so soll es als Füllwasser verwendet werden. • Erfüllt das aus dem letzten Spülvorgang in der Anlage verbliebene Spülwasser die anlagenspezifischen Anforderungen nach Tabelle 1, so kann es als Füllwasser in der Anlage verbleiben. Werden diese Anforderungen nicht erfüllt, so sind vorzugsweise Wasseraufbereitungsmaßnahmen im Teilstromverfahren oder ein Wasseraustausch erforderlich. Alle Maßnahmen sind vor der ersten Aufheizung der Anlage abzuschließen. • Eine vollständige Entlüftung der Anlage ist zur Vermeidung von Gaspolstern und Gasblasen unverzichtbar. Dabei ist nach VDI 4708 Blatt 2 vorzugehen.

When filling the system, the following points should be noted: • A check must be made as to which filling water quality according to Table 1 in Section 7 is required for the system. • If the local drinking water meets the systemspecific requirements of Table 1, it should be used as filling water. • If the flushing water remaining in the system from the last flushing operation meets the system-specific requirements according to Table 1, it can be left in the system as filling water. If these requirements are not met, preferably either water conditioning measures using the bypass process or a water exchange will be necessary. All measures must be completed before the first heating of the system.

Anmerkung: Bei Erstbefüllung, Neubefüllungen und großen Ergänzungsfüllungen ist darauf zu achten, dass eine ausrei chende Menge enthärtetes oder entsalztes Wasser zur Verfü gung steht (z.B. mobile Anlagen, Tankwagen).

Note: When filling for the first time, refilling or adding large

Aufheizen

Heating up

• Das Aufheizen einer Anlage soll stufenweise, beginnend mit der geringsten Leistung des Wärmeerzeugers, bei hohem Heizwasserdurchfluss erfolgen. Somit wird eine örtliche Konzentration der Kalkablagerungen auf den Heizflächen des Wärmeerzeugers vermieden. • Bei Anlagen mit mehreren Wärmeerzeugern wird empfohlen, alle Wärmeerzeuger gleichzeitig in Betrieb zu nehmen, damit die gesamte Kalkmenge nicht auf der Wärmeübertragungsfläche nur eines Wärmeerzeugers ausfällt.

• A system should be heated up gradually, starting with the lowest output of the heat generator and with a high heating water flow rate. In this way a local concentration of lime deposits on the heating surfaces of the heat generator is prevented. • In the case of systems with several heat generators, it is recommended that all heat generators be put into operation simultaneously, so that the full quantity of lime does not precipitate on the heat transfer surface of just one heat generator.

Prüfen/Dokumentation

Checking/documentation

Es sind die nachfolgenden Punkte zu beachten: • Die fachgerechte Installation und Inbetriebnahme der Druckhaltung ist als Korrosionsschutzmaßnahme zwingend erforderlich (siehe auch VDI 4708 Blatt 1). • Eine Betriebskontrolle bezüglich Funktionsstörungen, Leckagen und Geräuschen ist während der Inbetriebnahme der Anlage auch bei maximaler Betriebstemperatur und Umwälzung durchzuführen.

The following points should be noted: • A professional installation and commissioning of the pressure maintenance system is imperative as a corrosion protection measure (see also VDI 4708 Part 1). • Operating checks for malfunctions, leaks and noise must be carried out during commissioning of the system, even at maximum operating temperature and circulation.

• Complete venting of the system is indispensable for preventing gas cushions and gas bubbles. In doing so, proceed according to VDI 4708 Part 2. make up quantities, make sure that a sufficient quantity of softened or demineralized water is available (for example, mobile equipment, tankers).

Anmerkung: Ausnahmen können z.B. Anlagen mit solar

Note: Systems with solar thermal heating support may be

thermischer Heizungsunterstützung sein. Hier kann die

exceptions here. In such cases the required maximum

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 geforderte maximale Betriebstemperatur nur saisonal er reicht werden.

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operating temperature can only be reached seasonally.

• In the next step, the parameters “appearance”, “electrical conductivity”, and “total quantity of alkaline earths (total hardness)” of the heating water are to be determined. Measurement of the electrical conductivity and total quantity of alkaline earths can be omitted when drinking water is used as filling water without further conditioning and treatment measures. In this case, these parameters must be documented from the associated drinking water analysis of the drinking water supplier.

• Anschließend sind die Parameter „Aussehen“, „elektrische Leitfähigkeit“ und „Summe Erdalkalien (Gesamthärte)“ des Heizwassers zu bestimmen. Die Messung der elektrischen Leitfähigkeit und der Summe Erdalkalien kann entfallen, wenn Trinkwasser ohne weitere Aufbereitungs- und Behandlungsmaßnahmen als Füllwasser zum Einsatz gekommen ist. In dem Fall sind diese Parameter aus der zugehörigen Trinkwasseranalyse des Trinkwasserversorgers zu dokumentieren. • Die Inbetriebnahmeparameter sind in einem Anlagenbuch (z.B. nach Anhang A) zu dokumentieren. Das Anlagenbuch ist dem Anlagenbetreiber nach Inbetriebnahme der Anlage vom Installateur oder Planer zu übergeben. Für die Führung des Anlagenbuchs ist ab diesem Zeitpunkt der Betreiber verantwortlich. Das Anlagenbuch ist Bestandteil der Anlage.

• The commissioning parameters are to be documented in a system book (for example, in accordance with Annex A). The system book is to be handed over to the system operator by the installer or planner after commissioning of the system. From this point in time on, the operator is responsible for maintaining the system book. The system book is a constituent part of the system.

8.2.3

8.2.3

Betrieb und Instandhaltung

Warmwasser-Heizungsanlagen sind mindestens einmal jährlich instand zu halten (Warten, Inspizieren und gegebenenfalls Instandsetzen). Für die Instandhaltung ist der Betreiber verantwortlich (siehe auch VDI 3810). Hierbei ist die Kontrolle des Anlagendrucks besonders wichtig, um insbesondere Unterdruckzustände mit Lufteintrag in das Heizwasser der Anlage zu vermeiden. Deshalb ist eine kontinuierliche Überwachung des Anlagendrucks zu empfehlen. Die Unterschreitung des Mindestdrucks während des Betriebs ist ein Zeichen für eine fehlerhafte Druckhaltung oder eine Leckage. Beim Einsaugen von Luft wird die Korrosionswahrscheinlichkeit erhöht. Außerdem kann es zu Gaspolsterbildung und infolgedessen zu Zirkulationsstörungen und Behinderung der Wärmeübertragung (z.B. kalte Heizkörper) kommen. Entsprechende Instandsetzungsmaßnahmen sind durchzuführen. Nach Beseitigung der Mängel der Druckhaltung oder der Leckage ist zu entlüften und Ergänzungswasser nachzufüllen. Im Rahmen der jährlichen Wartung sind die Parameter des Heizwassers nach Tabelle 1 in Abschnitt 7 (Aussehen, elektrische Leitfähigkeit, pHWert und Summe Erdalkalien) nach Anhang I zu messen und zu dokumentieren bei • Anlagen, bei denen eine Behandlung des Füllund Ergänzungswassers bzw. des Heizwassers

Operation and maintenance

Hot-water heating systems must be maintained at least once a year (maintenance, inspection, and, if necessary, repair). The operator is responsible for maintenance (see also VDI 3810). Checking the system pressure is particularly important here if underpressure conditions in particular with air entry into the heating water of the system are to be avoided. Continuous monitoring of the system pressure is therefore recommended. Falling below minimum pressure during operation is a sign of faulty pressure maintenance or of leakage. Air being sucked in increases the likelihood of corrosion. In addition, it may lead to the formation of gas cushions and consequently to circulation disturbances and obstruction of heat transfer (for example, cold radiators). The appropriate repair measures must be carried out. After elimination of the defects in the pressure maintenance system or of the leaks, the system should be vented and topped up with make-up water. Within the scope of the annual maintenance, the parameters of heating water according to Table 1 in Section 7 (appearance, electrical conductivity, pH value and total alkaline earths) shall be measured and documented in accordance with Annex I for • systems in which the filling and supplementary water or the heating water is treated (observe

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VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

erfolgt (Vorgaben vom Hersteller des Behandlungsmittels beachten), • Anlagen ohne Wasserbehandlung mit mehr als 50 kW Nennwärmeleistung und bei Anlagen mit mehr als 40 /kW spezifisches Anlagenvolumen, • allen Anlagen mit Wasserverlusten von mehr als 10 % zwischen zwei Wartungen bzw. zwischen Inbetriebnahme und Wartung. Gegebenenfalls kann die Messung der Summe Erdalkalien entfallen, wenn • zwischen zwei Wartungen weniger als 1 % des Anlagenvolumens ergänzt oder nachgefüllt wurde oder • eine salzarme Betriebsweise vorliegt (die elektrische Leitfähigkeit ist gemessen und eingehalten) sowie das spezifische Anlagenvolumen 40 /kW und/oder die Anlagenleistung 50 kW beträgt.

the specifications of the manufacturer of the treatment agent), • systems without water treatment with a nominal heat output of more than 50 kW and for plants with a specific plant volume of more than 40 /kW, • all systems with water losses of more than 10 % between two maintenance operations or between commissioning and maintenance. Where appropriate, measurement of the sum of alkaline earths may be omitted if • less than 1 % of the volume of the system has been added or refilled between two maintenance operations, or • if there is a low-salt operation (electrical conductivity is measured and maintained) and the specific system volume is 40 /kW and/or the system output is 50 kW.

Anmerkung: Soweit der pH Wert im Nachgang der Inbe

Note: If the pH value has not yet been measured and doc

triebnahme bis zur nächsten Wartung noch nicht gemessen und dokumentiert wurde (siehe Abschnitt 7), soll er bei dieser Wartung in allen Anlagen gemessen und dokumen tiert werden. Typischerweise erfolgt diese Messung bei der ersten Wartung. Bei der Anlagenübergabe ist der Betreiber auf diese Messung im Rahmen der ersten Wartung hinzu weisen.

umented (see Section 7) between commissioning and the next maintenance, it should be measured and documented during this maintenance in all systems. Typically, this measurement is performed during the first maintenance. When the system is handed over, the operator must be in formed of this measurement during the first maintenance.

Des Weiteren gilt: • Bei Überschreitung der Richtwerte für die elektrische Leitfähigkeit nach Tabelle 1 in Abschnitt 7 sind Maßnahmen zur Senkung der elektrischen Leitfähigkeit vorzunehmen (z.B. Teilstromentsalzung des Heizwassers). • Im Fall einer Wasserbehandlung sind vom Planer oder Hersteller Prüfparameter und die dazugehörigen Sollwertbereiche festzulegen und zu dokumentieren. Die Häufigkeit der Prüfungen sowie die erforderlichen Maßnahmen bei Abweichungen vom Sollwertbereich sind ebenfalls vom Planer oder Hersteller vorzugeben. Dies ist zu dokumentieren. • Bei Anlagen mit hohen Nachspeisemengen (z.B. bei über 10 % des Anlageninhalts pro Jahr) ist unverzüglich die Ursache zu suchen und der Mangel ist zu beseitigen. Wird mehr als das Dreifache des Nennvolumens der Heizungsanlage als Füll- und Ergänzungswasser erreicht, so ist auf Enthärtung und/oder Entsalzung des Ergänzungswassers umzustellen. Zu beachten ist, dass bei ständig hoher Nachspeisung von Füll- und Ergänzungswasser auch für die Bauteile in Fließrichtung nach der Einspeisestelle eine erhöhte Korrosionswahrscheinlichkeit durch Sauerstoffeintrag besteht.

The following also applies: • In the case of the guide values for electrical conductivity as given in Table 1 in Section 7 being exceeded, measures must be taken to reduce electrical conductivity (for example, partial-flow demineralization of the heating water). • In the case of water treatment, the planner or manufacturer must determine and document test parameters and the associated setpoint ranges. The frequency of the tests as well as the measures required in the event of deviations from the setpoint range must also be specified by the planner or manufacturer. This is to be documented. • In the case of systems with high replenishment quantities (for example, more than 10 % of the system contents per year), the cause must be found without delay and the defect remedied. If the quantity of filling and make-up water reaches more than three times the nominal volume of the heating system, there must be a switch to softening and/or demineralization of the makeup water. It should be noted that with constantly high replenishments of filling and make-up water, there will also be an increased probability of corrosion for the components downstream of the feed point due to oxygen entry.

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Anmerkung: Die erhöhte Korrosionswahrscheinlichkeit

Note: The increased likelihood of corrosion is not to be

ist nicht der Nachspeisung oder dem Bauteil mit integrier ter Nachspeisefunktion zuzuschreiben, sondern dem zu identifizierenden Anlagenmangel anzulasten.

attributed to replenishment or to the component with an in tegrated replenishment function, but rather to the system defect that is to be identified.

• Bei Änderungen in der Betriebsweise und/oder Anlagenerweiterungen sind nach Abschnitt 8.1 die Anlagenplanung zu prüfen und gegebenenfalls Installation und/oder Einstellparameter anzupassen. Die anschließende Inbetriebnahme soll nach Abschnitt 8.2.2 erfolgen.

• In the case of changes in operating mode and/or of system expansions, the system planning must be checked in accordance with Section 8.1 and, if necessary, the installation and/or the setting parameters adjusted. The subsequent commissioning should take place in accordance with Section 8.2.2. • During expansion and repair work, emptying must be restricted to the absolutely necessary sections of the network. This does not apply to cases where requirements regarding heating water quality change, such as heat exchanger replacement, or increases in the specific system volume (see also Section 10).

• Bei Erweiterungs- und Reparaturarbeiten ist die Entleerung auf die unbedingt notwendigen Netzabschnitte zu beschränken. Dies gilt nicht für Fälle, bei denen sich die Anforderungen an die Heizwasserbeschaffenheit ändern, z.B. Wärmeerzeugertausch, Erhöhung des spezifischen Anlagenvolumens (siehe auch Abschnitt 10). • Filter, Schmutzfänger oder sonstige Abscheidevorrichtungen sind zu kontrollieren, zu reinigen oder zu betätigen. • Bei Beachtung der in dieser Richtlinie aufgeführten Verhaltens- und Betriebsweisen wird die Steinbildung auf den Wärmeübertragerflächen minimiert. Hat durch Nichtbeachtung der Richtlinie eine schädliche Steinbildung stattgefunden, ist eine Einschränkung der Lebensdauer des Wärmeübertragers damit in den meisten Fällen bereits eingetreten. Die Entfernung der Beläge kann eine Option zur Wiederherstellung der Betriebstauglichkeit sein. Die Steinentfernung ist durch Fachfirmen auszuführen. Die Anlage ist vor der Inbetriebnahme auf Schäden zu prüfen. Für die Vermeidung erneuter Belagsbildung müssen die fehlerhaften Betriebsparameter korrigiert werden. • Bei MIC als nachgewiesener Korrosionserscheinung oder als Ursache eines Schadens können keine allgemeingültigen Maßnahmen empfohlen werden. In diesem Fall ist eine Fachfirma zurate zu ziehen. Alle Instandhaltungsmaßnahmen und Kontrollergebnisse sind im Anlagenbuch zu dokumentieren. Das Führen des Anlagenbuchs ist Bestandteil der Instandhaltung. 8.3

Wasseraufbereitung

Bevorzugte Verfahren der Wasseraufbereitung sind Enthärtung und Entsalzung, bei denen die im Wasser enthaltenen Calcium- und Magnesiumionen oder alle als Ionen vorliegenden Stoffe entfernt werden.

• Filters, dirt traps or other separation devices must be checked, cleaned, or operated. • If the behavioural and operating procedures listed in this standard are observed, scale formation on heat exchanger surfaces will be minimized. If failure to comply with this standard has resulted in harmful formation of scale, in most cases a limitation of the service life of the heat exchanger will have already occurred. Removal of the deposits may be an option for restoring serviceability. Scale removal must be carried out by specialist firms. The system must be checked for damage before commissioning. To prevent the formation of new deposits, the incorrect operating parameters must be corrected. • In the case of MIC as a proven corrosion phenomenon, or as the cause of damage, no general measures can be recommended. In this case, a specialist company should be consulted. All maintenance measures and inspection results must be documented in the system book. Maintaining the system book is a constituent part of maintenance. 8.3

Water conditioning

Preferred methods of water conditioning are softening and demineralization in which the calcium and magnesium ions contained in the water or all substances present as ions are removed.

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VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

Es wird empfohlen, zusätzlich zur Dokumentation im Anlagenbuch jede Wasseraufbereitung auch an der Anlage kenntlich zu machen.

In addition to documentation in the system book, it is recommended that every water conditioning in the system also be so labelled.

Enthärtung

Softening

Ein bewährtes Verfahren zur Vermeidung von Steinbildung ist die Enthärtung, da sie die Erdalkalien dauerhaft aus dem System entfernt. Das Wasser wird durch Austausch von Calcium- und Magnesiumionen gegen Natriumionen in einem Kationenaustauscher enthärtet. Die Pufferkapazität des Heizwassers bleibt erhalten. Der Anwendungsbereich der Enthärtung ist die Aufbereitung des Füll- und Ergänzungswassers für Heizwasserkreisläufe ohne Aluminiumlegierungen.

Softening is a proven method of preventing scale formation since it removes alkaline earths permanently from the system. The water is softened by exchanging calcium and magnesium ions for sodium ions in a cation exchanger. The buffering capacity of the heating water is not affected.

Entsalzung

Demineralization

Zur Entsalzung werden Ionenaustauschverfahren oder Membranverfahren (z.B. Umkehrosmose) eingesetzt. Anionen und Kationen werden dauerhaft aus dem System entfernt. • Bei Ionenaustauschverfahren wird das Wasser üblicherweise durch Mischbettpatronen geleitet.

Ion exchange or membrane processes (for example, reverse osmosis) are employed for demineralization. Anions and cations are permanently removed from the system. • In ion exchange processes, the water is usually passed through mixed bed cartridges.

The scope of application of softening is the conditioning of filling and make-up water for heating water circuits with no aluminium alloys.

Anmerkung 1: Zur Vermeidung der starken pH Wert

Note 1: In order to prevent the marked reduction in the

Absenkung sind zur Entsalzung Ionenaustauscher Misch bettharze empfehlenswert, die über einen Anteil des Anio nenaustauscherharzes von ca. 60 % verfügen.

pH value, ion exchanger mixed bed resins are recom mended for demineralization, in which the proportion of anion exchanger resin is approximately 60 %.

• Bei Membranverfahren wird das Wasser durch feinporige Membranen geleitet, die für die Wasserinhaltstoffe praktisch undurchlässig sind. Es ist verfahrenstechnisch aufwendiger.

• In the case of membrane processes, the water is passed through fine-pored membranes, which are virtually impermeable to the water constituents. From the technical point of view, it is more complicated.

Anmerkung 2: Bei der Verwendung von Osmoseanlagen

Note 2: When using osmosis systems, the pH value at the

liegt am Austritt der pH Wert zwischen 5 und 6. Im All gemeinen wird sich durch den Effekt der Eigenalkalisie rung im Heizbetrieb ein pH Wert im alkalischen Bereich einstellen.

outlet is between 5 and 6. In general, the effect of self alkalization in heating operation will set a pH value in the alkaline range.

Der bevorzugte Anwendungsbereich der Entsalzung ist die Aufbereitung des Füll- und Ergänzungswassers für Heizwasserkreisläufe mit Aluminiumlegierungen, da in diesen Systemen eine Vollenthärtung zu vermeiden ist. Die Pufferkapazität des salzarmen Heizwassers ist gering. Dies kann die pH-Wert-Stabilität beeinflussen.

The preferred area of application of demineralization is the conditioning of filling and make-up water for heating water circuits with aluminium alloys, since in these systems a full softening is to be avoided. The buffering capacity of low-salt heating water is low. This can affect the stability of the pH value.

Anmerkung 3: Bei hoher Pufferkapazität des Heizungswas

Note 3: If the heating water has a high buffering capacity, it

sers können Störungen in seinem Säure Base Gleichgewicht gegebenenfalls abgefangen werden, ohne dass der pH Wert den Richtwertbereich dieser Richtlinie unter und überschrei tet. Bei geringer Pufferkapazität führen bereits geringe Stö rungen im Säure Base Gleichgewicht zu wesentlichen Ände rungen des pH Werts. Dies bedeutet keine Erhöhung der Korrosionswahrscheinlichkeit, wenn die Vorgaben aus Ab schnitt 7 sowie die Hinweise zur pH Wert Messung in An hang I2 beachtet werden.

may be possible to deal with disturbances in its acid base balance without the pH value falling below or exceeding the guide value range given in the present standard. With a low buffering capacity, even minor disturbances in the acid base balance will lead to significant changes in the pH value. This will not increase the likelihood of corrosion when the require ments of Section 7 and also the notes on pH measurement in Annex I2 are observed.

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 8.4 8.4.1

Wasserbehandlung Allgemeine Hinweise

Eine Wasserbehandlung durch Zugabe von Chemikalien soll auf Ausnahmen beschränkt sein. Eine Behandlung des Heizwassers zur Verminderung der Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Korrosionsschäden ist nur in Anlagen erforderlich, in denen trotz Ausschöpfung aller technischen Maßnahmen (z.B. Systemtrennung) die Richtwerte nach Tabelle 1 in Abschnitt 7 nicht eingehalten werden. Die Auswahl von Wasserbehandlungsmaßnahmen und Änderungen in der Wasserbehandlung erfordern Sachkunde, gegebenenfalls ist die Hinzuziehung von Fachfirmen der Wasserbehandlung erforderlich. Es ist durch die Fachfirma oder den Hersteller der Chemikalien zu prüfen (z.B. gesetzliche Regelungen, örtliche Vorschriften, Sicherheitsproduktdatenblatt), ob das behandelte Heizwasser • für alle in der Warmwasser-Heizungsanlage eingesetzten, medienberührten Werkstoffe geeignet ist, • für die Bauart des Wärmeübertragers der Trinkwassererwärmung geeignet ist (Die Anforderungen zum Schutz des Trinkwassers nach DIN EN 1717 sind zu beachten.), • in das öffentliche Abwassersystem eingeleitet werden darf. Alle Wasserbehandlungsmaßnahmen sind im Anlagenbuch zu begründen und zu dokumentieren. Es wird empfohlen, zusätzlich zur Dokumentation im Anlagenbuch jede Wasserbehandlung auch an der Anlage kenntlich zu machen. Die Über- oder Unterdosierung von Chemikalien ist zu vermeiden, da die Korrosionswahrscheinlichkeit erhöht werden kann. Die Gefahr der Unterdosierung besteht z.B. auch dann, wenn Wasserbehandlungsmittel nur temporär verwendet werden und das anschließende Füllen mit unbehandeltem Ergänzungswasser erfolgt. Bei Verwendung von Produktgemischen (z.B. gleichzeitig alkalisierend und deckschichtbildend) sind die Herstellerangaben zu beachten. Zur Vermeidung von Über- oder Unterdosierung sind die von der Fachfirma oder dem Hersteller vorgegebenen Instandhaltungszyklen einzuhalten (mindestens jedoch jährlich) und im Anlagenbuch zu dokumentieren. Die Verwendung von mehreren gleichartig wirkenden Produkten (z.B. zwei oder mehrere Deckschichtbildner) ist aufgrund der nicht vorhersehbaren Wechselwirkungen oder der Gefahr der Über-

8.4 8.4.1

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Water treatment General information

Water treatment by the addition of chemicals should be limited to exceptional cases. A treatment of the heating water in order to reduce the likelihood of corrosion damage is only required in systems in which, despite all technical measures having been exhausted (such as system separation), the guide values according to Table 1 in Section 7 are not met. The selection of water treatment measures and changes in water treatment call for expertise, and the involvement of specialist water treatment companies may be required. The specialist company or the manufacturer of the chemicals must check (for example, legal regulations, local regulations, safety product data sheet) whether the treated heating water • is suitable for all wetted materials used in the hot-water heating system, • is suitable for the particular design of the heat exchanger for heating drinking water (The requirements for the protection of drinking water according to DIN EN 1717 are to be observed.), • may be discharged into the public sewer system. All water treatment measures must be justified and documented in the system book. In addition to documentation in the system book, it is recommended that every water treatment in the system also be so labelled. Overdosing or underdosing of chemicals should be avoided as the likelihood of corrosion can be increased. There is a risk of underdosing, for example, even when water treatment agents are used only temporarily and the subsequent filling uses untreated make-up water. If product mixtures are used (for example, simultaneously alkalizing and coating-forming), the manufacturer’s instructions must be observed. To avoid overdosing or underdosing, the maintenance cycles specified by the specialist company or the manufacturer must be observed (at least annually) and documented in the system book. The use of several products that act in a similar way (for example, two or more film-forming inhibitors) is not recommended on account of unpredictable interactions or the risk of overdosing or un-

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VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

oder Unterdosierung von einzelnen Bestandteilen nicht zu empfehlen.

derdosing individual components.

8.4.2

8.4.2

Härtestabilisierung

Hardness stabilization

Unter Härtestabilisierung wird die Zugabe von Zusatzstoffen zum Heizwasser verstanden, durch die die Kalkabscheidung derart beeinflusst wird, dass es nicht zur Steinbildung kommt. Die Steinbildner werden durch dieses Verfahren nicht entfernt. Es sind hinsichtlich Auswahl, Dosierung, Überwachung und Entsorgung der Zusatzstoffe und des konditionierten Heizwassers zusätzliche Maßnahmen erforderlich. Bei der Auswahl der Zusatzstoffe ist sicherzustellen, dass diese selbst oder mögliche Reaktionsprodukte keine Korrosionsschäden hervorrufen. Die Härtestabilisierung darf keine Schlammbildung verursachen.

Hardness stabilization is understood to mean the addition of additives to the heating water, by which lime deposition is influenced in such a way that no scale formation occurs. Scale-forming constituents are not removed by this method. Additional measures are required with regard to the selection, metering, monitoring and disposal of additives and conditioned heating water.

Anmerkung: Phosphathaltige Produkte neigen zur Schlamm

Note: Products containing phosphate tend to form sludge.

When selecting the additives, it must be ensured that neither they themselves nor possible reaction products cause any corrosion damage. Hardness stabilization must not cause sludge formation.

bildung.

Hinweise der Hersteller und Lieferanten der Härtestabilisatoren sind zu beachten. Bei gleichzeitiger Verwendung des Heizwassers zur Trinkwassererwärmung sind die entsprechenden Regelungen in DIN EN 806, DIN EN 1717 und DIN 1988 zu beachten.

The instructions of the manufacturers and suppliers of hardness stabilizers are to be observed. If heating water is used simultaneously for drinking water heating, the relevant regulations in DIN EN 806, DIN EN 1717 and DIN 1988 must be observed.

8.4.3

8.4.3

Alkalisierung

Eine Alkalisierung des Heizwassers ist nur in wenigen Fällen notwendig. Es wird empfohlen, eine Fachfirma hinzuzuziehen. Zu beachten ist: • Bei Dosierung von Trinatriumphosphat besteht die Gefahr der Aufsalzung (Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit). Es können Schlämme entstehen, die zu Funktionsstörungen führen. • Eine Alkalisierung mit Ammoniak oder ammoniakbildenden Verbindungen (z.B. Amine) ist wegen der Gefährdung von Kupfer oder Kupferlegierungen durch Spannungsrisskorrosion zu vermeiden. • Darüber hinaus können Phosphor- und Stickstoffverbindungen Nährstoffe für Biofilme sein. Als Alkalisierung gilt auch die Verwendung von alkalisiertem Wasser als Füll- und Ergänzungswasser (z.B. aus vorgelagerten Fernwärmenetzen).

Alkalization

Alkalization of the heating water is only necessary in a few cases. It is recommended that a specialist company be consulted. It should be noted that: • When adding trisodium phosphate there is a risk of increasing salination (increase in electrical conductivity). The result may be sludges, which lead to malfunctions. • Alkalization using ammonia or ammoniaforming compounds (such as amines) is to be avoided on account of the risk to copper or copper alloys of stress-corrosion cracking. • In addition, phosphorus and nitrogen compounds can be nutrients for biofilms. Alkalisation also includes the use of alkalized water as filling and make-up water (for example, from upstream district heating networks).

Anmerkung: Kommen Amine zum Einsatz, so ist aufgrund der Gefahr der Bildung von N Nitrosaminen die TRGS 615 zu beachten.

Note: If amines are used, TRGS 615 must be observed due to

8.4.4

8.4.4

Korrosionsinhibitoren

Eine Inhibierung des Heizwassers kann bei ständigem, durch andere Maßnahmen (z.B. Systemtrennung bei diffusionsoffenen Bauteilen) nicht vermeidbarem Sauerstoffeintrag in korrosionstechnisch offenen Anlagen notwendig werden. Derarti-

the danger of N nitrosamines forming.

Corrosion inhibitors

An inhibition of the heating water can be necessary when there is constant entry of oxygen that cannot be prevented by other measures (for example, system separation in the case of components open to diffusion) in systems that are open as far as corro-

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

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ge Anlagen fallen nicht in den Anwendungsbereich dieser Richtlinie. Inhibitoren bilden Deckschichten oder Filme, die die Korrosion hemmen können. In unzureichend durchströmten Bauteilen des Heizungskreislaufs ist die Bildung der Deckschichten auch bei korrekter Dosierung nicht sichergestellt. Bei Unterdosierung kann es zu örtlicher Korrosion (Lochfraß) kommen. Bei Überdosierung kann es in der Anlage zu Störungen kommen, z.B.: • Versagen von Elastomerwerkstoffen (z.B. Membranen von Ausdehnungsgefäßen) • Verstopfungen und Ablagerungen • Blockierung von Pumpen und Ventilen • defekte Gleitringdichtungen an Pumpen • Bildung von Biofilmen

sion is concerned. Such systems do not fall within the scope of this standard. Inhibitors form top coatings or films that can inhibit corrosion. In components of the heating circuit in which there is insufficient throughflow, formation of top coatings is not ensured even with correct dosage. Underdosing may cause localized corrosion (pitting corrosion). Overdosing may cause problems in the system such as:

8.4.5

8.4.5

Frostschutzmittel

• failure of elastomeric materials (for example, membranes of expansion vessels) • blockages and deposits • blocking of pumps and valves • defective mechanical seals on pumps • formation of biofilms Antifreeze agents

Die Zugabe von Frostschutzmitteln fällt nicht unter den Geltungsbereich dieser Richtlinie. Dies gilt auch für Anlagen, in denen Frostschutzmittel temporär verwendet werden (z.B. Winterbetrieb der Bauphase).

The addition of antifreeze does not fall within the scope of this standard. This also applies to systems in which antifreeze is used temporarily (such as winter operation during the construction phase).

Anmerkung 1: Bei nur temporärer Verwendung von handels

Note 1: In the case of only a temporary use of commercially

üblichen Frostschutzmitteln kann z.B. nicht sichergestellt werden, dass neben dem Frostschutzmittel auch die beige mischten Korrosionsinhibitoren beim Übergang zur Betriebs weise ohne Frostschutzmittel vollständig entfernt werden können. Bei Unterinhibierung kann es dadurch zu Korrosions schäden kommen.

available antifreeze agents, it cannot be ensured, for example, that not only the antifreeze but also the admixed corrosion inhibitors can be removed completely when changing over to operation without antifreeze. With under inhibition, corrosion damage can occur thereby.

Anmerkung 2: Die Anwendung von Frostschutzmitteln soll

Note 2: The use of antifreeze should be limited to special

auf Sonderfälle beschränkt bleiben (z.B. kombinierte Heiz und Kühlsysteme, Anlagen mit Freiverlegung im Außenbe reich, Kombination mit Solaranlagen). Die entsprechenden Herstellerangaben zur Dosierung und Überwachung sind zwingend zu beachten.

cases (such as combined heating and cooling systems, systems with uncovered installations outdoors, combination with solar systems). The manufacturer’s instructions for metering and monitoring must be observed.

Anmerkung 3: Beim

dauerhaften Einsatz von Wasser Frostschutzmittel Gemischen in ursprünglich mit Wasser als Wärmeträgermedien geplanten Anlagen ist die Anlagendimen sionierung zu überprüfen (z.B. erhöhte Druckverluste und geringere Wärmekapazität durch andere Stoffwerte).

Note 3: In the case of permanent use of water/antifreeze

8.4.6

8.4.6

Sauerstoffbindung

mixtures in systems originally planned to have water as the heat transfer medium, system dimensioning must be checked (for example, increased pressure losses and lower heat output due to different material values).

Oxygen binding

Eine Sauerstoffbindung im Heizwasser darf nur bei ständigem, durch andere Maßnahmen nicht vermeidbarem Sauerstoffeintrag erfolgen.

Oxygen binding in the heating water should only occur when there is a continuous entry of oxygen that cannot be prevented by other measures.

Chemische Verfahren

Chemical processes

Die Sauerstoffbindegeschwindigkeit des eingesetzten Reduktionsmittels muss größer sein als die der metallenen Bauteile der Anlage. • Natriumsulfit erhöht die elektrische Leitfähigkeit (Absalzung/Abschlämmung erforderlich). Durch Bildung von Sulfidionen ist die Korrosionswahrscheinlichkeit bei Kupferwerkstoffen erhöht (siehe Abschnitt 6.4.3).

The oxygen-binding rate of the reducing agent used must be greater than that of the metal components of the system. • Sodium sulphite increases electrical conductivity (demineralization/desludging required). The formation of sulphide ions increases the likelihood of corrosion in the case of copper materials (see Section 6.4.3).

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VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

• Hydrazin darf aufgrund der gesundheitsschädigenden Wirkung nicht eingesetzt werden. • Auf den Einsatz organischer Sauerstoffbindemittel soll verzichtet werden, da sie meist erst bei Temperaturen oberhalb von 60 °C wirken und die Biofilmbildung mit der möglichen Folge von MIC begünstigen.

• Hydrazine must not be used due to its adverse effect on human health. • Organic oxygen binders should be dispensed with, since they usually only work at temperatures above 60 °C and promote biofilm formation with the possible consequence of MIC.

Elektrochemische Verfahren

Electrochemical processes

Elektrochemische Verfahren können nur dann korrosionsmindernd wirken, wenn die Geräte unmittelbar nach der Stelle des Sauerstoffzutritts angeordnet sind und ständig durchströmt werden. Sie nutzen gezielt die Korrosion metallener Werkstoffe zur Sauerstoffreduktion gemäß Gleichung (2) bis Gleichung (4) aus. Die elektrochemischen Verfahren mit „unedlen“ Metallen als Anode (z.B. Magnesium oder Zink) sollen nur angewendet werden, wenn die als Schlamm anfallenden Korrosionsprodukte entfernt werden können.

Electrochemical processes cannot have a corrosion-reducing effect unless the devices are arranged immediately downstream of the point of oxygen ingress and there is a constant flow through them. They specifically use the corrosion of metal materials for oxygen reduction according to Equation (2) to Equation (4). Electrochemical processes with “base” metals as the anode (for example, magnesium or zinc) should not be used unless corrosion products in the form of sludge can be removed.

Anmerkung: Eisen kann insbesondere bei Fußbodenheizun gen mit nicht sauerstoffdichten Kunststoffrohren nicht zur Bindung des Sauerstoffs verwendet werden, da das hierbei mit dem hindurchtretenden Sauerstoff entstehende Eisen(II) hydroxid auf der Wandung der Kunststoffrohre Eisen(III) Oxidschichten bildet, die zum Abplatzen neigen und dann zu Störungen führen können.

Note: Iron cannot be used to bind the oxygen, especially in

8.4.7

8.4.7

Physikalische Wasserbehandlung

the case of underfloor heating systems with plastic pipes that are not oxygen tight, since the iron(II) hydroxide here forming on the wall of the plastic pipes with the oxygen passing through the wall gives rise to iron(III) oxide layers that tend to flake off and then cause problems.

Physical water treatment

Verfahren zur physikalischen Wasserbehandlung können nur dann zur Verminderung der Steinbildung eingesetzt werden, wenn die Wirksamkeit nachgewiesen wurde. Zurzeit liegen reproduzierbare Nachweise der Wirksamkeit der Verfahren im Heizwasserbereich nicht vor. Die Wirksamkeit von Maßnahmen zur Vermeidung von Steinbildung kann nur durch einen zeitgleich durchgeführten Parallelversuch nachgewiesen werden. Bei dieser Prüfung werden zwei Wärmeübertrager so betrieben, dass die Bedingungen hinsichtlich Temperatur und Volumenstrom sowohl des Heizwassers als auch des zu erwärmenden Kaltwassers zumindest zu Versuchsbeginn in beiden Wärmeübertragern gleich sind. Die Prüfung kann in Anlehnung an Arbeitsblatt DWGW W 512 erfolgen.

Physical water treatment methods can only be used to reduce scale formation when their effectiveness has been demonstrated. Currently there are no reproducible proofs of the effectiveness of these processes in the heating water sector.

8.5

8.5

Druckhaltung

Die Auslegung, die Auswahl der Art und die Betriebsweise der Druckhaltung können maßgeblich die Korrosionswahrscheinlichkeit in WarmwasserHeizungsanlagen beeinflussen. Prinzipielle korrosionsrelevante Anforderungen an die Druckhaltung werden in diesem Abschnitt beschrieben.

The effectiveness of measures to prevent scale formation can only be proven by a parallel test carried out simultaneously. In this test, two heat exchangers are operated such that the conditions relating to temperature and flow rate of both the heating water and the cold water to be heated are identical in both heat exchangers at least at the beginning of the test. The test can be carried out on the basis of worksheet DWGW W 512.

Pressure maintenance

The design, the selection of the type, and the mode of operation of the pressure maintenance system can significantly influence the likelihood of corrosion in hot-water heating systems. Basic corrosion-related requirements applying to pressure maintenance are described in this section.

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 Details zu den einzelnen Arten der Druckhaltung sind Anhang H zu entnehmen. Druckhaltungen im Anwendungsbereich dieser Richtlinie müssen so ausgelegt sein, dass in allen Betriebszuständen und allen Punkten der Anlage der zulässige Ansprechdruck des Sicherheitsventils nicht überschritten und der Mindestdruck zur Vermeidung von Unterdruck und Kavitation (z.B. an Pumpen und Ventilen) sichergestellt wird.

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Bezogen auf den Korrosionsschutz muss in allen Betriebszuständen und allen Punkten der Anlage mindestens ein Überdruck von 0,05 MPa (0,5 bar) gewährleistet sein. Weitere Anforderungen, z.B. Mindestüberdrücke in Wärmeerzeugern, Pumpen, Ventilen, sind ebenso zu berücksichtigen. Dies gelingt am einfachsten mit der am meisten verbreiteten Saugdruckhaltung (Bild 1). Weitere Details sind den Regeln der Technik (z.B. VDI 4708 Blatt 1) zu entnehmen.

Details of the individual types of pressure maintenance may be found in Annex H. Pressure maintenance systems falling within the scope of this standard must be designed in such a way that the permissible opening pressure of the safety valve is not exceeded in all operating states and at all points of the system and that the minimum pressure for preventing underpressure and cavitation (for example, in pumps and valves) is ensured. With regard to corrosion protection, an overpressure of 0,05 MPa (0,5 bar) must at least be ensured in all operating states and at all points of the system. Further requirements, such as minimum overpressures in heat generators, pumps and valves, must also be taken into account. This is most easily achieved with the most widely used method of suction pressure maintenance (Figure 1). Further details can be found in the rules of technology (for example, VDI 4708 Part 1).

Bild 1. Saugdruckhaltung (Vordruckhaltung) mit Membranausdehnungsgefäß (MAG) (Quelle: VDI 4708 Blatt 1, Bild 2)

Figure 1. Suction pressure maintenance (admission pressure maintenance) with membrane expansion vessel (source: VDI 4708 Part 1, Figure 2)

Neben der Einhaltung des korrekten Anlagendrucks beeinflusst die Ausführung des Ausdehnungsgefäßes (ADG) die heizwasserseitige Korrosion. Ausdehnungsgefäße, die einen direkten Kontakt von Heizwasser und Atmosphäre zulassen (z.B. offene oder temporär offene ADG), sind abzulehnen. Stand der Technik sind ADG mit Membran. Steht dieses mit der Atmosphäre in Kontakt, ist der Sauerstoffeintrag in das Heizwasser abhängig von Qualität, Ausführung und Beanspruchung der Membran (z.B. Material, Materialstärke, Temperatur, Fläche).

In addition to maintaining the correct system pressure, the design of the expansion vessel also influences corrosion on the heating-water side. Expansion vessels that allow direct contact between the heating water and the atmosphere (for example, open or temporarily open expansion vessels) should be rejected. State of the art are expansion vessels with a membrane. If this membrane is in contact with the atmosphere, the oxygen entry into the heating water will depend on the quality, design, and stress on the membrane (for example, material, material thickness, temperature, surface area). Materials with low permeability coefficients for oxygen are to be preferred here. Experience has shown that butyl rubbers have the lowest permeability coefficients by far. The permeability of membranes increases significantly with increasing temperature. If there is the

Materialien mit geringem Permeabilitätskoeffizienten für Sauerstoff sind hier zu bevorzugen. Erfahrungsgemäß haben Butyl-Kautschuke die mit Abstand geringsten Permeabilitätskoeffizienten. Die Permeabilität von Membranen nimmt mit steigender Temperatur deutlich zu. Besteht die Mög-

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VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

lichkeit einer betriebsbedingten Aufheizung der Gefäße, können Zwischengefäße zum Abkühlen des Ausdehnungswassers erforderlich werden. Unabhängig davon sind Zwischengefäße einzuplanen, wenn die Wassertemperatur im Ausdehnungsgefäß die für das jeweilige Membranmaterial zulässige Temperatur übersteigen kann (üblicherweise 70 °C, Herstellerangaben beachten).

possibility of an operationally induced heating of the vessels, intermediate vessels may be required in order to cool the expansion water. Regardless of this, intermediate vessels must be planned in if the water temperature in the expansion vessel can exceed the temperature that is permissible for the membrane material in question (usually 70 °C; observe the manufacturer’s instructions).

9

Erforderliche Angaben in einem Anlagenbuch Zur Dokumentation aller Maßnahmen, Planungsund Messwerte sowie Informationen im Zusammenhang mit Planung, Inbetriebnahme und Betrieb der Anlage ist ein Anlagenbuch zu führen. Alle Angaben sind mit dem jeweiligen Datum zu versehen. Das Anlagenbuch muss gemäß dieser Richtlinie mindestens die nachfolgenden Informationen enthalten. Es ist ein entscheidendes Element des Anlagenmonitorings (Anlagenüberwachung) hinsichtlich wasserseitiger Korrosion und Steinbildung (siehe Anhang A und Anhang B).

9

Anmerkung: Für die Überwachung der Betriebsdaten stehen

Note: For the monitoring of operating data, automated sys

auch automatisierte Systeme zur Erfassung relevanter Parame ter zur Verfügung.

tems for the acquisition of relevant parameters are also availa ble.

Planungsdaten der Anlage

Planning data of the system

• • • • •

•

• • • • •

Planer Installateur Anlagenbetreiber Standort der Anlage Gesamtheizleistung und bei Anlagen mit mehreren Wärmeerzeugern zusätzlich die kleinste Einzelheizleistung bei Wärmeerzeugern mit einer Nennheizleistung 50 kW: spezifischer Wasserinhalt des Wärmeerzeugers und bei Anlagen mit mehreren Wärmeerzeugern zusätzlich der kleinste spezifische Wasserinhalt Anlagenvolumen spezifisches Anlagenvolumen maximale Füll- und Ergänzungswassermenge (dreifaches Anlagenvolumen) heizwasserseitige Werkstoffe Trinkwasserbeschaffenheit (gegebenenfalls aus Trinkwasseranalyse des Wasserversorgers): Summe Erdalkalien (Gesamthärte) pH-Wert elektrische Leitfähigkeit

Information required in a system book

For the documentation of all measures, planning and measured values as well as information in connection with planning, commissioning, and operation of the system, a system book should be kept. All information must be provided with the respective date. According to the present standard the system book must contain at least the following information. It is a crucial element of system monitoring (system monitoring) with regard to waterside corrosion and scale formation (see Annex A and Annex B).

• • • • •

•

• • • • •

planner installer system operator system location total heating output and, in the case of installations with several heat generators, the smallest individual heating output as well in the case of heat generators with a nominal heat output of 50 kW: the specific water content of the heat generator and, in the case of systems with several heat generators, the smallest specific water content system volume specific system volume maximum filling and make-up water volume (three times the system volume) materials on the heating-water side drinking water quality (possibly from drinking water analysis of the water supplier): total quantity of alkaline earths (total hardness) pH value electrical conductivity

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

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• vorgesehene Betriebsweise (salzarm/salzhaltig): Anforderungen an das Füll- und Ergänzungswasser Anforderungen an das Heizwasser • Entscheidung zur Wasseraufbereitung • Probenentnahmestelle für das Heizwasser • Wartungsplan für die Kontrolle der Heizwasserbeschaffenheit (Zeitabstände und Parameterumfang)

• intended mode of operation (low salt/saline): requirements applicable to the filling and make-up water requirements applicable to the heating water • decision regarding water conditioning • sampling point for the heating water • maintenance plan for checking the heating water quality (time intervals and parameter scope)

Inbetriebnahmedaten der Anlage

Commissioning data of the system

• Anlage gespült (ja/nein), z.B. nach DIN EN 14336, VDI 4708 Blatt 2 • Füllwasservolumen und Zählerstand des Füllund Ergänzungswassers • Dokumentation der Wasseraufbereitung, falls vorhanden • Aussehen des Heizwassers (visuell) • bei Wasseraufbereitung Messung von:

• system flushed (yes/no), for example, according to DIN EN 14336, VDI 4708 Part 2 • filling water volume and meter reading of the filling and make-up water • documentation of the water conditioning, if available • appearance of heating water (visual) • in the case of water conditioning, measurement of: total quantity of alkaline earths in the conditioned heating water electrical conductivity of the heating water

Summe Erdalkalien des aufbereiteten Heizwassers elektrischer Leitfähigkeit des Heizwassers Betriebsdaten der Anlage

Operating data of the system

• jährliche Instandhaltung: Ergänzungswassermenge ermitteln, Zählerstand dokumentieren Beschaffenheit des Heizwassers (Umfang nach Wartungsplan, siehe Abschnitt 8.2.3) Aussehen (visuell) pH-Wert (gemessen) elektrische Leitfähigkeit (gemessen) gegebenenfalls Summe Erdalkalien (gemessen) weitere Parameter nach Richtlinienreihe VDI 4708 (z.B. Anlagendruck)

• annual maintenance: determine make-up water quantity, document meter reading heating water quality (scope according to maintenance plan, see Section 8.2.3) appearance (visual) pH value (measured) electrical conductivity (measured) if applicable, total quantity of alkaline earths (measured) other parameters according to the series of standards VDI 4708 (for example, system pressure) where applicable, further maintenance measures (for example, refilling make-up water with the type of water conditioning) • malfunctions type and extent of the problem and its rectification, documentation of the inspection results (for example, elimination of a pipe connection leak with loss of heating water and pressure, refilling of conditioned make-up water and checking the quality of the heating water and the system pressure)

gegebenenfalls weitere Instandhaltungsmaßnahmen (z.B. Nachfüllen von Ergänzungswasser mit der Art der Wasseraufbereitung) • Betriebsstörungen Art und Ausmaß der Störung sowie deren Behebung – Dokumentation der Kontrollergebnisse (z.B. Behebung einer Rohrverbindungsleckage mit Heizwasser- und Druckverlust, Nachfüllung von aufbereitetem Ergänzungswasser und Kontrolle der Beschaffenheit des Heizwassers sowie Anlagendruck)

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VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

• Anlagenänderungen Art der Änderung und Dokumentation der Kontrollergebnisse (z.B. Anlagenerweiterung durch einen Pufferspeicher und Kontrolle der Beschaffenheit des Heizwassers)

• changes to the system nature of the change and documentation of the inspection results (for example, system expansion by the addition of a buffer vessel and monitoring of the quality of the heating water)

10 Empfehlungen für Bestandsanlagen

10 Recommendations for existing systems

10.1 Kategorien und Grundsätze

10.1 Categories and basic principles

Änderungen an Bestandsanlagen können in nachfolgende Kategorien unterschieden werden: • geringfügige Änderungen Diese verursachen keine Änderung in der Kategorie der Anforderungen an das Heizwasser und das Anlagenvolumen ändert sich nicht oder nur sehr geringfügig (z.B. Austausch von Regelarmaturen, Pumpe, Ausdehnungsgefäß). Beim Austausch soll auf möglichst geringen Verlust von Heizwasser geachtet werden, um Nachspeisemengen gering zu halten. • wesentliche oder schadensbedingte Änderungen Dabei können andere Anforderungen an das Heizwasser zu berücksichtigen sein oder das Anlagenvolumen ändert sich signifikant. Gekennzeichnet sind diese Änderungen durch den Austausch oder Einbau maßgeblicher Komponenten in Bestandsanlagen oder Ersatz von Komponenten aufgrund von Schäden. Oft ist eine Neubefüllung der Gesamtanlage oder wesentlicher Anlagenteile erforderlich. Beispiele sind: Austausch des Wärmeerzeugers, Austausch/ Einbau von Wärmeübertragern Arbeiten mit notwendiger Entleerung der Anlage oder wesentlicher Anlagenteile (z.B. Einbau von Strangregulierventilen, Einbau von Flächenheizungen oder Umstellung auf größere Heizflächen) Einbau von Heizwasserspeichern oder Änderung des Speichervolumens Anlagenerweiterungen Bei Änderungen an bestehenden Anlagen ist grundsätzlich eine Bestandsaufnahme und Bewertung vorzunehmen. Hierzu gehören im Einzelnen: • Anlagenbuch kontrollieren und bewerten. • Mögliche, nicht im Anlagenbuch vermerkte Mängel aufnehmen und bewerten. • Bei wesentlichen oder schadensbedingten Änderungen sind pH-Wert, Summe Erdalkalien, elektrische Leitfähigkeit und Aussehen zu bestimmen und zu bewerten, es sei denn, die letzte Wasseranalytik liegt nicht mehr als vier Wochen zurück.

Changes to existing systems can be divided into the following categories: • minor changes These do not result in any changes in the heating water requirements category and the system volume does not change or only very slightly (for example, replacement of control valves, pump, expansion vessel). When replacing parts, care should be taken that as little heating water as possible is lost in order to minimize make-up quantities. • major or damage-related changes Other requirements application to the heating water may have to be considered here or the system volume changes significantly. These changes are characterized by the replacement or installation of important components in existing systems or by the replacement of components due to damage. A fresh refilling of the entire system or of major parts of the system is often required. Examples are: replacement of the heat generator, replacement/installation of heat exchangers work requiring emptying of the system or major parts of the system (for example, installation of balancing valves, installation of surface heating systems or conversion to larger heating surfaces) installation of hot water vessels or change in storage volume system expansions In the case of changes to existing systems, an inventory and evaluation must always be carried out. These include in particular: • checking and evaluation of the system book • recording and evaluation of possible deficiencies not noted in the system book • In the case of major or damage-related changes, the pH value, the total quantity of alkaline earths, electrical conductivity and appearance are to be determined and evaluated unless the last water analysis is no more than four weeks old.

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Ist kein Anlagenbuch vorhanden, soll es auch bei geringfügigen Änderungen angelegt werden. Ein fehlender Wasserzähler für die Erfassung der Füllund Ergänzungswassermengen ist zu ergänzen, um eine Dokumentation im Anlagenbuch zu ermöglichen.

If no system book exists, one should be created even in the case of minor changes. A lack of a water meter for recording the filling and make-up water quantities must be remedied in order to make documentation in the system book possible.

10.2 Vorgehen bei wesentlichen oder schadensbedingten Änderungen

10.2 Procedure in the case of major or damage-related changes

Vor der Durchführung der Änderung oder dem Austausch der Komponenten sind folgende Punkte zu beachten oder zu klären, um sicherzustellen, dass nicht grundsätzliche Mängel in Auslegung oder Betrieb Ursache sind: • Ist der Komponententausch durch einen Mangel in der Anlage oder der Betriebsweise der Anlage verursacht (zu unterstellende Lebensdauer der Komponente nicht erreicht)? • Gibt es in der Anlage Hinweise auf erhöhte Nachspeisemengen (gegebenenfalls vorhandenes Anlagenbuch prüfen) oder Betriebsauffälligkeiten durch Luft- oder Siedegeräusche (gegebenenfalls Druckhaltung und Befüll-Spülkonzept prüfen, siehe auch Richtlinienreihe VDI 4708)? • Gibt es in der Anlage Auffälligkeiten hinsichtlich Korrosion oder Steinbildung? • Ist die Art der Heizwasseraufbereitung für die Anlagenkonfiguration geeignet gewählt?

Before carrying out the change or replacing components, the following points should be considered or clarified in order to ensure that there are no fundamental defects in design or operation:

• Gibt es Hinweise auf eine Heizwasserbehandlung? Weiterhin sind die aktuellen Parameter der Heizwasserbeschaffenheit zu erfassen und mit den nach der Änderung gültigen Richtwerten nach Tabelle 1 sowie gegebenenfalls den Vorgaben der Komponentenhersteller abzugleichen. Bei wesentlichen Änderungen ist zu beachten, dass sich gegebenenfalls die Vorgaben ändern können. Die Füll- und Ergänzungswasserqualität ist entsprechend einzustellen.

• Is component replacement due to a defect in the system or in the mode of operation of the system (supposed service life of components not being reached)? • In the system is there any indication of increased replenishment quantities (check existing system book, if applicable) or operating anomalies due to air noise or boiling noise (if necessary, check pressure maintenance and the filling/flushing concept; see also the series of standards VDI 4708)? • Are there any abnormalities in the system regarding corrosion or scale formation? • Has a suitable type of heating-water conditioning been selected for this particular system configuration? • Is there any information regarding heating water treatment? Furthermore, the current parameters of the heating water quality must be recorded and compared with the guide values given in Table 1 and, if applicable, with the specifications of the component manufacturers. In the case of major changes, it should be noted that the specifications may change. The filling and make-up water quality must be adjusted accordingly.

Beispiel Der Einbau eines BHKW oder die Aufteilung auf zwei Wärmeerzeuger oder der Einbau eines Pufferspeichers erfordern oft eine Aufbereitung des Füll- und Ergänzungswassers, da das spezifische Volumen der Anlage meist auf Werte > 20 /kW in Bezug auf die kleinste Wärmerzeugerleistung ansteigt.

Example The installation of a CHP unit or a division into two heat generators or the installation of a buffer vessel often requires a conditioning of the filling and make-up water, since the specific volume of the system usually rises to values > 20 /kW with respect to the smallest heat generator output.

10.3 Umgang mit Mängeln

10.3 Dealing with defects

In Tabelle 2 werden beispielhaft Mängel, deren Ursachen und mögliche Abhilfemaßnahmen aufgeführt. Die Wirksamkeit der durchgeführten Maßnahmen ist nach einem angemessenen Zeitraum (mindestens bei der nächsten Wartung) zu kontrollieren.

Table 2 gives examples of defects, their causes, and possible remedies. The effectiveness of the measures taken must be checked after a reasonable period of time (at least during the next maintenance).

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VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

Bei anderen Mängeln oder nicht erfolgreicher Mangelbeseitigung sind Sachverständige oder fachkundige Personen hinzuzuziehen.

In the case of other defects or unsuccessful removal of defects, experts or competent persons must be consulted.

10.4 Abschluss der Arbeiten

10.4 Completion of the work

Nach Abschluss der Änderungen an der Anlage sind die durchgeführten Änderungen, die gegebenenfalls notwendige Ergänzungswassermenge und bei wesentlichen Änderungen auch die Analyseparameter „elektrische Leitfähigkeit“, „Summe Erdalkalien“ und „Aussehen“ im Anlagenbuch zu dokumentieren. Die pH-Wertmessung muss nach den Vorgaben in Abschnitt 7 zeitversetzt erfolgen.

After the completion of the changes to the system, the changes made, the quantity of make-up water that may be required and, in the case of major changes, also the analysis parameters of “electrical conductivity”, “total quantity of alkaline earths”, and “appearance” are to be documented in the system book. In accordance with the requirements in Section 7, pH measurement must be carried out with a time delay.

Tabelle 2. Beispiele für Mängel, deren Ursachen und mögliche Abhilfemaßnahmen Nr. 1

2

Mangel

Ursachen

Maßnahmen

Unterdruckbildung in der Anlage, Unterschreitung des Mindestbetriebsdrucks

Druckhaltung defekt oder falsch dimensioniert

Dimensionierung prüfen, korrekte Funktion Druckhaltung herstellen, gegebenenfalls Austausch veranlassen.

Vordruck MAG falsch eingestellt oder Wasservorlage nicht ausreichend

Vordruck am MAG und Anlagendruck auf den für die jeweilige Anlage erforderlichen Wert einstellen, gegebenenfalls MAGAustausch erforderlich.

Trübung auffällig

2.1

Im Heizwasser graue Schwebstoffe, Verschlammung etc.

Sauerstoffeintrag aus der Atmo• Ursache für Sauerstoffzutritt klären und sphäre (z.B. Diffusion, Mängel in abstellen, gegebenenfalls Sachverständer Druckhaltung) und aus erhöhdige oder fachkundige Personen hinzuten Nachspeisemengen (z.B. ziehen. Leckagen, nicht dicht schließen- • Druckhaltung prüfen, siehe VDI 4708 de automatische Entlüfter) Blatt 1. • Leckage beseitigen, undichte Bauteile austauschen oder instand setzen. • bei stark verschlammten Anlagen: Spülen oder gemäß den Vorgaben (z.B. VDI 4708 Blatt 2) neu befüllen sowie gegebenenfalls entgasen.

2.2

Heizwasser orangefarbene bis braune Schwebstoffe, Verschlammung

• massiver Sauerstoffeintrag aus der Atmosphäre (z.B. Diffusion, Mängel in der Druckhaltung) und aus erhöhten Nachspeisemengen (z.B. Leckagen, nicht dicht schließende automatische Entlüfter) • niedrige pH-Werte durch organische Säuren (z.B. durch Reste von abgebauten Frostschutzmitteln, Reinigungsmitteln) • unkontrollierte Zuspeisung von Wasser-FrostschutzmittelGemischen (z.B. Leckage an Schnittstellen zu Solaranlagen, Wärmequellkreisläufe von Wärmepumpen) oder Verschleppung aus anderen Komponenten (z.B. Schläuche aus Wasser-FrostschutzmittelBefüllungen auch für die Heizungsanlage genutzt)

• wie zuvor – Nr. 2.1 • Ursachen von unkontrollierten Zuspeisungen von Wasser-FrostschutzmittelGemischen identifizieren und beseitigen. • Bei starker Trübung oder deutlich reduziertem pH-Wert wird eine Spülung der Anlage empfohlen. • Einmal für Wasser-FrostschutzmittelBefüllungen genutzte Komponenten nicht für die Heizungsanlage nutzen.

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

– 45 –

Table 2. Examples of defects, their causes and possible remedial measures No. 1

Defect

Causes

Underpressure in the system, pressure maintenance system falls below the minimum opdefective or incorrectly dimenerating pressure sioned

Measures Check dimensioning, get pressure maintenance system functioning correctly, initiate replacement if necessary.

admission pressure of membrane Set the admission pressure at the memexpansion vessel set incorrectly brane expansion vessel and the system or inadequate water seal pressure to the value required for the system, if necessary, replace the membrane expansion vessel. 2

Turbidity noticeable

2.1

Grey suspended matter, silting etc. in the heating water

oxygen entry from the atmos• Clarify and stop the cause of oxygen phere (for example, diffusion, ingress; if necessary, consult experts or deficiencies in pressure mainteknowledgeable persons. nance) and from increased makeup quantities (for example, leaks, • Check pressure maintenance, see automatic venting devices failing VDI 4708 Part 1. to close tightly) • Eliminate leakage, replace or repair leaking components. • in the case of heavily silted-up systems: Flush or refill according to the specifications (for example, VDI 4708 Part 2) as well as deaeration, if necessary.

2.2

Heating water orange to brown suspended solids, siltation

• massive oxygen entry from the atmosphere (for example, diffusion, deficiencies in pressure maintenance) and from increased make-up quantities (for example, leaks, automatic venting devices failing to close tightly) • low pH values due to organic acids (for example, due to residues of degraded antifreeze, cleaning agents) • uncontrolled addition of water/antifreeze mixtures (for example, leakage at interfaces with solar systems, heat source circuits of heat pumps) or carryover from other components (for example, hoses from water/antifreeze filling also used for the heating system)

• as in 2.1 above • Identify and eliminate causes of uncontrolled additions of water/antifreeze mixtures. • In the case of high turbidity or a significantly lower pH value, flushing the system is recommended. • Components once used for filling with water/antifreeze must not be used for the heating system.

– 46 –

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

Tabelle 2. Beispiele für Mängel, deren Ursachen und mögliche Abhilfemaßnahmen (Fortsetzung) Nr.

Mangel

Ursachen

Maßnahme

3

Elektrische Leitfähigkeit zu hoch

• Überschreitung der Kapazität der Entsalzungspatrone • erhöhte Nachspeisung von nicht entsalztem Ergänzungswasser hohe elektrische Leitfähigkeiten gegebenenfalls auf eine Wasserbehandlung zurückzuführen (z.B. Einsatz von Mitteln zur pH-WertAnhebung oder Einsatz von Sauerstoffbindemitteln)

• Elektrische Leitfähigkeit durch z.B. Teilstromentsalzung senken. • in Extremfällen Neubefüllung der Anlage erforderlich

4

pH-Wert außerhalb der Richtwerte

4.1

pH-Wert zu hoch

• durch Eigenalkalisierung von enthärtetem Wasser • Überdosierung von Alkalisierungsmitteln

• Teilstromentsalzung • in Extremfällen Neubefüllung der Anlage erforderlich

4.2

pH-Wert zu niedrig

siehe Nr. 2.2

• Ursache für Sauerstoffzutritt klären und abstellen, gegebenenfalls Spezialisten hinzuziehen. • Druckhaltung prüfen, siehe VDI 4708 Blatt 1. • Leckage beseitigen, undichte Bauteile austauschen oder instand setzen. • Bei starker Trübung oder deutlich reduziertem pH-Wert wird eine Spülung der Anlage empfohlen. • Sachverständige oder fachkundige Personen hinzuziehen beim Einsatz von Alkalisierungsmitteln.

Summe Erdalkalien (Gesamthärte) zu hoch

• keine oder keine ausreichende Aufbereitung des Füll- und Ergänzungswassers durchgeführt • Überschreitung der Kapazität der Enthärtungs- oder Entsalzungspatrone • erhöhte Nachspeisung von unaufbereitetem Ergänzungswasser (siehe auch Nr. 2.2) • unkontrollierte Zuspeisung (z.B. Leckage in Trinkwassererwärmung)

• Kontrolle der Wasseraufbereitungsmaßnahme • Teilstromentsalzung oder -enthärtung • in Extremfällen Neubefüllung der Anlage erforderlich • Ursache der unkontrollierten Zuspeisung identifizieren und beseitigen.

5

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

– 47 –

Table 2. Examples of defects, their causes and possible remedial measures (continued) No.

Defect

Causes

3

Electrical conductivity too high

Measures

• exceeding the output of the • Reduce electrical conductivity by, for demineralization cartridge example, partial-flow demineralization. • increased replenishment of • In extreme cases the system will need non-demineralized make-up to be refilled water High electrical conductivities may be due to a water treatment (for example, use of agents for raising the pH value or use of oxygen binders)

4

pH value is outside the guide values

4.1

pH value is too high

• due to self-alkalization of softened water • overdose of alkalizing agents

• partial-flow demineralization • In extreme cases the system will need to be refilled.

4.2

pH value is too low

see 2.2

• Clarify and stop the cause of oxygen ingress; if necessary, consult specialists. • Check pressure maintenance, see VDI 4708 Part 1. • Eliminate leakage, replace or repair leaking components. • In the case of high turbidity or a significantly lower pH value, flushing the system is recommended. • Call in experts or knowledgeable persons if using alkalizing agents.

Total quantity of alkaline earths (total hardness) is too high

• The filling and make-up water have not been conditioned or, if so, inadequately. • The output of softening or demineralization cartridge has been exceeded. • increased replenishment of non-conditioned make-up water (see also 2.2) • uncontrolled input (for example, leakage in drinking water heating)

• monitoring of water conditioning measures • partial-flow demineralization or softening • In extreme cases the system will need to be refilled • Identify and eliminate causes of uncontrolled input

5

– 48 –

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

Anhang A

Entscheidungshilfe für den Planungsprozess

A1 Datenerhebungslisten A1.1 Datenerhebung für das Anlagenbuch (Checkliste) Standort und Bezeichnung der Anlage: .…………………………………………………………………… ……………………………………………………………………. Planungsdaten/Maßnahmenerhebung Zeile

Bezeichnung

Wert

Einheit Anmerkung/Prüfkriterium

Nein

Ja

Teilabschnitt: Spezifische Anlagenkennwerte 1

Gesamtheizleistung

……………

kW

2

Wärmeerzeuger, Einzelheizleistung(en)

…………… …………… ……………

kW kW kW

2a

Leistungsspezifischer Wasserinhalt der Wärmeerzeuger

…………… …………… ……………

/kW /kW /kW

3

Kleinste Einzelheizleistung aus Zeile 2

……………

4

Anlagenvolumen VAnlage

……………

5

Leistungsspezifisches Anlagenvolumen vAnlage Zeile 4 : Zeile 3

……………

für Gesamtheizleistungen 50 kW: alle Wärmeerzeuger mit VWE 0,3 /kW siehe (9) mindestens ein Wärmeerzeuger mit VWE < 0,3 /kW siehe (9a)

kW

/kW

Teilabschnitt: Füll- und Ergänzungswasser (Schwerpunkt „Härtebildner“) 6

Ergänzungswassermenge

7

Maximal zulässige Füll- und Ergänzungswassermenge Vmax Zeile 4 + Zeile 6

8

9

Summe Erdalkalien oder Gesamthärte Für alle Anlagen: Vorprüfung

gesamte während der Lebensdauer der Anlage zu erwartende Menge (Richtwert 2·VAnlagea))

…………….

Prüfe: > 3 VAnlage? ……………. …………….

mol/m3

……………

°dH

z.B. aus der Trinkwasseranalyse des Wasserversorgungsunternehmens (Bei Minimum-MaximumAngaben ist stets der maximale Wert einzutragen.) Prüfe mit Zeile 5: bei vAnlage > 40 /kW Zeile 8 > 0,05 mol/m3 oder > 0,3 °dH Wenn vAnlage > 40 /kW und damit „ja“: weiter mit Zeile 13

9a

9b

a)

Für Anlagen mit Gesamtheizleistung Zeile 1 50 kW, mit Wärmeerzeuger (VWE 0,3 /kW) und keine Elektroheizelemente im System

Prüfe mit Zeile 5: bei vAnlage 20 /kW: keine Härtevorgaben und damit „Nein“:

Für Anlagen mit Gesamtheizleistung Zeile 1 50 kW, Anlagen mit Umlaufwasserheizer (VWE < 0,3 /kW) und/oder Elektroheizelemente im System

Prüfe mit Zeile 5: bei vAnlage 20 /kW: Zeile 8 > 3 mol/m3 oder > 16,8 °dH

bei 20 /kW < vAnlage 40 /kW: Zeile 8 > 3 mol/m3 oder > 16,8 °dH

bei 20 /kW < vAnlage 40 /kW Zeile 8 > 1,5 mol/m3 oder > 8,4 °dH

Bei Anlagen mit z.B. einem stufenweise erfolgenden Ausbau oder späteren Erweiterungen sind gegebenenfalls größere Ergän zungswassermengen zu berücksichtigen.

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 Annex A

– 49 –

Decision-making aid for the planning process

A1 Data collection lists A1.1 Data collection for the system book (checklist) Location and name of the installation: .…………………………………………………………………… ……………………………………………………………………. Planning data/action survey Line

Description

Value

Unit

Comment/check criterion

No

Yes

Subsection: Specific system characteristic values 1

Total heating output

……………

kW

2

Heat generator, individual heating output(s)

…………… …………… ……………

kW kW kW

2a

Output-specific water content of the heat generators

…………… …………… ……………

/kW /kW /kW

3

Smallest individual heating output from line 2

……………

4

System volume Vsystem

……………

5

Output-specific system volume vsystem Line 4 : Line 3

……………

For total heating outputs 50 kW: all heat generators with VWE 0,3 /kW see (9) at least one heat generator with VWE < 0,3 /kW see (9a)

kW

/kW

Subsection: Filling and make-up water (with a focus on “hardness builders”) 6

Quantity of make-up water

7

Maximum permissible quantity of filling and make-up water Vmax Line 4 + Line 6

8

9

Total quantity of alkaline earths or total hardness For all systems: preliminary check

Total quantity anticipated during the lifetime of the system (guide value 2 · Vsystema))

…………….

Check: > 3 Vsystem? ……………. …………….

mol/m3

……………

°dH

for example, from the drinking water analysis of the water supply company (In the case of minimummaximum figures, the maximum value is to be entered in all cases.) Check with Line 5: when vsystem > 40 /kW Line 8 > 0,05 mol/m3 or > 0,3 °dH If vsystem > 40 /kW and thus “yes”: continue with Line 13

9a

9b

a)

For systems with total heating output Line 1 50 kW, with heat generator (VWE 0,3 /kW) and no electrical heating elements in the system

Check with Line 5: when vsystem 20 /kW: no hardness specifications and thus "no":

For systems with total heating output Line 1 50 kW, systems with circulating water heater (VWE < 0,3 /kW) and/or electric heating elements in the system

Check with Line 5: when vsystem 20 /kW: Line 8 > 3 mol/m3 or > 16,8 °dH

when 20 /kW < vsystem 40 /kW: Line 8 > 3 mol/m3 or > 16,8 °dH

when 20 /kW < vsystem 40 /kW Line 8 > 1,5 mol/m3 or > 8,4 °dH

For systems with, for example, a gradual expansion or later extensions, larger quantities of make up water may need to be considered.

– 50 – Zeile 10

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 Bezeichnung

Wert

Einheit Anmerkung/Prüfkriterium Prüfe mit Zeile 5: bei vAnlage 20 /kW Zeile 8 > 2 mol/m3 oder > 11,2 °dH

Für Anlagen mit Gesamtheizleistung Zeile 1 > 50 kW bis 200 kW

bei 20 /kW < vAnlage 40 /kW Zeile 8 > 1,0 mol/m3 oder > 5,6 °dH 11

Prüfe mit Zeile 5: bei vAnlage 20 /kW Zeile 8 > 1,5 mol/m3 oder > 8,4 °dH

Für Anlagen mit Gesamtheizleistung Zeile 1 > 200 kW bis 600 kW

bei vAnlage > 20 /kW Zeile 8 > 0,05 mol/m3 oder > 0,3 °dH Prüfe: Zeile 8 > 0,05 mol/m3 oder > 0,3 °dH

12

Für Anlagen mit Gesamtheizleistung Zeile 1 > 600 kW

13

Prüfe: Wurde auf die Prüfkriterien in Zeile 7 und Zeile 9 bis Zeile 12 mindestens einmal mit „Ja“ geantwortet? Nein: Es sind keine Maßnahmen zur Vermeidung von Steinbildung erforderlich. Ja: Es ist vorzugsweise Enthärtung oder eine Maßnahme nach Abschnitt 9 erforderlich. Angestrebter Maximalwert nach Zeile 9 bis Zeile 12 Summe Erdalkalien ………………. mol/m3 oder Gesamthärte ………………. °dH

Teilabschnitt: Füll- und Ergänzungswasser (Schwerpunkt „Korrosionsschutz“) 14

Elektrische Leitfähigkeit …………….

15

Prüfe: Ist die elektrische Leitfähigkeit des Füll-/Ergänzungswassers nach Zeile 14 > 1500 µS/cm oder liegt eine herstellerspezifische Anforderung zur elektrischen Leitfähigkeit vor, die nach Zeile 14 nicht eingehalten wird oder soll gezielt salzarme Fahrweise angestrebt werden (siehe auch Tabelle 1 in Abschnitt 7)? Nein: Es sind keine Maßnahmen bezüglich der Leitfähigkeit erforderlich. Ja: Entsalzung oder Teilentsalzung des Füll- und Ergänzungswassers, Festlegung des Maximalwerts für Füll- und Ergänzungs- sowie Anlagenwasser Maximale Leitfähigkeit Füll- und Ergänzungswasser Anlagenwasser

16

pH-Wert

minimal

………. µS/cm ………. µS/cm

…………….

maximal …………… 17

µS/cm

z.B. aus der Trinkwasseranalyse des Wasserversorgungsunternehmens (Bei Min/Max-Angaben ist stets der maximale Wert einzutragen.)

–

z.B. aus der Trinkwasseranalyse des Wasserversorgungsunternehmens

–

Prüfe: pH-Wert Füll-/Ergänzungswasser nach Zeile 16 < 8,2? Nein: weiter mit Zeile 18 Ja: Kontrolle des pH-Werts des Heizwassers nach frühestens 10 Wochen nach Inbetriebnahme gemäß Abschnitt 8.2.2 Alkalisierung nur in Ausnahmefällen

Nein

Ja

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 Line 10

Description

Value

Unit

Comment/check criterion Check with Line 5: when vsystem 20 /kW: Line 8 > 2 mol/m3 or > 11,2 °dH

For systems with total heating output Line 1 > 50 kW to 200 kW

when 20 /kW < vsystem 40 /kW Line 8 > 1,0 mol/m3 or > 5,6 °dH 11

Check with Line 5: when vsystem 20 /kW: Line 8 > 1,5 mol/m3 or > 8,4 °dH

For systems with total heating output Line 1 > 200 kW to 600 kW

when vsystem > 20 /kW Line 8 > 0,05 mol/m3 or > 0,3 °dH Check: Line 8 > 0,05 mol/m3 or > 0,3 °dH

12

For systems with total heating output Line 1 > 600 kW

13

Check: Was there at least one answer of “Yes” to the check criteria in Line 7 and Line 9 to Line 12? No: No measures are needed to prevent scale formation. Yes:

Preferably softening or a measure according to Section 9 is required.

Desired maximum value according to Line 9 to Line 12 Total quantity of alkaline earths ………………. mol/m3 or Total hardness ………………. °dH Subsection: Filling and make-up water (with a focus on “corrosion protection”) 14

Electrical conductivity …………….

15

Check: Is the electrical conductivity of the filling/make-up water according to Line 14 > 1500 µS/cm or is there a manufacturer-specific requirement for electrical conductivity which according to Line 14 is not complied with or is low-salt operation to be aimed for (see also Table 1 in Section 7)? No: No measures are required regarding conductivity. Yes: demineralization or partial demineralization of filling and make-up water, specification of the maximum value for filling and make-up water as well as system water Maximum conductivity Filling and make-up water System water

16

17

S/cm

for example, from the drinking water analysis of the water supply company (In the case of minimummaximum figures, the maximum value is to be entered in all cases.)

pH value

………. S/cm ………. S/cm

minimum

…………….

maximum

……………

– –

for example, from the drinking water analysis of the water supply company

Check: pH value of filling/make-up water according to Line 16 < 8,2? No: continue with Line 18 Yes: Check the pH value of the heating water after 10 weeks at the earliest. after commissioning in accordance with Section 8.2.2 alkalization only in exceptional cases

No

– 51 – Yes

– 52 – Zeile

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 Bezeichnung

Wert

Einheit Anmerkung/Prüfkriterium

Nein

18

Prüfe: Anlagen ohne Al oder Aluminiumlegierungen: pH-Wert nach Zeile 16 > 10,0? Anlagen mit Aluminiumlegierungen: pH-Wert nach Zeile 16 > 9,0? Nein: Es sind keine weiteren Maßnahmen bezüglich des pH-Werts erforderlich. Ja: Wasser ist als Füll- und Ergänzungswasser nicht geeignet!

19

Wasseraufbereitungsmaßnahme erforderlich? Prüfe: ja, wenn Zeile 13 und/oder Zeile 15 mit „ja“ beantwortet

Ja

Gewählte Maßnahme zur Wasseraufbereitung Füll- und Ergänzungswasser sowie Anlagenwasser Verfahren

Methode gewäh t

20

Zielwasserhärte in °dH aus Zeile 13

Zielleitfähigkeit in µS/cm aus Zeile 15

……………….

…………………

Teilstrom

Vollstrom

Hersteller/ Produktname

Materialbedarf

Kein Enthärtung

Kationenaustausch

Entsalzung

Ionenaustausch

Entsalzung

Umkehrosmose

Anderes 21

Hydraulische Einbindung der Wasseraufbereitung

Bemerkungen

Füll- und Ergänzungswasser Anlagenwasser Wasserbehandlung

ACHTUNG! Nachfolgende Maßnahmen der Wasserbehandlung (Zugabe von Chemikalien) sollen nur in Ausnahmefällen erfolgen. Die Richtwerte nach Abschnitt 7 sind einzuhalten. Die Herstellervorschriften sind zu beachten. Chemikalie/Hersteller

Konzentration

22

Alkalisierung

Prüfe: Einsatz Alkalisierungsmittel?

23

Korrosionsinhibitor

Prüfe: Einsatz Korrosionsinhibitor?

24

Sauerstoffbindung

Prüfe: Einsatz Sauerstoffbindemittel?

25

Gemischprodukt

Prüfe: Einsatz Gemischprodukt?

26

Prüfe:

Wurde auf die Prüfkriterien in Zeile 21 bis Zeile 24 mindestens einmal mit „ja“ geantwortet? Nein: Es sind keine besonderen Maßnahmen erforderlich. Ja: Es ist eine regelmäßige Kontrolle der Richtwerte nach Abschnitt 7 erforderlich.

Alle Prüfkriterien wurden mit „nein“ beantwortet. Es sind keine wasserseitigen Maßnahmen erforderlich. Mindestens ein Prüfkriterium wurde mit „ja“ beantwortet. Es sind folgende wasserseitigen Maßnahmen erforderlich: ………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………. Die Zeile „Richtwerte“ in der Tabelle „Inbetriebnahme und Kontrolle“ wurde ausgefüllt.

Datum, Unterschrift des verantwortlichen Planers:

………………………………………………………...

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 Line 18

Description

Unit

Comment / check criterion

No

Yes

Check: Systems without Al or aluminium alloys: pH value according to Line 16 > 10,0? Systems with aluminium alloys: pH value according to Line 16 > 9,0? No: There are no further measures required regarding the pH value. Yes:

19

Value

– 53 –

Water is not suitable as filling and make-up water!

Water conditioning measures required? Check: yes, if the answer to Line 13 and/or Line 15 is “yes”

20

Process

Method

se ected

Selected action for water conditioning of filling and make-up water and also system water Target water hardness, in °dH from Line 13

Target conductivity, in µS/cm from Line 15

……………….

…………………

Partial flow

Full flow

Manufacturer/ product name

Material requirements

None Softening

cation exchange

Demineralization

ion exchange

Demineralization

reverse osmosis

Other 21

Hydraulic integration of water conditioning

Comments

Filling and make-up water System water Water treatment

CAUTION! The following water treatment measures (addition of chemicals) should only be used in exceptional cases. The guide values according to Section 7 must be complied with. The instructions of the manufacturer are to be observed. Chemical/manufacturer

Concentration

22

Alkalization

Check: Use of alkalizing agents?

23

Corrosion inhibitor

Check: Use of corrosion inhibitor?

24

Oxygen binding

Check: Use of oxygen binding agent?

25

Mixture product

Check: Use of mixture product?

26

Check: Was there at least one answer of “yes” to the check criteria in Line 21 to Line 24? No: Yes:

No special measures are necessary. A regular check of the guide values according to Section 7 is required.

All check criteria were answered with “no”. No water-side measures are required. At least one check criterion was answered with “yes”. The following water-side measures are required. ………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………. The “Guide values” line in the “Commissioning and inspection” table has been filled out.

Date, signature of the responsible planner: ………………………………………………………...

– 54 – A1.2

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 Datenerhebung für den jährlichen Wartungsplan – Heizwasserbeschaffenheit (Checkliste)

Nachstehend aufgeführte Tabellen bieten eine Entscheidungshilfe für die Datenerhebung bezüglich der Heizwasserbeschaffenheit. Die Entscheidungen sind vom verantwortlichen Planer bzw. im Rahmen der Wartung vom hierfür verantwortlichen Unternehmen zu treffen. Grundsätzlich gilt, dass bereits eine mit „ja“ beantwortete Frage bedeutet, dass dieser Parameter zu bestimmen ist. Messung des pH-Werts Entscheidung im Rahmen der Planung Anlage mit Wasserbehandlung (Vorgaben vom Hersteller des Behandlungsmittels beachten)

ja

Anlage mit Nennwärmeleistung > 50 kW

ja

Anlage mit spezifischen Anlagenvolumen > 40 /kW

ja

Entscheidung im Rahmen der Wartung Anlage mit Wasserverlusten von mehr als 10 % zwischen zwei Wartungen bzw. zwischen Inbetriebnahme und Wartung

ja

Anlage an der der pH-Wert im Nachgang der Inbetriebnahme bis zur nächsten Wartung noch nicht gemessen und dokumentiert wurde (siehe Abschnitt 7)

ja

Messung der elektrischen Leitfähigkeit Entscheidung im Rahmen der Planung Anlage mit Wasserbehandlung (Vorgaben vom Hersteller des Behandlungsmittels beachten)

ja

Anlage mit Nennwärmeleistung > 50 kW

ja

Anlage mit spezifischen Anlagenvolumen > 40 /kW

ja

Entscheidung im Rahmen der Wartung Anlage mit Wasserverlusten von mehr als 10 % zwischen zwei Wartungen bzw. zwischen Inbetriebnahme und Wartung

ja

Messung der Summe Erdalkalien (Gesamthärte) Entscheidung im Rahmen der Planung Anlage mit Wasserbehandlung (Vorgaben vom Hersteller des Behandlungsmittels beachten)

ja

Anlage mit Nennwärmeleistung > 50 kW

ja

Anlage mit spezifischen Anlagenvolumen > 40 /kW

ja

Entscheidung im Rahmen der Wartung Anlage mit Wasserverlusten von mehr als 10 % zwischen zwei Wartungen bzw. zwischen Inbetriebnahme und Wartung

ja

Anlage ohne Wasserbehandlung mit Nennwärmeleistung > 50 kW und spezifischem Anlagenvolumen > 40 /kW bei der zwischen zwei Wartungen mehr als 1 % des Anlagenvolumens ergänzt oder nachgefüllt wurde

ja

Visuelle Bestimmung des Aussehens: bei jeder Messung

ja

Datum, Unterschrift des verantwortlichen Planers:

………………………………………………………...

Achtung! Die Notwendigkeit betriebsspezifischer Messungen sind vom Ausführenden der Wartung jährlich insbesondere anhand der Wasserverluste zu beurteilen. Datum, Unterschrift des Wartungsbeauftragten: ………………………………………………………...

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 A1.2

– 55 –

Data collection for the annual maintenance plan – Heating water quality (check list)

The following tables provide a decision support for the data collection regarding the heating water quality. The decisions are to be made by the responsible planner or, in the context of maintenance, by the company responsible for this. In principle, a question answered with “yes” means that this parameter has to be determined. Measurement of the pH-value Decision within the framework of planning System with water treatment (observe the specifications of the manufacturer of the treatment agent)

yes

System with nominal heat output > 50 kW

yes

System with specific system volume > 40 /kW

yes

Decision within the scope of maintenance System with water losses of more than 10 % between two maintenance operations or between commissioning and maintenance

yes

System on which the pH value has not yet been measured and documented after commissioning until the next maintenance (see Section 7)

yes

Measurement of electrical conductivity Decision within the framework of planning System with water treatment (observe the specifications of the manufacturer of the treatment agent)

yes

System with nominal heat output > 50 kW

yes

System with specific system volume > 40 /kW

yes

Decision within the scope of maintenance System with water losses of more than 10 % between two maintenance operations or between commissioning and maintenance

yes

Measurement of the total alkaline earths (total hardness) Decision within the framework of planning System with water treatment (observe the specifications of the manufacturer of the treatment agent)

yes

System with nominal heat output > 50 kW

yes

System with specific system volume > 40 /kW

yes

Decision within the scope of maintenance System with water losses of more than 10 % between two maintenance operations or between commissioning and maintenance

yes

System without water treatment with nominal thermal output > 50 kW and specific system volume > 40 /kW where more than 1 % of the system volume has been added or refilled between two maintenance operations

yes

Visual determination of the appearance: at each measurement

yes

Date, signature of the responsible planner:

………………………………………………………...

Caution! The need for operation-specific measurements must be assessed annually by the maintenance personnel, in particular on the basis of water losses. Date, signature of the maintenance officer:

………………………………………………………...

– 56 –

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

A2 Formblatt für die bauseitige Verwendung A2.1 Zusammengefasste Planungsdokumentation und Maßnahmenbenennung (Übertrag aus Anhang A1) Standort und Bezeichnung der Anlage: .…………………………………………………………………… ……………………………………………………………………. Planer: ……………………………………………………………………... Druckhaltung/Membran-Druckausdehnungsgefäß Nennvolumen maximaler Enddruck a) pe,max = ……… bar(Ü) Gasvordruck a)

• bei MAG:

• bei Pumpen- oder Kompressordruckhaltung: Solldruck Anlage a)

p0 =

……… bar(Ü)

psoll =

……… bar(Ü)

Planungsdaten und Maßnahmen

Übertrag Sollwert aus Anhang A1 – Zeile

Kommentar

Art der Wasseraufbereitung

20

Beispiel: keine, Enthärtung, Entsalzung …

Geplantes Anlagenvolumen

4

± …… bar

………………. Gesamtmenge Ergänzungs- 6 wasser über Lebensdauer

………………. Sollwerte Füll- und Ergänzungswasser

Wasserhärte

13 ………………°dH

Leitfähigkeit

14

pH-Wert

16

10 µS/cm: ……………µS/cm > 10 µS/cm bis

salzarme Betriebsweise 1500 µS/cm: salzhaltige Betriebsweise

…………….... Zielwerte Heizwasser Leitfähigkeit pH-Wert

100 µS/cm: ……………µS/cm > 100 µS/cm bis 18 ………………

a)

salzarme Betriebsweise 1500 µS/cm: salzhaltige Betriebsweise

> 9 bis 10: nicht mit Aluminiumlegierungen 8,2 bis 9: Aluminiumlegierungen möglich

vom Planer z.B. nach VDI 4708 Blatt 1 (> pa,min; < pe,max) zu ermitteln

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

– 57 –

A2 Form for on-site use A2.1 Combined planning documentation and specification of measures (brought forward from Annex A1) Location and name of the installation:

.…………………………………………………………………… …………………………………………………………………….

Planner: ……………………………………………………………………... Pressure maintenance/membrane pressure expansion vessel nominal volume maximum final pressure a)

pe,max = ……… bar(g)

• membrane expansion vessel:

gas admission pressure a)

p0

• pump or compressor pressure maintenance:

system target pressure a)

ptarget = ……… bar(g) ± … bar

Planning data and measures

Brought forward from Annex A1 – Line

Type of water conditioning

20

Planned system volume

4

Target value

= ……… bar(g)

Comment

Example: none, softening, demineralization ... ……………….

Total quantity of make-up water over lifespan

6 ………………. Filling and make-up water target values

Water hardness

13 …………….°dH

Conductivity

14

pH value

16

10 µS/cm: …………… S/cm > 10 µS/cm to

low-salt operation 1500 µS/cm: saline operation

…………….... Heating water target values Conductivity pH value

100 µS/cm: …………… S/cm > 100 µS/cm to 18 ………………

a)

low-salt operation 1500 µS/cm: saline operation

> 9 to 10: not with aluminium alloys 8,2 to 9: aluminium alloys possible

to be determined by the planner, for example, according to VDI 4708 Part 1 (> pa,min; < pe,max)

– 58 – A2.2

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 Inbetriebnahmedokumentation

Standort und Bezeichnung der Anlage: .…………………………………………………………………… ……………………………………………………………………. Druckhaltung/Membran-Druckausdehnungsgefäß: Nennvolumen maximaler Enddruck a) pe,max = ……….… bar(Ü) Gasvordruck a)

• bei MAG:

• bei Pumpen- oder Kompressordruckhaltung: Solldruck

Planungsdaten und Maßnahmen

Istwert b)

Sollwert

Art der Wasseraufbereitung

p0 =

…………. bar(Ü)

psoll =

…………..bar(Ü) ± …… bar

Kommentar Beispiel: keine, Enthärtung, Entsalzung …

Anlagenvolumen Gesamtmenge Ergänzungswasser über Lebensdauer

Anlage a)

Istwert nach Füllung der leeren Anlage ……………….

……………….

……………….

……………….

Sollwerte Füll- und Ergänzungswasser Wasserhärte ……………°dH

………………°dH

…………µS/cm

10 µS/cm: ……………µS/cm > 10 µS/cm bis

………………c)

……………….

Leitfähigkeit

salzarme Betriebsweise 1500 µS/cm: salzhaltige Betriebsweise

pH-Wert Zielwerte Anlagenwasser Leitfähigkeit …………µS/cm

100 µS/cm: ……………µS/cm > 100 µS/cm bis

………………

………………

pH-Wert a) b)

c)

salzarme Betriebsweise 1500 µS/cm: salzhaltige Betriebsweise

> 9 bis 10: nicht mit Aluminiumlegierungen 8,2 bis 9: Aluminiumlegierungen möglich

vom Planer z.B. nach VDI 4708 Blatt 1 (> pa,min; < pe,max) zu ermitteln Abweichungen des Istwerts vom Planungswert (Sollwert) und vorgefundenen Parametern erfordern eine Prüfung der Richtigkeit des weiteren Vorgehens im Sinne dieser Richtlinie. Messung im Rahmen der nächsten Wartung nach Inbetriebnahme, frühestens nach 10 Wochen Heizbetrieb

Zählerstand Wasserzähler Füll- und Ergänzungswasser vor Erstbefüllung: Datum

Zählerstand Wassermenge V = Zneu – Z Zneu in m3

in m3

Summe Erdalkalien oder Gesamthärte in mol/m3 bzw. °dH

Inbetriebnahme am:

Unterschrift: ……………………………………….

Z = ................... m3

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 A2.2

– 59 –

Commissioning documentation

Location and name of the installation:

.…………………………………………………………………… …………………………………………………………………….

Pressure maintenance/membrane pressure expansion vessel nominal volume

• membrane expansion vessel: • pump or compressor pressure maintenance:

Planning data and measures

Actual value b)

maximum final pressure a)

pe,max = ……… bar(g)

gas admission pressure a)

p0

system target

Target value

Type of water conditioning

pressure a)

= ……… bar(g)

ptarget = ……… bar(g) ± … bar

Comment example: none, softening, demineralization ...

System volume

actual value after filling the empty system ……………….

……………….

Total quantity of makeup water over lifespan ……………….

……………….

Filling and make-up water target values Water hardness ……………°dH

………………°dH

………… S/cm

10 µS/cm: …………… S/cm > 10 µS/cm to

……………… c)

……………….

Conductivity

1500 µS/cm:

low-salt operation saline operation

pH value System water target values Conductivity ………… S/cm

100 µS/cm: …………… S/cm > 100 µS/cm to

pH value ……………… a) b)

c)

low-salt operation 1500 µS/cm: saline operation

> 9 to 10: not with aluminium alloys 8,2 to 9: aluminium alloys possible

to be determined by the planner, for example, according to VDI 4708 Part 1 (> pa,min; < pe,max) Deviations of the actual value from the planning value (target value) and existing parameters require that the further procedure within the meaning of this standard be checked for correctness. measurement during the next maintenance after commissioning, at the earliest after 10 weeks of heating operation

Water meter reading for filling and make-up water before first filling: Date

Meter reading Znew in m3

Quantity of water V = Znew – Z in m3

Total quantity of alkaline earths or total hardness in mol/m3 or °dH

Date of commissioning:

Signature: ……………………………………….

Z = ................... m3

– 60 –

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

Anhang B

Beispiel für Angaben in einem Anlagenbuch gemäß VDI 2035 Blatt 1

Planungsdaten Planer

Heizungsbau Hans Koch, Kesselgasse 18, 37800 Heizstadt

Installateur

Heizungsbau Hans Koch, Kesselgasse 18, 37800 Heizstadt

Anlagenbetreiber

Werner Muster, Industriestraße 36, 37800 Heizstadt Ortsteil Gasdorf

Standort der Anlage

siehe Anlagenbetreiber

Gesamtheizleistung

1000 kW

Einzelheizleistungen, (kleinste Einzelheizleistung)

800 kW (200 kW)

Anlagenvolumen

10 m3

Spezifisches Anlagenvolumen

10000 : 200 kW

Maximale Füll- und Ergänzungswassermenge

3 · 10000 = 30000

Heizwasserseitige Werkstoffe

unlegierter Stahl, Kupfer, Messing, sauerstoffdichtes Kunststoffrohr

Trinkwasserbeschaffenheit vor Ort

gemäß Trinkwasseranalyse des Wasserversorgers

10 000 50 /kW

• Summe Erdalkalien (Gesamthärte)

(1,8…2,0) mol/m3

• pH-Wert

7,3 bis 7,7

• elektrische Leitfähigkeit

(580 bis 625) µS/cm

(10,1 °dH bis 11,2 °dH)

Vorgesehene Betriebsweise

salzhaltig

Anforderungen Füll- und Ergänzungswasser

gemäß Tabelle 1 VDI 2035 Blatt 1

• Summe Erdalkalien (Gesamthärte) Anforderungen Heizwasser

< 0,05 mol/m³

(< 0,3 °dH)

gemäß Tabelle 1 VDI 2035 Blatt 1

• Summe Erdalkalien (Gesamthärte)

< 0,05 mol/m³

• pH-Wert

8,2 10,0

• elektrische Leitfähigkeit

< 1500µS/cm

(< 0,3 °dH)

Art der Wasseraufbereitung

Enthärtungsanlage mittels Ionenaustauschverfahren

Probenentnahmestelle fürs Heizwasser

Entnahmehahn am Kesselrücklauf vorm Mischer des 200 kW Kessels

Datum, Unterschrift Planer

24.02.2018,

Koch

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 Annex B

Example of details entered in a system book according to VDI 2035 Part 1

Planning data Planner

Heizungsbau Hans Koch, Kesselgasse 18, 37800 Heizstadt

Installer

Heizungsbau Hans Koch, Kesselgasse 18, 37800 Heizstadt

System operator

Werner Muster, Industriestrasse 36, 37800 Heizstadt Ortsteil Gasdorf

System location

see system operator

Total heating output

1000 kW

Individual heating outputs, (smallest individual heating output)

800 kW (200 kW)

System volume

10 m3

Specific system volume

10 000 : 200 kW

Maximum quantity of filling and make-up water

3 · 10 000 = 30 000

Materials on the heating-water side

unalloyed steel, copper, brass, oxygen tight plastic piping

On-site drinking water quality

according to drinking water analysis of the water supplier

10 000

• total quantity of alkaline earths (total hardness)

(1,8…2,0) mol/m3

• pH value

7,3 to 7,7

• electrical conductivity

(580 to 625) µS/cm

50 /kW

(10,1 °dH to 11,2 °dH)

Intended mode of operation

containing salt

Requirements applicable to filling and make-up water

according to Table 1 VDI 2035 Part 1

• total quantity of alkaline earths (total hardness) Requirements applicable to heating water

< 0,05 mol/m³

(< 0,3 °dH)

according to Table 1 VDI 2035 Part 1

• total quantity of alkaline earths (total hardness)

< 0,05 mol/m³

• pH value

8,2 10,0

• electrical conductivity

< 1500 µS/cm

(< 0,3 °dH)

Type of water conditioning

water softening system using ion exchange process

Sampling point for heating water

sampling cock on the boiler return upstream of mixer for the 200 kW boiler

Date, planner’s signature

24/02/2018,

Koch

– 61 –

– 62 –

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

Inbetriebnahme- und Betriebsdaten Datum

Zählerstand

in m3

Gesamte Summe pH-Wert ElektriFüllwasErdalkalien sche sermenge (Gesamthärte) Leitfähigkeit in m3

in mol/m3 (°dH)

Aussehen

Bemerkungen

Unterschrift

Enthärtung erforderlich

Koch

in µS/cm

Richtwerte aus den Planungsdaten

24.02.2018

< 30

< 0,05 (< 0,3)

8,2 bis 10,0

< 1500

klar, frei von sedimen tierenden Stoffen

Inbetriebnahme Anlage gespült, z.B. nach DIN EN 14336, VDI 4708 Blatt 2

ja

Wasseraufbereitung

Heizwasser füllen und ergänzen nur über Enthärtungs anlage

05.05.2018

3,139

08.05.2018

13,484

10,345

0,03

23.04.2019

13,587

10,448

0,03

17.10.2019

14,614

11,475

0,03

Zählerstand vor Erst befüllung

Koch

670

klar, farblos, ohne Boden satz

Zählerstand nach Erst befüllung

Koch

8,5

636

klar, farblos, ohne Boden satz

Wartung

Koch

8,4

630

klar, farblos, ohne Boden satz

Anlagenerwei terung durch Pufferspeicher

Koch

Betrieb

Anmerkung: Eine korrekte Druckhaltung nach VDI 4708 Blatt 1 ist zur Vermeidung von Korrosionsschäden grundlegend. Eine entsprechende Dokumentation gemäß VDI 4708 Blatt 1 im Anlagenbuch ist ebenfalls unerlässlich.

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

– 63 –

Commissioning and operating data Date

Meter reading

Total quantity of filling water

in m3

in m3

Total quantity of alkaline earths (total hardness) in mol/m3 (°dH)

pH value

< 0,05 (< 0,3)

8,2 to 10,0

Electrical conductivity

Appearance

Comments

Signature

softening required

Koch

in µS/cm

Guide values from the planning data

24/02/2018

< 30

< 1500

clear, free of sedimenting substances

Commissioning System flushed, for example, according to DIN EN 14336, VDI 4708 Part 2

yes

Water conditioning

fill with heating water and make up only via softening system

05/05/2018

3139

08/05/2018

13,484

10,345

0,03

23/04/2019

13,587

10,448

0,03

17/10/2019

14,614

11,475

0,03

meter reading before first filling

Koch

670

clear, colour less, without sediment

meter reading after first filling

Koch

8,5

636

clear, colour less, without sediment

maintenance

Koch

8,4

630

clear, colour less, without sediment

plant expan sion by buffer vessel

Koch

Operation

Note: Correct pressure maintenance according to VDI 4708 Part 1 is fundamental if corrosion damage is to be prevented. A corre sponding documentation in accordance with VDI 4708 Part 1in the system book is also essential.

– 64 –

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

Anhang C

Wasseranalyse nach DIN 50930-6

Parameter

Einheit 1

Temperatur

°C

pH-Wert

Einheit 2

–

–

S/cm

mS/cm

Calcium

mol/m3

g/m3

Magnesium

mol/m3

g/m3

Summe Erdalkalien

mol/m3

Gesamthärte

mol/m3

Basekapazität bis pH 8,2 (KB8,2)

mol/m3

Säurekapazität bis pH 4,3 (KS4,3)

mol/m3

Carbonathärte

mol/m3

°dH

Chlorid

mol/m

3

g/m3

Nitrat

mol/m3

g/m3

Sulfat

mol/m

3

g/m3

Phosphat (als P)

mol/m3

g/m3

Silikat (als Si)

mol/m3

g/m3

Aluminium

mol/m3

g/m3

Elektrische Leitfähigkeit

Gesamter gebundener organischer Kohlenstoff (TOC)

Annex C

°dH

g/m3

Water analysis according to DIN 50930-6

Parameter

Unit 1

Temperature

°C

pH value

–

Electrical conductivity

Unit 2 –

S/cm

S/cm

Calcium

mol/m3

g/m3

Magnesium

mol/m3

g/m3

Total quantity of alkaline earths

mol/m3

Total hardness

mol/m3

°dH

3

Base capacity up to pH 8,2 (KB8,2)

mol/m

Acid capacity up to pH 4,3 (KS4,3)

mol/m3

Carbonate hardness

mol/m3

°dH

Chloride

mol/m3

g/m3

Nitrate

mol/m3

g/m3

Sulphate

mol/m3

g/m3

Phosphate (as P)

mol/m3

g/m3

Silicate (as Si)

mol/m3

g/m3

Aluminium

mol/m3

g/m3

Total organic carbon (TOC)

g/m3

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 Anhang D

Wasserchemische Berechnungen Gleichung (D1) und Gleichung (D2) zeigen die Umrechnungen zwischen der Stoffmenge „Summe Erdalkalien“ und dem Härtegrad. Tabelle D1 stellt den Stoffumsatz und die relative Molekülmasse dar, Tabelle D2 präsentiert eine Übersicht zur Calcium- und Erdalkalicarbonatbildung.

1

mol Summe Erdalkalien =5,6 °dH m³

1°dH = 0,1786

mol Summe Erdalkalien m³

Annex D

– 65 –

Hydrochemical calculations

Equation (D1) and Equation (D2) show the conversions between the substance quantity “Total quantity of alkaline earths” and the degree of hardness. Table D1 shows the substance conversion and relative molecular mass, while Table D2 presents an overview of calcium and alkaline earth carbonate formation. mol total quantity of alkaline earths = 5,6 °dH m³

(D1)

1

(D2)

1 dH = 0,1786

(D1)

mol total quantity of alkaline earths (D2) m³

Tabelle D1. Steinbildung – Stoffumsatz in Mol und relative Molekülmasse in g/mol / Table D1. Scale formation – Substance conversion, in moles, and relative molecular mass, in g/mol Ca2+

+

2 HCO3–

CaCO3

+

CO2

+

H2O

mol

1

2

1

1

1

g/mol

40

61

100

44

18

Tabelle D2. Calcium- und Erdalkalicarbonatbildung / Table D2. Calcium and alkaline earth carbonate formation m(CaCO3)s a) in g/m3

Analysierte Parameter / Analysed parameters

m(MCO3)s b) in g/m3

Summe Erdalkalien / Total quantity of alkaline earths

Mg2+ + Ca2+

1 mol/m3

100

100

Gesamthärte / Total hardness

Mg2+ + Ca2+

1 mol/m3

100

100

1 °dH

17,86

17,86

Calcium

Ca2+ HCO3

Carbonathärte / Carbonate hardness

an HCO3– gebundenes / bound to HCO3– (Mg2+ + Ca2+)

b)

100

3

50

50

1 mol/m3

100

100

1 °dH

17,86

17,86

1 –

Säurekapazität KS4,3 / Acid capacity KS4,3

a)

mol/m3

1 mol/m

m(CaCO3)s spezifische Menge des maximal abscheidbaren Calciumcarbonats / specific quantity of the maximum precipitable calcium carbonate m(MCO3)s spezifische Menge des maximal abscheidbaren Erdalkalicarbonats / specific quantity of the maximum precipitable alkaline earth carbonate

– 66 –

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

Anhang E

Beispiel für die Ermittlung eines Anforderungswerts „Summe Erdalkalien“ aus der linearen Interpolation zwischen den Maximalleistungen der Leistungsklassen gemäß Tabelle 1 in Abschnitt 7 Für die lineare Interpolation zwischen zwei gegebenen Datenpunkten (x1 | y1) und (x2 | y2) gilt:

f ( x) = y1

x2 x x x1 + y2 x2 x1 x2 x1

Dabei ist x Heizleistung in kW y Summe Erdalkalien in mol/m3 Beispielrechnung Der Anforderungswert „Summe Erdalkalien“ für eine 80-kW-Anlage mit Umlaufwasserheizer und spezifischem Anlagevolumen 20 /kW soll ermittelt werden. Die Interpolation ist also zwischen folgenden Wertepaaren der Gesamtheizleistungen und der zugehörigen Werte „Summe Erdalkalien“ durchzuführen: (50 kW | 3,0 mol/m3) und (200 kW | 2,0 mol/m3) Damit ergibt sich:

f (80 kW) = 3, 0 mol/m

3

200 kW 80 kW 200 kW 50 kW

+ 2, 0 mol/m

3

80 kW 50 kW 200 kW 50 kW

= 2, 8 mol/m

3

Der durch Interpolation ermittelte Anforderungswert „Summe Erdalkalien“ für die 80-kW-Anlage ergibt sich zu 2,8 mol/m3. Anmerkung: Die Wertepaare (50 kW | 3,0 mol/m3) und (200 kW | 2,0 mol/m3) können auch bei Wärmeerzeugern mit spezifischem

Wasserinhalt werden.

0,3 /kW und spezifischem Anlagevolumen

20 /kW zur Interpolation zwischen 50 kW und 200 kW verwendet

Annex E

Example of determining a specification value “Total quantity of alkaline earths” from linear interpolation between the maximum performances of the performance classes according to Table 1 in Section 7 For linear interpolation between two given data points (x1 | y1) and (x2 | y2) the following applies:

f ( x) = y1

x2 x x x1 + y2 x2 x1 x2 x1

where x heating output, in kW y total quantity of alkaline earths, in mol/m3 Calculation example The specification value “total quantity of alkaline earths” is to be determined for an 80-kW system with circulating water heater and a specific system volume 20 /kW. The interpolation must therefore be carried out between the following value pairs of the total heating outputs and the associated values for “total quantity of alkaline earths”: (50 kW | 3,0 mol/m3) and (200 kW | 2,0 mol/m3) This yields:

f (80 kW) = 3, 0 mol/m

3

200 kW 80 kW 200 kW 50 kW

+ 2, 0 mol/m

3

80 kW 50 kW 200 kW 50 kW

= 2,8 mol/m

3

The specification value “total quantity of alkaline earths” determined by interpolation for the 80-kW system is 2,8 mol/m3. Note: Even in the case of heat generators with a specific water content 0,3 /kW and a specific system volume 20 /kW, the value pairs (50 kW | 3,0 mol/m3) and (200 kW | 2,0 mol/m3) can be used for interpolation between 50 kW and 200 kW.

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 Anhang F

– 67 –

Steinbildung – Grundlagen und Beispiele für die Berechnung von Sonderfällen

F1 Grundlagen

Ursache für die Steinbildung ist die Reaktion von Calcium- und Hydrogencarbonat-Ionen zu unlöslichem Calciumcarbonat. Bei äquivalenter Konzentration an Calcium- und Hydrogencarbonat-Ionen ergibt sich die maximal abscheidbare, auf ein Anlagenvolumen von 1 m3 bezogene spezifische Menge m(CaCO3)s:

Calcium m (CaCO3 )s = 100 3 g m mol m 3

(F1)

Exakt gilt Gleichung (F1), wenn die Konzentration an Calciumionen (Calcium) in der Summe Erdalkalien der Konzentration an Hydrogencarbonat-Ionen (Karbonathärte = 0,5 · Säurekapazität) entspricht und folgende Bedingung erfüllt ist: Calcium = Karbonathärte = 0,5 KS4,3 (F2) Die Gesamthärte (Summe Erdalkalien) ist definiert: Gesamthärte Summe Erdalkalien c(Ca 2+ ) c(Mg 2+ ) (F3) = = = mol m 3 mol m 3 mol m 3 mol m 3 In natürlichen Wässern ist der Anteil der Magnesiumionen an der Summe Erdalkalien gering. Unter der Annahme Summe Erdalkalien = Karbonathärte (F4) wurden die Richtwerte für das Füll- und Ergänzungswasser nach Tabelle 1 in Abschnitt 7 festgelegt. F2 Beispiel Teilstromaufbereitung

Summe Erdalkalien Trinkwasser Summe Erdalkalien vollenthärtetes Wasser

5,12 mol/m3 0,02 mol/m3

Fragestellung: Zu welchem Anteil muss das Wasser mindestens mit vollenthärtetem Wasser verschnitten werden, damit der Richtwert für das Füll- und Ergänzungswasser der Gruppe Gesamtheizleistung > 50 kW bis 200 kW und spezifischen Anlagenvolumen 20 /kW eingehalten wird? Die Anforderung für diese Gruppe ist nach Tabelle 1 in Abschnitt 7: Summe Erdalkalien 2,0 mol/m3 Der Anteil

(%) an vollenthärtetem Wasser ist nach folgender Formel zu berechnen: B A 100 = B C

(F5)

Dabei ist Anteil an vollenthärtetem Wasser A Summe Erdalkalien nach Tabelle 1 für das Füll- und Ergänzungswasser B Summe Erdalkalien des nicht enthärteten Wassers C Summe Erdalkalien des vollenthärteten Wassers Der Anteil

(%) an vollenthärtetem Wasser ist nach Gleichung (F5):

=

5,12 2,00 100 = 61 % 5,12 0,02

Das Wasser muss mindestens mit 61 % vollenthärtetem Wasser verschnitten werden, damit der Richtwert für das Füll- und Ergänzungswasser der Gruppe Gesamtheizleistung > 50 kW bis 200 kW bei einem spezifischen Anlagenvolumen 20 /kW eingehalten wird.

– 68 –

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

Annex F cases

Scale formation – Fundamentals and examples of the calculation of special

F1 Fundamentals

The cause of the scale formation is the reaction of calcium and hydrogen carbonate ions to insoluble calcium carbonate. With an equivalent concentration of calcium and hydrogen carbonate ions, the maximum depositable specific quantity m(CaCO3)s in relation to a system volume of 1 m3 is:

m (CaCO3 )s Calcium = 100 3 g m mol m 3

(F1)

Equation (F1) applies exactly when the concentration of calcium ions (calcium) in the total quantity of alkaline earths corresponds to the concentration of hydrogen carbonate ions (carbonate hardness = 0,5 · acid capacity) and the following condition is met: calcium = carbonate hardness = 0,5 KS4,3 (F2) The total hardness (total quantity of alkaline earths) is defined thus: total hardness total quantity of alkaline earths c(Ca 2+ ) c(Mg 2+ ) (F3) = = = mol m 3 mol m 3 mol m 3 mol m 3 In natural waters, the proportion of magnesium ions in the total quantity of alkaline earths is low. Under the assumption total quantity of alkaline earths= carbonate hardness (F4) the guide values for the filling and make-up water were determined according to Table 1 in Section 7. F2 Example partial flow conditioning

Total alkaline earths drinking water Total alkaline earths fully softened water Question:

5,12 mol/m3 0,02 mol/m3

What is the minimum proportion of water that must be mixed with fully softened water in order to comply with the guide value for the filling and make-up water of the group total heating capacity > 50 kW to 200 kW and specific system volume 20 /kW?

The requirement for this group is according to Table 1 in Section 7: Total alkaline earths 2,0 mol/m3 The proportion (%) of fully softened water is calculated according to the following formula: B A 100 = B C

(F5)

where proportion of fully softened water A total quantity of alkaline earths according to Table 1 for the filling and make-up water B total quantity of alkaline earths in the non-softened water C total quantity of alkaline earths in the fully softened water The proportion (%) of fully softened water is according to Equation (F5):

=

5,12 2,00 100 = 61 % 5,12 0,02

The water must be mixed with at least 61 % fully softened water so that the guide value for the filling and make-up water of the group total heating capacity > 50 kW to 200 kW with a specific system volume 20 /kW is maintained.

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

– 69 –

Anhang G Löslichkeitsgrenzen nach Henry Basis der Berechnungen sind die technischen Löslichkeitskoeffizienten aus [1]. Tabelle G1 zeigt Grenzwerte für die Diffusion, Tabelle G2 und Tabelle G3 geben Grenzwerte beim Einschluss von Luftpolstern an. Tabelle G1. Grenzwerte für Diffusion – O2-Gehalt im Wasser bei Gleichgewicht von Wasser mit wasserdampfgesättigter Umgebungsluft in mg/ Luftdruck barabsolut

Temperatur in °C 10

20

30

40

50

60

70

0,95

10,6

8,5

1,0

11,1

8,9

7,0

6,0

5,2

4,4

3,5

2,6

1,3

7,4

6,4

5,5

4,7

3,8

2,8

1,6

1,05

11,7

9,4

7,8

6,7

5,8

5,0

4,1

3,1

1,9

80

90

Tabelle G2. Grenzwerte beim Einschluss von Luftpolstern – O2-Gehalt im Wasser bei Gleichgewicht von Wasser mit wasserdampfgesättigter Luft unter Systemdruck p in mg/ Druck

Temperatur in °C

barabsolut

bar(Ü)

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1

0

11,1

8,9

7,4

6,4

5,5

4,7

3,8

2,8

1,6

2

1

22,4

18,1

15,2

13,2

11,8

10,5

9,4

8,2

7,0

3

2

33,6

27,2

23,0

20,1

18,1

16,4

14,9

13,6

12,5

4

3

44,8

36,4

30,7

27,0

24,3

22,3

20,5

19,0

17,9

5

4

56,2

45,5

38,5

33,9

30,6

28,1

26,1

24,4

23,3

6

5

67,4

54,7

46,3

40,7

36,9

34,0

31,6

29,8

28,8

Tabelle G3. Grenzwerte beim Einschluss von Luftpolstern – N2-Gehalt im Wasser bei Gleichgewicht von Wasser mit wasserdampfgesättigter Luft unter Systemdruck p in mg/ Druck

Temperatur in °C

barabsolut

bar(Ü)

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1

0

17,8

14,8

12,6

11,0

9,7

8,4

7,0

5,3

3,0

2

1

35,9

29,9

25,7

22,8

20,7

19,0

17,3

15,4

13,1

3

2

54,0

45,0

38,9

34,7

31,8

29,5

27,5

25,4

23,2

4

3

72,0

60,1

52,0

46,6

42,8

40,0

37,7

35,5

33,3

5

4

90,1

75,2

65,2

58,4

53,9

50,6

47,9

45,6

43,4

6

5

108,1

90,3

78,3

70,3

64,9

61,1

58,2

55,7

53,6

– 70 –

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

Annex G Solubility limits according to Henry’s Law The calculations are based on the technical solubility coefficients in [1]. Table G1 shows limit values for diffusion, Table G2 and Table G3 give limit values in the case of inclusion of air cushions. Table G1. Limit values for diffusion – O2 content in water at equilibrium of water with air saturated with water vapour, in mg/ Air pressure

Temperature in °C

barabsolute

10

20

30

40

50

60

70

0,95

10,6

8,5

1,0

11,1

8,9

7,0

6,0

5,2

4,4

3,5

2,6

1,3

7,4

6,4

5,5

4,7

3,8

2,8

1,6

1,05

11,7

9,4

7,8

6,7

5,8

5,0

4,1

3,1

1,9

80

90

Table G2. Limit values in the case of inclusion of air cushions – O2 content in water at equilibrium of water with air saturated with water vapour under system pressure p, in mg/ Pressure

Temperature in °C

barabsolute

bar(g)

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1

0

11,1

8,9

7,4

6,4

5,5

4,7

3,8

2,8

1,6

2

1

22,4

18,1

15,2

13,2

11,8

10,5

9,4

8,2

7,0

3

2

33,6

27,2

23,0

20,1

18,1

16,4

14,9

13,6

12,5

4

3

44,8

36,4

30,7

27,0

24,3

22,3

20,5

19,0

17,9

5

4

56,2

45,5

38,5

33,9

30,6

28,1

26,1

24,4

23,3

6

5

67,4

54,7

46,3

40,7

36,9

34,0

31,6

29,8

28,8

Table G3. Limit values in the case of inclusion of air cushions – N2 content in water at equilibrium of water with air saturated with water vapour under system pressure p, in mg/ Pressure

Temperature in °C

barabsolute

bar(g)

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1

0

17,8

14,8

12,6

11,0

9,7

8,4

7,0

5,3

3,0

2

1

35,9

29,9

25,7

22,8

20,7

19,0

17,3

15,4

13,1

3

2

54,0

45,0

38,9

34,7

31,8

29,5

27,5

25,4

23,2

4

3

72,0

60,1

52,0

46,6

42,8

40,0

37,7

35,5

33,3

5

4

90,1

75,2

65,2

58,4

53,9

50,6

47,9

45,6

43,4

6

5

108,1

90,3

78,3

70,3

64,9

61,1

58,2

55,7

53,6

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

– 71 –

Anhang H

Korrosionstechnisch relevante Anforderungen an die Arten der Druckhaltung Im Folgenden werden die korrosionstechnisch relevanten Anforderungen an die verschiedenen Arten der Druckhaltung beschrieben. Weitere Details für Druckhaltungen, z.B. Funktionen, Auslegung Einsatzempfehlungen, sind den Regeln der Technik (z.B. VDI 4708 Blatt 1) zu entnehmen.

Corrosion-relevant requirements applicable to the types of pressure maintenance Corrosion-relevant requirements applicable to the various types of pressure maintenance are described below. Further details regarding pressure maintenance systems, for example, functions, design, recommendations for use, can be found in the rules of technology (for example, VDI 4708 Part 1).

Membranausdehnungsgefäß (MAG)

Membrane expansion vessel

In kleinen und mittleren Warmwasser-Heizungsanlagen kommt überwiegend die statische Druckhaltung mittels MAG zum Einsatz. Beim MAG trennt eine Membran den vorzugsweise mit einem geeigneten Inertgas (z.B. Stickstoff) gefüllten Gasraum von der Wasserseite (siehe Bild H1). Die Membran verhindert weitgehend den Übergang des Gases in das Heizwasser. Bei korrekter Druckhaltefunktion ist der Einfluss des MAG selbst auf die Korrosion vernachlässigbar gering.

In small and medium-sized hot-water heating systems, static pressure maintenance using membrane expansion vessels is predominantly employed. In the membrane expansion vessel, a membrane separates the gas space, preferably filled with a suitable inert gas (such as nitrogen), from the water side (see Figure H1). The membrane largely prevents the transition of the gas into the heating water. When the pressure maintenance function is working correctly, the influence of the membrane expansion vessel itself on the corrosion will be negligible.

Bild H1. Prinzipaufbau eines Membranausdehnungsgefäßes mit Halbmembran (links) und mit Vollmembran (rechts)

Figure H1. Basic structure of a membrane expansion vessel with half membrane (left) and with full membrane (right)

1 2 3 4 5

Gasfüllventil Gasraum Membran Wasserraum wasserseitiger Anschluss mit Absperrarmatur

Annex H

1 2 3 4 5

gas filler valve gas chamber membrane water chamber water-side connection with shut-off valve

Pumpendruckhaltung

Pump pressure maintenance

Bei der Pumpendruckhaltung öffnen bei Druckanstieg (Aufheizen) die wasserseitigen Überströmventile und lassen Heizwasser in die drucklosen Ausdehnungsgefäße abströmen. Bei Druckabfall (Abkühlung) schalten die Druckhaltepumpen zu, um fehlendes Wasservolumen von den drucklosen Ausdehnungsgefäßen in die Anlage zu fördern.

In pump pressure maintenance, when there is a rise in pressure (heating up) the water-side overflow valves open and allow heating water to flow out into the unpressurized expansion vessels. In case of a pressure drop (cooling), the pressure maintenance pumps switch on in order to deliver the missing water volume into the system from the unpressurised expansion vessels. By means of pump pressure maintenance systems with open expansion vessels (for example, without membrane), oxygen in the air is introduced via the

Durch Pumpendruckhaltungen mit offenen Ausdehnungsgefäßen (z.B. ohne Membran) wird Sauerstoff der Luft über die Wasseroberfläche einge-

– 72 –

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

Bei Pumpendruckhaltungen mit Ausdehnungsgefäßen mit geeigneter Membran (z.B. Butyl-Kautschuk) ist der Sauerstoffeintrag vernachlässigbar gering (Bild H2).

water surface, which leads to a risk of corrosion for the connected system. It is particularly critical if, with this pressure maintenance system, heating water for atmospheric deaeration is routed at regular intervals via the vessel, which open as far as corrosion is concerned. The heating water which contains virtually no oxygen there re-enriches itself with oxygen from the ambient air. Corrosion in the connected system is then almost inevitable. This type of system must be rejected from a corrosion engineering point of view. Even expansion vessels, which intermittently allow air to be sucked in via vacuum breakers, solenoid valves, air venting devices without ventilation protection and the like or which allow contact with air, are from a corrosion engineering point of view open expansion vessels and therefore also to be rejected. In the case of pump pressure maintenance systems with expansion vessels having a suitable membrane (for example, butyl rubber), oxygen ingress will be negligible (Figure H2).

Bild H2. Prinzipschaltbild der Pumpendruckhaltung mit Ausdehnungsgefäß mit Membran (Quelle: VDI 4708 Blatt 1)

Figure H2. Schematic diagram of pump pressure maintenance system with expansion vessel with membrane (source: VDI 4708 Part 1)

tragen, wodurch es zu einer Korrosionsgefährdung für die angeschlossene Anlage kommt. Besonders kritisch ist es, wenn bei dieser Druckhaltung Heizwasser zur atmosphärischen Entgasung in regelmäßigen Abständen über das korrosionstechnisch offene Gefäß geführt wird. Das nahezu sauerstofffreie Heizwasser reichert sich dort erneut mit Sauerstoff aus der Umgebungsluft an. Korrosion in der angeschlossenen Anlage ist dann nahezu unvermeidbar. Diese Anlagenart ist aus korrosionstechnischer Sicht abzulehnen. Auch Ausdehnungsgefäße, die intermittierend über Vakuumbrecher, Magnetventile, Entlüfter ohne Belüftungsschutz u.Ä. das Einsaugen von Luft oder den Kontakt mit Luft zulassen, sind im korrosionstechnischen Sinne offene Ausdehnungsgefäße und deshalb ebenfalls abzulehnen.

PIC Druckmessung, Anzeige und Steuerung LIC Füllstand (Niveau, Inhalt), Anzeige und Steuerung

PIC pressure measurement, display, and control LIC fill level (level, content), display, and control

Bei allen Pumpendruckhaltungen mit integrierter Entgasungsfunktion ist Luftzutritt über die Gasausschubeinrichtung (Entlüfter mit Belüftungsschutz o.Ä.) zu vermeiden.

In the case of all pump pressure maintenance systems with an integrated deaeration function, the access of air via the gas outlet device (air venting device with ventilation protection or similar) is to be prevented.

Kompressordruckhaltung

Compressor pressure maintenance

Bei der Kompressordruckhaltung wird der Anlagendruck mittels Druckluft gehalten. Das Ausdehnungsgefäß steht unter Anlagendruck. Bei Druckanstieg (Aufheizen) öffnen die luftseitigen Überströmventile. Der Druck im Druckausdehnungsgefäß sinkt und Heizwasser kann in das

In compressor pressure maintenance, the system pressure is maintained by means of compressed air. The expansion vessel is under system pressure. When pressure rises (heating up), the air-side overflow valves open. The pressure in the pressure expansion vessel drops and heating water can flow

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

– 73 –

Gefäß abströmen. Bei Druckabfall (Abkühlung) schalten die Kompressoren zu. Der Druck im Druckausdehnungsgefäß steigt und fehlendes Wasservolumen wird aus dem Gefäß in die Anlage gefördert. Kompressordruckhaltungen mit Ausdehnungsgefäßen ohne Membran sind teilweise noch in Altanlagen in Betrieb. Diese Kompressordruckhaltungen stellen aufgrund des dauerhaften, direkten Lufteintrags eine sehr hohe Korrosionsgefährdung für die angeschlossene Anlage dar und sind für den Einsatz in Neuanlagen abzulehnen. Bei Kompressordruckhaltungen mit Membran im Ausdehnungsgefäß ist die Sauerstoffdichtheit der Membran (siehe Bild H3) noch mehr als bei allen anderen Arten der Druckhaltung von Bedeutung, da die Gefahr des Sauerstoffeintrags in das Heizwasser mit dem Anlagendruck steigt. Daher sind Membranen aus Butyl-Kautschuk oder mit vergleichbaren Permeabilitätseigenschaften zu verwenden.

out into the vessel. Pressure drop (cooling) causes the compressors to switch on. Pressure in the pressure expansion vessel increases and the missing water volume is pumped out of the vessel into the system. Compressor pressure maintenance systems with expansion vessels without a membrane are in some cases still in operation in old installations. Due to the permanent, direct entry of air, these compressor pressure maintenance systems pose a very high risk of corrosion for the connected system and must be rejected for use in new installations. In the case of compressor pressure maintenance systems with a membrane in the expansion vessel, the oxygen-tightness of the membrane (see Figure H3) is even more important than in all other types of pressure maintenance system, since the risk of oxygen entry into the heating water increases with the system pressure. For this reason, membranes made of butyl rubber or having comparable permeability properties should be used.

Bild H3. Prinzipschaltbild der Kompressordruckhaltung mit Ausdehnungsgefäß mit Membran (Quelle: VDI 4708 Blatt 1)

Figure H3. Schematic diagram of compressor pressure maintenance system with expansion vessel with membrane (source: VDI 4708 Part 1)

PIC Druckmessung, Anzeige und Steuerung LIC Füllstand (Niveau, Inhalt), Anzeige und Steuerung

PIC pressure measurement, display, and control LIC fill level (level, content), display, and control

Offenes, oben liegendes Ausdehnungsgefäß

Open, overhead expansion vessel

Offene, oben liegende Ausdehnungsgefäße sind aus korrosionstechnischer Sicht abzulehnen. Sie werden praktisch nur noch für WarmwasserHeizungsanlagen mit nicht schnell abschaltbaren Feuerungen eingesetzt. Die über das Ausdehnungsgefäß in das Heizwasser eingetragene Sauerstoffmenge ist besonders groß, wenn das Gefäß vom Heizwasser durchströmt wird. Für den Anschluss mit zwei Sicherheitsleitungen wird eine Schaltung nach Bild H4 empfohlen, bei der keine nennenswerte Zirkulation von Heizwasser durch das Ausdehnungsgefäß stattfindet.

Open, overhead expansion vessels are to be rejected from a corrosion point of view. They are practically only used for hot-water heating systems with furnaces that cannot be quickly switched off. The amount of oxygen introduced into the heating water via the expansion vessel is particularly large when the heating water flows through the vessel. For connection with two safety lines, a circuit arrangement according to Figure H4 is recommended in which there is no appreciable circulation of heating water through the expansion vessel.

– 74 –

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

Bild H4. Empfohlene Schaltung eines oben liegenden Ausdehnungsgefäßes SV Sicherheitsvorlauf SR Sicherheitsrücklauf

Figure H4. Circuit arrangement recommended for an overhead expansion vessel SV safety flow SR safety return

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 Anhang I

I1

Hinweise zu Messungen vor Ort – Elektrische Leitfähigkeit, pH-Wert und Summe Erdalkalien

Messung der elektrischen Leitfähigkeit

Die Messung erfolgt mit elektronischen Messgeräten mit Temperaturkompensation. Abhängig von der Temperatur des zu bewertenden Heizwassers ist ein Messgerät auszuwählen. Das Messgerät ist nach Herstellerangabe zu kalibrieren. Bei der Vorbereitung der Messung der elektrischen Leitfähigkeit ist zu berücksichtigen: • sauberes und ölfreies Probenahmegefäß • Festlegung des Orts der Probenahme (gut durchströmte Stelle im Heizungssystem, kein Stagnationswasser, nicht in der Nähe von Dosiermittelzugabe) • Beachtung der guten Zugänglichkeit des Probenahmeorts (Messung zeitnah nach Probenahme)

Annex I

I1

– 75 –

Information regarding on-site measurements – Electrical conductivity, pH value, and total quantity of alkaline earths

Measurement of electrical conductivity

Measurement is carried out with electronic measuring devices with temperature compensation. A measuring device must be selected on the basis of the temperature of the heating water that is to be evaluated. The measuring device must be calibrated according to the manufacturer’s instructions. In preparations for measurement of the electrical conductivity the following should be taken into account: • clean and oil-free sampling vessel • determination of the sampling location (somewhere in the heating system with a good throughflow, no stagnation water, not close to where dosing agents are added) • ensuring good access to the sampling location (measurement soon after sampling)

Anmerkung: Ein geeigneter Ort der Probenahme kann bei einem wandhängenden Gerät die Füll und Entleerungseinrich tung sein. Bei bodenstehenden Geräten oder Pufferspeichern ist darauf zu achten, dass die Probenahme nicht an Tiefpunk ten erfolgt.

Note: In the case of a wall mounted device the filling and emptying device may be a suitable location for sampling. In the case of floor standing devices or buffer vessels, care must be taken that sampling does not take place at low points.

Bei der Durchführung der Messung der elektrischen Leitfähigkeit ist zu berücksichtigen: • Das Stagnationswasser ist an der Probenahmestelle zu verwerfen. • Das Probenahmegefäß und die Sonde sind mit Heizmedium zu spülen. • Probenahme möglichst ohne Lufteintrag und ohne Verwirbelungen (z.B. eingetauchter Schlauch) • Die Messung hat unmittelbar nach der Probenahme bei der am Entnahmepunkt vorliegenden Heizwassertemperatur zu erfolgen.

When carrying out measurement of electrical conductivity the following should be taken into account: • Stagnation water at the sampling point must be discarded. • The sampling vessel and the probe are to be rinsed with heating medium. • if at all possible, sampling to be without any intake of air and without turbulence (for example, immersed hose) • Measurement shall be carried out immediately after sampling at the heating water temperature at the sampling point.

Anmerkung: maximal zulässige Einsatztemperatur der

Messgeräte beachten, gegebenenfalls ist ein Probenahme kühler erforderlich.

• Bei kombinierter Messung von elektrischer Leitfähigkeit und pH-Wert wird die elektrische Leitfähigkeit zuerst gemessen. • Die Schornsteinfegerschaltung ist für die Messung der elektrischen Leitfähigkeit nicht geeignet, da bis zum Erreichen der Messtemperatur der Abgasmessung keine Umwälzung erfolgt. Bei der Bewertung/Dokumentation der Ergebnisse im Anlagenbuch ist zu beachten: • Die Messwerte für die elektrische Leitfähigkeit beziehen sich für temperaturkompensierte Mess-

Note: Observe the maximum permissible operating tem

perature of the measuring instruments; a sampler cooler may be required.

• In the case of combined measurement of electrical conductivity and pH, electrical conductivity is measured first. • The chimney sweep circuit is not suitable for measuring the electrical conductivity, as no circulation takes place until the measuring temperature of the exhaust gas measurement is reached. When evaluating/documenting the results in the system book, note the following: • The measured values for electrical conductivity relate to a temperature of 25 °C for temperature-

– 76 –

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

geräte auf eine Temperatur von 25 °C. Werden nicht temperaturkompensierte Geräte verwendet, ist die Temperatur des Wassers bei der Messung zu dokumentieren. • Bei Einhaltung der zuvor genannten Bedingungen ist eine Abweichung von ±10 % bei der Bewertung der Ergebnisse zu berücksichtigen.

compensated measuring instruments. If measuring instruments are used which are not temperature-compensated, the temperature of the water during the measurement must be documented. • Provided the above conditions are met, a deviation of ±10 % should be taken into account when evaluating the results.

I2

I2

pH-Wert-Messung

pH value measurement

Die pH-Wert-Messung erfolgt mit elektronischen Messgeräten mit Temperaturkompensation. Abhängig von der Temperatur des zu bewertenden Heizwassers ist ein Messgerät auszuwählen. Das Messgerät ist mittels Zwei-Punkt-Messung (pH 7/10) zu kalibrieren.

The pH value is measured with electronic temperature-compensated measuring devices. A measuring device must be selected on the basis of the temperature of the heating water that is to be evaluated. The measuring device must be calibrated by means of two-point measurement (pH 7/10).

Anmerkung 1: Die Haltbarkeit der Messelektroden beträgt

etwa zwölf Monate. Eine defekte Messelektrode kann nicht mehr kalibriert werden. Die Elektrode darf nicht in voll ent salztem Wasser gelagert werden, da dies zu deren Zerstörung führt. Die vom Messgerätehersteller empfohlene Lagerlösung soll verwendet werden.

Note 1: The measuring electrodes last for about twelve months. A defective measuring electrode can no longer be calibrated. The electrode must not be stored in fully deminer alized water, as this will destroy it. The storage solution rec ommended by the measuring device manufacturer should be used.

Bei der Vorbereitung der pH-Wertmessung ist zu berücksichtigen: • Kalibrierung nicht länger als 14 Tage zurückliegend (ansonsten ist gegebenenfalls mit einer Verschiebung der Messwerte zu rechnen) • sauberes und ölfreies Probenahmegefäß • Festlegung des Orts der Probenahme (gut durchströmte Stelle im Heizungssystem, kein Stagnationswasser, nicht in der Nähe von Dosiermittelzugabe) • Beachtung der guten Zugänglichkeit des Probenahmeorts (Messung zeitnah nach Probenahme)

When preparing pH measurement, take the following into account: • Calibration should be more recent than 14 days before (otherwise a shift in measured values is to be expected). • clean and oil-free sampling vessel • determination of the sampling location (somewhere in the heating system with a good throughflow, no stagnation water, not close to where dosing agents are added) • ensuring good access to the sampling location (measurement soon after sampling)

Anmerkung 2: Ein geeigneter Ort der Probenahme kann bei

Note 2: In the case of a wall mounted device the filling and

einem wandhängenden Gerät die Füll und Entleerungseinrich tung sein. Bei bodenstehenden Geräten oder Pufferspeichern ist darauf zu achten, dass die Probenahme nicht an Tiefpunk ten erfolgt.

emptying device may be a suitable location for sampling. In the case of floor standing devices or buffer vessels, care must be taken that sampling does not take place at low points.

Bei der Durchführung der pH-Wertmessung ist zu berücksichtigen: • Stagnationswasser an der Probenahmestelle verwerfen. • Probenahmegefäß mit Heizmedium ausspülen • Probenahme möglichst ohne Lufteintrag und ohne Verwirbelungen (z.B. eingetauchter Schlauch) • Messung hat unmittelbar nach Probenahme bei der am Entnahmepunkt vorliegenden Heizwassertemperatur zu erfolgen. Verzögerungen können insbesondere bei entsalztem Wasser zu starken Verschiebungen des Messwerts (in den sauren Bereich) führen. Insbesondere die Abkühlung im Probenahmegefäß ist zu vermeiden.

When carrying out pH measurement, take the following into account: • Discard stagnation water at the sampling point. • Rinse the sampling vessel with heating medium. • if at all possible, sampling to be without any intake of air and without turbulence (for example, immersed hose) • Measurement shall be carried out immediately after sampling at the heating water temperature at the sampling point. Delays can lead to strong shifts in the measured value (into the acidic range), especially in the case of demineralized water. In particular, cooling in the sampling vessel is to be avoided.

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

– 77 –

Anmerkung 3: Maximal zulässige Einsatztemperatur der

Note 3: Observe the maximum permissible operating

Messgeräte beachten, gegebenenfalls ist ein Probenahme kühler erforderlich.

temperature of the measuring instruments; a sampler cool er may be required.

• Bei kombinierter Messung von elektrischer Leitfähigkeit und pH-Wert wird die elektrische Leitfähigkeit zuerst gemessen. • Die Schornsteinfegerschaltung ist für die pHWertmessung nicht geeignet, da bis zum Erreichen der Messtemperatur keine Umwälzung erfolgt. Bewertung/Dokumentation der Ergebnisse im Anlagenbuch: • Messwerte für den pH-Wert. Sie beziehen sich für temperaturkompensierte Messgeräte auf eine Temperatur von 25 °C. Werden nicht temperaturkompensierte Geräte verwendet, ist die Temperatur des Wassers bei der Messung zu dokumentieren. • Bei der Probenahme unter Feldbedingungen kann sich die Genauigkeit der Ergebnisse von pH-Wertmessungen verringern. Bei Einhaltung der zuvor genannten Bedingungen ist eine Abweichung von ±0,2 pH-Einheiten bei der Bewertung der Ergebnisse zu berücksichtigen.

• In the case of combined measurement of electrical conductivity and pH, electrical conductivity is measured first. • The chimney-sweep circuit is not suitable for pH measurement, since there is no circulation until the measuring temperature is reached. Evaluation/documentation of the results in the system book: • Measured pH values. These relate to a temperature of 25 °C for temperature-compensated measuring instruments. If measuring instruments are used which are not temperaturecompensated, the temperature of the water during the measurement must be documented. • Sampling under field conditions may reduce the accuracy of the results of pH measurements. Provided the above conditions are met, a deviation of ±0,2 pH units should be taken into account when evaluating the results.

Anmerkung 4: Bei der Bewertung der Ergebnisse der Probe

Note 4: When evaluating the results of sampling, the maxi

nahme kann der Messwert maximal 0,2 von den Richtwerten in Tabelle 1 in Abschnitt 7 abweichen z.B. erfüllt ein Mess wert für den pH Wert von 8,0 noch die Tabellenvorgabe mit pH 8,2.

mum value may deviate by no more than 0,2 from the guide values in Table 1 in Section 7 for example, a reading of 8,0 for the pH value still meets the table specification of pH 8,2.

I3

I3

Messung der Summe Erdalkalien (Gesamthärte)

Die Messung der Summe Erdalkalien kann vor Ort bis zu einem unteren Richtwert von 0,09 mol/m3 (0,5 °dH) einfach titrimetrisch mit Testkits erfolgen. Dabei wird zu einer definierten Menge an Heizungswasser ein Kombiprodukt, bestehend aus Indikator und Komplexbildner, zugetropft, bis ein Farbumschlag erfolgt. Ist die Einhaltung von Richtwerten < 0,09 mol/m3 nachzuweisen, sind die Erdalkalien vorzugsweise in einem analytischen Labor zu bestimmen. Die dort eingesetzten Verfahren (ICP, AAS) erlauben die störungsfreie und auch getrennte Bestimmung der beiden Erdalkalien Calcium und Magnesium (siehe Anhang F) mit sehr hoher Genauigkeit. Bei der Vorbereitung der Messung der Summe Erdalkalien sind zu berücksichtigen: • sauberes Probenahmegefäß • geeigneter Ort der Probenahme (gut durchströmte Stelle im Heizungssystem, kein Stagnationswasser, nicht in der Nähe von Dosiermittelzugaben)

Measurement of the total quantity of alkaline earths (total hardness)

The total quantity of alkaline earths can be measured on site up to a lower guide value of 0,09 mol/m3 (0,5 °dH) simply by titrimetry using test kits. Here a combination product consisting of an indicator and a complexing agent is added drop by drop to a defined quantity of heating water, until a colour change takes place. If compliance with guide values < 0,09 mol/m3 is to be demonstrated, the alkaline earths should preferably be determined in an analytical laboratory. The methods used there (ICP, AAS) permit a trouble-free and even a separate determination of the two alkaline earths calcium and magnesium (see Annex F), doing so with a very high accuracy. In preparations for measurement of the total quantity of alkaline earths the following should be taken into account: • clean sampling vessel • suitable sampling location (somewhere in the heating system with a good throughflow, no stagnation water, not close to where dosing agents are added)

– 78 –

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

Anmerkung 1: Ein geeigneter Ort der Probenahme kann

Note 1: In the case of a wall mounted device the filling

bei einem wandhängenden Gerät die Füll und Entlee rungseinrichtung sein. Bei bodenstehenden Geräten oder Pufferspeichern ist darauf zu achten, dass die Probenahme nicht an Tiefpunkten erfolgt.

and emptying device may be a suitable location for sam pling. In the case of floor standing devices or buffer ves sels, care must be taken that sampling does not take place at low points.

Bei der Durchführung der titrimetrischen Messung der Summe Erdalkalien sind zu berücksichtigen:

When carrying out titrimetric measurement of the total quantity of alkaline earths the following should be taken into account: • The expiry date of the titration solution must be observed. • Stagnation water at the sampling point must be discarded. • The heating water sample should be colourless. • The sampling/measuring vessel is to be rinsed with heating medium. • The measuring vessel is to be filled with heating water up to the 5 m mark. • The titration solution is to be added drop by drop until a colour change occurs, while being constantly stirred and keeping the dropping bottle vertical. • For the usual 5 m sample, the consumption of one drop of titration solution equals one degree of hardness (1 °dH) or 0,18 mol/m3 alkaline earths. • For hardnesses < 0,5 °dH, the determination of alkaline earths should take place in an analytical laboratory. If titrimetric determination of the total quantity of alkaline earths reveals a hardness of 0,5 °dH (no colour change after a single drop!), the requirement of < 0,3 °dH is then also fulfilled.

• Das Haltbarkeitsdatum der Titrierlösung ist zu beachten. • Das Stagnationswasser an der Probenahmestelle ist zu verwerfen. • Die Heizungswasserprobe soll farblos sein. • Das Probenahmegefäß/Messgefäß ist mit Heizmedium zu spülen. • Das Messgefäß ist bis zur Markierung 5 m mit Heizungswasser zu füllen. • Die Titrierlösung ist unter ständigem Vermischen tropfenweise zuzugeben, bis ein Farbumschlag erfolgt; dabei ist die Tropfenflasche senkrecht zu halten. • Bei der üblichen Vorlage von 5 m entspricht der Verbrauch von einem Tropfen Titrierlösung einem Grad Härte (1 °dH) oder 0,18 mol/m3 Erdalkalien. • Für Härten < 0,5 °dH soll die Bestimmung der Erdalkalien in einem analytischen Labor erfolgen. Zeigt die titrimetrische Bestimmung der Summe Erdalkalien eine Härte 0,5 °dH (kein Farbumschlag beim 1. Tropfen!) so gilt die Anforderung von < 0,3 °dH auch als erfüllt. Anmerkung 2: Begründung 1: Der Mg Anteil der Ge

Note 2: Rationale 1: The Mg content of the total hardness

samthärte (in Mol oder °dH) liegt im Schnitt bei etwa 25 % (siehe auch Anhang F). Begründung 2: Die Enthär tungspatronen entfernen bevorzugt Ca gegenüber Mg aus dem Füllwasser. Mg zählt nicht als Belagsbildner.

(in moles or °dH) on average is about 25 % (see also An nex F). Rationale 2: The water softening cartridges remove Ca from the filling water by preference to Mg. Mg is not classed as a scaling agent.

• Bei gefärbten Heizwässern (z.B. durch hohe gelöste Eisenkonzentration) muss die Bestimmung der Erdalkalien in einem analytischen Labor erfolgen. Bei der Bewertung/Dokumentation der Ergebnisse im Anlagenbuch ist zu beachten: • Bei Einhaltung der zuvor genannten Bedingungen ist eine Abweichung von ± 0,5 °dH bei der Bewertung der titrimetrisch bestimmten Ergebnisse zu berücksichtigen. • Sind höhere Genauigkeiten gefordert, ist ein analytisches Labor heranzuziehen.

• In the case of coloured heating waters (for example, due to a high concentration of dissolved iron), the determination of alkaline earths must be carried out in an analytical laboratory. When evaluating/documenting the results in the system book, note the following: • Provided the above conditions are met, a deviation of ± 0,5 °dH should be taken into account when evaluating results determined by titration. • If greater accuracies are required, an analytical laboratory should be used.

Anmerkung 3: Bei salzarmer Betriebsweise ist auch die

Note 3: In the case of low salt operation, the concentration of

Konzentration an Hydrogencarbonat (Carbonathärte), das über das Löslichkeitsprodukt signifikant in die Kalkabscheidekapa zität (siehe Anhang F und DIN 38404 10) eingeht, stark redu ziert. Resthärten < 1 °dH führen daher bei Leitfähigkeiten < 100 µS/cm zu keiner nennenswerten Steinbildung.

hydrogencarbonate (carbonate hardness), which significantly enters into the scale deposition output via the solubility prod uct (see Annex F and DIN 38404 10), is also greatly reduced. Residual hardnesses < 1 °dH therefore lead to no appreciable formation of scale at conductivities < 100 µS/cm.

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 Anhang J

Steinbildung in Trinkwassererwärmungsanlagen

Annex J

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Scale formation in drinkingwater heating systems

J1 Allgemeiner Hinweis

J1 General notice

Um perspektivisch alle Informationen zu Trinkwassererwärmungsanlagen vorzugsweise in den Normenreihen DIN 1988, DIN EN 806 sowie DIN EN 1717 vorzuhalten, sollen alle Informationen bezüglich Steinbildung ebenda aufgenommen werden. Erdalkali- und Hydrogencarbonationen gehören zu den natürlichen Bestandteilen des Trinkwassers. Bei normenkonformen Trinkwarmwasser-Austrittstemperaturen von bis zu 60 °C sind eine Calciumcarbonatabscheidung und damit eine Steinbildung in Trinkwassererwärmungsanlagen nicht vollständig zu vermeiden. Die im Folgenden aufgeführten Maßnahmen sind darauf ausgerichtet, die Auswirkungen der Steinbildung gering zu halten.

In order to keep in view all information about drinking-water heating systems preferably in the series of standards DIN 1988, DIN EN 806, and DIN EN 1717, all information regarding scale formation should be included there. Alkaline earth and bicarbonate ions are natural components of drinking water. At standardcompliant drinking-water outlet temperatures of up to 60 °C a calcium carbonate deposition and thus a scale formation in drinking-water heating systems cannot be completely avoided. The following measures are designed to minimize the effects of scale formation.

J2 Auswirkungen der Steinbildung in Trinkwassererwärmungsanlagen

J2 Effects of scale formation in drinking-water heating systems

Mit zunehmender Steinbildung kommt es zur Behinderung der Wärmeübertragung und zu unerwünschten Temperaturerhöhungen insbesondere an den Wärmeübertragerflächen. Dies hat je nach Bauart der Trinkwassererwärmer (Funktionsart und Beheizung) unterschiedliche Folgen: • Bei (nicht elektrisch) unmittelbar und mittelbar beheizten Anlagen tritt eine Abnahme der Wärmeleistung auf. • Bei (nicht elektrisch) unmittelbar beheizten Anlagen kommt es darüber hinaus zu einer Erhöhung der Abgastemperatur und damit zu einer Abnahme des Wirkungsgrads. Unter kritischen Bedingungen kann es außerdem zu Materialschäden durch Überhitzung kommen. • Bei elektrisch beheizten Trinkwassererwärmern nimmt zwar mit zunehmender Steinbildung die Wärmeleistung nicht ab, es kommt aber wegen der konstant bleibenden elektrischen Leistung zu erhöhter Temperatur an den Heizelementen. Dies kann zum Defekt der Heizelemente führen. • Bei Durchfluss-Trinkwassererwärmern kann es als Folge der Steinbildung zu einer Verringerung des Strömungsquerschnitts und damit zu einer Erhöhung des Strömungswiderstands kommen, was zu einer Durchflussreduzierung führt. Gleichzeitig ist durch die Steinbildung eine Verringerung des Wärmedurchgangs zu verzeichnen. Beide Effekte führen zu einer Abnahme der Wärmeleistung. Generell kann die Steinbildung dazu führen, dass die gewünschte Austrittstemperatur und/oder der Auslegungsvolumenstrom nicht mehr erreicht werden.

With increasing scale formation comes hindering of heat transfer and unwanted temperature increases, especially at the heat exchanger surfaces. Depending on the type of drinking-water heater (type of function and heating), this has different consequences: • In the case of (non-electric) directly and indirectly heated systems, a decrease in heating output occurs. • In the case of (non-electric) directly heated systems, there is also an increase in the exhaust gas temperature and thus a decrease in efficiency. In critical conditions, material damage may occur due to overheating. • With electrically heated drinking-water heaters, although heating output does not fall with increasing scale formation, due to the constant level of electrical output an elevated temperature is found at the heating elements. This can result in defective heating elements. • In the case of flow-through drinking-water heaters, the flow cross-section can be reduced as a consequence of scale formation and thereby increased flow resistance, leading to a reduction in flow. At the same time, a reduction in heat throughput due to scale formation is to be observed. Both effects lead to a decrease in heat output. In general, scale formation can lead to a failure to reach the desired outlet temperature and/or the design volume flow.

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VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

J3 Maßnahmen zur Vermeidung von Schäden durch Steinbildung in Trinkwassererwärmungsanlagen

J3 Measures for preventing damage in drinking-water heating systems due to scale formation

Maßnahmen zur Vermeidung schädlicher Steinbildung beinhalten die fachgerechte Anlagenplanung und Installation sowie den bestimmungsgemäßen Betrieb und die Instandhaltung. Insbesondere sind die Normenreihen DIN EN 806, DIN 1988 und die DIN EN 1717 zu beachten. Von Trinkwasser berührte Geräte, Bauteile und Werkstoffe müssen für die Verwendung in Trinkwässern geeignet sein, dies kann z.B. durch Zertifizierung nachgewiesen werden. Die Auswahl geeigneter Maßnahmen zur Vermeidung schädlicher Steinbildung hat unter Berücksichtigung • der Wasserbeschaffenheit, • der Betriebserfahrungen mit der örtlichen Wasserbeschaffenheit, • der im Trinkwasserkontakt eingesetzten Werkstoffe, • der installierten Bauteile und Apparate und deren Herstellervorgaben, • der vorgesehenen Betriebsbedingungen und • der Einhaltung des in § 6 (3) TrinkwV (Trinkwasserverordnung) geforderten Minimierungsgebots der Aufbereitungsstoffe und Desinfektionsverfahren nach § 11 TrinkwV

Measures for preventing damaging scale formation include professional system design and installation as well as proper operation and maintenance. In particular, the series of standards DIN EN 806, DIN 1988, and DIN EN 1717 must be observed. Appliances, components, and materials coming into contact with drinking water must be suitable for use in drinking water; this can be demonstrated by certification, for example. Suitable measures to prevent damaging scale formation must be selected taking into account • water quality, • operating experience with the local water quality, • materials used that come into contact with the drinking water, • installed components and apparatus and their manufacturer’s specifications, • the intended operating conditions, and • compliance with the minimization requirement applicable to treatment substances according to § 6 TrinkwV (Drinking Water Ordinance) and to disinfection processes according to § 11 TrinkwV.

zu erfolgen. Die Praxis zeigt, dass in Abhängigkeit von der Austrittstemperatur aus dem Trinkwassererwärmer TWW und der Summe Erdalkalien (Gesamthärte) des Trinkwassers die in Tabelle J1 beschriebene Neigung zur Steinbildung besteht. Um Schäden zu vermeiden, werden bei mittlerer oder hoher Neigung zur Steinbildung die in Tabelle J1 beschriebenen Maßnahmen empfohlen, wobei die Bauart des Trinkwassererwärmers bei der Maßnahmenauswahl zu berücksichtigen ist.

Practice has shown that the tendency for scale formation described in Table J1 is dependent on the outlet temperature from the drinking water heater TWW and on the total quantity of alkaline earths in the drinking water (total hardness). In order to prevent damage, the measures described in Table J1 are recommended when there is a medium or high tendency to scale formation, whereby the design of the drinking-water heater should be taken into account in the selection of measures.

Trinkwasserseitige Maßnahmen

Measures on the drinking-water side

Grundsätzlich gilt, dass das Wasser in Trinkwassererwärmungslagen seine Eigenschaft als Trinkwasser entsprechend der TrinkwV behalten muss. Die Behandlung von Trinkwasser aus der öffentlichen Wasserversorgung darf mit der Ausnahme der mechanischen Filterung gemäß Einhaltung des in § 6 (3) TrinkwV geforderten Minimierungsgebots nur in begründeten Fällen erfolgen und zur Be-

As a general rule, the water in drinking-water heating systems must retain its property as drinking water as defined in the Drinking Water Ordinance (TrinkwV). Drinking water from the public water supply may only be treated in justified cases, with the exception of mechanical filtering in compliance with the minimization requirement of § 6 (3) TrinkwV (Drinking Water Ordinance), and

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Tabelle J1. Empfehlungen zur Vermeidung schädlicher Steinbildung in Abhängigkeit von der Summe Erdalkalien und der Temperatur Summe Erdalkalien (Gesamthärte)

60 °C TWW (Neigung zur Steinbildung)

TWW > 60 °C (Neigung zur Steinbildung)

< 1,5 mmol/ (< 8,4 °dH)

keine Maßnahmen (gering)

keine Maßnahmen (gering)

1,5 bis < 2,5 mmol/ ( 8,4 °dH bis < 14 °dH)

keine Maßnahmen (gering)

Maßnahmen (mittel)

2,5 mmol/ ( 14 °dH)

Maßnahmen (mittel)

Maßnahmen (mittel/hoch)

Maßnahmenauswahl (Herstellerangaben berücksichtigen): a) regelmäßige Prüfung des Trinkwassererwärmers auf Steinbildung, gegebenenfalls Maßnahmen gemäß Punkt b oder Punkt c b) regelmäßige Entkalkung der Wärmeübertragerflächen des Trinkwassererwärmers c) Teilenthärtung oder Stabilisierung des Trinkwassers Anmerkung: Kurzzeitige Temperaturerhöhungen, z.B. Maßnahmen zur thermischen Desinfektion über 60 °C, bleiben unberücksich

tigt.

handlung des Trinkwassers dürfen nur solche Stoffe und Verfahren verwendet werden, die in der „Liste der Aufbereitungsstoffe und Desinfektionsverfahren gemäß § 11 Trinkwasserverordnung 2001“ des Umweltbundesamts aufgeführt sind.

only those substances and processes may be used for the treatment of drinking water which are included in the “List of conditioning substances and disinfection processes according to § 11 Drinking Water Ordinance 2001” of the German Federal Environment Agency.

Enthärtung Zur Enthärtung des Trinkwassers sind Ionenaustausch oder Umkehrosmose zugelassene Verfahren zur Vermeidung von Steinbildung. Ein voll enthärtetes Trinkwasser ist nicht zweckmäßig. Es wird empfohlen, dass das Wasser nach der Enthärtungsanlage durch Vermischen mit nicht enthärtetem Wasser auf einen Calciumgehalt von etwa 1,5 mol/m3 eingestellt wird.

Softening For softening drinking water, approved methods of preventing scale formation are ion exchange or reverse osmosis. A fully softened drinking water is not appropriate. It is recommended that downstream of the water softener the water be adjusted to a calcium content of about 1,5 mol/m3 by mixing with non-softened water.

Härtestabilisierung Im Trinkwasser darf die Härtestabilisierung ausschließlich mit den nach der TrinkwV („Liste der Aufbereitungsstoffe und Desinfektionsverfahren gemäß § 11 Trinkwasserverordnung 2001“) zugelassenen Polyphosphaten erfolgen.

Hardness stabilization In drinking water, hardness stabilization may only be carried out using polyphosphates approved in accordance with the German Drinking Water Ordinance (“List of conditioning substances and disinfection processes according to §11 Drinking Water Ordinance 2001”). Polyphosphates hinder the growth of scale but cannot prevent sludge formation. If for reasons of hygiene, a hot-water temperature at a permanent 60 °C must be ensured at the outlet of the drinkingwater heater, this will limit the usability of polyphosphates.

Polyphosphate behindern das Aufwachsen von Steinbelägen, können Schlammbildung aber nicht vermeiden. Ist durch Anforderungen der Hygiene am Austritt des Trinkwassererwärmers dauerhaft eine Warmwassertemperatur von 60 °C sicherzustellen, schränkt dies die Verwendbarkeit von Polyphosphaten ein. Polyphosphate können die Flächenkorrosion metallener Werkstoffe erhöhen und dadurch die Belastung des Trinkwassers mit Korrosionsprodukten begünstigen.

Polyphosphates can increase the general overall corrosion of metallic materials and thus promote the contamination of drinking water with corrosion products.

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VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

Table J1. Recommendations for preventing harmful scale formation (depending on the total quantity of alkaline earths and temperature) Total quantity of alkaline earths (total hardness)

60 °C TWW (propensity to scale formation)

TWW > 60 °C (propensity to scale formation)

< 1,5 mmol/ (< 8,4 °dH)

no action (low)

no action (low)

1,5 to < 2,5 mmol/ ( 8,4 °dH to < 14 °dH)

no action (low)

action to be taken (medium)

2,5 mmol/ ( 14 °dH)

action to be taken (medium)

action to be taken (medium/high)

Selection of measures (take into account manufacturer’s information): (a) regular examination of the drinking-water heater for scale formation, if necessary taking measures according to (b) or (c) (b) regular descaling of the heat transfer surfaces of the drinking-water heater (c) partial softening or stabilization of the drinking water Note: Short term temperature increases, such as measures for thermal disinfection above 60 °C, are not taken into account.

Die Anforderungen der TrinkwV sind einzuhalten. Die Wirksamkeit des Verfahrens ist nach DVGW W 512 nachzuweisen.

The requirements of the Drinking Water Ordinance (TrinkwV) are to be complied with. The effectiveness of the process must be demonstrated in accordance with DVGW W 512.

Physikalische Wasserbehandlung Geräte und Verfahren zur physikalischen Wasserbehandlung können nur dann zur Verminderung der Steinbildung eingesetzt werden, wenn sie DVGW W 510 erfüllen und ihre Wirksamkeit nach DVGW W 512 geprüft und auch nachgewiesen wurde (DVGW-Prüfzeichen).

Physical water treatment Equipment and methods for physical water treatment cannot be used to reduce scale formation unless they comply with DVGW W 510 and their effectiveness has been tested and demonstrated in accordance with DVGW W 512 (DVGW approval mark).

J4 Kathodische Steinbildung

J4 Cathodic scale formation

Eine spezielle Art der Steinbildung wird in Zusammenhang mit dem kathodischen Korrosionsschutz von beschichteten Trinkwasserspeicherbehältern (z.B. emailliert) beobachtet. Als Folge der an der Kathode ablaufenden Sauerstoffreduktion kommt es zur Kalkabscheidung an der Kathodenfläche. Schädlich ist die kathodische Steinbildung, wenn sie zum Zuwachsen von metallenen Bereichen an Anschlussstutzen führt. Erfahrungsgemäß kann durch konstruktive Maßnahmen (z.B. Anschlussbereich aus Kunststoff) die kathodische Steinbildung minimiert werden.

A special type of scale formation is observed in connection with the cathodic corrosion protection of coated drinking-water storage vessels (for example, enamelled vessels). As a result of the oxygen reduction taking place at the cathode, limescale is deposited on the cathode surface.

Anmerkung: Die Voraussetzung für die Ablagerungen ist, dass sich, konstruktiv bedingt, der Anschlussbereich im „Sichtbereich“ der Anode befindet und das Wasser Kupfer ionen enthält, die sich ebenfalls an der Kathode abscheiden. Der auf diese Weise elektrisch leitend werdende Belag kann dann bis zum Verschluss des Anschlussbereichs ständig wei terwachsen. Schädlich im Sinne dieser Richtlinie ist diese Art von Kalkabscheidung auch dann, wenn sie sich auf elektrisch mit dem Behälter kurzgeschlossenen Wärmeübertragungsflä chen aus Kupfer oder nicht rostendem Stahl bilden.

Note: The necessary condition for deposits is for the connec

This cathodic scale formation is damaging if it leads to the growth of metal areas on pipe unions. Experience has shown that cathodic scale formation can be minimized by constructive measures (for example, connection area made of plastic). tion area due to the design to be in the “field of view” of the anode and for the water to contain copper ions, which also deposit on the cathode. The coating which becomes electrical ly conductive in this way can then continue to grow continu ously until the connection area is closed off. This type of lime deposition will also be damaging within the meaning of this standard when it forms on copper or stainless steel heat transfer surfaces electrically short circuiting with the vessel.

VDI 2035 Blatt 1 / Part 1 Schrifttum / Bibliography Gesetze, Verordnungen, Verwaltungsvorschriften / Acts, ordinances, administrative regulations Verordnung über die Qualität von Wasser für den menschli chen Gebrauch (Trinkwasserverordnung TrinkwV) vom 10. März 2016 (BGBl I, 2016, Nr. 12, S. 459 491) Gesetz über die Umweltverträglichkeit von Wasch und Reini gungsmitteln (Wasch und Reinigungsmittelgesetz WRMG) vom 17. Juli 2013 (BGBl I, 2013, Nr. 41, S. 2538 2542)

Technische Regeln / Technical rules AGFW FW 510:2013 12 Anforderungen an das Kreislaufwas ser von Industrie und Fernwärmeheizanlagen sowie Hinweise für deren Betrieb (Requirements for circulation water in indus trial and district heating systems and recommendations for their operation). Frankfurt am Main: AGFW Projektgesellschaft für Rationalisierung, Information und Standardisierung DIN 1988 Technische Regeln für Trinkwasser Installationen (Codes of practice for drinking water installations). Berlin: Beuth Verlag DIN 4726:2017 10 Warmwasser Flächenheizungen und Heiz körperanbindungen; Kunststoffrohr und Verbundrohrleitungs systeme (Warm water surface heating systems and radiator connecting systems; Plastics piping systems and multilayer piping systems). Berlin: Beuth Verlag DIN 38404 10:2012 12 Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser , Abwasser und Schlammuntersuchung; Physikalische und physikalisch chemische Stoffkenngrößen (Gruppe C); Teil 10: Berechnung der Calcitsättigung eines Wassers (C 10) (German standard methods for the examination of water, waste water and sludge; Physical and physico chemical parameters (group C); Part 10: Calculation of the calcit saturation of water (C 10)). Berlin: Beuth Verlag DIN 50930 6:2013 10 Korrosion der Metalle; Korrosion metal lener Werkstoffe im Innern von Rohrleitungen, Behältern und Apparaten bei Korrosionsbelastung durch Wässer; Teil 6: Be wertungsverfahren und Anforderungen hinsichtlich der hygieni schen Eignung in Kontakt mit Trinkwasser (Corrosion of met als; Corrosion of metallic materials under corrosion load by water inside of pipes, tanks and apparatus; Part 6: Evaluation process and requirements regarding the hygienic suitability in contact with drinking water). Berlin: Beuth Verlag DIN EN 806 Technische Regeln für Trinkwasser Installationen (Specifications for installations inside buildings conveying water for human consumption). Berlin: Beuth Verlag DIN EN 1717:2011 08 Schutz des Trinkwassers vor Verun reinigungen in Trinkwasser Installationen und allgemeine Anforderungen an Sicherungseinrichtungen zur Verhütung von Trinkwasserverunreinigungen durch Rückfließen; Deut sche Fassung EN 1717:2000; Technische Regel des DVGW (Protection against pollution of potable water installations and general requirements of devices to prevent pollution by back flow; German version EN 1717:2000; Technical rule of the DVGW). Berlin: Beuth Verlag DIN EN 10088 Nichtrostende Stähle (Stainless steels). Berlin: Beuth Verlag DIN EN 12828:2014 07 Heizungsanlagen in Gebäuden; Pla nung von Warmwasser Heizungsanlagen; Deutsche Fassung EN 12828:2012+A1:2014 (Heating systems in buildings; Design for water based heating systems; German version EN 12828:2012+A1:2014). Berlin: Beuth Verlag DIN EN 14336:2005 01 Heizungsanlagen in Gebäuden; Instal lation und Abnahme der Warmwasser Heizungsanlagen; Deut

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sche Fassung EN 14336:2004 (Heating systems in buildings; Installation and commissioning of water based heating systems; German version EN 14336:2004). Berlin: Beuth Verlag DIN EN 14868:2005 11 Korrosionsschutz metallischer Werk stoffe; Leitfaden für die Ermittlung der Korrosionswahr scheinlichkeit in geschlossenen Wasser Zirkulationssystemen; Deutsche Fassung EN 14868:2005 (Protection of metallic materials against corrosion; Guidance on the assessment of corrosion likelihood in closed water circulation systems; German version EN 14868:2005). Berlin: Beuth Verlag DIN EN 16421:2015 05 Einfluss von Materialien auf Wasser für den menschlichen Gebrauch; Vermehrung von Mikroorganismen; Deutsche Fassung EN 16421:2014 (Influence of materials on water for human consumption; Enhancement of microbial growth (EMG); German version EN 16421:2014). Berlin: Beuth Verlag DIN EN ISO 8044:2015 12 Korrosion von Metallen und Legierungen; Grundbegriffe (ISO 8044:2015); Dreisprachige Fassung EN ISO 8044:2015 (Corrosion of metals and alloys; Basic terms and definitions (ISO 8044:2015); Trilingual ver sion EN ISO 8044:2015). Berlin: Beuth Verlag DVGW W 270:2007 11 Vermehrung von Mikroorganismen auf Werkstoffen für den Trinkwasserbereich; Prüfung und Bewertung (Microbial enhancement on materials to come into contact with drinking water; Testing and assessment). Berlin: Beuth Verlag DVGW W 510:2004 04 Kalkschutzgeräte zum Einsatz in Trink wasser Installationen; Anforderungen und Prüfungen. Berlin: Beuth Verlag DVGW W 512:1996 09 Verfahren zur Beurteilung der Wirk samkeit von Wasserbehandlungsanlagen zur Verminderung von Steinbildung (Testing procedure for the evaluation of the effec tiveness of water conditioning devices for the diminution of scaling). Berlin: Beuth Verlag TRGS 615:2007 05 Verwendungsbeschränkungen für Korrosi onsschutzmittel, bei deren Einsatz N Nitrosamine auftreten kön nen (Restrictions on the use of anticorrosion agents whose use can lead to the formation of N nitrosamines). Berlin: Beuth Verlag VDI 1000:2021 02 VDI Richtlinienarbeit; Grundsätze und Anleitungen (VDI Standardisation Work; Principles and pro cedures). Berlin: Beuth Verlag VDI 3810 Betreiben und Instandhalten von Gebäuden und gebäudetechnischen Anlagen (Operation and maintenance of buildings and building installations). Berlin: Beuth Verlag VDI 3822 Blatt 1.2:2017 12 Schadensanalyse; Schäden an Me tallprodukten durch Korrosion in wässrigen Medien (Failure analysis; Failures of metallic products caused by corrosion in aqueous media). Berlin: Beuth Verlag VDI 4700 Blatt 1:2015 10 Begriffe der Bau und Gebäude technik (Terminology of civil engineering and building ser vices). Berlin: Beuth Verlag VDI 4708 Blatt 1:2012 07 Druckhaltung, Entlüftung, Entga sung; Druckhaltung (Pressure maintenance, venting, deaera tion; Pressure maintenance). Berlin: Beuth Verlag VDI 4708 Blatt 2 Druckhaltung, Entlüftung, Entgasung; Entlüf tung und Entgasung (Pressure maintenance, venting, deaeration; Venting and deaeration). Berlin: Beuth Verlag (in Vorbereitung) VdTÜV MB TECH 1466:2014 01 Anforderungen an das Kreislaufwasser von Industrie und Fernwärmeheizanlagen sowie Hinweise für deren Betrieb. Köln: TÜV Media GmbH

Literatur / Literature [1]

D´Ans, J.; Lax, E.: Taschenbuch für Chemiker und Physiker, Band 3. 4. Auflage. Berlin, Heidelberg, New York: Springer Verlag, 1998

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VDI 2035 Blatt 1 / Part 1

Benennungsindex englisch – deutsch / Term index English – German Anmerkung: Vorzugsbenennungen sind fett gesetzt. / Note: Preferred terms are set in bold.

Englische Benennung / English term

Deutsche Vorzugsbenennung / German preferred term

alkalization buffering capacity circulating water heater conditioned heating water corrosion damage corrosion failure corrosion phenomenon damage caused by scale formation demineralization demineralization direct heating external leakage filling water flow temperature gas bubble gas cushion heat contracting heating output heating water hot-water heating system closed as regards corrosion hot-water heating system open as regards corrosion indirect heating internal leakage make-up water MIC microbially-influenced corrosion minimum pressure psys reference pressure replenishment salination self-alkalization softening system pressure total heating output treated heating water specific water content of a heat generator specific system volume scale formation total hardness total quantity of alkaline earths

Alkalisierung Pufferkapazität Umlaufwasserheizer aufbereitetes Heizwasser Korrosionsschaden Korrosionsversagen Korrosionserscheinung Schäden durch Steinbildung Absalzung Entsalzung unmittelbare Beheizung äußere Leckage Füllwasser Vorlauftemperatur Gasblase Gaspolster Wärmecontracting Heizleistung Heizwasser korrosionstechnisch geschlossene Warmwasser-Heizungsanlage korrosionstechnisch offene Warmwasser-Heizungsanlage mittelbare Beheizung innere Leckage Ergänzungswasser mikrobiell beeinflusste Korrosion mikrobiell beeinflusste Korrosion Mindestdruck Anlagendruck Anlagendruck Nachspeisung Aufsalzung Eigenalkalisierung Enthärtung Anlagendruck Gesamtheizleistung behandeltes Heizwasser spezifischer Wasserinhalt eines Wärmeerzeugers spezifisches Anlagenvolumen Steinbildung Summe Erdalkalien Summe Erdalkalien