Kohlendioxid ist im vom Versorger
gelieferten Wasser und kann durch
Diffusion (
Permeation) in den
Heizungskreislauf kommen. Es löst sich im
Wasser nicht wie z. B. Sauerstoff oder Stickstoff durch die Einflüsse von Druck und
Temperatur (
Henry-Gesetz).
Kohlendioxid löst sich im
Wasser und
reagiert chemisch mit dem
Wasser.
Reaktionsprodukte sind
- Hydrogencarbonate
- Carbonate (Eigen-Alkalisierung)
- Kohlensäure
Durch den
Kohlendioxid wird in der Regel der richtige
pH-Wert eingestellt.
Hydrogencarbonate zersetzen sich bei
Temperaturen
über 50 ° C.
Wenn ein
hartes Wasser enthärtet (Austausch Ca / Mg-Ionen gegen Natrium-Ionen) wird, stellt sich durch den
Zerfall der
Hydrogencarbonate die
versteckte Alkalität ein. Der
pH-Wert im
Heizungswasser steigt nach
2 bis
4 Wochen an.
So können sich z. B. aus 3,3 ° dH
Carbonathärte (100 mg / l NaHCO3
3) bis zu 63 mg / l Soda (Na
2CO
3) bilden. Dadurch kann der
pH-Wert auf Werte von teilweise
über 9 ansteigen, was eine
Gefahr für
Aluminiumwerkstoffe (
Wärmetauscher, Heizkörper) darstellen kann.
Wird ein
salzarmes Wasser (
VE-Wasser) über einen
Mischbett-Ionenaustauscher bzw. über eine
Umkehrosmose erzeugt, stellt der dann vorhandene Natriumhydrogen-Gehalt im Wasser nach einem Zeitraum von
2 bis
4 Wochen in der Regel den
richtigen pH-Wert im
Heizungswasser ein.
Die
natürlichen Reaktionen des
Kohlendioxids und seiner
Reaktionsprodukte ermöglichen, dass die Vorgaben der
VDI 2035 T2 eingehalten werden, wenn
salzarmes Wasser (
VE-Wasser) eingesetzt wird. Dies setzt eine Inbetriebnahme mit maximaler Betriebstemperatur (Vermeidung von Gasblasen und Gaspolstern) zur
vollständigen Entlüftung, eine
fachgerechte Druckhaltung und eine Minimierung der
CO2-Diffusion voraus. Deshalb sollte der
pH-Wert regelmäßig überprüft werden.
Erdwärmesonden werden meistens aus
PE-Rohren hergestellt. Aufgrund der guten Verarbeitbarkeit und Haltbarkeit wird dieses Material zum Bau von
Erdwärmesonden eingesetzt. Diese Rohrart hat ein für Gase durchlässiges Gefüge. Die Wandung der PE-Rohre lässt besonders gut
Kohlendioxid (CO2) durch. Die
Diffusion von
Kohlendioxid ist etwa doppelt so hoch wie die von Sauerstoff. So kann sich in der
Wärmeträgerflüssigkeit bei hohen Drücken eine große Menge Gas in der Sonde ansammeln.
Ein
Luftabscheider an der
Wärmepumpe kann die bei geringerem Druck
ausgasende Kohlendioxidmenge nicht immer vollständig abscheiden. Der entstehende
Schaum gelangt in den
Verdampfer der
Wärmepumpe und reduziert dort erheblich die Entzugsleistung, was nach kurzer Zeit zu einer
Störabschaltung der
Wärmepumpe führt.
Die
Ausgasung kann gering gehalten werden, wenn der
Druck an der höchsten Stelle der Anlage
möglichst hoch gehalten wird. Dies ist bei der
Auslegung des MAG's zu beachten.