Leitfaden für die Fehlerbehebung von Wärmepumpen (4)

Ein ständig überfluteter Wassertank ist ein häufiges, aber manchmal verwirrendes Problem in Luftwärmepumpen-Heizwassersystemen.

Die Symptome können einfach erscheinen:

Der Tank ist bereits voll, aber das Wasser fließt immer wieder ein und überfließt schließlich.

Die eigentliche Ursache ist allerdings nicht unbedingt der Wasserbehälter selbst.

In praktischen Wärmepumpenprojekten lassen sich Wasserbehälterproblematiken im Allgemeinen in zwei Kategorien unterteilen:

1- Probleme mit Wasser- oder Sanitäranlagen
2- Probleme mit der elektrischen Steuerung

Der schnellste Weg, um das Problem zu diagnostizieren, ist eine wichtige Frage zu beantworten:

Ist der Wassertank nach Abschalten der Wärmepumpe immer noch überfüllt?

Diese einfache Prüfung kann ein mechanisches/hydraulisches Problem schnell von einem elektrischen Steuerungsproblem trennen.

1Erste Diagnose: Überfließt der Tank, wenn der Strom aus ist?

Vor dem Austausch von Sensoren, Magnetventilen oder Steuerplatten ist die Wärmepumpenanlage auszuschalten und den Tank zu untersuchen.

Es gibt zwei grundlegende Situationen.

Situation A

Der Tank füllt oder überflutet sich auch dann weiter, wenn die Wärmepumpe ausgeschaltet ist.

Dies zeigt in der Regel eineProbleme mit mechanischen, hydraulischen oder Sanitäranlagen.

Situation B

Der Tank wird nicht mehr gefüllt, wenn der Strom ausgeschaltet ist, aber er beginnt zu überlaufen, wenn das System eingeschaltet ist.

Dies zeigt in der Regel eineProblem mit der elektrischen Steuerung oder dem Wasserstandsmessgerät.

Diese Unterscheidung kann die Fehlerbehebungszeit erheblich verkürzen.

2Situation eins: Der Wassertank überfließt immer noch, wenn die Wärmepumpe ausgeschaltet ist.

Wenn Wasser auch dann weiterhin in den Tank gelangt, wenn das gesamte Wärmepumpensystem vom Strom abgeschaltet wurde, ist es unwahrscheinlich, dass die elektrische Steuerung die Hauptursache ist.

Die Techniker sollten zunächst die Wasserversorgung und die Rohrleitung überprüfen.

Zu den häufigsten Ursachen gehören:

• Manuelles Maskenwasserventil offen gelassen
• Schwimmbadventil stecken offen
• Übermäßiger Einlasswasserdruck
• Maskenwassermagnetventil mechanisch eingeklemmt
• Rückwasser-Solenoidventil mechanisch verstopft
• Kaltes Wasser, das in den Warmwasserrücklauf gelangt

Lassen Sie uns diese Probleme einzeln untersuchen.

3Überprüfen Sie das Wasserventil.

Das sollte eine der ersten Überprüfungen sein.

Wenn das manuelle Wasserfüllventil versehentlich offen gelassen wurde, darf Wasser unabhängig vom Zustand des Steuergeräts weiterhin in den Speichertank gelangen.

Der Wasserstand wird weiter steigen, bis er den Überschwemmungsfluss erreicht.

Überprüfen Sie:

✔ Ist das manuelle Nachfüllventil vollständig geschlossen?
✔ Ist das Ventil innerlich beschädigt?
✔ Fließt das Wasser immer noch durch das Ventil, wenn es angeblich geschlossen ist?

Nehmen Sie nicht an, daß ein Ventil geschlossen ist, nur weil der Griff in geschlossener Position zu sein scheint.

Ein innen beschädigtes Ventil kann Wasser weiterhin durchlassen.

4Überprüfen Sie, ob das Schwimmbad offen ist.

Einige Wärmepumpen-Wassertanks verwenden ein mechanisches Schwimmventil zur Steuerung des Wasserstandes.

Unter normalen Bedingungen:

Wasserstand steigt → Schwimmer steigt → Ventil schließt → Wasserversorgung stoppt

Wenn der Schwimmer- oder Ventilmechanismus feststeckt:

Wasserstand steigt → Schwimmer kann das Ventil nicht schließen → Wasser fließt weiter ein → Tank überfließt

Zu den möglichen Ursachen gehören:

• Aufbau der Skala
• Sedimente
• Fremdkörper
• Mechanische Abnutzung
• Beschädigter Schwimmmechanismus

Fehlerbehebung:

Bewegen Sie den Schwimmer manuell und beobachten Sie, ob das Einlasswasser stoppt.

Wenn sich der Schwimmer bewegt, aber das Ventil die Wasserzufuhr nicht abschalten kann, kann es erforderlich sein, das Ventilbaugrupp zu reinigen oder auszutauschen.

5Übermäßiger Wasserdruck kann zu Überlauf führen.

Ein weiterer möglicher Grund ist der hohe Einlasswasserdruck.

Im Inneren einiger Magnetventile für Make-up-Wasser werden ein Membran und eine Feder zur Steuerung des Wasserflusses verwendet.

Wenn der Eingangsdruck zu hoch ist, kann es sein, dass das Ventil nicht richtig versiegelt wird.

Das Ergebnis kann sein:

Hoher Einlassdruck → Ventil kann nicht vollständig geschlossen werden → Dauerhafte Wasserleckage → Überflutung des Tanks

Daher sollten die Techniker nicht nur prüfen, ob der Wasserdruck vorhanden ist.

Sie sollten auch prüfen, ob der Druckinnerhalb des zulässigen Betriebsbereichs des Ventils und des Systems.

Bei Bedarf kann eine geeignete Druckmindervorrichtung erforderlich sein.

6Überprüfen Sie das Wasserventil.

Das Magnetventil für das Wasser ist eine der wichtigsten Komponenten eines automatischen Füllsystems.

Normalerweise:

Steuergerät verlangt Wasser → Solenoidventil öffnet sich

und

Wasserstand erreicht Ziel → Steuergerät entfernt Signal → Solenoidventil schließt

Aber das Ventil kann auch dann mechanisch offen bleiben, wenn der Strom abgeschaltet wird.

Zu den möglichen Ursachen gehören:

• Schmutz auf dem Zwerchfell
• Skalierungseinlagen
• Ventilkern steckt fest
• Beschädigte Zwerchfellzelle
• Mechanische Abnutzung

Das erklärt, warum manche Tanks auch nach dem Ausschalten der Wärmepumpe immer noch überfließen.

7Warum es wichtig ist, einen Y-Strainer zu installieren

Die Wasserqualität hat einen direkten Einfluss auf die Zuverlässigkeit des Magnetventils.

Sand, Rost, Schuppen und sonstige Schmutzstoffe können in das Ventil gelangen und verhindern, dass sich das Membran richtig versiegelt.

Aus diesem Grund ist die Installation einesY-Strainer vor dem Magnetwasserventilwird dringend empfohlen.

Ein geeignetes Sieb hilft:

• mit einer Leistung von mehr als 1000 W
• Schwimmbäume
• Heizwechsler
• Maschinen und Apparate
• Andere hydraulische Bauteile

Der Filter sollte auch regelmäßig überprüft und gereinigt werden.

Ein Filter, der installiert, aber nie gewartet wird, kann schließlich zu einer weiteren Quelle von Systemproblemen werden.

8Vergessen Sie nicht das Rückwasser-Solenoid-Ventil.

In zentralen Warmwasseranlagen kann das Problem gar nicht von der normalen Wassereinleitung herrühren.

Wasser kann durch dieRücklaufwasserleitung.

Wird das Rückwasser-Solenoidventil geöffnet, kann Wasser durch das Rückleitungssystem kontinuierlich in den Behälter gelangen.

Die möglichen Ursachen ähneln denen des Make-up-Ventils:

• Fremdkörper
• Größenordnung
• Steckventilkern
• Das Ventil kann nach dem Öffnen nicht zurückkehren

Daher ist bei der Diagnose eines überfluteten Behälters festzustellen:

Wo kommt das zusätzliche Wasser eigentlich in den Tank?

Kommt es aus dem normalen Kaltwasser-Eingang?

Oder kommt es durch das Warmwasser-Rückleitungssystem?

Diese Unterscheidung ist äußerst wichtig.

9Ein besonderer Fall: Rückfluss von kaltem Wasser in die Rückleitung von heißem Wasser

Dies ist eines der schwierigeren Probleme, die bei größeren Wärmepumpen-Wärmewasserprojekten zu identifizieren sind.

Stellen Sie sich ein zentralisiertes System vor, das dient:

• Ein Hotel.
• Wohnhaus
• Schlafzimmer
• Aufenthaltsort
• Gewerbliche Anlage

Das Gebäude kann Folgendes enthalten:

• Wärmepumpen- und Warmwasseranlage
• Elektrische Warmwasserbereiter
• Mischventile
• Warmwasserleitungen
• Kaltwasserversorgungsleitungen

Bei einer falschen Verbindung oder einem defekten Mischventil kann kaltes Wasser in die Heißwasserleitungen gelangen.

Der Strömungsweg kann folgendermaßen sein:

Kaltwasser → Warmwasserleitung → Rückleitung → Wassertank

Der Behälter empfängt dann kontinuierlich Wasser von der Rückkehrseite und überfließt schließlich.

10. Wie man ein Problem mit einem Kaltwasser-Crossover identifiziert

Ein nützliches Symptom ist:

Der Wassertank überfließt, aber das eingehende Wasser kommt aus dem Rückleitungssystem und nicht aus dem normalen Einlass.

Ein weiterer Hinweis könnte die abnormale Rückwärtswassertemperatur sein.

Wenn die Rückwassertemperatur ungewöhnlich niedrig bleibt, kann es sein, dass kaltes Wasser irgendwo im Gebäude in das Warmwasserkreislaufsystem gelangt.

Die Techniker sollten überprüfen:

• Anschlüsse für heißes/kaltes Wasser
• Mischventile
• Anschlüsse für elektrische Warmwasserbereiter
• Rückwasserleitungen
• Rückschaltventile
• Isolationsventile

Diese Art von Fehler ist besonders häufig in Systemen, die mehrfach modifiziert wurden oder mehrere Heißwasserquellen enthalten.

11Beispiel aus der realen Welt: Hotelsystem

Betrachten wir ein Hotel mit mehr als 50 Gästezimmern.

Während der touristischen Hauptsaison kann die Auslastung fast 100% erreichen, so dass das Gebäude eine große Warmwasserspeicherkapazität benötigt.

In der Nebensaison kann die Auslastung jedoch deutlich sinken.

Um den Energieverbrauch zu reduzieren, kann manchmal die Wärmepumpenanlage ausgeschaltet werden, während einzelne elektrische Warmwasserbereiter in den Gästezimmern zur Verfügung stehen.

Wenn durch die Anlage kaltes Wasser durch einen elektrischen Warmwasserbereiter in das allgemeine Warmwassernetz fließt, kann kaltes Wasser schließlich das Rückleitungsrohr erreichen.

Der Fluss kann folgendermaßen sein:

Kaltes Wasser → Elektrowasserbereiterkreis → Warmwasserleitung → Rückleitung → Speicherbehälter

Das Ergebnis:

Der Wasserbehälter wird immer wieder mit Wasser versorgt und überfließt schließlich.

In diesem Fall löst das Ersetzen des Wasserstandssensors oder der Wärmepumpenregelung das Problem nicht.

Das eigentliche Problem ist dieHydraulikverbindung zwischen Kalt- und Warmwassernetzen.

Deshalb muß bei der Fehlerbehebung das gesamte System berücksichtigt werden, nicht nur die Wärmepumpe selbst.

12Situation 2: Keine Überflutung beim Ausschalten, aber Überflutung nach dem Einschalten

Betrachten wir nun die gegenteilige Situation.

Wenn die Wärmepumpe ausgeschaltet ist:

Es tritt kein Überlauf auf.

Nach Wiederherstellung des Stroms:

Der Tank beginnt sich ständig zu füllen und überfließt schließlich.

Das deutet stark auf eine elektrische Steuerung oder ein Problem mit der Wassermessung hin.

Zu den häufigsten Ursachen gehören:

• Skalierung von Sensoren auf hohem Wasserstand
• Ausfall der Verdrahtung des Wassersensors
• Falsches Wasserstandssignal
• Ausfall des Wasserlevel-Relais
• PCB-Steuerungs-Ausgangsproblem

13Überprüfen Sie den Sensor.

Die Steuerung setzt auf Wasserstandssensoren, um festzustellen, ob der Tank zusätzliches Wasser benötigt.

Wenn der Tank den hohen Wasserstand erreicht, sollte der Sensor dem Steuergerät mitteilen:

Der Tank ist voll. Hör auf zu füllen.

Wenn dieses Signal falsch ist, kann die Steuerung das Make-up-Wasserventil weiter betätigen.

Das Ergebnis ist:

Tank voll → Steuergerät erkennt niedriges Wasser → Solenoidventil bleibt offen → Tank überfließt

14. Skalierung des Wassersensors

In Gebieten mit hartem Wasser können sich Mineralablagerungen um Wasserstandssonden ansammeln.

Die Skala kann die elektrische Leitfähigkeit oder die Sensorgenauigkeit beeinträchtigen.

Die Steuerung kann daher ein falsches Wasserstandssignal empfangen.

Zu den typischen Symptomen gehören:

• Der Tank ist voll.
• Steuerung zeigt einen niedrigeren Wasserstand an
• Das Make-up-Ventil bleibt angeschaltet.
• Der Tank füllt sich weiter.

Inspektion:

Überprüfen Sie die Wasserstandssonden auf:

• Größenordnung
• Korrosion
• Verunreinigung
• Lockergefäße

Reinigung oder Ersatz des Sensors bei Bedarf.

15. Wasserstandssensor-Verkabelungsfehler

Manchmal funktioniert der Sensor selbst ordnungsgemäß, aber das Signal erreicht den Controller nicht.

Mögliche Probleme:

• Gebrochenes Draht
• Loses Endgerät
• Korrosionierte Steckverbinder
• Beschädigtes Hochleistungssignalekabel

Wird das Signal für einen hohen Wasserstand unterbrochen, kann der Steuergerät den Zustand so interpretieren:

Der Wasserstand ist zu niedrig.

Es wird dann fortgesetzt, das Magnetventil für das Wasser zu versorgen.

Dies führt zu einer ständigen Füllung und schließlich zu einem Überlauf.

16Überprüfen Sie das Wasser-Level-Relee und das Haupt-PCB.

Wenn:

• Der Wasserstandssensor ist normal.
• Die Verkabelung ist normal.
• Elektromagnetische Ventile funktionieren mechanisch
• Der Wasserdruck ist normal.

Der nächste Schritt besteht darin, das elektrische Steuerungssystem zu überprüfen.

Zu den möglichen Fehlern gehören:

Ausfall des Wasserebene-Relais

Ein Relais kann auch dann angeschaltet bleiben, wenn der Steuergerät den Nachfüllbefehl beendet hat.

Haupt-PCB-Ausgangsfehler

Das PCB kann ein Nachfüllsignal ständig ausgeben, weil

• Komponentenfehler
• Fehler bei der Signalverarbeitung
• Ausgangsschaltkreislauffehler

In diesen Situationen ist eine professionelle elektrische Diagnose erforderlich.

17. Schnelles Fehlerbehebung Flussdiagramm

Für Installateure und Servicetechniker kann die folgende Reihenfolge erhebliche Zeit sparen.

Schritt 1 Ausmachen der Wärmepumpe

Beobachten Sie, ob immer wieder Wasser in den Behälter gelangt.

Schritt 2: Wenn es immer noch überfließt

Konzentrieren Sie sich auf das Hydrauliksystem:

Manuelles Ventil → Schwimmblattventil → Wasserdruck → Make-up-Solenoidventil → Rückschaltventil → Warm-/Kaltwasser-Crossover

Schritt 3: Wenn der Überfluss aufhört

Konzentrieren Sie sich auf das elektrische System:

Wasserstandssensor → Sensorkabel → Relais → Steuerung/PCB

Schritt 4 Identifizieren Sie den tatsächlichen Eintrittspunkt von Wasser

Bestimmung, ob Wasser durch:

Kaltwasser-Make-up-Linie

oder

Zurückführungswasserleitung

Dies ist besonders bei kommerziellen Heißwasserprojekten wichtig.

18Warum Sie das PCB nicht zuerst austauschen sollten

Einer der häufigsten Fehler bei der Fehlerbehebung ist der zu frühzeitige Austausch elektrischer Komponenten.

Zum Beispiel:

Überschwemmung des Wassertankes → Vermutung eines Sensorfehlers → Ersatz des Sensors → Problem bleibt bestehen → PCB ersetzen → Problem bleibt bestehen

Die eigentliche Ursache kann einfach sein:

• Ein eingeklemmtes Magnetventil
• Übermäßiger Wasserdruck
• Ein ausfallendes Mischventil
• Kaltwasser-Kreuzung
• Falsche Anschlussleitung

Ein besserer Ansatz besteht darin, das System anhand des körperlichen Verhaltens zu diagnostizieren.

Die erste Frage sollte immer sein:

Überfließt der Tank immer noch, wenn die Wärmepumpe vollständig abgeschaltet ist?

Diese Antwort bestimmt die Richtung der nächsten Inspektion.

19Wie man Wasserbehältervorbeugungen verhindert

Ein gutes Systemdesign kann viele dieser Fehler verhindern.

Anlagen am Wasser

✔ Vor wichtigen Magnetventilen Y-Strainer installieren
✔ Halten Sie den angemessenen Wasserdruck bei der Einleitung
✔ Verwenden Sie bei Bedarf geeignete Rückventile
✔ Vermeiden Sie falsche Warm-/Kaltwasserverbindungen
✔ Richtige Planung des Rückwasserkreises

Elektro- und Steuerungssystem

✔ Stellen Sie Wasserstandssonden richtig ein
✔ Schutz der Sensorterminals vor Korrosion
✔ Überprüfen Sie die Wasserstandssignale während der Inbetriebnahme
✔ Probieren Sie automatische Füll- und Abschaltfunktionen aus

Routinemäßige Wartung

✔ Saubere Y-Streiner
✔ Überprüfen Sie die Magnetventile
✔ Entfernen Sie Schuppen aus Wasserstandssonden
✔ Überprüfen Sie die Bewegung des Schwimmbadventils
✔ Überwachen Sie die abnormale Rückwassertemperatur
✔ Überprüfen Sie Mischventile in zentralen Warmwasseranlagen

20Häufig gestellte Fragen

Warum überfließt mein Wärmepumpen-Wasserbehälter ständig?

Zu den häufigsten Ursachen gehören ein steckendes Schwimmbad, übermäßiger Einlassdruck, ein Wassermagnetventil, das sich nicht schließen kann, falsche Wasserstandsdetektion,oder Wasser, das durch die Rückleitung gelangt.

Warum überflutet der Wassertank, auch wenn die Wärmepumpe ausgeschaltet ist?

Wenn die Überflutung mit abgeschaltetem Strom andauert, ist das Problem meist mechanisch oder hydraulisch und nicht elektronisch.

Überprüfen Sie das manuelle Füllventil, das Schwimmventil, den Wasserdruck, das Magnetventil für das Wasser und den Rückwasserkreislauf.

Warum überflutet der Tank nur, wenn die Wärmepumpe eingeschaltet ist?

Dies zeigt in der Regel auf das automatische Steuerungssystem hin.

Überprüfen Sie den hohen Wasserstandssensor, die Sensorkabel, das Wasserstandsrelee und die PCB-Ausgabe.

Kann ein schlechtes Mischventil dazu führen, daß ein Warmwasserbehälter überflutet?

- Ja, das ist es.

In zentralen Warmwasseranlagen kann ein defektes oder falsch angeschlossenes Mischventil kaltes Wasser in den Warmwasserkreislauf führen.

Dieses Wasser kann durch die Rückleitung gelangen und kontinuierlich in den Speichertank gelangen.

Kann ein hoher Wasserdruck dazu führen, dass der Tank überflutet?

- Ja, das ist es.

Ein übermäßiger Einlassdruck kann dazu führen, dass sich einige Ventile nicht richtig versiegeln und der Wasserfluss nicht aufhört.

Überprüfen Sie immer, ob der Wasserdruck innerhalb des zulässigen Betriebsbereichs der Systemkomponenten liegt.

Schlussfolgerung

Wenn der Wassertank einer Luftwärmepumpe überfließt, sollten Sie nicht sofort davon ausgehen, dass die Steuerung oder der Wasserspiegelsensor defekt ist.

Das Problem kann entweder von derhydraulisches System oder elektrisches Steuerungssystem.

Eine praktische Fehlerbehebungssequenz ist:

Stromauslösung → Bestimmung des Wassereingangs → Überprüfung der Ventile und des Drucks → Überprüfung der Wasserspiegelerkennung → Überprüfung des Relais und des PCB

Und denken Sie an eine besonders wichtige Regel:

Wenn der Tank nach vollständigem Abschalten der Wärmepumpe weiterhin überflutet, prüfen Sie zunächst das Hydrauliksystem.

Für kommerzielle Warmwasserprojekte mit Wärmepumpen sollten die Techniker auch das gesamte Gebäudeleitungsnetz in Betracht ziehen, da ein ausfallendes Mischventil, eine falsche Rohrverbindung,oder Kaltwasser-Crossover kann Symptome verursachen, die ein Wärmepumpenfehler zu sein scheinen.

Bei einer guten Fehlerbehebung geht es nicht darum, Komponenten einzeln zu ersetzen.

Es geht darum, die eigentliche Ursache zu identifizieren, bevor wir handeln.