Der Frostschutz einer Lüftungsanlage schütz das mit Wasser gefüllte Heizregister in einer Lüftungsanlage. Zudem zeigt der Frostschutz auch einen defekt der Heizung, Klappen oder der Temperaturregelung. Deshalb haben auch Lüftungen mit elektrischer Heizung oder Wärmepumpe einen Frostschutz. Löst der Frostschutz aus, ist klar irgendetwas ist nicht in Ordnung. So verhindert der Frostschutz nicht nur das eingefrieren des Wärmetauschers sonder auch das Luft die kälter als 4 Grad ist in das Gebäude bzw. die Lüftungsanlage kommt. Damit ist der Frostschutz neben der Keilrimenüberwachung eine der wichtigsten Bauteile in der Sicherheitskette.

Frostschutzthermostat für einen Wasserwärmetauscher, außerhalb der Lüftungsanlage befestigt. Zu sehen die Kapillare (Pfeil) die durch eine Bohrung vor den Wärmetauscher geführt wird. Wichtig bei der Montage des Frostschutzthermostates ist dass das Kapillarrohr so nah wie möglich am Wärmetauscher befestigt wird. 
frostschutz Lüftungsanlage Regelung Störung reset

 

Das Kapillarrohr, das die Temperatur nach dem Wärmetauscher misst, wird über spezielle Klammern quer über dem Wärmetauscher befestigt. Dabei ist es wichtig dass viel Fläche abgedeckt wird. Hier im Bild ist die Nummer 1 völlig falsch angebracht. An dieser stelle strömt die Luft kaum vorbei. Die Nummer 2 dagegen ist richtig angebracht, die Kapillare deckt eine große Fläche des Wärmetauschers ab. 

RLT frostschutz Lüftungsanlage SPS Regelung

 

Dies wäre eine Ideale Befestigung bzw. Verteilung des Kapillarrohrres, da fast die gesamte Fläche des Wärmetauschers bzw. des Lüftungskanals abgedeckt ist. 

frostschutz Lüftungsanlage Montage Ursachen

 

Der Frostschutz wird in aller Regel auf 4 Grad eingestellt. Ist die Luft hinter dem Wärmetauscher kälter als 4 Grad löst der Frostschutz aus und folgende Dinge passieren durch die Regelung:

  • Schaltet die Heizungspumpe EIN
  • Fährt das Heizungsventil auf 100% bzw. auf AUF
  • Schaltet den bzw. die Lüfter aus
  • Fährt die Jalousieklappen ZU
  • Bringt eine Meldung bzw. eine Störungslampe geht an
  • In aller Regel muss eine Frotstörung von Hand Resetet werden 

Es gibt zwei Arten die Anlage vor "Frost" zu schützen. 

  1. Digital: Das bedeutet ein Temperatursensor meldet an eine SPS oder Regelung die aktuelle Temperatur nach dem Heizregister. Ist dieser Wert unter 4 Grad, dann passiert all das was ich oben beschrieben habe aber nur durch die Software. Das bedeutet die Kontakte usw. werden von einem Regler aus geschaltet. Da man hier nichts sehen kann, beschreibe ich diesen punkt nur.
  2. Analog: In diesem Fall sitzt ein Frotschutzthermostat nach dem Register und schaltet unabhängig von der SPS bzw. Regelung die oben genannten Punkte. Diese Art der Regelung möchte ich hier vorstellen. 

Der Vorteil eines rein digitalen (softwarebasierten) Frotschutzes liegt auf der Hand. Es ist günstig, da der Frostschutzthermostat entfällt und die Regelung weniger aufwendig wird. Der Nachteil liegt aber ebenso auf der Hand. Ist die Regelung defekt oder Fehlerhaft dann gibt es keinen Schutz. Ein Thermostat dagegen, der die Anlage abschaltet, die Klappen zufährt und die Heizung frei gibt ist dagegen sehr sicher und vollständig unabhängig von der Software des Reglers.  

 

 

 

Doch zuerst einmal wie wird die kalte Außenluft zu einer warmen Zuluft? 

Im Bild sind die einzelnen Bauteile gut zu sehen. Die Jalousieklappe verhindert wenn die Lüfter aus sind, dass kalte Luft in die Anlage strömt. Dann kommt der Luftfilter und dann kommt das Heizregister. Die Luft strömt durch das Register und nimmt die Wärme aus dem Wasser auf und die Luft wird erwärmt. 

Geregelt wird die Lufttemperatur durch auf und zufahren des Ventils und natürlich durch das vollständige ausschalten der Heizungspumpe. 

1 frotschutzstörung Lüftungsanlage

 

Ist die Temperatur nach dem Register in Ordnung hat der Frostschutz die Kontakte an 1X3 1 und 2 geschlossen. Sollte der Fühler abreisen oder seine Füllung verlieren schaltet der Frostschutz automatisch um. Ist die Temperatur in Ordnung hat das Relais 10K1A ANGEZOGEN. Die Sicherheitskette überwacht sich somit selbstständig. Ist der Thermostat oder das Relais defekt oder ein Kabel gebrochen, löst der Frostschutz aus. Daran zu erkennen das 10K1A NICHT angezogen hat. 

3 frotschutzstörung Lüftungsanlage

 

 Nur wenn 10K1A angezogen hat kann der Motor eingeschaltet werden. Egal ob von Hand oder durch die SPS. Hat 11K1 dagegen keine Freigabe durch 10K1A 11/14 kann 11K1 nicht anziehen. Dadurch kann die Außenluftklappe (siehe Blatt oben) auch nicht geöffnet werden. Tritt im Betrieb eine Frostschutzstörung in der Lüftungsanlage auf, fällt 11K1 ab und die Außenluftklappe schließt. Somit ist in jedem Fall gewährleistet dass die Klappe (es sei denn sie ist defekt) geschlossen wird. 

4 frotschutzstörung Lüftungsanlage

Solange 10K1A angezogen hat ist die Pumpe über den Frostschutz nicht eingeschaltet. Fällt 10K1A aber ab, schließt der Schließer 21/22 und die Heizungspumpe bekommt Spannung. 

5 frotschutzstörung Lüftungsanlage

 

Nun bekommt noch das Erhitzerventil den Befehl über die Kontakte 31/32 das Signal zum vollständigen öffnen. 

7 frotschutz Lüftungsanlage steuerung

 

Zum Schluss bekommt nach die SPS bzw. Regelung, hier eine Teufel PKS16 über einen digitalen Eingang die Meldung über die Frostschutzstörung. Die Meldung würde angezeigt werden und die Software würde zudem die Anlage ausschalten. Besser kann man eine Anlage nicht vor Frost schützen. 

6 frotschutz Lüftungsanlage regelung

 

Ursachen für das auslösen einer Frotschutzstörung

  • Defekte Heizungspumpe
  • Defektes Regelventil
  • Kein warmes Wasser am Wärmetauscher (externe Störung)
  • Außenluftklappe defekt (Klappe ist offen und Anlage aus
  • Defekte Regelung oder defekter Fühler
  • Handschaltung der Anlage
  • Zu wenig Wasserdurchfluss durch den Wärmetauscher 
  • Defektes Relais 
  • Defekter Thermostat
  • Kabelbruch 

 Ergänzungen zum Thema Frostschutz in RLT Anlagen:

 

  •  In vielen Fällen wird nicht nur die Temperatur nach dem Wärmetauscher überwacht sonder auch die Oberflächentemperatur des Rücklaufes. Das heißt am Rohr (außerhalb des Lüftungsanlage) des Rücklaufes ist ein Fühler angebracht der die Wassertemperatur misst. Über diesen Wert kann man auch sehr gut die Anlage überwachen.
  • In den meisten Fällen in denen ein Frostschutzthermostat eingebaut ist wird die Lüftungsanlage zudem über die Software überwacht
  • Bevor der Frostschutz auslöst, versucht die Regelung die Temperatur höher zu bekommen. Vor allem im Betrieb wird die Zuluft sonst ja vorher schon kälter als 16 Grad was oft die mindest Zuluft Temperatur ist.
  • Egal was den Kunde sagt und egal wie wichtig die Anlage ist, ein Frostschutz würde ich zumindest NIE überbrücken. 

Schütze

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