Boiler
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Der Boiler (engl. to boil = kochen, sieden) ist ein festinstalliertes Gerät zur Heiß- und Kochendwasserbereitung. Er wird meist in Küchen und Bädern von Privatwohnungen eingesetzt, verliert aber immer mehr an Bedeutung. Entgegen dieser Bedeutung werden vor allem im Rheinbacher Raum auch Toiletten als "Boiler" bezeichnet. Heute werden die meisten Boiler mit elektrischem Strom betrieben, früher auch mit Gas, Kohle oder Holz. Moderne Boiler besitzen fast immer eine Wärmedämmung. Der Unterschied zum Warmwasserspeicher und zum Durchlauferhitzer besteht darin, dass erstere das Heißwasser nicht selber erzeugen, letztere dieses nicht speichern.
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[Bearbeiten] Aufbau
Im Boiler befindet sich ein elektrisches Heizelement. Es besteht aus einem Heizleiter (Widerstandsdraht) in einem schützenden, korrosionsbeständigen Metallrohr. Neben dem Heizelement befindet sich das Fühlrohr eines temperaturgesteuerten Schalters, der die Temperaturregelung vornimmt. Dessen Sollwert kann mit einem Drehknopf verstellt werden. Meist handelt es sich um elektromechanische Systeme, bei denen die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten verschiedener Materialien (z.B. Glasstab in einem Metallrohr) ausgenutzt wird.
Temperatursensor und Heizelement befinden sich in einem Gefäß aus Kupfer, Plaste oder - bei Druckboilern - aus verzinktem Stahlblech. Letztere sind zum Korrosionsschutz mit einer Opferanode aus einer Aluminium-Magnesium-Legierung ausgestattet.
In das Gefäß ragen zwei unterschiedlich lange Rohre als Zu- und Ablauf. Das ist erforderlich, da sich das warme Wasser aufgrund seines geringeren spezifischen Gewichtes immer oben sammelt und dort entnommen werden muss. Die Rohre sind außen farblich (blau für den Zulauf und rot für den Ablauf) oder mit Pfeilen entsprechend gekennzeichnet.
Es gibt drei grundlegend verschiedene Boiler-Bauarten:
[Bearbeiten] Handventil-Boiler
Diese Variante ist die einfachste und ähnelt in seiner Handhabung und Aufbau einem festinstallierten Wasserkocher. Benötigt man heißes Wasser, so muss man zuerst einen Zulauf öffnen, über den dann die gewünschte Menge kaltes Leitungswasser in einen Behälter fließt. Dann wählt man grob (eine exakte Temperaturskala fehlt) die gewünschte Temperatur und schaltet den Boiler ein. Nach mehreren Minuten hat das Wasser ungefähr die gewünschte Temperatur erreicht. Durch öffnen des Heißwasserventils fließt das heiße Wasser aus dem Gerät und kann gegebenenfalls mit Kaltwasser gemischt werden. Boiler dieser Bauart haben ein Fassungsvermögen von 5 l und werden in Kaffeeküchen und manchen Einzimmerwohnungen eingesetzt.
[Bearbeiten] Halboffenes System
Diese meist 5-15 Liter fassenden Boiler sind mit einem Ventil (Warmwasserhahn der Mischbatterie) ausgestattet, das Kaltwasser in den Boiler leitet, wenn heißes Wasser benötigt wird. Das heiße Wasser fließt dann frei aus dem Boiler zum Auslauf der Mischbatterie. Solche Mischbatterien haben daher drei Anschlussrohre. Sie sind zum Betrieb eines drucklosen Boilers zwingend erforderlich.
Es gibt diese drucklosen Boiler für Montage oberhalb oder unterhalb der Entnahmestelle (Mischbatterie). Die Lage der Zu- und Ablaufrohre und auch des Heizelementes innerhalb des Boilers sind jeweils unterschiedlich. Sie werden als Oberbau- bzw. Unterbauboiler bezeichnet.
Drucklose Boiler sind relativ einfach aufgebaut und preiswert, da sie nicht dem Wasserdruck der Wasserleitung (ca. 8 bar) ausgesetzt sind.
In vielen Altbauwohnungen, häufiger in den neuen Bundesländern findet man diese Boiler in der Küche, aber auch an Orten, an denen eine Warmwasserleitung uneffektiv wäre, da Warmwasser-Entnahmemengen von 5-15 Liter selten überschritten werden.
Da sich Wasser beim Erhitzen ausdehnt, darf die Verbindung zwischen Auslauf und Boiler nicht abgesperrt werden. Heizt der Boiler das Wasser auf Zieltemperatur auf, so dehnt sich dieses aus. Dadurch treten kleine Wassermengen über den Auslauf der Mischbatterie aus. Das Tropfen der Wasserhähne an Boilern ist systemimmanent - es stellt keinen Defekt dar und kann nicht durch festeres Zudrehen verhindert werden.
Spezialbauarten, die das Ausdehnungswasser in einem Ausdehnungsgefäß des Boiler aufnehmen, verhindern ein störendes Tropfen und gleichzeitig die oft damit verbundenen Rostflecken im Spülbecken.
[Bearbeiten] Geschlossenes System
Diese Boiler haben starke Wände und können dem Wasserdruck von bis zu 8 bar problemlos standhalten, der Wasserbehälter steht also die ganze Zeit unter diesem Druck. Zur Vermeidung des Zurückstömens heißen Wassers in die Versorgungsleitung müssen diese Boiler mit einem Rückschlagventil installiert werden. Zum Schutz vor Überdruck und als Auslauf für das sich bei der Erwärmung ausdehnende Wasser muss daher vor dem regulären Auslauf (Warmwasserhahn) ein Überdruckventil angebracht sein, das bei Aufheizung stetig tropft und direkt in das Abwasser münden muss. Das klassische Fassungsvermögen dieser Bauart liegt bei 30-120 Liter. Sie sind wesentlich teurer und werden z.B. im Bad als dezentrale Warmwasserquellen in vielen Altbauten (auch nach einer Sanierung) eingesetzt.
[Bearbeiten] Effizienz
Warmwasserboiler nutzen bei der Erwärmung nahezu 100% der elektrischen Leistung aus. Verluste entstehen durch den Wärmeübergang durch die thermische Isolierung und durch abgehendes Tropfwasser aufgrund dessen thermischer Ausdehnung.
Die Warmwassererzeugung mittels Elektroenergie ist jedoch um ein Vielfaches teurer als bei anderen Verfahren (Fernwärme, Öl, Gas). Daher rentieren sich Boiler nur aufgrund der geringeren Installationskosten und Wärmeverluste bei weit entfernten Warmwasserleitungen.
Bei seltener Benutzung schlagen die Wärmeverluste (thermische Isolation) zu Buche; sie betragen je nach Qualität, Temperatur und Baugröße ca. 10...50 Watt und entsprechen der zum Aufrechterhalten der Temperatur erforderlichen mittleren elektrischen Leistung. Die Stromkosten bei Dauerbetrieb liegen somit zwischen typischen Standby-Leistungen anderer Verbraucher und denjenigen eines Kühlgerätes. Es lohnt sich also durchaus, Boiler bei Nichtbenutzung (Urlaub etc.) abzuschalten oder deren Temperatursollwert herunter zu drehen.
