Durchlauferhitzer
Durchlauferhitzer
Ein Durchlauferhitzer ist ein fest installiertes Gerät zur Warmwasserbereitung. Im Gegensatz zum Boiler, der in einem Behälter die erwärmte endliche Wassermenge bereitstellt, erwärmt ein Durchlauferhitzer das Wasser nur, während das Wasser am Wasserhahn gezapft wird, dann aber in beliebiger Menge. Durchlauferhitzer werden meistens für die dezentrale Warmwasserversorgung (z. B. im Badezimmer, weniger in der Küche) eingesetzt. Sie eignen sich nicht zur Bereitung von kochendem Wasser. Stellt das Gerät auch das Heizungswasser zur Verfügung, so handelt es sich um eine Kombitherme. Aktuelle Modelle ermöglichen auch den Anschluss an eine Solaranlage.
Funktionsprinzip
Wird das Wasser am Wasserhahn gezapft, detektiert das Gerät den Durchfluss. Das fließende Wasser wird erwärmt. Die in den Wasserleitungen zwischen dem Gerät und Zapfstelle sich befindende Wassermenge kann durch den Durchlauferhitzer nicht nachträglich erwärmt werden. Somit geht bei jedem Zapfvorgang eine gewisse Menge an kaltem Wasser ungenutzt verloren, bis das erwärmte Wasser den Wasserhahn erreicht. Die Grundidee ist deshalb der Einsatz solcher Geräte in unmittelbarer Nähe der Zapfstelle, da dort die Energiebilanz am besten ist. Wird die Wasserentnahme unterbrochen, z. B. durch Zudrehen des Warmwasserhahnes, muss die Energiezufuhr umgehend abgeschaltet werden. Auch dazu dient der Differenzdruckschalter oder Durchflussgeber. Geschieht das nicht oder stark verzögert, können die zugeführten Energiemengen nicht mehr mit dem durchfließenden Wasser abgeführt werden, der Durchlauferhitzer wird überhitzt. In solch einem Störfall wird das Gerät durch einen Sicherheitstemperaturbegrenzer außer Betrieb gesetzt und muss durch eine qualifizierte Person wieder in Betrieb genommen werden. Als weitere Sicherheitsmaßnahmen werden auch Sicherheitsdruckschalter verwendet.
Die Durchlauferhitzer werden nach der verwendeten Energieart, ihrer Funktionsweise, Energiewandlung Wärmetauscherprinzip sowie nach dem vorgesehenen Einsatzgebiet unterschieden.
So gibt es die gasbetriebenen und elektrischen Durchlauferhitzer, die wiederum sich nach hydraulischer und elektronischer Detektion des Wasserdurchflusses unterteilen. Bei den elektrischen Durchlauferhitzern wird zusätzlich noch nach Prinzip der Wärmeübertragung an das Wasser unterschieden in Rohrheizkörper- und Blankdrahtgeräten sowie nach gesteuertem oder geregeltem Verhalten.
Die Detektion des Durchflusses im Gerät erfolgt mittels eines Differenzdruckschalters bei hydraulischen Geräten und mittels eines Turbinen-Durchflussmessers bei den elektronischen. Der Differenzdruckschalter funktioniert rein mechanisch. Er registriert den Druckunterschied beim Zapfen und schaltet die Energiezufuhr ein. Je nach Strömungsgeschwindigkeit und Druckverhältnissen wird die Membran mehr oder weniger ausgelenkt und es können mehrere Leistungsstufen realisiert werden. In der Praxis sind jedoch nur zwei Stufen üblich. Der Turbinen-Durchflussmesser benötigt für die Auswertung des Durchflusses eine elektronische Baugruppe, hat aber den Vorteil, dass die Auswertung unabhängig von den Druckverhältnissen und stufenlos erfolgen kann. Beide Systeme benötigen einen Mindestdurchfluss, um eine Wasserentnahme zu detektieren und selbst bei Mindestleistung die geringe Menge des Wasser nicht zu überhitzen.
Die Wärmeübertragung an das Wasser erfolgt durch einen Wärmetauscher. Diese werden meistens aus Kupfer hergestellt, da das Kupfer sehr gut die Wärme leitet. Bei den elektrischen Geräten kann auf ein handelsüblichen Wärmetauscher, auch als Heizelement bezeichnet, verzichtet werden. Das Heizelement ist meist ein Kupferbehälter mit zwei Wasseranschlüssen. In diesem Kupferbehälter ist ein elektrischer Rohrheizkörper integriert. Das Wasser umfließt den Rohrheizkörper und wird dabei erwärmt. Bei den Blankdrahtgeräten werden im Gegensatz zu den Rohrheizkörpern die Heizspiralen direkt vom Wasser umflossen.