Druckbehälter aus verzinktem Stahl gibt es für Betriebsdrücke von 4, 6 bzw. 10bar und 150 bis 3000 Liter Inhalt. Bei höheren Betriebsdrücken sind Sonderanfertigungen mit größerer Blechstärke erforderlich. Die Durchmesser der Druckbehälter sind genormt, die Höhe kann beliebig gewählt werden. Statt eines großen können auch mehrere kleine Druckkessel aufgestellt werden, falls die Einbaumöglichkeiten nicht gegeben sind. Zu beachten ist die Größe der Einbringöffnungen zu den Aufstellorten (Türen, Schachtdeckel usw.).

Für extrem korrosive Wässer gibt es Druckkessel mit Innenemailebeschichtung. Da Emaile eine ähnliche Eigenschaft wie Glas besitzt, können Wässer bis zu einem pH Wert von 2 ohne Probleme in dem Kessel gespeichert werden.

Stahlkessel für Wasserversorgungsanlagen sind sehr robust und langlebig. Bei guter Wartung werden diese meist mehrere Jahrzehnte alt. Durch ihr z.T. enormes Volumen sind sie für größere Wasserversorgungsanlagen (Landwirtschaft, Gärtnereien) bestens geeignet. Aber auch für kleine Wasserversorgungsanlagen eignen sich die 150 oder 300 Liter Ausführungen.

Der Stahldruckkessel kann als Gegen (A)- oder Durchlaufbehälter (B) installiert werden.

Es empfiehlt sich, im Hinblick einer besseren Wassererneuerung im Kessel, die Durchlaufinstallation zu wählen. Bei Wasserversorgungs- anlagen zur Trinkwasserförderung ist diese Durchlaufvariante vorgeschrieben.

Der Stahldruckkessel sollte auf einen ebenen und tragfähigen Untergrund aufgestellt werden. Auch eventuell auftretendes Schwitzwasser sollte berücksichtigt werden. Wie bereits erwähnt sollten vor der Installation Türen und Öffnungen auf die Kesselmaße hin überprüft werden. An der Oberseite der Kessel ist ein 1" Innengewinde eingebracht, indem man einen Transporthaken einschrauben kann. An ihm kann der Kessel mittels einer Hebevorrichtung in Schächten abgelassen werden. Für einen Transport eines 300 Liter Kessel reichen 2 kräftige Männer aus. Ein 500 Liter Druckkessel ist so gerade mit 3 Mann in einen Keller zu bekommen. Größere Kessel werden meist mit einem Kran aufgestellt.

Bei der Aufstellung sollten die Öffnungen für die Schauglasarmatur nach vorne schauen. Die unten angebrachte Winterentleerung sollte vor der Aufstellung eingeschraubt werden. Eine nachträgliche Montage ist sehr mühselig. Alle Teile die an dem Kessel montiert werden sind mit Hanf und einem geeigneten Dichtungsmittel (Trinkwasserzugelassen, z.B. Fermit) einzuschrauben.

Da der Druckkessel nach DIN 4810 gebaut wird, sind alle Öffnungen genormt. Möchte man eventuell einen kleineren Absperrhahn montieren, sind eventuelle Reduzierstücke zu berücksichtigen.

Maße und Gewichte von Druckkesseln 242 kB

In diesem Bild wird eine typische Installation eines 1000 Liter Stahldruckbehälters für ein Betonwerk kurz vor der Inbetriebnahme gezeigt.

Es gibt auch noch größere:

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Größe des Druckbehälters

Die Größe eines Druckbehälters richtet sich nach Differenz zwischen Ein- und Ausschaltdruck, der Pumpeneinschalthäufigkeit in der Stunde und dem Volumenstrom. Diese Faktoren gehen in eine Berechnung ein.

Je größer ein Druckbehälter ist, desto weniger muss die Pumpe schalten.

Excel Berechnungsprogramm Druckkesselgröße 134kB

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Installation

1 Brunnenpumpe 2 Rückschlagventil 3 Absperrschieber 4 Kesselentleerung 5 Wasserstandsanzeiger mit Manometer Bild 6 Druckschalter 7 Sicherheitsventil 8 Belüftungsventil 9 Entlüftungsventil

Installation des Schauglases (5)

Das Schauglas dient zur Wasser/Luft Kontrolle im Kessel. Es wird mit zwei Schauglasarmaturen am Kessel befestigt. Die heutigen Gläser sind aus Kunststoff gefertigt und können nicht so leicht zerbrechen wie die früheren Röhren aus Glas. Für die jeweilige Kesselgröße gibt es unterschiedliche Schauglaslängen, während die Armaturen für jede Kesselgröße verwendet werden können..

An der oberen Schauglasarmatur kann außerdem ein Manometer installiert werden. Nach dem Einschrauben der beiden Armaturen mit einer Armaturenzange (oder mit einem weichen Baumwolllappen und Wasserpumpenzange, das Messing zerkratzt sonst) werden die Schauglasverschraubungen gelöst und über das Schauglas geschoben, anschließend die beiden Dichtungsgummis (Prilwasser). Das Schauglas wird unter leichtem Biegen in die beiden Öffnungen der Armaturen gesteckt. Nachdem das Schauglas eingebracht wurde, bewegt man dieses auf und ab. Das Glas sollte nun mittig zwischen den Armaturen sitzen (oben und unten gleich viel Spiel). Erst dann werden die Verschraubungen vorsichtig (nach fest kommt lose) angeschraubt.

Die beiden Handräder werden geöffnet und eine halbe Umdrehung zurückgedreht (alter Klempnertrick).

Montage des Druckschalters (6)

Es gibt Druckschalter für verschiedenste Druckstufen und Stromanschlüsse. Nähere Infos : siehe Druckschalter

Der Druckschalter wird an der oberen 1/2" Gewindebohrung angeschlossen. Mann schraubt einen kleinen 1/2" Gewindenippel in die Öffnung und bringt einen 1/2 Bogen mit Innen- und Außengewinde (kein Winkel) an. Auf diesem Winkel wird dann der Druckschalter aufgeschraubt. Es ist auch noch ein passendes Reduzierstück an dem freien Außengewinde anzubringen, da der Anschluß des Druckschalters meist kleiner als der des Bogens ist.

Vielfach wird, durch Anbringen eines weiteren T- Stücks mit Bogen an den Gewindenippel, ein größeres Manometer an dem selben Anschluss angebracht (sieht gut aus).

Der Druckschalter dient zum Schalten der Pumpe. Der Stromanschluss wird durch den Druckschalter zur Pumpe durchgeschleift. Vor dem Druckschalter wird ein passender Motorschutzschalter angebracht.

Montage der Be- und Entlüftungseinrichtung (8,9)

In einem Stahldruckkessel ist die Luft / Wasserschicht nicht wie bei den Membrandruckbehältern durch eine Membrane getrennt. Durch Lösen von Luft im Wasser wird das Luftpolster im Laufe der Zeit aufgezehrt. Dann muss mit einem Kompressor das Luftpolster nachgefüllt werden, oder im Vornherein eine automatische Be- und Entlüftungseinrichtung installiert werden. Häufig rechnet sich der Mehrpreis, da entweder ein Installateur gerufen oder ein Kompressor angeschafft werden muss.

Inbetriebnahme

Ist der Brunnen neu , sollte man den Brunnen erst einige Stunden klarpumpen bevor er an den Druckkessel angeschlossen wird. Sind keine Sandbestandteile mehr im Wasser vorhanden, kann die Pumpe an das Verteilungssystem angeschlossen werden.

Die Pumpe wird angeschaltet und der Kessel ohne Vorpressung gefüllt. Da der Druckschalter noch eingestellt werden muss, sollte man die Pumpe manuell über den Motorschutzschalter abschalten wenn der gewünschte Abschaltdruck erreicht ist (max. Druckstufe des Kessels beachten). Man überprüft den Kessel auf eventuelle Undichtigkeiten und zieht ggf. undichte Anbauten mit einer Zange nach.

Hat die Pumpe nicht bei dem gewünschten Abschaltdruck abgeschaltet, so ist der Abschaltdruck am Druckschalter zu hoch eingestellt. Die Stromversorgung zum Druckschalter wird stromlos geschaltet und der Druckschalter geöffnet. Man korrigiert nun den Abschaltdruck (+ p -) nach Minus. Man sollte immer in halben Drehungen korrigieren. Anschließend wird der Deckel geschlossen, der Strom eingeschaltet und ein Zapfventil geöffnet. Nach dem eine gewisse Menge Wasser aus dem Kessel geflossen ist, wird die Pumpe wieder einschalten. Man beobachtet erneut den Abschaltpunkt und korrigiert gegebenenfalls.

Schaltet die Pumpe ab, bevor der gewünschte Abschaltdruck erreicht ist, so ist der Abschaltwert im Druckschalter zu gering eingestellt. Man verfährt wie im oberen Beispiel, nur das man den Abschaltdruck (+ p -) nach Plus korrigiert.

Nachdem der Abschaltdruck eingestellt ist, muss der Einschaltdruck einstellt werden. Dieser sollte max. 1,5 bar kleiner sein wie der Abschaltdruck. Man erkennt die Druckdifferenz (Wert zwischen Ein- und Abschaltdruck) indem man die Anlage in Betrieb nimmt und die Druckdifferenz zwischen Ein- und Abschaltdruck ermittelt.

Man schaltet die Anlage wieder stromlos und öffnet den Druckschalterdeckel. Je nach Hersteller gibt es unterschiedliche Verfahrensweisen zur Druckdifferenzeinstellung (Handrad, Schraube, etc.). Meistens ist aber die Bezeichnung (+ delta p -) an der Druckdifferenzverstellung angebracht. Ist der Wert zwischen Ein- und Ausschalten der Pumpe kleiner wie 1,5 bar, so ist die Druckdifferenzeinstellung nach Plus zu korrigieren. Ist die Druckspanne zwischen Ein- und Ausschalten der Pumpe größer wie 1,5 bar, so ist die Einstellung nach Minus zu korrigieren.

Ist der Druckschalter korrekt eingestellt, so kann die Vorpressung des Behälters beginnen. Die Vorpressung dient dazu den max. Speicherinhalt eines Druckkessels zu erhöhen (Pumpe schaltet weniger Schaltspiele). Würde die Anlage ohne Vorpressung betrieben werden, so stünde nur 25% des Behältervolumens als Speicherinhalt zur Verfügung. Durch die Vorpressung kann das Speichervolumen auf rund 50% gesteigert werden. Eine noch höhere Ausnutzung ist nur durch eine höhere Druckdifferenzeinstellung erreichbar, was aber eine unwirtschaftliche Lösung darstellt.

Im Moment des Pumpeneinschaltpunktes wird die Anlage stromlos geschaltet. Wenn das Luftpolster korrekt eingestellt wäre, müsste der Wasserspiegel gerade am unteren Ende des Schauglas sichtbar sein. Ist dies nicht der Fall, so wird mittels eines Kompressors der Wasserspiegel soweit heruntergedrückt, bis der Wasserspiegel sich am unteren Ende des Schauglases befindet.

Achtung: Während der Nachfüllung ist der Kompressor unter ständiger Aufsicht zu halten. Der Druck darf nicht über dem max. zulässigen Behälterdruck steigen.

Nach der Vorpressung kann die Anlage ihren Dienst aufnehmen.

Durch eine automatische Luftnachspeisung ist immer die korrekte Luftmenge im Kessel vorhanden. In der Brunnenrohrleitung wird an der höchsten vertikalen Stelle der Leitung ein Belüftungsventil eingebaut (Rückschlagventil der Pumpe muss entfernt werden) .

Schaltet die Pumpe ab, so fällt die Wassersäule in der Leitung bis zum Grundwasserstand. Es öffnet sich ein seitliches Ventil an dem Belüftungsventil und Luft strömt in die Leitung. Bei einem erneuten Start der Pumpe schließt das seitliche Ventil und die eingeschlossene Luft in der Leitung wird durch den Pumpendruck in den Kessel gepresst.

Ist zuviel Luft im Kessel vorhanden, öffnet sich das automatische Entlüftungsventil am Kessel und die überschüssige Luft strömt aus dem Kessel. So ist immer ein optimaler Vorpressdruck gegeben.