STB Muss oder Kann

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mmr

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Hallo Kollegen,

eine neue Frage von meiner Seite, die wahrscheinlich nur für mich ein Problem darstellt:

Wir bauen Anlagen mit beheizten Wassertanks.
Beheizungsart: Heizstäbe, Gasheizung. Temperatur: 50...75°C
Bisher wurde immer nur ein analoger Temperaturfühler (PT100) eingebaut.
Und per Software konnte dann eine Übertemperatur erkannt werden.
Bin ich durch irgendeine Norm, Vorschrift dazu verpflichtet einen Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB) einzubauen oder ist es mir freigestellt?
Danke schon mal für die Antoworten.
 
Mahlzeit ;)

nach welcher Norm baut ihr bis jetzt? Schreibt die keinen STB vor? Nachdem die Normen mittlerweile immer schwammiger mit ihren Vorgaben werden, wirst du möglicherweise keine Antwort finden.

Aber generell solltest du den Weg über eine Risikobeurteilung (mit Dokumentation) gehen um herauszufinden, welchen PLr/SILr du benötigst und danach dann deine Steuerung auslegen musst.

Du wirst nur wenig Spass haben, wenn du einen STB mit Werten nach ISO 13849 benötigst. Ich hab da mal lange gesucht und nur sehr wenig gefunden. Ich bin nur auf einen von Jumo gestoßen und der ist nach der EN 61511 zertifiziert worden... Wenn du einen anderen wissen solltest, könntest du mir den dann bitte auch mitteilen? ^^
 
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jora schrieb:
Du wirst nur wenig Spass haben, wenn du einen STB mit Werten nach ISO 13849 benötigst. Ich hab da mal lange gesucht und nur sehr wenig gefunden. Ich bin nur auf einen von Jumo gestoßen und der ist nach der EN 61511 zertifiziert worden... Wenn du einen anderen wissen solltest, könntest du mir den dann bitte auch mitteilen? ^^
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Ziehl STR100 (Kat. 3 nach EN 954-1)
Pepperl+Fuchs Grenzwertschalter verschiedene Typen (SIL2 nach IEC 61508)
PNOZmulti mit Analog Input Erweiterungsmodul + Programmiersoftware
Vielleicht hilft das irgendwie weiter? :?

PS: Preis aufsteigend ;)

Edit: Für Kessel o.Ä. gibt's STBs inkl. Messelement. Meine Auflistung bezieht sich auf Auswertegeräte, an die man eigene Messelemente anschließen kann.
 
Zuletzt bearbeitet:
Was passiert wenn deine Software nen Hänger hat?
Oder dein Relais kleben bleibt?

Würd sagen STB ist schon fast ein muss.

Hab in der Ölheizung einen und in der Wärmepumpe, zusätzlich zu den normalen Reglern.
 
was passiert mit dem heissen Wasser? geht davon eine Gefärdung aus?
Ist das system offen, so dass bei Dampfbildung kein Überdruck entstehen kann?
 
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Bei Preisen im Internet von ab 20€ für STB lohnt die Diskussion allenfalls bei Massenfertigung. Da wäre dann aber die Frage, ob die Firma das Risiko eingehen sollte...

- Bersten durch Dampfdruck ?
- Trockengehen bei laufender Gasheizung => Brand ?

Sieht eher so aus als stellt so was zumindest im Heizungsbereich eher den Stand der Technik dar....

Gruss Andreas
 
SPSstudent schrieb:
Ziehl STR100 (Kat. 3 nach EN 954-1)
Pepperl+Fuchs Grenzwertschalter verschiedene Typen (SIL2 nach IEC 61508)
PNOZmulti mit Analog Input Erweiterungsmodul + Programmiersoftware
Vielleicht hilft das irgendwie weiter? :?

PS: Preis aufsteigend ;)
kann.
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Guten Morgen.

also der Erste ist, zumindest nach meiner Meinung, nicht mehr als Sicherheitsbaustein zu verwenden (veraltete Norm).
Bei Pepperl+Fuchs find ich keinen Grenzwertschalter mit einer SIL-Klassifikation... :( is einfach zu früh am Morgen ;)
Aber generell, da komm ich wieder auf mein "Lieblingsthema" du musst aufpassen was für ein SIL das ist. Nach der EN 61508 oder EN 61511 hast du zwei Varianten, einen "low-" und einen "high demand", wobei du da dann besonders aufpassen musst, die Kennwerte nicht zu vermischen.

Wenn es dir möglich ist, dann versuche die Übertemperatur anders abzusichern. Vlt mit einem Überdruckwächter oder vergleichbares, wo es brauchbare Sicherheitsbauteile gibt. ;)

Greez
 
Zefix schrieb:
Würd sagen STB ist schon fast ein muss.
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Das sehe ich auch so. Die Hundert € sind eine sehr gute Versicherung.
Hat man ihn nicht und die Versicherung weißt dir einen Fehler nach,
dann wird es eng.

Ich habe vor einiger Zeit ein Wärmepumpenregelung programmiert, da waren
STBs von SIEMENS allerdings ohne spezielle Klassifikation eingebaut.

Frank
 
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Gefahr geht nur von daher aus, das eben das Wasser anfängt zu kochen.
Und mir dann wohl die Pumpen kaputt gehen und ich natürlich Verbrennungsgefahr an Rohrleitungen habe.

Die Frage ist wenn ich einen Hardware STB einbaue dann muss ich ja theoretisch für jeden Heizstab ein zweites Schütz einbauen, um ein eventuell kleben gebliebenes Schütz abzuschalten.
Das wäre ja ein Aufwand den niemand bezahlen würde.
Denn es hilft mir ja nix wenn ich den Steuerkreis des Heizungsschützes unterbreche, denn gegen mech. verkleben hilft mir das ja nicht, es würde ja nur einen Softwarefehler beheben können.
 
mmr schrieb:
Gefahr geht nur von daher aus, das eben das Wasser anfängt zu kochen.
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Bin da zwar kein Profi in dem Thema, aber wenn ich mal logisch denke:

Geschlossenes System -> Überdruck.
Offenes System -> Wasser Verdampft -> Heizung Glüht?

Stell mal ne geschlossen Dose Ravioli auf die Herdplatte und dreh voll auf und wart was passiert :ROFLMAO:

Wieviel Heizstäbe hast denn, dass das gleich so teuer wird?

Gruss Andi
 
Es gibt ggf. noch eine andere günstigere Möglichkeit: In Brandschutzklappen oder auch in Motoren wird mit Schmelzloten gearbeitet, die bei Übertemperatur wegschmelzen und die Leistung damit durch Unterbrechen der Leiterbahn zwangsweise trennen. Die Sicherung muss danach ausgetauscht werden. Gibt es zumindest im Brandklappenbereich auch für z.b. 72°C Auslösetemperatur. Kenne jetzt keinen konkreten Hersteller, wenn aber Motoren abgesichert werden sollte es welche geben....

Die Heizstäbe alle einzeln absichern würde ich nicht, eher ein Schütz gemeinsam, dass zeitversetzt vor dem normalen Schütz zu- und zeitversetzt danach abschaltet, dh. es schaltet nie unter Last die Gesamtleistung. Nur im Falle des Anspreches des STB wird dann normal über die SPS abgeschaltet, das schaltet alle Stäbe bis auf den einen defekten ab, danach geht das Sammelschütz raus und muss nun auch nur einen Stab abschalten, dh. du verminderst die Schaltlast für das Sammelschütz.

Ggf. auch ein Überstromauslöser a la Motorsschutzschalter, den man zusätzlich extern durch unterbrechen einer Steuerleitung ansteuern kann. Das nimmt man u.a. als 2. Abschaltpfad für Stillstands- und Drehzahlüberwachungen an Antrieben. Der löst dann unter Vollast aus, wozu er ja auch da ist und das einige mal auch aushält (muss er ja normalerweise nie).

Gruss Andreas
 
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Vielleicht hilft das Stichwort Temperaturschalter auch weiter.
Ist günstig und bewährt (Kaffeeautomat, Motoren, etc.).

Nachteil ist nur, dass man die Schalttemperatur nachträglich nicht ändern kann.
 
Hallo,
Um bei einem Ausfall des Temperaturregelkreises ein Überhitzen des Wasserbadbehälters zu vermeiden, was zur Beschädigung des Heizstabes, zu Übertremperatur, Verbrühung, Verdampfung, defekten an Rohrleitungen, etc. und deren Umgebung, führen könnte, ist der Wasserbadbehälter nach dem Stand der Technik mit einem von dem Temperaturregelkreis unabhängigen Sicherheitstemperaturbegrenzer versehen, der ebenfalls mit dem Heizelement in thermischem Kontakt steht und mittels eines Sicherheitstemperaturschaltelements die E-Heizung im Fehlerfall abschalten soll, wenn im Wasserbadbehälters eine Sicherheitstemperatur überschritten wird.

Am besten man kauft einen E-Heizer mit eingebautem Sicherheitstemperaturbegrenzer. Der dient als STB und dann zusätzlich als Trockengehschutz, wenn kein Wasser im Behälter ist.

Wenn das nicht geht, dann einen bauteilgeprüften STB von Jumo einsetzen. In Reihe dazu einen Schwimmer / Niveauschalter als Trockengehschutz und dann in Reihe einen Leistungsschütz, zur allpoligen Abschaltung des Heizstabes, einsetzen.

Gruß Michael
 
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MSommer schrieb:
nach dem Stand der Technik mit einem von dem Temperaturregelkreis unabhängigen Sicherheitstemperaturbegrenzer versehen, der ebenfalls mit dem Heizelement in thermischem Kontakt steht und mittels eines Sicherheitstemperaturschaltelements die E-Heizung im Fehlerfall abschalten soll, wenn im Wasserbadbehälters eine Sicherheitstemperatur überschritten wird.
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Hallo wir haben auch gerade das Thema bei einem kleinen Behälter. Und mich würde das mal genauer interessieren...

MSommer schrieb:
Am besten man kauft einen E-Heizer mit eingebautem Sicherheitstemperaturbegrenzer. Der dient als STB und dann zusätzlich als Trockengehschutz, wenn kein Wasser im Behälter ist.
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Ist so vorgesehen. Das Problem, bei allen mir bekannten Versionen ist ein Rohr zwischen die Heizstäbe gesteckt wo der Fühler des STBs eingeschoben wird und damit der Trockenlaufschutz nicht gewährleistet ist?

z-einschraubheizkoerper.jpg
MSommer schrieb:
In Reihe dazu einen Schwimmer / Niveauschalter als Trockengehschutz und dann in Reihe einen Leistungsschütz, zur allpoligen Abschaltung des Heizstabes, einsetzen.
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Deshalb ist so ein System in meinen Augen zwangsläufig von Nöten, oder?

In den Einbauanweisungen der Heizstäbe steht zum STB dann manchmal so, oder ähnlich, ein Hinweis:

"Achtung: Nach fachgerechtem Einbau bietet der STB einen ausreichenden Übertemperaturschutz. Der STB ist jedoch kein Schutz gegen Trockenbetrieb. Hierfür müssen Schutzsysteme wie Niveaureguliersysteme o. ä. installiert werden."

Das habe ich auch noch gefunden.


Wie genau die Wassermangelsicherung auszuführen ist, und auch der STB, dazu finde ich nur wenig.
 
Ich versteh das Problem nicht ganz.
Man trennt zwischen STB für die Heizungen und STB für das Medium.
Der STB für die Heizungen ist wärmeleitend mit diesen verbunden. Dadurch ist ein Abschalten auch ohne Medium (Trockenbetrieb) gewährleistet.
Ist der STB im Medium, dann ist klar, dass das Medium auch vorhanden sein muß. Ansonsten kann ja der STB nicht funktionieren. Also muß in dem Fall der mindest Füllstand sicher überwacht sein.
 
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Blockmove schrieb:
Man trennt zwischen STB für die Heizungen und STB für das Medium.
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Ich denke darum geht es mir, also das da in der Doku der Heizstäbe nicht schärfer getrennt, beziehungsweise auf die Funktionsweise des STB hingewiesen wird. Denn in der Regel scheinen die Heizelemente und STB nicht Thermisch, außer über ein weiteres Medium, gekoppelt zu sein.

Folglich:
Blockmove schrieb:
Also muß in dem Fall der mindest Füllstand sicher überwacht sein.
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Hast du dazu weitere Infos wie das umzusetzen ist, welche sicheren Sensoren man da verwendet?

Vieles was ich so an Heizstäben gefunden habe wird ja oft in Pufferspeicher geschraubt. Auch da müsste ja eine Wassermangelsicherung vorgeschaltet sein, okay ist in der Gebäudetechnik sicher wieder ne andere Baustelle. Die "normale" Heizung macht das ja über einen Druckschalter für 30€, einkanlig. Aber so wirklich viel finde ich nicht zu "Wassermangelsicherung"

Wenn wir für den Heizstab jetzt viele gelbe Teile brauchen, können wir das Projekt in der Findungsphase schon sein lassen. Man meinte von extern, standard Heizstab mit internem Heizstab STB würde reichen + STB im Behälter. Und ich befürchtete schon, es ist damit nicht getan.
 
@the_muck
Die in Heizstäben integrieren STB sind doch gekoppelt.
Die Oberfläche kann trocken aber schon deutlich über 100 Grad heiß werden.
Macht aber nix, da die Heizungen bei 100Grad eigentlich noch „frieren“.

Was die Sicherheit angeht, musst du dich halt mal mit SIL beschäftigen.
Je nach Medium gibt es dann noch weitere Vorschriften (ATEX, …).
 
Blockmove schrieb:
Die in Heizstäben integrieren STB sind doch gekoppelt.
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IMHO nein... da ist in der Regel wohl eine Tauchhülse drin wo dann der Fühler eingesteckt wird :/. Die Tauchhülse hat keinen direkten Kontakt mit den ja teils >6 einzelnen Heizelementen. Meistens sitzen die Tauchhülsen in der Mitte... und reichen dann nicht mal weit zu den Elementen die ja ne Heizfreie zone an der "Einschraubung" haben, manche haben kleine haltebleche, ob das dann als Thermisch gekoppelt zählt?

1696529014534.png

Vielleicht erkennt man da das Fühlerrohr, das aber schon gut lang in der Zeichnung.

Jetzt dürfen einige Stäbe sogar von unten eingesteckt werden, im zweifel wird dann die Tauchhülse gekühlt und oben glüht es? Vielleicht ist das in einem Pufferspeicher ja auch kein Thema.

Ich hab auch noch keinen gefunden wo explizit erwähnt wird das er Trocklenauf sicher wäre. Es steht meist immer "Die Möglichkeit einer Trockenheizung ist unbedingt zu vermeiden"... Daraus leite ich mal ab, ich muss zu sehen das dass nicht passiert. Und dann sind wir beim Thema -> wie ;).

Ich kann die Tage aber mal schauen, unser "Klempner" hatte da noch was liegen für Wärmepumpen...
 
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