Anschluss eines zusätzlichen Ausdehnungsgefäßes an einen Gaskessel. Wie installiere ich ein Ausdehnungsgefäß zum Heizen? Hier sind die Hauptgründe für solche Ausfälle

Das wichtigste Element einer Warmwasserbereitungsanlage ist der Ausgleichsbehälter. Seine Hauptaufgabe besteht darin, die Zunahme des Wasservolumens beim Erhitzen auszugleichen. Moderne Gas-Zweikreiskessel sind mit Ausdehnungsgefäßen ausgestattet. Doch nicht immer reicht das Volumen des eingebauten Behälters aus, um die Wärmeausdehnung der Flüssigkeit auszugleichen. In diesem Fall muss der Hausbesitzer darüber nachdenken, wie er in ein geschlossenes Heizsystem ein zusätzliches Ausdehnungsgefäß einbauen kann.

Die Notwendigkeit, einen zusätzlichen Tank zu installieren

Ausdehnungsgefäßgerät. Zum Vergrößern auf das Foto klicken.

Wird das Haus mit einem Zweikreis-Gaskessel beheizt, soll das eingebaute Ausdehnungsgefäß den Wasserüberschuss ausgleichen. Wenn sich die Flüssigkeit im Heizsystem erwärmt, steigt der Druck. Das Zulaufventil des Ausdehnungsgefäßes öffnet sich und ein Teil der Flüssigkeit gelangt in den Behälter. Wenn die Temperatur sinkt, nimmt das Wasservolumen ab und überschüssige Flüssigkeit im Tank füllt die Rohre und Batterien. Auf diese Weise hält das Heizsystem den erforderlichen Wasserstand aufrecht.

Zweikreis-Gaskessel sind meist mit Ausdehnungsgefäßen mit einem Volumen von 6-8 Litern ausgestattet. Ein solcher Container kann in kleinen Häusern erfolgreich eingesetzt werden. Wenn eine große Fläche beheizt werden muss und das Heizsystem viele Heizkörper verwendet, ist eine große Kapazität erforderlich. Der im Gaskessel eingebaute Ausgleichsbehälter kann nicht die gesamte überschüssige Wassermenge aufnehmen. Für den reibungslosen Betrieb der Heizungsanlage ist daher die Installation zusätzlicher Kapazitäten erforderlich.

Wenn Sie die zusätzliche Kapazität vernachlässigen, kommt es nach vollständiger Befüllung des Standardtanks zu einer Notableitung von Wasser aus dem Kessel. Die Flüssigkeit wird weiterhin aus dem Heizsystem entfernt, bis sich der Druck in den Batterien stabilisiert.
Nachdem die Temperatur gesunken ist, beginnt Wasser aus dem Tank in den Heizkreislauf zu fließen. Nach einer Notentriegelung sinkt der Druck im System jedoch so stark, dass der Kessel nicht mehr automatisch in Betrieb gehen kann. Eine Verzögerung beim Nachfüllen des Heizsystems mit Wasser kann zum Abtauen oder zur Zerstörung des Heizsystems führen.

Durch den Einbau eines zusätzlichen Tanks kann eine Notentladung vermieden werden. Nach dem Befüllen des am Gaskessel installierten Behälters beginnt Wasser, den Zusatztank zu füllen. Und wenn die Wassertemperatur sinkt, gelangt die Flüssigkeit in die Heizkörper und sorgt so für ein konstantes Volumen im Kreislauf.

Es ist besser, einen zusätzlichen Tank mit einem größeren Volumen als dem berechneten Wert zu installieren. In den meisten Fällen reicht ein 10-12-Liter-Ausgleichsbehälter für überschüssige Flüssigkeit aus.

Vorbereitung für die Installation

Bevor Sie mit dem Einbau des Ausdehnungsgefäßes in den Heizkreis beginnen, müssen Sie es konfigurieren. Dazu wird der Behälter auf den Kopf gestellt. Der Kunststoffstopfen muss entfernt werden, dann öffnet sich der Zugang zum Nippel zum Anschluss der Autopumpe.

Der Nippel sollte zuerst abgeschraubt werden, um die Luft aus dem Inneren zu entlüften. Die Pumpe wird an den Nippel angeschlossen und Luft wird in den Tank gepumpt, bis ein Druck von 1,1 kPa erreicht ist. Es ist zu berücksichtigen, dass der Druck im Heizkreis etwas höher sein sollte als im Ausdehnungsgefäß (um etwa 0,1–0,2 kPa). Danach können Sie zusätzliche Kapazität im System installieren.

Einsetzen eines Tanks in ein Heizsystem

Um einen zusätzlichen Speicher in das Heizsystem einzufügen, sollten die folgenden Vorgänge nacheinander durchgeführt werden.

Der Zweikreiskessel muss vom Netz getrennt werden. Schließen Sie die Flüssigkeitszufuhrhähne zum Heizgerät. Das Wasser sollte aus dem Heizkreislauf abgelassen werden, indem die Mayevsky-Hähne geöffnet werden.

Der Einbau zusätzlicher Kapazität in ein Polypropylen-Heizsystem erfolgt mithilfe einer Lötvorrichtung, Fittings, Kupplungen und Ecken. Damit der Tank entfernt werden kann, ohne die Flüssigkeit aus dem Heizsystem abzulassen, ist es besser, einen Wasserhahn mit einer sogenannten „amerikanischen“ Armatur zu installieren. „American“ ist ein abnehmbares zweiteiliges Element. An einem Teil ist ein Polypropylenrohr angelötet, der andere Teil des „Amerikaners“ wird am Gewinde des Zusatztanks befestigt. Um die beiden Teile des „Amerikaners“ zu verbinden, benötigen Sie eine Dichtung. Leinen ist traditionell ein zuverlässiges Dichtmittel. Es reicht aus, etwas Dichtpaste auf die Gewinde aufzutragen, den Flachs aufzuwickeln und den „amerikanischen“ mit einem Gasschlüssel festzuziehen.

Bevor Sie mit der Installation beginnen, müssen Sie prüfen, ob sich noch Wasser im Heizkreislauf befindet. Hersteller von Ausdehnungsgefäßen empfehlen den Einbau in dem Bereich des Heizsystems, in dem der Druck am geringsten ist. Dieser Abschnitt ist die Rückleitung. Ein zusätzlicher Ausgleichsbehälter, der in die Heizungsanlage eingebaut wird, soll die Bewohner nicht stören. Es ist wichtig, sorgfältig darüber nachzudenken, wo der Container am besten installiert werden soll. Am bequemsten ist es, den Tank auf dem Boden in einer Ecke oder in der Nähe einer Wand zu platzieren.

Geschirr

Zunächst wird der Ausgleichsbehälter angeschlossen. An das T-Stück wird ein Rohrstück angelötet. Anschließend wird der Absperrhahn am Rohr angebracht. Auf der anderen Seite ist ein Rohr mit Kupplung zum Anschluss an den Behälter angelötet. Es ist besser, alle Arbeiten auf einem Tisch oder Boden durchzuführen. Und nur der Einbau in das System muss im Gewicht erfolgen.

Am Ausgleichsbehälter ist ein „Amerikaner“ angeschraubt. Das Polypropylenrohr wird mit einer Spezialschere geschnitten. An den Enden der Rohre ist ein T-Stück mit einem gebundenen Abschnitt des Ausdehnungsgefäßes angelötet. Während das Heizsystem nicht mit Wasser gefüllt ist, können Sie den Grobfilter abschrauben und gründlich ausspülen. Gleichzeitig sollten Sie die Patrone im Hauptfilter austauschen. Es wird nach der Pumpstation des Wasserversorgungssystems installiert.

Alle Elemente müssen an ihrem Platz installiert werden, danach können Sie die Wasserhähne öffnen. Heizkörper werden gefüllt, bis der Druck im System 1,2–1,3 kPa erreicht. Um die Luftschleuse aus den Batterien zu entfernen, müssen die Mayevsky-Hähne geöffnet werden. Nachdem der Heizkreis mit Flüssigkeit gefüllt ist, schaltet sich der Kessel ein.
Da der Ausgleichsbehälter auf einen Druck von 1,1 kPa eingestellt ist, fließt bei steigendem Druck im System überschüssige Flüssigkeit hinein. Sobald der Druck sinkt, fließt Wasser aus dem Tank in das Heizsystem. Durch den Einbau eines zusätzlichen Ausdehnungsgefäßes wird ein unterbrechungsfreier Betrieb der Heizungsanlage im Haus gewährleistet.

Der ordnungsgemäße Betrieb des Heizsystems hängt ausschließlich von der Qualität und den Parametern der installierten Geräte ab. Ein Ausdehnungsgefäß zum Heizen eines Hauses ist eines der Hauptelemente, die einen zuverlässigen, optimalen Betrieb des gesamten einzelnen Heizkomplexes gewährleisten. Diese Behälter sind so konzipiert, dass sie den Kühlmitteldruck im System vollständig ausgleichen.

Die Wahl des Ausdehnungsgefäßes sollte sehr sorgfältig angegangen werden; eine schlechte Installation und falsch berechnete Parameter können zum Ausfall des gesamten Heizsystems führen.

Für Einzelheizungen gibt es auf dem Markt zwei Arten von Ausdehnungsgefäßen:

• offen;
• mit einer Trennmembran verschlossen.

Offene Tanks werden in Wärmenetzen eingesetzt, in denen das Kühlmittel ohne den Einsatz einer Pumpe zirkuliert. Ihr Design ist technisch ziemlich veraltet. Der Zweck des Gerätebetriebs besteht darin, einen Druckaufbau und das Kochen von Wasser im System zu verhindern.

Offene Tanks sind sperrig und müssen oben im Haus installiert werden. Durch das Eindringen von Luft in das Heizsystem kommt es zu Korrosion; das Wasser im offenen Tank verdunstet, was eine ständige Überwachung und regelmäßiges Nachfüllen erfordert. Der Betrieb solcher Tanks ist nicht auf hohen Druck ausgelegt; es handelt sich um absolut unwirtschaftliche und unpraktische Anlagen. Deshalb wurden sie durch leistungsfähigere geschlossene Tanks mit einer elastischen Membran ersetzt.

Geschlossene Ausdehnungsgefäße sind einfach zu verwenden und werden in Systemen mit Pumpenumwälzung des Kühlmittels eingesetzt. Beim Erhitzen dringt überschüssiges Kühlmittel in die versiegelte Struktur ein; bei sinkender Temperatur wird die Flüssigkeit in das System gedrückt.

Im Inneren eines solchen Behälters kann eine Diaphragmamembran oder eine Ballonmembran eingebaut sein. Der erste Membrantyp ist nicht abnehmbar und wird in kleinvolumigen Tanks eingebaut. Ballonmembranen werden in große Ausdehnungsgefäße eingebaut und können bei Verschleiß ausgetauscht werden. An einem beliebigen Ort wird ein geschlossener Tank installiert.

Installation

Der offene Tank muss oben im Raum montiert werden, dies kann der Dachboden oder das Dach sein. In diesem Fall muss der Tank isoliert werden, um ein Einfrieren des Wassers zu verhindern. Sollte der Tank überlaufen, wird die Flüssigkeit über ein Überlaufrohr in die Kanalisation abgeleitet.

In der Regel wird in der Nähe des Heizkessels ein geschlossener Ausdehnungsbehälter mit Membran installiert. Dies sorgt für eine einfache Pflege und Wartung des gesamten Systems. Es wird nicht empfohlen, es unmittelbar nach der Pumpe zu platzieren. Voraussetzung für die Installation ist der Anschluss des Tanks an die Rücklaufleitung, das Vorhandensein eines Manometers und eines manuellen Druckregelventils.

Bei der Installation der Ausrüstung sollte besonderes Augenmerk auf die Qualität der Befestigungselemente der Struktur gelegt werden, da sich das Gewicht des Tanks erheblich erhöht, wenn er mit Wasser gefüllt ist.

Aufbau und Funktionsprinzip

Verschiedene Tanktypen unterscheiden sich in ihren Konstruktionsmerkmalen. Der offene Gerätetyp ist ein metallversiegelter Behälter, der über ein Expansionsrohr (am Boden des Tanks angeschlossen) direkt mit dem gesamten System verbunden ist. An der Oberseite des Tanks befindet sich ein Überlaufrohr ohne Absperrventile. Die zum Tankboden geführte Signalleitung zur Überwachung des Wassers im Tank und System verfügt über eine Absperrvorrichtung. Das Zirkulationsrohr befindet sich ebenfalls am Boden des Tanks und sorgt dafür, dass die erforderliche Temperatur im Tank konstant bleibt.

Ein geschlossener Ausgleichsbehälter besteht aus einem Metallgehäuse und einer im Tank befindlichen Gummimembran. Es teilt es in zwei Teile – Gas und Flüssigkeit. Im Gasteil befindet sich Druckluft, im anderen Teil gelangt überschüssiges Heizkühlmittel. Die Druckmembran drückt die Flüssigkeit nach dem Abkühlen zurück in das System. Dadurch wird der Druck in den Tankkammern ausgeglichen. Als Kühlmittel kann nicht nur Wasser dienen, es können auch Frostschutzmittel (Frostschutzmittel) oder stickstoffhaltige Gemische sein.

Eigenschaften der wichtigsten Betriebsparameter

Die aussagekräftigsten und wichtigsten Parameter sind der maximale Druck und die maximale Temperatur im Betriebssystem. Die maximal zulässige Kühlmitteltemperatur beträgt laut Hersteller +120 °C. Der Betriebsdruck im Tank wird zwischen 3 und 4 bar gehalten. Spitzenwerte erreichen 10 bar.

Bei geschlossenen Tanks sollte besonderes Augenmerk auf die Qualität des Materials gelegt werden, aus dem die Membran besteht. Es muss hitzebeständig und ausreichend elastisch sein. Bei der Auswahl eines geschlossenen Tanks müssen Sie sich sorgfältig mit den Leistungsmerkmalen der Membran und deren Einhaltung der Standardstandards vertraut machen.

Berechnung des genauen Volumens

Bei der Auswahl eines Ausdehnungsgefäßes ist zu berücksichtigen, dass bei einer Erwärmung des Systems pro 10 °C ein zusätzliches Flüssigkeitsvolumen von ca. 0,3 % entsteht. Zur genauen Berechnung der Kapazität wird eine spezielle Formel verwendet, die alle notwendigen allgemeinen Faktoren berücksichtigt – die Gesamtwassermenge und den Betriebsdruck.

Der Hauptparameter zur Bestimmung des Tankvolumens ist das Gesamtvolumen der Heizungsanlage. Dies ist die einfachste Berechnungsmethode, bei der das Fassungsvermögen des Tanks 10 % des gesamten Flüssigkeitsvolumens beträgt. Wenn das Gesamtvolumen der Kühlflüssigkeit im System unbekannt ist, werden Berechnungen basierend auf der Art der verwendeten Heizgeräte und der maximalen Leistung des Heizkessels im Verhältnis durchgeführt:

• Heizkörper - Wasservolumen 10,5 Liter pro 1 kW Leistung;
• Konvektoren – 7 l/kW;
• warme Böden - 17 l / kW.

Vorteile und Nachteile

Wenn wir einige der Parameter und Funktionsfähigkeiten von Ausdehnungsgefäßen berücksichtigen, nehmen geschlossene Einheiten zweifellos die Spitzenposition ein. Im Gegensatz zu offenen Tanks weisen sie bessere Leistungsmerkmale und Leistungsindikatoren auf:

• arbeiten mit minimalem Wärmeverlust und erfordern keine zusätzliche Isolierung;
• es ist möglich, mit hohem Druck zu arbeiten;
• das Kühlmittel im Tank verdunstet nicht, seine Verluste werden auf Null reduziert;
• Installation an jedem geeigneten Ort, ohne den Tank nach oben zu bewegen, und dadurch Einsparung von Rohren bei der Installation des Tanks;
• kompakte Bauweise des Membrantanks;
• Aufgrund der geschlossenen Konstruktion des Tanks gelangt keine Luft in das System und verursacht keine innere Korrosion von Metallstrukturen.
• Sparen Sie Geld bei der Wartung.

Flexcon, Reflex und Zilmet sind führend in der Herstellung hochwertiger Ausdehnungsgefäße. Diese europäischen Unternehmen haben sich dank modernster Technologien und wissenschaftlicher Entwicklungen als zuverlässige Hersteller hochwertiger Geräte für die Wasser- und Wärmeversorgung etabliert.

Die Stabilität, Zuverlässigkeit, Effizienz und Langlebigkeit des Heizsystems hängen davon ab, wie korrekt alle seine Parameter berechnet werden, wie harmonisch seine Geräte, Komponenten und notwendigen Geräte miteinander interagieren und wie gut die Installation und Einstellung durchgeführt wird. Und in solchen Angelegenheiten darf es einfach keine Kleinigkeiten geben.

Es wäre völlig unvernünftig, einzelne Geräte und Komponenten in „wichtig“ und „nicht so wichtig“ zu unterteilen. Ja, die Kosten von Elementen können sehr stark variieren, die Funktionalität einiger ist ständig sichtbar, während andere völlig unsichtbar und sogar unverständlich sind. aus der Sicht eines unerfahrenen Benutzers. Aber jeder erfüllt seine eigene „Mission“ im Gesamtbetrieb des Systems. Daher sieht zum Beispiel die Frage völlig amateurhaft aus: Ist das Ausdehnungsgefäß für eine Heizungsanlage wirklich so wichtig und lohnt es sich, dem Problem seiner Auswahl und korrekten Installation Bedeutung beizumessen? Mittlerweile ist die Bedeutung dieses einfachen Geräts kaum zu überschätzen.

Warum wird grundsätzlich ein Ausgleichsbehälter benötigt?

Diese Frage ist am einfachsten zu beantworten. Sogar diejenigen, die in der High School nicht besonders gut gelernt haben, wissen wahrscheinlich einfach aus Lebenserfahrung, dass physische Körper bei Erwärmung an Volumen zunehmen. Und Wasser ist in dieser Hinsicht keine Ausnahme.

Interessanterweise hat Wasser eine weitere einzigartige Eigenschaft: Es beginnt an Volumen zuzunehmen, selbst wenn es unter die Schwelle von +4 ° abkühlt MIT, das heißt beim Einfrieren - Übergang in einen festen Aggregatzustand. Dies ist jedoch für das Thema unserer jetzigen Betrachtung nicht relevant.

Die Wärmeausdehnung wird durch einen besonderen Wert charakterisiert – einen Koeffizienten. Dies ist insbesondere für Wasser ein nichtlinearer Indikator, der weitgehend von der Temperatur abhängt. Der Koeffizient selbst gibt an, wie oft das Volumen zunimmt, wenn die Flüssigkeit um 1 Grad erhitzt wird.

Wir werden hier nicht die gesamte Koeffiziententabelle für Wasser präsentieren. Besser lässt sich diese Erweiterung anhand eines bekannten physikalischen Experiments veranschaulichen.

Auf der linken Seite der Abbildung befindet sich also ein Tank, in den vor dem Überlaufloch genau 1 Liter (1 dm³) Wasser mit einer Temperatur von + 4 ° eingefüllt wird MIT. Dieser Wert ist der Nullbezugspunkt für Wasser. Unter dem Überlaufrohr ist ein Messbehälter installiert.

Das Wasser im Tank beginnt sich zu erwärmen. Mit zunehmender Temperatur nimmt die Dichte des Wassers ab, das heißt, bei gleichbleibender Masse ist eine Volumenausdehnung zu beobachten. Bei Erwärmung auf +90° MIT Im Messbehälter sammeln sich ca. 36 ml Wasser – das ist die zu viel gewordene Menge, die durch das Überlaufrohr geflossen ist.

Ist es viel oder wenig? Es scheint nichts zu sein. Aber wenn wir es ernster betrachten, dann ergeben sich bei Temperaturänderungen sehr erhebliche Volumenschwankungen. Urteilen Sie selbst – bei 100 Ausgangslitern würden wir bereits von 3,5 Litern Überschuss sprechen.

Wenn Sie Wasser in einem geschlossenen Volumen belassen, kann es sich nirgendwo ausdehnen – es ist ein inkompressibler Körper. Daher beginnt nach den Gesetzen der Thermodynamik unter solchen Bedingungen der Druck zu steigen. Aber das ist schon ernst. Wenn der Druck in den geschlossenen Kreisläufen der Heizungsanlage den zulässigen Grenzwert überschreitet, ist es immer noch ein gutes Ergebnis, wenn sich alles auf Leckagen an den Rohranschlüssen bzw. beschränkt. Ein unkontrollierter Druckanstieg kann jedoch weitaus zerstörerischere Folgen haben.

Um nicht einmal zu kleineren Unfällen zu führen, ist es notwendig, im Heizsystem einen zusätzlichen Behälter vorzusehen, der in der Lage ist, überschüssiges Wasser (oder eine andere Kühlflüssigkeit), das beim Erhitzen entsteht, aufzunehmen und abzugeben. Genau diese Aufgabe kommt den Ausdehnungsgefäßen zu. Doch schon ihr Name spricht für sich.

Obwohl die Hauptfunktion gleich ist, kann die Konstruktion von Ausdehnungsgefäßen variieren. Und der Hauptunterschied liegt in den Eigenschaften des Heizsystems selbst, das offen oder offen sein kann

Ausdehnungsgefäß in einem offenen Heizsystem

Einzelheiten zum Standort des offenen Tanks

Die Eigenschaften eines solchen Systems sind wahrscheinlich schon anhand seines Namens klar. Der Kreislauf ist natürlich geschlossen, aber er ist nicht von der Atmosphäre isoliert, er ist nicht abgedichtet und per Definition kann in ihm kein Überdruck herrschen. Und der Ausgleichsbehälter ist ein normaler Behälter, der in den Kreislauf eingebettet ist. Die Hauptbedingung ist, dass es sich über dem höchsten Punkt der Anlage befindet.

Preise für Ausdehnungsgefäße

Ausgleichsbehälter

Warum der höchste Punkt? Alles ist einfach – sonst fließt die Flüssigkeit nach dem Gesetz kommunizierender Gefäße einfach heraus.

Darüber hinaus trägt diese Anordnung zur Erfüllung einer weiteren wichtigen Funktion bei – der offene Ausgleichsbehälter wird zu einer effektiven Entlüftung. Im Wasser ist immer Luft gelöst, die in ihren üblichen gasförmigen Zustand übergehen kann. Darüber hinaus kann es auch durch chemische Reaktionen zwischen dem Kühlmittel und dem Material von Rohren und Wärmetauschern zur Freisetzung von Gasen kommen. Und die Gasansammlung kann den Heizkörper oder sogar einen ganzen Abschnitt des Heizkreislaufs blockieren. Daher ist die rechtzeitige Entfernung von Gasblasen eine äußerst wichtige Aufgabe.

Es stimmt, manchmal stoßen offene Ausgleichsbehälter in die Rücklaufleitung (aus bestimmten Gründen der Auslegung). Dennoch ist dies der höchste Punkt des Systems, an den einfach ein vertikales Rohr verlegt wird. In diesem Fall funktioniert die Gasentlüftungsfunktion nicht und dies erfordert die Installation zusätzlicher Ventile an den Heizkörpern und wiederum am höchsten Punkt des Systems an der Versorgungsleitung.

Gestaltungsmöglichkeiten

Wie ist ein offener Ausgleichsbehälter aufgebaut? Es kann das einfachste sein oder bestimmte Verbesserungen aufweisen. In jedem Fall handelt es sich dabei um einen Behälter mit einem bestimmten Volumen, der meist oben mit einem Deckel verschlossen ist. Der Deckel dient ausschließlich dem Schutz vor dem Eindringen von Schmutz oder Staub ins Wasser und ist niemals luftdicht. Das heißt, im Tank wird immer der aktuelle Atmosphärendruck aufrechterhalten. A V Im Behälter selbst sind Rohre eingebettet – von einem in einfachster Ausführung bis hin zu mehreren für unterschiedliche Zwecke.

Offene Ausdehnungsgefäße können fertig gekauft werden – Geschäfte bieten eine ziemlich große Auswahl an Produkten in verschiedenen Größen an. Meistens bestehen sie aus rostfreiem oder verzinktem Stahlblech, um die Entstehung von Korrosion zu verhindern.

Viele Handwerker ziehen es jedoch vor, solche Tanks selbst herzustellen. Der Behälter kann problemlos aus Blechmaterial hergestellt werden, oft werden auch fertige verwendet – zum Beispiel Metall- oder sogar Kunststofffässer oder -kanister, alte Gasflaschen usw. All dies wird sehr wenig kosten und auch das richtige Einsetzen der Rohre wird für einen guten Eigentümer nicht schwierig sein.

Schauen wir uns mehrere mögliche Schemata für solche Panzer an:

Das einfachste Schema besteht darin, dass einfach von unten ein Rohr in den Behälter geschnitten wird, das an den Heizkreislauf angeschlossen wird.

Es ist klar, dass Bei dieser Konstruktion gibt es keine Kühlmittelzirkulation es geht nicht durch den Tank. Achten Sie beim Befüllen des Systems darauf, dass der Wasserstand im Tank etwa in der Mitte seiner Höhe liegt. Und Schwankungen im Flüssigkeitsvolumen im System spiegeln sich in einem Anstieg und Abfall dieses Niveaus wider.

Natürlich muss der Kühlmittelstand im Tank kontrolliert werden – es kommt auf die eine oder andere Weise zu Verdunstung, und wenn Sie das Wasser nicht nachfüllen, kann es zu Luftblockaden im Systemkreislauf oder zum „Lüften“ der Heizkörper kommen . Sie müssen also regelmäßig einen Blick in einen so einfach aufgebauten Ausgleichsbehälter werfen, um ihn bei Bedarf aufzufüllen.

Um die visuelle Kontrolle zu erleichtern, kommen verschiedene Tricks zum Einsatz. Insbesondere kann eine Einbettung an der Seite des Tanks erfolgen ein Rohr mit kleinem Durchmesser, zu dem ein kurzes Stück transparenten Schlauch wird aufgezogen. Es ist klar, dass der Wasserstand im Schlauch dem Füllstand im Tank entspricht – ein flüchtiger Blick genügt, um die Situation einzuschätzen.

Es wurde jedoch bereits gesagt, dass sich der Tank am höchsten Punkt befinden sollte, und sehr oft wird dieser Ort zum Dachboden. Das heißt, der Behälter befindet sich nicht in Sichtweite und es ist äußerst umständlich, jedes Mal hinaufzusteigen, um den Füllstand zu überprüfen. Diese Kontrolle kann aber auch anders organisiert werden. Ein Beispiel ist im folgenden Diagramm dargestellt:

Von der Stirnseite her sind zwei Rohre in den Tank eingeschnitten.

Der obere (Pos. 1) bestimmt die maximal zulässige Füllung des Behälters und dient lediglich zum Überlaufen. Von dort wird ein Rohr (Schlauch) in die Kanalisation geführt oder auch einfach auf den Boden – in den Garten – abgeleitet.

An das untere Abzweigrohr (Pos. 2) ist ein in den Raum führendes Rohr angeschlossen, an dem an einer für die Eigentümer günstigen Stelle ein normaler Kugelhahn angebracht ist. Die Höhe des eingebetteten Rohres bestimmt den minimal zulässigen Wasserstand im Tank. Das heißt, um die Fülle zu kontrollieren, müssen Sie nur den Wasserhahn leicht öffnen – wenn Wasser aus der Leitung kommt, ist alles normal. Andernfalls wird so lange nachgefüllt, bis Wasser durch das Überlaufrohr fließt.

Praktisch für pünktliche Besitzer, die sich an die Notwendigkeit einer regelmäßigen Überwachung erinnern. Aber für die Vergesslichen ist es unwahrscheinlich, dass ein solches Schema ein „Helfer“ wird. Es ist jedoch durchaus möglich, den Prozess der Aufrechterhaltung des Füllstands im Tank auf dem erforderlichen Niveau zu „automatisieren“. Dazu reicht es aus, eine Nachspeiseleitung an den Tank (von der Wasserversorgung) anzuschließen, diese jedoch über ein Schwimmerventil anzuschließen, das normalerweise in Toilettenspülkästen verwendet wird.

Das heißt, das Überlaufrohr schützt vor Überlauf (dies ist auf jeden Fall erforderlich) und ein so einfaches Nachfüllsystem lässt keinen kritischen Abfall des Füllstands zu.

Alle oben gezeigten Schemata können im übertragenen Sinne als „passiv“ bezeichnet werden – es findet keine Kühlmittelzirkulation durch den Ausgleichsbehälter statt. Dadurch entsteht lediglich Freiraum für das sich ausdehnende Flüssigkeitsvolumen. Es ist einfach und durchaus machbar. Es gibt aber auch einen Nachteil – die Funktion Entlüftung in solchen Becken ist es sehr unproduktiv. Eine beträchtliche Anzahl von Luftblasen, die durch die Wasserströmung mitgerissen werden, wenn sie der Versorgungsleitung folgen, rutschen einfach an der Einfügestelle des Rohrs vorbei, das zum Ausdehnungsgefäß führt. Und damit der Tank zu einem effektiven Luftabscheider wird, wird die Zirkulation oft durch ihn hindurch geschlossen. Das heißt, es wird zu einem Glied im allgemeinen Wasserkreislauf.

Es könnte etwa so aussehen:

Das Kühlmittel wird dem Tank über eine Leitung zugeführt 1 , und durch das Rohr 2 es gelangt wieder in die Versorgungsleitung. Eine starke Volumenzunahme (am Übergang vom Rohrdurchmesser zum Tank) führt entsprechend zu einem starken Rückgang der Durchflussgeschwindigkeit, was zum Aufstieg und zur Freisetzung kleinster Gasblasen in die Atmosphäre beiträgt. Rohrposition 1 Es kann unterschiedlich sein, beispielsweise kann die Versorgung von unten erfolgen. In jedem Fall sollte sich das angeschweißte Rohr im Tank jedoch über dem Auslass befinden

Überlaufrohre (Punkt 3) und Nachspeisung in solchen Schemata unterscheiden sich nicht von den oben gezeigten Optionen. Nur ist hier nicht alles aufgeführt, um die Zeichnung nicht zu überladen.

Wenn ein solches Schema zum Anschluss des Ausdehnungsgefäßes verwendet wird, dann natürlich Schritte werden unternommen aufgrund seiner sehr hochwertigen Wärmedämmung. Andernfalls sind völlig unproduktive und sehr große Wärmeverluste möglich, insbesondere wenn der Tank in einem unbeheizten Raum aufgestellt werden muss.

Das oben gezeigte Schema kann übrigens weiterentwickelt werden. Es finden sich Beispiele, bei denen dem Ausdehnungsgefäß auch die Funktion eines Verteilers zukommt, wenn die Heizungsanlage nach dem Steigleitungsprinzip organisiert ist.

In diesem Fall versuchen sie, einen gut isolierten Tank so nah wie möglich an der geometrischen Mitte des Hauses zu platzieren. Und von dort aus wird das heiße Kühlmittel durch die eingebetteten Rohre entlang der Steigleitungen des Systems verteilt.

Welches Tankvolumen wird benötigt?

Lassen Sie uns nun darüber sprechen, wie groß das Volumen des offenen Ausgleichsbehälters sein sollte. Hierzu gibt es keine strengen Regeln. Jeder kann, wenn er den Wert des Wärmeausdehnungskoeffizienten von Wasser, die Kapazität seines Heizsystems und die erwartete Betriebstemperatur kennt, abschätzen, um wie viel sich das Flüssigkeitsvolumen erhöhen wird.

Basierend auf den oben genannten Werten könnte man davon ausgehen, dass wir von der Norm von 5 % der Systemkapazität ausgehen können, da das Erhitzen von 100 Litern Wasser auf 90 Grad eine Volumenzunahme von 3,5 Litern (also im Wesentlichen 3,5 %) ergibt. Die Praxis zeigt jedoch, dass dies eindeutig nicht ausreicht. Vergessen Sie nicht, dass der Tank mindestens auf ein Viertel seiner Höhe (das ist das Minimum) vorgefüllt sein muss, damit das System keinen Teil der Luft „aufnimmt“. Darüber hinaus wird das gleiche „variable Volumen“ bereitgestellt, das die Ausdehnung kompensiert. Etwa an der oberen Begrenzung dieses Volumens ist ein Überlaufrohr eingefügt. Nun, es muss über dem Wasserspiegel bis zum Deckel Freiraum vorhanden sein. Das heißt, es gibt keine Möglichkeit, 5 Prozent zu erreichen.

Die Erfahrung von Heizungsinstallateuren zeigt, dass die optimale Lösung auf folgendem ungefähren Verhältnis basiert: Tankvolumen ≈ 10 % des Systemvolumens.

Das bedeutet, dass Sie die Lautstärke Ihres Systems kennen müssen. Wie finde ich es?

• Wenn die Heizungsanlage fertig ist, ist es am einfachsten, mit einem Wasserzähler zu messen, wie viel hineinpasst, bevor sie vollständig gefüllt ist. Die Technik ist sehr genau, hilft aber selten. Stimmen Sie zu, normalerweise wird die Tankkapazität im Voraus berechnet und nicht nach der Installation der Kreisläufe.
• Bei einem sehr großen Fehler ist es aber dennoch möglich, das folgende Verhältnis zu akzeptieren: 15 Liter Wasser pro Kilowatt Kesselleistung. Es ist klar, dass es bei diesem Ansatz überhaupt nicht schwer ist, einen Fehler zu machen.
• Schließlich kann das Volumen der Heizungsanlage einfach berechnet werden. Wenn Sie die Installation eines Ausdehnungsgefäßes planen, müssen Sie davon ausgehen, dass im Systementwurf bereits die installierten Konturen von Rohren des einen oder anderen Typs und Durchmessers, des Kesselmodells sowie der Arten von Heizkörpern und deren Anzahl festgelegt sind. Das heißt, wenn Sie die Volumina aller Elemente des Systems zusammenfassen, können Sie den gewünschten Wert ermitteln.

Die Aufgabe mag entmutigend erscheinen. Aber in Wirklichkeit ist es nicht so beängstigend – wenn Sie unsere verwenden Online-Rechner, zu dem der Link führt (er öffnet sich auf einer separaten Seite).

Preise für Ausdehnungsgefäße GILEX

Ausdehnungsgefäß JILEX

Wie berechnet man das Gesamtvolumen der Heizungsanlage?

Die Auswahl eines Ausdehnungsgefäßes ist bei weitem nicht der einzige Fall, in dem dieser Parameter erforderlich ist. Dies ist beispielsweise beim Kauf von Frostschutzmittel, bei Berechnungen von Mischeinheiten usw. erforderlich. Mit Hilfe unserer Taschenrechner Berechnung allgemein VolumenHeizsysteme Der Leser wird die Berechnungen problemlos durchführen.

Bitte beachten Sie, dass bei Berechnungen zur Ermittlung des optimalen Volumens des Ausdehnungsgefäßes der Behälter selbst von den Berechnungen ausgeschlossen werden sollte. Dies ist ganz einfach: Bewegen Sie den Schieberegler einfach auf die Position „0“.

Nachteile eines offenen Heizsystems

Fassen wir also den Ausgleichsbehälter in offenen Heizsystemen zusammen.

Solche Systeme waren übrigens vor nicht allzu langer Zeit völlig vorherrschend. Schon allein deshalb, weil es einfach unmöglich war, Geräte für ein geschlossenes System zu kaufen. Doch heute müssen sie leider als veraltet gelten.

• Explizit Würde das design scheint schlicht. In manchen Fällen ist die Anschaffung zusätzlicher Materialien praktisch überhaupt nicht erforderlich. Auf Wunsch kann aus dem in der Garage gelagerten „Müll“ „auf dem Knie“ ein voll funktionsfähiger Tank hergestellt werden.
• A priori kann in einem offenen System kein gefährlicher Druck entstehen, da es mit der Atmosphäre verbunden ist. Dadurch entfällt die Notwendigkeit eines Sicherheitsventils.
• Zu den Vorteilen kommt noch die Funktionsfähigkeit des Ausgleichsbehälters hinzu Entlüftung.

Aber Mängel Das offene System hat auch einiges zu bieten:

• Es wurde mehrfach darauf hingewiesen, dass der Tank am höchsten Punkt des Systems installiert werden sollte. Es ist gut, wenn das Haus über einen isolierten Dachboden verfügt. Dies ist jedoch nicht immer der Fall und es ist notwendig, den Behälter sehr hochwertig zu isolieren, damit er bei starkem Frost einfach nicht „hängenbleibt“.
• Wenn der Tank im Innenbereich installiert werden muss (z. B. wenn kein Dachboden vorhanden ist), wird er, wenn er unter der Decke platziert wird, eindeutig nicht zur Innendekoration.

• Der Wasserstand im Tank muss ständig überwacht werden. Dieses Problem kann, wie wir gesehen haben, gelöst werden, aber immer noch.
• Darüber hinaus kommt es aufgrund von Leckagen zu einem ständigen Prozess der Wasserverdunstung. Durch den Kontakt mit der Luft wird das Kühlmittel mit Sauerstoff gesättigt, was zu Korrosion an den Metallteilen des Kreislaufs und im Kesselwärmetauscher führt.
• Wie Sie bemerkt haben, ging es in der obigen Diskussion ausschließlich um Wasser als Kühlmittel. In offenen Systemen kann es nicht anders sein – die Verdunstung von teurem Frostschutzmittel sieht wie Verschwendung aus. Darüber hinaus sind viele Frostschutzmittel im verdunsteten Zustand überhaupt nicht gesundheitlich unbedenklich. Wenn Sie also in einem Haus, das im Winter oft leer steht, eine offene Heizungsanlage planen, müssen Sie das Wasser daraus ablassen.
• Bei Verwendung eines Elektrodenkessels ist ein solches System nicht möglich. Sein Betrieb basiert auf dem Prinzip der elektrischen Leitfähigkeit des Kühlmittels, das heißt, die chemische Zusammensetzung ist wichtig. Und bei unkontrollierter Verdunstung geht die optimale Konzentration schnell verloren.
• Ein stabil niedriger Systemdruck ist nicht immer von Vorteil. Manche Heizgeräte hingegen zeigen ihre Vorteile gerade bei erhöhtem Druck.

Wie Sie sehen, gibt es viele Mängel. Daher gilt ein geschlossenes Heizsystem als fortschrittlicher. Es verwendet jedoch einen völlig anderen Ausgleichsbehälter.

Ausdehnungsgefäß für ein geschlossenes Heizsystem

Die Hauptvorteile eines solchen Tanks sind seine Kompaktheit und die Möglichkeit, ihn an jedem Teil des Heizsystems zu installieren. Die Tatsache, dass es oft auf Diagrammen dargestellt ist, die am „Rücklauf“-Rohr in unmittelbarer Nähe der Pumpeinheit angebracht sind, ist tatsächlich die empfohlene Position. Es gibt jedoch keine ernsthaften Einschränkungen bei der Wahl eines anderen Ortes.

Preise für Wester-Ausdehnungsgefäße

Wester-Ausdehnungsgefäß

Da der Tank abgedichtet ist, kann der Druck im System sehr stark ansteigen. Dies legt die Notwendigkeit einer „Sicherheitsgruppe“ im Schaltkreis fest. Zu einer solchen Gruppe gehört traditionell ein Sicherheitsventil, das automatisch auf einen bestimmten oberen Druckschwellenwert eingestellt ist Entlüftung und Kontroll- und Messgerät - Manometer oder Manometer kombiniert mit einem Thermometer.

Es ist unwahrscheinlich, dass dies vollständig auf Mängel zurückzuführen ist – es handelt sich vielmehr um betriebliche Merkmale des Systems. Der einzige „Minus“ eines geschlossenen Ausdehnungsgefäßes ist also die Notwendigkeit, es zu kaufen. Aber es ist keine Sünde, für die Bequemlichkeit der Nutzung des Systems zu bezahlen.

Übrigens sind viele moderne Heizkessel, insbesondere Wandheizkessel, bereits anfangs mit einem eingebauten Ausdehnungsgefäß mit dem erforderlichen Volumen ausgestattet. Sie müssen also nichts kaufen oder installieren.

Aufbau und Funktionsprinzip eines Ausdehnungsgefäßes für ein geschlossenes Heizsystem.

Das Design des Tanks ist recht einfach. Das Design kann leicht variieren, das Prinzip bleibt jedoch bei allen Modellen gleich

Das Prinzip besteht darin, dass ein hermetisch abgeschlossenes Volumen durch eine elastische Trennwand in zwei Kammern unterteilt wird. Eine Kammer, die Wasserkammer, ist über ein Rohr mit dem Heizkreis verbunden. Die zweite ist Luft, in der vorab ein bestimmter Druck erzeugt wird.

Das Gerät lässt sich anhand des folgenden Diagramms veranschaulichen:

Der Tankkörper (Pos. 1) ist in der Regel eine vorgefertigte gestanzte Metallkonstruktion. Die zylindrische Form ist „klassisch“, es gibt aber auch andere Möglichkeiten: Die Innenseite der Wände ist mit einem Korrosionsschutzmittel behandelt und die Außenseite ist mit einer schützenden Emaille-Beschichtung versehen. Die Farbe sollte rot sein. Tatsache ist, dass es sie auch zum Verkauf gibt hydraulische Speichertanks, die sich sowohl äußerlich als auch im Design kaum von Erweiterungsmodellen unterscheiden. Aber ihre blaue Farbe bedeutet, dass sie nicht berechnet um unter Hochtemperaturbedingungen zu arbeiten. Eine vollständige Austauschbarkeit ist hier also nicht gegeben.

Im Gehäuse muss ein Gewinderohr (Pos. 2) eingebaut sein, über das das Ausdehnungsgefäß an den Heizkreis angeschlossen wird. Einige Hersteller ergänzen ihre Produkte gleich mit Fittings mit amerikanischer Überwurfmutter – das erleichtert den Einbau des Tanks noch weiter.

Auf der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses befindet sich meist ein Nippel oder eine Spule (Pos. 3), ganz ähnlich einem Fahrradventil, durch den die Luftkammer auf das darin erforderliche Druckniveau gepumpt wird.

Der Hauptbestandteil dieser Konstruktion ist die Membran (Pos. 6), die das Innenvolumen des Tanks in zwei Kammern unterteilt. Es besteht aus einem Material mit hoher Elastizität und extrem geringer Diffusion. Früher wurde für diese Zwecke häufiger Gummi verwendet, allerdings waren solche Membranen noch nicht langlebig. Moderne Geräte verwenden normalerweise Ethylen-Propylen oder Butyl.

Die Membran unterteilt also den Tank in eine Wasserkammer (Pos. 4), die sich auf der Seite des Rohrs befindet, und eine Luftkammer (Pos. 5), die sich auf der Seite des Nippels befindet. Und das Volumen dieser Kammern ist eine variable Größe.

• Wie bereits erwähnt, wird in der Luftkammer vorab ein Überdruck erzeugt (normalerweise im Bereich von 1 bis 1,5 Atmosphären). Unter seinem Einfluss bewegt sich die Membran nach unten und die Wasserkammer hat ein Mindestvolumen, bevor das System gefüllt ist.
• Das System wird mit Kühlmittel gefüllt und gestartet. Dadurch entsteht ein bestimmter Betriebsdruck im Kreislauf (optimal für ein bestimmtes System). Gleichzeitig verbiegt sich die Membran etwas – das Volumen der Wasserkammer hat sich vergrößert.
• Durch die Erwärmung nimmt das Volumen des Kühlmittels zu. Der einzige Ort im System, an dem dieser „Überschuss“ Platz findet, ist die Wasserkammer des Tanks. Dadurch vergrößert sich sein Volumen noch mehr und in der dadurch deutlich verkleinerten Luftkammer steigt der Gasdruck.
• Das Kühlmittel kühlt ab, dabei verringert sich sein Gesamtvolumen – der Gasdruck drückt die Membran nach unten. Das heißt, zu jedem Zeitpunkt, zu dem das erforderliche Gleichgewicht erreicht ist, wird der optimale Druckwert im System aufrechterhalten.
• Nun, wenn etwas schief geht und sich das Kühlmittel nirgendwo sonst ausdehnen kann (z. B. ist die thermostatische Automatisierung des Systems ausgefallen), dann wird das Sicherheitsventil der „Sicherheitsgruppe“ aktiviert, wodurch überschüssige Flüssigkeit freigesetzt und das Gleichgewicht wiederhergestellt wird. bis die Ursache erkannt und beseitigt ist.

Übrigens verfügen einige Modelle von Ausdehnungsgefäßen konstruktionsbedingt über ein Sicherheitsventil.

Die Membran kann eine andere Form haben. Daher sind Ballontanks weit verbreitet. Die Funktionen ihres Geräts sind in der folgenden Abbildung dargestellt.

In solchen Tanks besteht die Membran aus einem elastischen Zylinder (Pos. 1), dessen Ränder in einem Flansch mit einem Einlassrohr (Pos. 2) hermetisch abgedichtet sind. Tatsächlich wird dieser Zylinder zur Wasserkammer des Tanks. Und der Rest des Raums ist eine Luftkammer (Pos. 3) mit einem voreingestellten Druck darin. Wenn sich das Kühlmittel ausdehnt, dehnen sich die Wände des Zylinders und er nimmt eine birnenförmige Form an (Fragment rechts). Das Volumen der Luftkammer nimmt ab, der Druck darin steigt – und dann alles wie schon beschrieben obiges Beispiel.

Solche Tanks erfreuen sich übrigens großer Beliebtheit, da der Austausch einer defekten Membran dank der Flanschbefestigung kein Problem darstellt. Membrantanks können oft einfach nicht repariert werden.

Welches Volumen sollte das Ausdehnungsgefäß in einem geschlossenen Heizsystem haben?

Zum Verkauf stehen verschiedene Modelle von Ausgleichsbehältern mit den unterschiedlichsten Volumina. Für welches man sich entscheiden soll sein Systeme? Um diesen Parameter zu ermitteln, führt man am besten eine kleine Berechnung durch.

Die Berechnungsformel lautet:

Vb =Vmit ×k / D

Entschlüsseln wir die Notation:

VB- erforderliches Tankvolumen (Minimum).

VMit- Gesamtvolumen des Heizsystems. Wie es ermittelt werden kann, wurde oben bereits besprochen.

k- Wärmeausdehnungskoeffizient des Kühlmittels.

Hier etwas mehr Details. Tatsache ist, dass bei Verwendung von Frostschutzmittel anstelle von Wasser die Ausdehnungsgeschwindigkeiten völlig unterschiedlich sein können und sowohl von der Temperatur als auch von der Konzentration der Glykolzusätze abhängen.

Die folgende Tabelle hilft Ihnen bei der Auswahl des richtigen Werts:

Kühlmittelerwärmungstemperatur, °C	Glykolgehalt, %
	0 % (Wasser)	10%	20%	30%	40%	50%	70%	90%
0	0.00013	0.0032	0.0064	0.0096	0.0128	0.016	0.0224	0.0288
10	0.00027	0.0034	0.0066	0.0098	0.013	0.0162	0.0226	0.029
20	0.00177	0.0048	0.008	0.0112	0.0144	0.0176	0.024	0.0304
30	0.00435	0.0074	0.0106	0.0138	0.017	0.0202	0.0266	0.033
40	0.0078	0.0109	0.0141	0.0173	0.0205	0.0237	0.0301	0.0365
50	0.0121	0.0151	0.0183	0.0215	0.0247	0.0279	0.0343	0.0407
60	0.0171	0.0201	0.0232	0.0263	0.0294	0.0325	0.0387	0.0449
70	0.0227	0.0258	0.0288	0.0318	0.0348	0.0378	0.0438	0.0498
80	0.029	0.032	0.0349	0.0378	0.0407	0.0436	0.0494	0.0552
90	0.0359	0.0389	0.0417	0.0445	0.0473	0.0501	0.0557	0.0613
100	0.0434	0.0465	0.0491	0.0517	0.0543	0.0569	0.0621	0.0729

D- Effizienzkoeffizient des Ausdehnungsgefäßes. Sie wird wiederum durch die folgende Formel bestimmt:

D = (Qm – QB)/(Qm + 1)

Unter den Buchstabenbezeichnungen verbergen sich folgende Werte:

Qm- Obergrenze des zulässigen Drucks im Heizsystem. Das heißt, genau auf diesen Indikator wird die Betätigungskraft des Sicherheitsventils in der „Sicherheitsgruppe“ eingestellt.

Qb- vorab erzeugter Druck in der Luftkammer des Ausgleichsbehälters. Wenn der Tank bereits über eine solche Pumpe verfügt, wird dieser Wert im Reisepass angegeben. Oftmals wird der Druck jedoch selbständig mit einer herkömmlichen Autopumpe eingestellt und über ein Automanometer kontrolliert. Der Wert wurde bereits erwähnt – in der Regel im Bereich von 1,0 bis 1,5 Atmosphären.

Um den Leser nicht zu zwingen, Berechnungen manuell durchzuführen, finden Sie unten einen praktischen Taschenrechner, der die Berechnung buchstäblich in Sekundenschnelle durchführt.

Die Kühlmittelmenge ändert sich je nach Temperaturänderung, was gefährliche Folgen haben kann. Für einen sicheren und langfristigen Betrieb des Kühlmittels ist es notwendig, seine stabilen Eigenschaften beizubehalten. Hierzu kann ein Membranausdehnungsgefäß verwendet werden.

Zweck und Designmerkmale

In Heizungsanlagen handelt es sich bei den Kühlmitteln um Flüssigkeiten, die einer leichten Kompression unterliegen. Für den sicheren Betrieb des Heizsystems ist es notwendig, eine Stabilisierungsvorrichtung zu verwenden – einen Membran-Ausdehnungs-Hydrauliktank, der in der Lage ist, eine bestimmte Flüssigkeitsmenge bei Druck- und Volumenerhöhung aufzunehmen und diese dann in den Kreislauf zurückzuführen Schaltkreis, wenn diese Indikatoren abnehmen.

Membranausdehnungsgefäße haben gegenüber anderen Geräten für den gleichen Zweck eine Reihe von Vorteilen, nämlich:

• für jedes Wasser geeignet, auch wenn es viel Kalzium enthält;
• sicher als Trinkwasser zu verwenden;
• haben ein größeres verdrängtes Nutzvolumen als ein Drucktank ohne Membran;
• es ist nur minimales Luftpumpen erforderlich;
• wirtschaftlich und schnell installiert;
• niedrige Betriebskosten.

Allerdings haben diese Geräte auch Nachteile, nämlich:

• die große Größe des Ausgleichsbehälters macht den Installationsprozess ziemlich problematisch;
• aufgrund der Wärmeübertragung durch das Kühlmittel an die Expansionskammer erhöht sich der Wärmeverlust;
• die Gefahr der Rostbildung steigt.

Um unkontrollierte Wärmeverluste zu vermeiden, raten Experten dazu, das Gerät zu isolieren.

Unterschiede zu einem Hydrospeicher

Der Aufbau abgedichteter Ausdehnungsgefäße ähnelt dem Aufbau von Hydrospeichern, der Zweck dieser Geräte ist jedoch unterschiedlich. Das Ausdehnungsgefäß gleicht die Wasserausdehnung aus, die durch die Erwärmung im Heizsystem entsteht. Der Hydrospeicher speichert die unter Druck stehende Wassermenge in einem Wasserversorgungssystem mit einer Druckpumpe, um die Aktivierungshäufigkeit dieser Pumpe zu verringern und Wasserschläge zu glätten. Darüber hinaus befindet sich im Inneren des Akkumulators häufig eine Glühbirne aus lebensmittelechtem Gummi. Es wird mit Wasser gepumpt, wodurch das Wasser nicht mit dem Tankkörper in Berührung kommt. Der Ausdehnungsbehälter für Heizungsanlagen besteht aus einer Membran aus technischem Gummi. Es teilt das Gehäuse in zwei Kammern und das Kühlmittel hat Kontakt zum Gehäuse.

Aufbau und Funktionsprinzip

Ein Membrantank ist ein hermetisch verschlossener Metallbehälter, der durch eine elastische Membran in zwei Kammern (Kammern) unterteilt ist. Eine solche Kammer ist eine pneumatische Kammer, die unter Druck stehendes Gas oder Luft enthält. Das Kühlmittel gelangt in die zweite Kammer, die Hydraulikkammer.

Das Gerät funktioniert wie folgt:

• der im Gleichgewichtszustand befindliche Luftdruck in der Pneumatikkammer gleicht den Flüssigkeitsdruck im Heizsystem aus, das Volumen des Kühlmittels und der Hydraulikkammer wird auf ein Minimum reduziert;
• Wenn der Flüssigkeitsdruck im System ansteigt, auch während des Erhitzens, steigt auch der Druck in der Hydraulikkammer, wo überschüssiges Kühlmittel fließt;
• aufgrund der Elastizität der Membran nimmt das Volumen der pneumatischen Kammer ab, was mit einem Anstieg des Gasdrucks einhergeht;
• Steigt der Druck in der Pneumatikkammer, wird der Druckanstieg in der Hydraulikkammer ausgeglichen und das System kehrt in den Gleichgewichtszustand zurück.

Wenn der Kühlmitteldruck im System abnimmt, geschieht das Gegenteil. In der Pneumatikkammer komprimiertes Gas (Luft) dehnt sich aus und verdrängt Flüssigkeit aus der Hydraulikkammer in das System, bis die Druckdifferenz wiederhergestellt ist. Durch die Konstruktion wird die Möglichkeit eines Kontakts zwischen Kühlmittel und Luft ausgeschlossen, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Rost nicht nur im Tank, sondern auch in anderen Teilen des Heizsystems – Rohrleitungen, Kessel – verringert wird. Versiegelte Ausdehnungsgefäße sind mit Sicherheitsventilen ausgestattet, die es ermöglichen, den maximalen Druck im Heizsystem auf ein akzeptables Niveau zu begrenzen. Dies zeichnet den Tank als Schutzeinrichtung für die Heizungsanlage aus.

Typen und Auswahlkriterien

Um das Kühlmittelvolumen im System bei Temperaturänderungen auszugleichen, werden zwei Arten von Ausdehnungsgefäßen verwendet: offene und geschlossene (versiegelte).

Offene Ausdehnungsgefäße sind weit verbreitet, haben jedoch folgende Nachteile:

• hohe Installationskosten, da solche Tanks am obersten Punkt des Systems installiert werden, um den erforderlichen erhöhten Druck zu erzeugen;
• es ist notwendig, den Flüssigkeitsstand ständig zu überwachen;
• Bei längerem Kontakt des Heizmediums mit der Luft besteht die Gefahr von Rostbildung im System.

Verschlossene Ausdehnungsgefäße haben solche Nachteile nicht. Für Heizsysteme werden Tanks hergestellt, die sich durch die Verwendung einer Membran unterscheiden. Membranen werden in Ballon- und Diaphragmatypen unterteilt. Eine Ballonmembran ist ein im Tank installierter Behälter aus hochwertigem Gummi, der starken Temperaturschwankungen standhält. Die Flanschmontage einer solchen Membran ermöglicht einen schnellen und einfachen Austausch.

Ballonmembranen haben folgende Vorteile:

• ein großer Betriebsdruckbereich, der die Verwendung eines abgedichteten Ausdehnungsgefäßes ermöglicht;
• die Möglichkeit, die Membran zu wechseln, was dazu beiträgt, Reparaturen dieses Geräts billiger und schneller zu machen;
• Einfache Einstellung des Mindestdrucks für jedes System.

Die Zwerchfellmembran ist eine permanente Trennwand, das meist aus elastischem Polymer oder dünnem Metall besteht. Diese Membran zeichnet sich durch ihre geringe Eigenkapazität und die Fähigkeit aus, kleine Druckverluste im System auszugleichen. Fällt ein solcher Tank aus, muss er komplett ersetzt werden. Einer der Vorteile dieses Geräts ist sein niedriger Preis. Darüber hinaus ist der Tank mit Membranmembran einfach aufgebaut und zuverlässig im Betrieb.

Die Wahl des richtigen Ausdehnungsgefäßes bedeutet daher, den sicheren Betrieb der Heizungsanlage zu gewährleisten Bei der Auswahl eines Ausdehnungsgefäßes sollten Sie auf folgende Hauptmerkmale achten:

• Membranmaterial, seine Beständigkeit gegenüber hohen Absolutwerten von Temperatur, Druck und Unterschieden dieser Indikatoren;
• Material und Beschichtung des Körpers, Rostbeständigkeit;
• Einhaltung sanitärer und hygienischer Standards;
• Ausführung (Installationsmethode).

Einschränkungen

Die Hersteller legen bestimmte Einschränkungen für die Verwendung von Membranausdehnungsgefäßen fest, die von der Konstruktion und den bei der Herstellung des Geräts verwendeten Materialien abhängen. Hersteller haben klare Anforderungen an die Eigenschaften und Zusammensetzung der Flüssigkeit im Heizsystem. Der Gehalt beispielsweise an Ethylenglykol in einer Frostschutzlösung ist begrenzt. Die Verwendung eines Membranausdehnungsgefäßes bei Drücken über den zulässigen Standards ist verboten. Es ist zwingend erforderlich, eine Sicherheitsgruppe zu installieren, die den Druck im Tank kontrolliert und begrenzt. Die Heizsysteme autonomer Heizwohnungen und Privathäuser verwenden Geräte mit einem Betriebsdruck von mindestens 3 bar.

Volumenberechnung

Das Volumen ist das Hauptmerkmal, anhand dessen ein Ausdehnungsgefäß ausgewählt wird. Viele Quellen empfehlen, das Volumen des Ausgleichsbehälters innerhalb von 10 % des Gesamtvolumens des Kühlmittels im Heizsystem zu wählen. Diese Methode zur Bestimmung der Kapazität des Gerätes basiert auf der Tatsache, dass die Wärmeausdehnungskoeffizienten des Kühlmittels auch bei einem Glykolgehalt von bis zu 90 % und einer Erwärmung von +100 Grad 0,08 nicht überschreiten. Diese Berechnungsmethode berücksichtigt nicht den Druck im System und kann daher zu Ungenauigkeiten führen. Es gibt eine genauere Methode zur Berechnung des Volumens eines Membranausdehnungsgefäßes. Das hier verwendete Verhältnis ist:

V = C*Bt / (1 – (Pmin /Pmax)), wobei

• C – Kühlmittelvolumen im System;
• Bt – Wärmeausdehnungskoeffizient des Kühlmittels;
• Pмin – Anfangsdruck im Tank;
• Pmax – zulässiger Druck im System.

Das Kühlmittelvolumen im Heizsystem wird unter Berücksichtigung aller seiner Komponenten bestimmt. Dieser Parameter wird aus der Konstruktionsdokumentation für die Heizung entnommen. Sollte dies nicht möglich sein, können Sie eine Näherungsrechnung verwenden, die darauf basiert, dass die Kühlmittelmenge in Heizungsanlagen mit der Heizleistung zusammenhängt – auf jedes kW kommen 15 Liter Flüssigkeit. Der Wärmeausdehnungskoeffizient einer Flüssigkeit wird anhand ihrer Zusammensetzung bestimmt – in Heizsystemen von Wohnungen und Häusern ist es meist möglich, dem Wasser Glykole zuzusetzen, um seine Eigenschaften zu verbessern. Dieser Koeffizient kann auch von der Temperatur des Kühlmittels abhängen. Die erforderlichen Werte finden Sie in Tabellen zum Wasservolumen in der Leitung.

Der maximale Druck im Heizsystem wird anhand des Minimums der zulässigen Werte für verschiedene Komponenten ermittelt. Das Übergangsventil ist speziell darauf abgestimmt. Der Anfangsdruck im Heizsystem entspricht bei gekühltem Kühlmittel dem eingestellten (Mindest-)Druck. Bei vielen Geräten ist eine genaue Regulierung mit gängigen Mitteln (Entlüften des Tanks oder Aufpumpen mit einer Pumpe) möglich. Der Druck im Tank wird durch die Installation eines Manometers kontrolliert. Die berechneten Daten ergeben eine Erhöhung des Kühlmittelvolumens im System während des Heizvorgangs. Zur Auswahl eines Tanks wird der Füllfaktor aufgerundet. Der Koeffizient hängt vom Maximal- und Anfangsdruck ab und kann den Tabellen der Hersteller oder der Fachliteratur entnommen werden.

Installation

Die Installation eines Membran-Ausdehnungsgefäßes ist nicht schwierig, es ist jedoch besser, dies einem Fachmann anzuvertrauen. Zunächst ist die Gebrauchsanweisung des Gerätes zu beachten. Beim Einbau dieses Gerätes in eine Heizungsanlage ist es wichtig, die Dichtheit der Anschlüsse sorgfältig zu prüfen. Der Ausgleichsbehälter darf nicht geöffnet oder zerlegt werden. Es wird einfach an die dem Kessel nächstgelegene Rohrleitung angeschlossen. Um einen Druckanstieg zu verhindern, sind Sicherheitseinrichtungen eingebaut.

Beachten Sie bei der Installation des Tanks die folgenden Regeln:

• der Tank wird vor der Abzweigung installiert;
• die Temperatur im Raum sollte konstant über 0 liegen;
• Sie müssen alle Berechnungen vor der Installation noch einmal überprüfen.
• ein Tank mit einem Volumen von mehr als 30 Litern wird nicht an den Wänden montiert, sondern auf Beinen gestellt;
• Um den Druck zu kontrollieren, ist am Auslass des Tanks ein Manometer und am Einlass ein Rückschlagventil installiert (wenn keine Pumpe vorhanden ist);

• Das Gerät muss an einem für Wartung und Einstellung bequemen Ort aufgestellt werden.
• Bei der Befestigung des Tanks an der Wand muss die Halterung auf einer Höhe gehalten werden, die einen bequemen Zugang zu den Absperrventilen und dem Luftraum ermöglicht.
• das Unterwasserrohr und der Wasserhahn dürfen das Ausdehnungsgefäß nicht mit ihrem Gewicht überlasten; die Auskleidung muss separat verstärkt werden;
• Bei einem auf dem Boden befindlichen Membrantank ist es nicht möglich, die Leitung quer über den Durchgang über den Boden zu verlegen;
• Zur Inspektion muss zwischen Wand und Behälter ein Abstand vorhanden sein.

Eine sorgfältige Vorbereitung hilft Ihnen, den Ausgleichsbehälter ohne unnötige Schwierigkeiten zu installieren. Die richtige Installation vereinfacht die Einrichtung der Heizungsanlage und deren anschließenden Betrieb.

Für die Platzierung des Tanks (Hydraulikspeichers) ist die konkrete Auslegung der Heizungsanlage ausschlaggebend. Wenn es geöffnet ist, sammelt sich Luft am höchsten Punkt. Dort empfiehlt es sich, einen Behälter zu montieren, der die Ausdehnung des Kühlmittels bei Erwärmung ausgleicht.

Bei Bedarf wird der Hydrospeicher aus Blechen mittels Schweißverbindungen hergestellt. Im oberen Teil befindet sich ein Loch mit Deckel, um das verdunstende Wasser aufzufüllen. Selbstverständlich können Sie einen passenden Fertigtank erwerben.

Wenn ein geschlossenes Heizsystem verwendet wird, wird der Pufferspeicher in der Nähe des Kessels installiert. Der Tank muss auf einem geraden Abschnitt der Rohrleitung bis zur Pumpe installiert werden. Die Befestigung erfolgt in vertikaler Position.

Für einen geschlossenen Heizkreislauf wird ein Membran-Hydraulikspeicher angeschafft. Darin wird ein Teil des Volumens durch eine flexible, dichte Trennwand blockiert, die als Dämpfer wirkt. Um überschüssige Luft aus dem Tank zu entlüften, statten die Hersteller sie mit automatischen Ventilen aus.

Beratung! Nur unter Berücksichtigung der architektonischen Merkmale der Anlage, der verwendeten technologischen Ausrüstung und der Benutzerpräferenzen ist es möglich, den Montageort des Pufferspeichers genau zu bestimmen.

Einbau eines Tanks in ein offenes Heizsystem

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Der Ausdehnungsbehälter wird am höchsten Punkt platziert, aber der Installationsplan des Behälters ermöglicht nicht nur seinen Anschluss an die Rohrleitung nach dem Kessel, sondern auch seine Montage an der Rücklaufleitung. Mit letzterer Option können Sie mit gekühltem Kühlmittel arbeiten. Dadurch entfällt das Siedeproblem und es entstehen keine Nebengeräusche. Ein großer Tank wird auf einem ziemlich soliden Fundament installiert. Der Anschluss erfolgt über handelsübliche Armaturen an das Heizsystem.

Dieser Hydrospeicher ist nicht abgedichtet; eine zusätzliche Einstellung seiner Funktion ist nicht erforderlich. Der Kontakt von Wasser mit der Umgebungsluft löst Korrosionsprozesse aus, daher ist eine regelmäßige Inspektion des Pufferspeichers erforderlich. Wenn Undichtigkeiten entdeckt werden, werden diese beseitigt und die Integrität der Wände und Schweißnähte wird wiederhergestellt.

Aufmerksamkeit! Da der Einbau eines Speichers in eine offene Heizungsanlage häufig auf dem Dachboden erfolgt, ist darauf zu achten, dass die Temperatur in diesem Raum nie unter 0 °C sinkt.

Einbau eines Tanks in ein geschlossenes Heizsystem

In diesem Fall wird der Einbau eines Ausgleichsbehälters schwieriger. Bei Arbeiten am Tank darf der Tank nicht zu stark mechanisch belastet werden. Es ist darauf zu achten, dass keine statischen Belastungen durch andere Elemente des Heizsystems auftreten. Nach Abschluss der Arbeiten muss ein freier Zugang zum Schutzluftventil, Hahn und anderen Funktionsteilen des Pufferspeichers gewährleistet sein.

Um den Hydrospeicher korrekt anzuschließen, wird vorab das notwendige Werkzeug ausgewählt. Um der Technologie für die Arbeit mit Metall-Kunststoff-Rohrleitungen zu entsprechen, werden spezielle Schlüssel verwendet. Die Anschlüsse des Ausgleichsbehälters werden mit Dichtmitteln abgedichtet. Diese Verbrauchsmaterialien müssen für Druckrohrsysteme im entsprechenden Temperaturbereich ausgelegt sein.

Wenn die Installation des Tanks abgeschlossen ist, werden alle anderen Elemente des Engineering-Systems installiert und ein Testlauf durchgeführt. Erkannte Lecks werden beseitigt. Die Funktionsfähigkeit des Luftventils des Pufferspeichers wird überprüft. Um sicherzustellen, dass die spätere Verwendung nicht mit Problemen einhergeht, ist es unbedingt erforderlich, die offiziellen Anweisungen des Ausdehnungsgefäßherstellers zu befolgen.

Beratung! Um die Wartung des Tanks ohne unnötige Schwierigkeiten zu ermöglichen, ist davor ein Hahn installiert. Diese Lösung eignet sich insbesondere zum Austausch einer beschädigten Ausdehnungsgefäßmembran.

Die richtigen Optionen für die Installation des Tanks wurden oben besprochen. Aber normale Benutzer sind in der Lage, falsche Aktionen auszuführen, ohne den Kern möglicher Probleme zu verstehen. Um das Eintreten solcher Situationen zu verhindern, sind die folgenden Informationen hilfreich:

• Ein direkt hinter dem Kessel platzierter Hydrospeicher arbeitet mit auf die maximale Temperatur im Kreislauf erhitztem Kühlmittel, was nicht empfohlen wird. In diesem Bereich dehnt sich die Flüssigkeit stärker aus, was zu großen Druckverlusten führen kann;
• Unmittelbar nach der Pumpe treten häufige Druckänderungen auf. Deshalb ist es auch nicht empfehlenswert, dort einen Tank zu installieren;
• Bei voller Befüllung wird der Ausgleichsbehälter im Vergleich zum Originalzustand deutlich schwerer. Deshalb muss die Lagerung des Pufferspeichers auf entsprechende Belastungen ausgelegt sein;
• Der Hydrospeicher wird mit einem Volumen von mindestens 10 % der Kühlmittelmenge im gesamten Heizkreislauf gewählt.