Funktionsprinzip des Ausdehnungsgefäßgeräts. Ausdehnungsmembrantank für die Wasserversorgung: Funktionsmerkmale und Anschlussdetails

Das Heizsystem ist ein komplexes technisches Bauwerk und besteht aus vielen Elementen mit unterschiedlichen Eigenschaften funktionaler Zweck. Der Ausdehnungsbehälter für die Heizung ist einer der wichtigsten Teile des Heizungskreislaufs.

Beim Erhitzen des Kühlmittels steigt der Druck im Kessel und im Heizungskreislauf aufgrund der Temperaturerhöhung im Volumen der Kühlmittelflüssigkeit deutlich an. Wenn man bedenkt, dass die Flüssigkeit ein praktisch inkompressibles Medium ist und das Heizsystem abgedichtet ist, ist dies der Fall physikalisches Phänomen kann zur Zerstörung des Kessels oder der Rohrleitungen führen. Das Problem könnte durch den Einbau eines einfachen Ventils gelöst werden, das die überschüssige Menge an heißem Kühlmittel ablassen kann Außenumgebung, wenn da nicht ein wichtiger Faktor wäre.

Beim Abkühlen zieht sich die Flüssigkeit zusammen und anstelle des austretenden Kühlmittels gelangt Luft in den Heizkreislauf. Luftstaus - Kopfschmerzen jedes Heizsystem, wodurch die Zirkulation im Netzwerk unmöglich wird. Deshalb ist es notwendig. Das ständige Nachfüllen von neuem Kühlmittel in das System ist sehr kostspielig, das Heizen kaltes Wasser Es kostet viel mehr als das Erhitzen der wärmetragenden Flüssigkeit, die über die Rücklaufleitung in den Kessel gelangt.

Dieses Problem wird durch die Installation eines sogenannten Ausdehnungsgefäßes gelöst, bei dem es sich um einen Behälter handelt, der über ein Rohr mit dem System verbunden ist. Überdruck im Heizungsausdehnungsgefäß wird durch dessen Volumen ausgeglichen und ermöglicht einen stabilen Betrieb des Kreislaufs. Äußerlich unterscheiden sich Ausdehnungsgefäße für die Heizungsanlage je nach Berechnungsergebnis und Art des Heizkreises in Form und Größe. Derzeit werden Panzer produziert verschiedene Formen, vom klassischen zylindrischen Tank bis hin zu sogenannten „Tabletten“.

Arten von Heizsystemen

Es gibt zwei Schemata für den Bau von Wärmenetzen: Ein offenes (Schwerkraft-)Heizsystem wird in zentralen Wärmenetzen eingesetzt und ermöglicht die direkte Wasserentnahme für die Warmwasserbereitung, was im privaten Wohnungsbau nicht möglich ist. Ein solches Gerät befindet sich am obersten Punkt des Heizkreises. Neben dem Ausgleich von Druckverlusten übernimmt der Heizungsausdehnungsbehälter die Funktion der natürlichen Luftabscheidung aus dem System, da er mit der Außenatmosphäre kommunizieren kann.

Strukturell handelt es sich bei einem solchen Gerät also um einen Ausgleichsbehälter der Heizungsanlage, der nicht unter Druck steht. Manchmal kann ein System mit gravitativer (natürlicher) Zirkulation einer wärmetragenden Flüssigkeit fälschlicherweise als offen bezeichnet werden, was grundsätzlich falsch ist.

Mit moderner geschlossenes Schema Verwenden Sie ein Ausdehnungsgefäß für die Heizungsanlage geschlossener Typ mit eingebauter Innenmembran.

Manchmal kann ein solches Gerät als Vakuum-Ausdehnungsgefäß zum Heizen bezeichnet werden, was auch zutrifft. Ein solches System sorgt für eine erzwungene Zirkulation des Kühlmittels; Luft wird aus dem Kreislauf durch spezielle Hähne (Ventile) entfernt, die an den Heizgeräten und an der Oberseite der Systemleitungen installiert sind.

Gerät und Funktionsprinzip

Strukturell geschlossen Ausgleichsbehälter In einem Heizsystem handelt es sich um einen zylindrischen Tank mit einer darin installierten Gummimembran, die das Innenvolumen des Behälters in Luft- und Flüssigkeitskammern unterteilt.

Es gibt folgende Membrantypen:

Der Gasdruck ist für jedes System entsprechend einstellbar individuell, was in den Anweisungen beschrieben ist, die Geräten wie einem Ausdehnungsgefäß für geschlossene Heizungen beiliegen. Einige Hersteller bieten bei der Konstruktion ihrer Ausdehnungsgefäße die Möglichkeit, die Membran auszutauschen. Dieser Ansatz erhöht die Anschaffungskosten des Geräts geringfügig, aber wenn die Membran später zerstört oder beschädigt wird, sind die Kosten für den Austausch niedriger als der Preis für einen neuen Ausgleichsbehälter.

Aus praktischer Sicht hat die Form der Membran keinerlei Einfluss auf die Betriebseffizienz der Geräte; es ist lediglich zu beachten, dass ein geschlossener Ballonausdehnungsbehälter zum Heizen ein etwas größeres Volumen an wärmeführender Flüssigkeit fasst .

Auch das Funktionsprinzip ist dasselbe: Wenn der Wasserdruck im Netzwerk aufgrund der Ausdehnung beim Erhitzen ansteigt, dehnt sich die Membran aus, komprimiert das Gas auf der anderen Seite und lässt überschüssiges Kühlmittel in den Tank gelangen. Wenn es abkühlt und dementsprechend der Druck im Netz sinkt, läuft der Vorgang in umgekehrter Reihenfolge ab. Somit erfolgt die Regelung des konstanten Drucks im Netzwerk automatisch.

Es muss darauf hingewiesen werden, dass es sehr schwierig sein wird, einen stabilen Betrieb des Heizungsnetzes zu erreichen, wenn Sie zufällig und ohne die erforderlichen Berechnungen ein Ausdehnungsgefäß für die Heizungsanlage kaufen. Ist die Tankgröße deutlich größer als nötig, wird der für das System erforderliche Druck nicht aufgebaut. Wenn der Tank kleiner als die erforderliche Größe ist, kann er das überschüssige Volumen an wärmeführender Flüssigkeit nicht aufnehmen, was zu einer Notsituation führen kann.

Berechnung von Ausdehnungsgefäßen

Um ein Ausdehnungsgefäß für eine geschlossene Heizung zu berechnen, müssen Sie zunächst das Gesamtvolumen der Anlage, bestehend aus den Volumina der Kreislaufleitungen, des Heizkessels und der Heizgeräte, berechnen. Die Volumina der Kessel- und Heizkörper sind in ihren Pässen angegeben, und das Volumen der Rohrleitungen wird durch Multiplikation der Innenfläche bestimmt Querschnitt Rohre entlang ihrer Länge. Wenn das System Rohrleitungen mit unterschiedlichen Durchmessern enthält, sollten deren Volumina separat ermittelt und anschließend addiert werden.

Weitere Berechnungen für Geräte wie ein Ausdehnungsgefäß für geschlossene Heizungen erfolgen nach der Formel V = (Vc x k) / D, wobei:

Vс – Volumen der Wärmeträgerflüssigkeit im Heizsystem,
k – Koeffizient volumetrische Wärmeausdehnung, angenommen für Wasser 4 %, für 10 % Ethylenglykol – 4,4 %, für 20 % Ethylenglykol – 4,8 %;
D ist ein Indikator für die Effizienz der Membraneinheit. Sie wird normalerweise vom Hersteller angegeben oder kann durch die Formel D = (Рм – Рн) / (Рм +1) ermittelt werden, wobei:

Рм – der maximal mögliche Druck im Heizungsnetz, normalerweise entspricht er dem maximalen Betriebsdruck Sicherheitsventil(Bei Privathäusern überschreitet er selten 2,5 - 3 atm.)
Рн – anfänglicher Pumpdruck der Luftkammer des Ausdehnungsgefäßes, angenommen als 0,5 atm. pro 5 Meter Höhe des Heizkreises.

In jedem Fall ist davon auszugehen, dass Ausdehnungsgefäße zum Heizen eine Erhöhung des Kühlmittelvolumens im Netzwerk innerhalb von 10 % bewirken sollten, d. h. wenn das Kühlmittelvolumen im System 500 Liter beträgt, das Volumen zusammen mit dem Tank sollte 550 Liter betragen. Dementsprechend ist ein Ausdehnungsgefäß der Heizungsanlage mit einem Volumen von mindestens 50 Litern erforderlich. Diese Methode zur Volumenbestimmung ist sehr ungefähr und kann zu unnötigen Kosten für die Anschaffung eines größeren Ausdehnungsgefäßes führen.

Derzeit gibt es Online-Rechner zur Berechnung von Ausdehnungsgefäßen. Werden solche Dienste zur Geräteauswahl genutzt, ist es notwendig, an mindestens drei Standorten Berechnungen durchzuführen, um festzustellen, wie korrekt der Berechnungsalgorithmus eines bestimmten Internetrechners ist.

Hersteller und Preise

Derzeit liegt das Problem beim Kauf eines Ausdehnungsgefäßes zum Heizen nur in der richtigen Auswahl des Gerätetyps und -volumens sowie in den finanziellen Möglichkeiten des Käufers. Der Markt bietet eine große Auswahl an Instrumentenmodellen in- und ausländischer Hersteller. Es ist jedoch zu beachten, dass es besser ist, einen solchen Kauf abzulehnen, wenn der Kaufpreis für Geräte wie einen geschlossenen Ausdehnungsbehälter zum Heizen viel niedriger ist als der der Hauptkonkurrenten.

Die niedrigen Kosten weisen auf die Unzuverlässigkeit des Herstellers und die geringe Qualität der bei seiner Herstellung verwendeten Materialien hin. Oft handelt es sich dabei um Produkte aus China. Wie bei allen anderen Gütern wird der Preis für ein hochwertiges Ausdehnungsgefäß zum Heizen keinen signifikanten Unterschied von etwa dem Zwei- bis Dreifachen aufweisen. Gewissenhafte Hersteller verwenden ungefähr die gleichen Materialien, und der Preisunterschied von Modellen mit ähnlichen Parametern von etwa 10-15 % wird nur durch den Produktionsstandort und die Preispolitik der Verkäufer bestimmt.

In diesem Marktsegment haben sich heimische Hersteller bestens bewährt. Durch die Installation moderner technologischer Linien in ihrer Produktion gelang es ihnen, Produkte zu geringeren Kosten herzustellen, deren Parameter denen der besten Weltmarken in nichts nachstehen.

Es ist zu beachten, dass es nicht nur wichtig ist, ein Ausdehnungsgefäß für eine geschlossene Heizung zu kaufen, sondern es auch richtig zu installieren.

Wenn Sie über die erforderlichen Fähigkeiten verfügen und die Anweisungen befolgen, ist dies möglich Selbstinstallation. Sollte der Techniker dennoch Zweifel an seinem Wissen haben, wendet er sich am besten an Profis, um einen stabilen Betrieb des Heizungsnetzes zu gewährleisten und mögliche Störungen zu beseitigen.

Durch die Bewegung des Kühlmittels, das sich ständig durch die Rohre bewegt, ist ein effizienter Betrieb des Heizsystems möglich. Wenn eine Flüssigkeit erhitzt oder abgekühlt wird, nimmt ihr Volumen zu oder ab. Ein Ausdehnungsgefäß zum Heizen ermöglicht es Ihnen, die Wasserkapazität im System während des Heizens zu erhöhen, ohne dass Flüssigkeit austritt.

Wie es funktioniert und wofür es benötigt wird

Wie bereits erwähnt, ist für den effizienten, unterbrechungsfreien Betrieb der Heizungsanlage ein Ausgleichsbehälter erforderlich. Dieses Gerät fängt die durch Erhitzung expandierte Flüssigkeit auf und verhindert so Unfälle und Undichtigkeiten. Beim Abkühlen wird das Kühlmittel gleichmäßig in den Rohren verteilt.

Ohne Ausdehnungsgefäß steigt der Betriebsdruck auf einen kritischen Punkt von 3 Atmosphären, wodurch das Notventil aktiviert und überschüssige Flüssigkeit abgelassen wird. Zusätzlich zur Heizungsanlage wird das Ausdehnungsgefäß zur Warmwasserversorgung eingesetzt.

Nach Gebrauch heißes Wasser Aus dem Kessel wird dieses Gerät mit kalter Flüssigkeit gefüllt. Während des Erhitzens kann es nirgendwo hingehen und es kommt zu einem Unfall. Der Ausgleichsbehälter dient der Vermeidung solcher Unfälle. Anstelle eines Tanks in einem Warmwasserversorgungssystem können Sie auch ein Notventil verwenden, dessen häufiges Betätigen jedoch zu Undichtigkeiten und Schäden am Gerät führt.

Die Hauptfunktionen des Ausdehnungsgefäßes sind:

• Auffangen von überschüssigem Kühlmittel;
• Füllen von Rohren mit Wasser bei Flüssigkeitsmangel;
• Ansammlung von angesammelter Luft oder Wasserdampf, der durch den Betrieb der Heizungsanlage freigesetzt wird;
• Ausgleich des Betriebsdrucks durch Erhöhen oder Verringern des Flüssigkeitsvolumens.

Betriebsdiagramm des Ausdehnungsgefäßes

An dieser Moment Auf dem Baumarkt finden Sie viele verschiedene Modelle von Ausgleichsbehältern. Alle diese Geräte können in zwei Typen unterteilt werden: offene und geschlossene. Trotz der äußerlichen Ähnlichkeit erfolgt die Installation dieser Geräte mit unterschiedlichen Technologien.

Beachten Sie! Offene Ausgleichsbehälter werden immer seltener verwendet, sie sind wirkungslos und erfordern ein ständiges Nachfüllen von Kühlmittel. Geschlossene Ausgleichsbehälter unterscheiden sich von Analoga durch ihre kompakten Gesamtabmessungen. Solche Geräte funktionieren ohne menschliches Eingreifen.

Volumenberechnung

Die Berechnung des Volumens offener und geschlossener Ausdehnungsgefäße unterscheidet sich etwas. Der Tank für ein offenes Heizsystem besteht aus Blech. Der Behälter verfügt über ein Loch zur Zufuhr von Kühlmittel zum System.

Solche Geräte können ein weiteres Loch haben, das sich im oberen Teil befindet und dazu dient, überschüssige Flüssigkeit in den Abwasserkanal abzuleiten. In einigen Fällen wird dem offenen Ausgleichsbehälter automatisch Kühlmittel (Wasser) zugeführt, wenn es abnimmt.

Bei der Planung einer Heizungsanlage ist es wichtig, das Volumen des Ausgleichsbehälters zu berechnen. Der Hauptwert, auf dem alle Berechnungen basieren, ist das Gesamtwasservolumen im System. zum Beispiel 100 Liter.

Beachten Sie! Bei der Berechnung des Volumens eines offenen Ausdehnungsgefäßes wird ein Wert von 10 % bezogen auf die Gesamtkühlmittelmenge im System angenommen. In unserem Fall benötigen wir einen 10-Liter-Tank.

Dieses Berechnungssystem, die sogenannte Folk-Methode, kann auch für geschlossene Ausgleichsbehälter eingesetzt werden. Darüber hinaus gibt es eine genauere Methode zur Berechnung des Tankvolumens. Wir benötigen folgende Daten:

• RH – das Volumen der Kühlmittelzunahme beim Erhitzen. Bei Wasser überschreitet dieser Wert 5 % nicht, bei Frostschutzmitteln liegt er innerhalb von 6 %;
• VK ist das Gesamtvolumen des Kühlmittels im Heizsystemkreislauf. Die Wassermenge kann mit Eimern oder mit einem speziellen Messgerät gemessen werden, das am Abflussrohr installiert wird;
• DS – maximaler Druck im Kreislauf und im Kessel (diese Informationen finden Sie in der Anleitung des Heizgeräts);
• DB – Druck im Ausdehnungsgefäß.

Um das Volumen eines geschlossenen Ausgleichsbehälters genau zu berechnen, wird die folgende Formel verwendet:

V=OV*VK*(DK + 1) / DS – DB

Wenn wir das Ergebnis des Volumens des Ausgleichsbehälters vergleichen, berechnet durch Volksmethode mit dem aus der Formel erhaltenen Wert, dann wird das zweite Ergebnis kleiner sein. Wenn die Tankgröße den erforderlichen Wert geringfügig überschreitet, ist eine korrekte Einstellung erforderlich, die zum effizienten Betrieb des Geräts beiträgt.

Druck

Die Bestimmung des Volumens eines geschlossenen Ausdehnungsgefäßes wird als wichtig, aber nicht als Hauptaspekt angesehen ordnungsgemäße Bedienung Heizsystem. Dieses Gerät besteht aus zwei Teilen, die durch eine Gummidichtung verbunden sind. Die Luft und das Wasser, die sich in diesen beiden Tanks befinden, kommen nicht in Kontakt. Im Lufttank ist ein Nippel eingebaut, durch den Sauerstoff eingepumpt und der nötige Druck erzeugt wird.

Beim Erhitzen füllt die Flüssigkeit eine der Tankkammern. Angesichts dessen Bluthochdruck In einem Tank mit Luft verformt sich die Gummidichtung nicht. Dies führt dazu, dass der Ausgleichsbehälter seine Funktionen nicht erfüllt.

Beachten Sie! Für den ordnungsgemäßen Betrieb des Heizsystems wird die Luftkammer des Ausdehnungsgefäßes auf einen Druck aufgepumpt, der 0,2 Atmosphären unter dem Wasserdruck im System liegt. Solche Vorgänge werden durchgeführt, bevor das Kühlmittel gepumpt wird. Über einen speziellen Nippel wird bei einem Druck von 1,5 Druck auf einen Manometerwert von 1,3 Atmosphären hinzugefügt oder abgelassen.

Das Funktionsprinzip des Ausdehnungsgefäßes

In einem Warmwasserversorgungssystem wird der Druck der Luftkammer des Tanks auf 0,2 Atmosphären über dem oberen Niveau der Pumpe eingestellt.

Offener Heiztank aus Kunststoff

Das Standardmaterial für einen Ausdehnungsbehälter ist Metall, doch solche Behälter korrodieren häufig, wenn sie Luft und Wasser ausgesetzt werden. Der Ausweg aus dieser Situation ist der Einbau eines Kunststofftanks, beispielsweise eines 20-Liter-Kunststoffkanisters mit abgeschnittenem Boden oder eines Kunststoffeimers.

Am Boden eines solchen Behälters wird ein Hahn an einem Gummiband angebracht, dann wird ein Schlauchstück befestigt, das sicher in der Metallrohrleitung befestigt wird.

Einbau in ein geschlossenes Heizsystem

Laut Experten Installation ähnliches Gerät kann an jeder Stelle der Heizungsanlage durchgeführt werden, am besten ist es jedoch, das Ausdehnungsgefäß an der Rohrleitung vor der Umwälzpumpe anzubringen.

Beachten Sie! Von dieser Regel gibt es eine Ausnahme: Der Tank darf nicht nach der Pumpe oder direkt hinter dem Kessel installiert werden, da sich darin ein Überdruck ansammelt.

Der Behälter kann in jeder Position installiert werden, die beste Option wird jedoch als obere Position der Luftkammer angesehen. In diesem Fall tendieren die Luftblasen nach oben. Sie gelangen nicht in das Kühlmittel, wodurch Notfälle auch bei beschädigter Dichtung vermieden werden. Um angesammelte Luft zu entfernen geschlossenes System Die Heizung ist mit einem speziellen Ventil ausgestattet.

Das Gerät wird mit Fittings am T-Stück am Rohr befestigt, vor und hinter dem Tank wird ein Hahn installiert. Dies ist für die Überprüfung und Wartung des Geräts vor dem Starten der Heizungsanlage erforderlich. Um die Gebrauchstauglichkeit des Behälters festzustellen, schließen Sie den Wasserhahn, schalten Sie die Heizung ein und beobachten Sie die Messwerte des Manometers.

Wenn der Pfeil eins erreicht, öffnen Sie das Ventil und schauen Sie auf das Manometer. Wenn der Tank ordnungsgemäß funktioniert, sollte der Druck auf 0,2 Atmosphären sinken. Dies ist auf die Verdrängung überschüssiger Flüssigkeit zurückzuführen.

Beim Betrieb der Heizungsanlage kommt es vor, dass das Volumen des Ausgleichsbehälters nicht ausreicht effiziente Arbeit Heizung. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, den Tank zu entfernen und durch einen größeren Tank zu ersetzen. Sinnvoller wäre es, zusätzliche Kapazitäten zu installieren.

Anschlussplan für ein Ausdehnungsgefäß in einem geschlossenen Heizsystem

Wenn das Ausdehnungsgefäß in eine Heizungsanlage mit eingebaut ist natürliche Zirkulation Kühlmittel, dann ist ein Dampfventil erforderlich. Die Hauptaufgabe eines solchen Geräts besteht darin, den Überdruck abzubauen, der entsteht, wenn die Flüssigkeit über die empfohlenen Temperaturen erhitzt wird.

Einbau in ein offenes Heizsystem

Beachten Sie! Einbau des Ausgleichsbehälters in Heizsystem Der offene Typ tritt am oberen Ende des Stromkreises, am höchsten Punkt, auf. Oft haben diese Tanks keine obere Abdeckung.

Wasser oder andere Kühlmittel haben in einem solchen Gerät direkten Kontakt mit Luft, was als Hauptnachteil eines solchen Systems gilt. Tatsache ist, dass eine hohe Sauerstoffkonzentration häufig zur Zerstörung der Metallwände des Rohrs führt.

Ein korrekt installierter Ausgleichsbehälter reagiert auf Änderungen des Wasserstands und entfernt angesammelte Luft effektiv, da der Sauerstoff nach oben tendiert. Umwälzpumpen werden in solchen Heizungsanlagen selten eingebaut. Das Kühlmittel bewegt sich hier aufgrund der Schwerkraft langsam, daher müssen die Rohre in einem bestimmten Winkel eingestellt werden.

Schema zum Einbau eines Ausdehnungsgefäßes in ein offenes Heizsystem, wo es sich am höchsten Punkt befindet

In der Praxis werden verschiedene Methoden zur Installation eines Ausdehnungsgefäßes verwendet:

• An der Einspeisung im oberen Teil des Kreislaufs oberhalb des Kessels. In diesem Fall weist das im Behälter befindliche Kühlmittel eine maximale Temperatur auf. Der Betrieb des Systems wird von leisen Geräuschen begleitet, die an kochendes Wasser erinnern;
• Um Probleme mit Fremdgeräuschen zu vermeiden, ist in der Rücklaufleitung ein Ausgleichsbehälter installiert.

Bei der kombinierten Methode werden zwei Tanks installiert: an der Vor- und Rücklaufleitung.

Heutzutage erfreut sich ein Membran-Ausdehnungsgefäß als Ausgleichsvorrichtung für Kühlmittel großer Beliebtheit. Schwerkraftheizungen mit Naturumlauf kommen eher selten zum Einsatz, so dass offene Behälter nach und nach der Vergangenheit angehören. Auch solche Geräte werden benötigt moderne Systeme Wasserversorgung, wo Pumpstationen und indirekte Heizkessel installiert sind. In diesem Material erfahren Sie, wie Sie einen solchen Tank auswählen und an ein bestimmtes System anschließen.

Aufbau und Funktionsprinzip eines Membrantanks

Beginnen wir mit der Tatsache, dass Geräte zur Heizung und Wasserversorgung (Hydraulikspeicher) strukturell einige Unterschiede aufweisen und nicht miteinander verwechselt werden sollten. Dabei ist das Funktionsprinzip eines Membrantanks unabhängig von seiner Bauart gleich.

Der allgemeine Aufbau solcher Tanks ist wie folgt: In einem versiegelten zylindrischen Metallkörper befindet sich eine Gummimembran (im Volksmund „Birne“ genannt). Es gibt zwei Arten:

• in Form einer Trennmembran Innenraum ungefähr zur Hälfte;
• in Form einer Birne, deren Sockel am Wasserzulaufrohr befestigt ist.

Notiz. Der zweite Membrantyp muss ausgetauscht werden. Dazu müssen Sie den Flansch des Rohrs abschrauben. Der erste Typ kann nicht ersetzt werden, nur zusammen mit dem Körper.

Der Unterschied zwischen den Gefäßen für verschiedene Systeme besteht darin, dass Membranausdehnungsgefäße für Heizungsanlagen mit Kühlmittel gefüllt werden, das von innen mit den Metallwänden in Kontakt kommt. In Wasserversorgungsbehältern kommt Wasser nie mit Metall in Kontakt und einige Modelle bieten sogar eine Spülung des Kolbens. Diese Modifikationen werden für den Einsatz in Trinkwasserversorgungsnetzen empfohlen.

Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass Membranen für Wasserausdehnungsgefäße hergestellt werden:

• aus Lebensmittelkautschuk;
• an mehr angepasst Bluthochdruck als für Heizgeräte.

Dementsprechend ist die „Birne“ im Tank für Heizsysteme für den Betrieb bei einer höheren Temperatur geeignet. Das Funktionsprinzip der Geräte ist einfach: Unter dem Einfluss äußerer Kräfte (Wärmeausdehnung oder Einfluss einer Pumpe) füllt sich der Behälter mit Wasser und dehnt die Membran bis zu bekannten Grenzen. Eine Erhöhung der „Birne“ hingegen begrenzt die Luft unter einem bestimmten Druck. Um diesen Druck zu erzeugen, ist im Tankdesign eine spezielle Spule vorgesehen.

Wenn der äußere Einfluss aufhört und der Druck im Rohrleitungsnetz durch Wasserentnahme oder Abkühlung des Kühlmittels sinkt, drückt die Membran nach und nach Wasser zurück in das System.

Beginnen wir mit der Tatsache, dass ein Membranausdehnungsgefäß zur Wasserversorgung nicht in Wärmenetzen eingesetzt werden kann und umgekehrt. Der Grund dafür ist, dass jedes System seinen eigenen Druck und seine eigene Temperatur sowie Anforderungen an die Wasserqualität hat. Mittlerweile sind sie sich optisch sehr ähnlich; die Hersteller schaffen es sogar, die Tankkörper in der gleichen Farbe (meist rot) zu lackieren. Woran erkennt man den Unterschied?

Jedes Produkt ist auf einem Schild mit Aufschriften angebracht – einem Typenschild. Es enthält alle Informationen, die wir benötigen. Wenn auf dem Typenschild steht, dass der maximale Betriebsdruck 10 Bar beträgt und die Temperatur 70 °C beträgt, dann steht vor Ihnen ein Ausdehnungsgefäß für die Kaltwasserversorgung. Wenn in der Aufschrift steht, dass die maximale Temperatur 120 °C und der Druck 3 bar beträgt, dann handelt es sich um einen Membranheiztank, alles ist einfach.

Das zweite Auswahlkriterium ist das Tankvolumen, es wird wie folgt bestimmt:

• Bei einer Heizungsanlage wird die gesamte Kühlmittelmenge im Hausnetz berechnet und ein Zehntel davon entnommen. Dies ist das Fassungsvermögen des Tanks mit Reserve;
• zur Wasserversorgung: Hier muss das Volumen des Gefäßes einen komfortablen Betrieb der Wasserpumpe gewährleisten. Letzteres sollte nicht mehr als 50 Mal pro Stunde ein- und ausgeschaltet werden. Ein Vertriebsmitarbeiter hilft Ihnen dabei, den Wert genauer zu ermitteln;
• für Warmwasser (Kesseltank). Das Prinzip ist das gleiche wie beim Heizen, nur muss man ein Zehntel der Leistung des indirekten Heizkessels nehmen;

Aufmerksamkeit! Um die Wärmeausdehnung des Wassers im Kessel auszugleichen, müssen Sie einen für die Wasserversorgung vorgesehenen Tank verwenden.

So installieren Sie einen Membrantank richtig

Nicht nur die Leistung einer bestimmten Anlage, sondern auch die Lebensdauer des Tanks hängt davon ab, wie korrekt das Membranausdehnungsgefäß installiert und angeschlossen wird. Der erste Schritt besteht darin, den Tank in der in der Bedienungsanleitung vorgesehenen Position an der Wand oder am Boden zu platzieren und zu befestigen. Wenn nichts dazu steht, werden wir dieses Problem weiter unten im Text klären.

Der zweite Punkt ist, dass an der Zuleitung ein Absperrventil installiert werden muss. Durch das Verschließen können Sie den Membrandruckbehälter jederzeit zur Reparatur oder zum Austausch entnehmen. Und um den Boden des Ofenraums nicht zu überfluten, lohnt es sich, zwischen Absperrventil und Behälter eine Ablaufgarnitur und einen weiteren Hahn vorzusehen. Dann ist es möglich, den Tank vor dem Ausbau zu entleeren.

Tanks für Heizungsanlagen

In einer Situation, in der die Dokumentation des Tanks nicht vorschreibt, wie er im Raum korrekt ausgerichtet werden muss, empfehlen wir Ihnen, den Tank immer mit dem Einlassrohr nach unten zu platzieren. Dadurch kann es einige Zeit im Heizsystem arbeiten, wenn ein Riss in der Membran auftritt. Dann dringt die Luft oben nicht schnell in das Kühlmittel ein. Wenn der Tank jedoch auf den Kopf gestellt wird, strömt das leichtere Gas schnell durch den Riss und gelangt in das System.

Es spielt keine Rolle, wo der Speichervorlauf angeschlossen wird – an den Vor- oder Rücklauf, insbesondere wenn die Wärmequelle ein Gas- oder Dieselkessel ist. Bei Festbrennstoffheizgeräten ist der Einbau eines Ausgleichsgefäßes auf der Vorlaufseite unerwünscht, besser ist der Anschluss an die Rücklaufleitung. Nun, am Ende ist eine Anpassung erforderlich, für die das Gerät des Expansionsmembrantanks oben eine spezielle Spule bereitstellt.

Das fertig montierte System muss mit Wasser gefüllt und entlüftet werden. Messen Sie dann den Druck in der Nähe des Kessels und vergleichen Sie ihn mit dem Druck in der Luftkammer des Tanks. Bei Letzterem sollte es 0,2 bar weniger sein als im Netz. Ist dies nicht der Fall, muss dies durch Entlüften oder Pumpen von Luft in den Membranwassertank durch die Spule sichergestellt werden.

Tanks für Wasserversorgungssysteme

Im Gegensatz zu Ausdehnungsgefäßen für Heizungen können Hydrospeicher dabei beliebig im Raum ausgerichtet werden von großer Wichtigkeit hat nicht. Es ist auch sinnvoll, Armaturen an der Zuleitung zum Tank anzubringen, um diesen vom Netz zu trennen und zu entleeren.

Allerdings sind die Einstellungen für die Kalt- und Warmwasserversorgung unterschiedlich. Tatsache ist, dass der Druck in den Rohrleitungen durch eine Pumpe erzeugt wird, die über eine obere und untere Abschaltschwelle verfügt. Sie müssen sich an ihnen orientieren. Der Druck im Membrantank im Kaltwasserversorgungskreislauf muss auf 0,2 bar unter der unteren Pumpenabschaltschwelle eingestellt werden. Dadurch werden Wasserschläge im System vermieden.

Bei der Warmwasserbereitung sollte der Luftdruck im Speicher 0,2 bar über der oberen Abschaltschwelle liegen Pumpstation. Dies ist notwendig, um sicherzustellen, dass das Wasser nicht im Behälter stagniert. Mehr nützliche Informationen Das erfahren Sie im Video:

Abschluss

Es scheint eine so einfache Einheit wie ein Wassertank zu sein, aber sie erfordert so viel Sorgfalt im Detail. Tatsächlich ist bei der Installation eines beliebigen Elements eines Heimnetzwerks ein ernsthafter Ansatz erforderlich, da Ihnen sonst sehr bald ebenso geringfügige Probleme widerfahren.

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 für Elemente 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 „Mission“ in allgemeine Arbeit Systeme. Daher sieht zum Beispiel die Frage völlig amateurhaft aus: Ist der Ausgleichsbehälter wirklich so wichtig für eine Heizungsanlage und lohnt es sich, dem Problem seiner Auswahl Bedeutung beizumessen? korrekte Installation? Mittlerweile ist die Bedeutung dieses einfachen Geräts kaum zu überschätzen.

Warum wird grundsätzlich ein Ausgleichsbehälter benötigt?

Diese Frage ist am einfachsten zu beantworten. Sogar jemand, der in der Schule nicht gut lernte weiterführende Schule, weiß man wohl einfach aus Lebenserfahrung – wenn es erhitzt wird physische Körper Volumenzunahme. 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 zum Feststoff 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. Übersteigt der Druck in den geschlossenen Kreisläufen der Heizungsanlage den zulässigen Grenzwert, liegt ein weiterer Druck vor erfolgreiches Ergebnis, wenn sich alles auf Leckagen an Rohrverbindungen beschränkt oder. Ein unkontrollierter Druckanstieg kann jedoch weitaus zerstörerischere Folgen haben.

Um nicht einmal zu kleineren Unfällen zu führen, ist es notwendig, im Heizsystem eine zusätzliche Kapazität vorzusehen, die in der Lage ist, überschüssiges Wasser (oder eine andere Kühlflüssigkeit), die 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 können Gase freigesetzt werden chemische Reaktionen zwischen dem Kühlmittel und dem Material von Rohren und Wärmetauschern. 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). Aber immerhin ist dies der höchste Punkt des Systems, auf den man einfach baut vertikales Rohr. 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 Zuleitung.

Gestaltungsmöglichkeiten

Wie ist ein offener Ausgleichsbehälter aufgebaut? Es kann das einfachste sein oder bestimmte Verbesserungen aufweisen. In jedem Fall handelt es sich 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 In den Behälter selbst sind Rohre eingelassen – 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. Die Kapazität ist durchaus möglich Blattmaterial, und oft werden fertige verwendet - zum Beispiel aus Metall oder sogar Plastikfässer oder Kanister, alt Gaszylinder usw . All dies wird sehr wenig kosten, und auch das fachgerechte Einsetzen der Rohre ist von Vorteil guter Besitzer es wird nicht schwierig sein.

Schauen wir uns einige an mögliche Schemata solche Panzer:

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 Befüllung zu kontrollieren, müssen Sie nur den Wasserhahn leicht öffnen – wenn Wasser aus dem Rohr austritt, 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 beim Verfolgen der Versorgungsleitung mitgerissen werden, 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 angegeben, 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.

Die oben gezeigte Schaltung könnte übrigens auch so sein weitere Entwicklung. 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. Strenge Regeln existiert in dieser Hinsicht nicht. Jeder kann dies tun, wenn er den Wert des Wärmeausdehnungskoeffizienten von Wasser, die Kapazität seines Heizsystems und dessen Erwartungen kennt Temperaturregime Arbeit, schätzen Sie, wie stark das Flüssigkeitsvolumen zunehmen 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.

Das zeigen die Erfahrungen von Heizungsinstallateuren optimale Lösung geht von folgendem ungefähren Verhältnis aus: 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).

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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 besteht praktisch keine Notwendigkeit, welche zu kaufen zusätzliche Materialien. 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 muss sehr darauf geachtet werden hochwertige Isolierung Behältnisse, damit es bei starkem Frost nicht einfach „erfasst“ wird.
• 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, wodurch Korrosion an den Metallteilen des Kreislaufs und im Kesselwärmetauscher aktiviert wird.
• 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, es ist wichtig chemische Zusammensetzung. Und bei unkontrollierter Verdunstung geht die optimale Konzentration schnell verloren.
• Ein stabil niedriger Systemdruck ist nicht immer von Vorteil. Manche Heizgeräte, im Gegenteil, zeigen ihre Vorteile gerade bei erhöhten Druckniveaus.

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-Ausgleichsbehälter

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 im 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 Heizungskreislauf 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 ein vorgefertigter Stanzkörper Metallstruktur. 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 sagt, 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 Körpers befindet sich normalerweise ein Nippel oder eine Spule (Pos. 3), die einem Fahrradventil sehr ähnlich ist und durch die die Luftkammer auf den erforderlichen Druck 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. In diesem Fall entsteht im Kreislauf ein bestimmter Betriebsdruck (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 anders 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 Buchstabenbezeichnungen Folgende Werte werden abgedeckt:

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 Sekunden durchführt.

Der Membranausdehnungsbehälter ist eine zwingende Komponente, ohne die der Betrieb der Anlage nicht möglich ist. Er ist es, der den nötigen Druck für den vollen Betrieb des Wasserversorgungssystems erzeugt, Wasservorräte bereitstellt und sogar eine Reihe von Schutzfunktionen wahrnimmt. Angesichts der hohen Bedeutung der Ausrüstung stellt sich natürlich die Frage: Wie wählt man einen Tank aus und installiert ihn richtig? Um das zu verstehen, gehen wir das Thema umfassend an: Wir machen Sie auf den Aufbau und die Funktionsweise des Erweiterungsgeräts, seine Typen, Auswahlmerkmale sowie den Anschlussplan und aufmerksam nützliche Anweisungen zum Setup mit Video.

Funktionen und Funktionsprinzip

Ein Membrantank ist ein versiegelter, überwiegend aus Metall bestehender Tank, der aus zwei getrennten Kammern besteht: Luft und Wasser. Der Separator ist eine spezielle Gummimembran – sie besteht meist aus starkem Butyl, das resistent gegen die Entwicklung bakterieller Mikroorganismen ist. Die Wasserkammer ist mit einem Rohr ausgestattet, durch das Wasser direkt zugeführt wird.

Die Hauptaufgabe des Ausdehnungsmembrantanks besteht darin, ein bestimmtes Wasservolumen zu sammeln und es auf Wunsch des Benutzers unter dem erforderlichen Druck bereitzustellen. Doch die Funktionen des Gerätes beschränken sich nicht nur darauf – es bietet auch:

• schützt die Pumpe vor vorzeitiger Verformung: Dank der Wasserreserve schaltet sich die Pumpe nicht bei jedem Öffnen des Wasserhahns ein, sondern nur, wenn der Tank leer ist;
• schützt vor Änderungen des Wasserdrucks bei paralleler Verwendung mehrerer Wasserhähne;
• schützt vor Wasserschlägen, die beim Einschalten der Pumpeinheit auftreten können.

Bedienung des Gerätes

Das Funktionsprinzip des Tanks ist wie folgt. Wenn die Pumpe eingeschaltet wird, wird Wasser unter Druck in die Wasserkammer gepumpt, und das Volumen der Luftkammer nimmt zu diesem Zeitpunkt ab. Wenn der Druck den maximal zulässigen Wert erreicht, schaltet sich die Pumpe ab und die Wasserzufuhr stoppt. Wenn dann Wasser aus dem Tank entnommen wird, sinkt der Druck, und wenn er auf den minimal zulässigen Wert sinkt, schaltet sich die Pumpe wieder ein und pumpt wieder Wasser.

Beratung. Während des Betriebs des Tanks kann sich Luft in der Wasserkammer ansammeln, was zu einer Verringerung der Effizienz des Geräts führt. Daher ist es mindestens alle drei Monate erforderlich, das Fach zu warten, um überschüssige Luft daraus zu entlüften.

Arten von Membrantanks

Es gibt zwei Arten von Expansionsmembrantanks:

Beratung. Berücksichtigen Sie bei der Wahl zwischen einer austauschbaren und einer stationären Membran einen wichtigen Faktor: Im ersten Fall ist das Wasser vollständig in der Membran enthalten und kommt nicht mit der Innenfläche des Tanks in Kontakt, wodurch Korrosionsprozesse vermieden werden, und im zweiten Fall In diesem Fall bleibt der Kontakt erhalten, sodass ein maximaler Korrosionsschutz nicht erreicht werden kann.

Merkmale der Auswahl eines Tanks

Der Hauptfaktor bei der Auswahl eines Membrantanks ist sein Volumen. Bei der Berechnung des optimalen Tankvolumens sollten folgende Nuancen berücksichtigt werden:

• Anzahl der Nutzer des Wasserversorgungssystems;
• Anzahl der Wasserentnahmestellen: Wasserhähne, Dusch- und Whirlpool-Auslässe, Auslässe für Haushaltsgeräte und Kessel, die mit Wasser arbeiten;
• Pumpenleistung;
• die maximale Anzahl der Ein-/Ausschaltzyklen der Pumpe pro Stunde.

Um das ungefähre Volumen des Tanks zu berechnen, können Sie die folgenden Richtlinien von Experten verwenden: Wenn die Anzahl der Benutzer nicht mehr als drei beträgt und die Pumpenleistung nicht mehr als 2 Kubikmeter pro Stunde beträgt, dann ist ein Tank mit einem Volumen von 20-24 Liter sind völlig ausreichend; Bei einer Benutzerzahl von vier bis acht und einer Pumpenleistung von 3 bis 3,5 Kubikmetern pro Stunde ist ein Tank mit einem Volumen von 50 bis 55 Litern erforderlich.

Denken Sie bei der Auswahl eines Tanks daran: Je bescheidener sein Volumen, desto häufiger müssen Sie die Pumpe einschalten und desto höher ist die Gefahr von Druckabfällen im Wasserversorgungssystem.

Beratung. Wenn Sie davon ausgehen, dass im Laufe der Zeit das Volumen des Membrantanks erhöht werden muss, kaufen Sie Geräte mit der Möglichkeit, zusätzliche Behälter anzuschließen.

Tankanschlussplan

Der Membrantank kann sowohl vertikal als auch horizontal installiert werden, der Anschlussplan ist jedoch in beiden Fällen identisch:

1. Bestimmen Sie den Installationsort. Das Gerät sollte auf der Saugseite der Umwälzpumpe und vor dem Wasserversorgungszweig angebracht werden. Stellen Sie sicher, dass für Wartungsarbeiten ein freier Zugang zum Tank besteht.
2. Befestigen Sie den Tank mit Gummipads an der Wand oder am Boden und erden Sie ihn.
3. Verbinden Sie ein fünfpoliges Anschlussstück mit einem amerikanischen Anschlussstück mit dem Tankstutzen.
4. Schließen Sie in Reihe an die vier freien Anschlüsse an: einen Druckschalter, eine Leitung von der Pumpe, ein Manometer und eine Verteilerleitung, die Wasser direkt zu den Ansaugstellen liefert.

Tankanschluss

Wichtig ist, dass der Querschnitt der angeschlossenen Wasserleitung im Verhältnis zum Querschnitt der Zulaufleitung gleich oder etwas größer ist, auf keinen Fall jedoch kleiner. Noch eine Nuance: Es ist ratsam, keine zu platzieren technische Geräte, um keine Erhöhung des hydraulischen Widerstands im Wasserversorgungssystem hervorzurufen.

Anweisungen zum Aufbau der Ausrüstung

Nachdem der Membrantank installiert und angeschlossen ist, ist es wichtig, ihn richtig zu konfigurieren und in Betrieb zu nehmen. Lassen Sie uns auf die Hauptpunkte dieser Phase eingehen.

Der erste Schritt besteht darin, den Innendruck des Tanks herauszufinden. Theoretisch sollte es 1,5 atm sein, aber es ist möglich, dass während der Lagerung des Geräts in einem Lagerhaus oder während des Transports ein Leck aufgetreten ist, das zu einem Rückgang eines so wichtigen Indikators geführt hat. Um sicherzustellen, dass der Druck korrekt ist, entfernen Sie die Spulenkappe und messen Sie mit einem Manometer. Es gibt drei Arten von Letzteren: Kunststoff – billig, aber nicht immer genau; mechanisches Auto – zuverlässiger und relativ erschwinglich; elektronisch – teuer, aber so genau wie möglich.

Nach der Messung müssen Sie entscheiden, welcher Druck in Ihrem Fall am optimalsten ist. Die Praxis zeigt, dass für den normalen Betrieb von Sanitär- und Haushaltsgeräten der Druck im Membrantank zwischen 1,4 und 2,8 atm schwanken muss. Angenommen, Sie haben diese Kennzahlen ausgewählt, wie geht es dann weiter? Wenn der Anfangsdruck im Tank unter 1,4–1,5 atm liegt, muss er zunächst durch Pumpen von Luft in die entsprechende Kammer des Tanks erhöht werden. Dann sollten Sie den Druckschalter einstellen: Öffnen Sie seine Abdeckung und stellen Sie mit der großen Mutter P den maximalen Druckwert und mit der kleinen Mutter ∆P den minimalen Wert ein.

Der Vorgang zum Einrichten der Ausrüstung ist einfach

Jetzt können Sie das System starten: Während das Wasser eingepumpt wird, beobachten Sie das Manometer – der Druck sollte allmählich ansteigen und nachdem er den maximalen Sollwert erreicht hat, sollte die Pumpe abschalten.

Wie Sie sehen, können Sie ohne einen Membranausdehnungsbehälter nicht einmal mit der vollen Funktionsfähigkeit Ihrer individuellen Wasserversorgung rechnen. Wenn Sie also ununterbrochen die Vorzüge der Zivilisation genießen möchten, sollten Sie die Auswahl und den Anschluss des Geräts sorgfältig angehen – alle Prinzipien und Feinheiten liegen vor Ihnen, wir empfehlen Ihnen daher, diese gut zu studieren und erst dann mit aktiven Maßnahmen fortzufahren.

Berechnung des Speichervolumens: Video

Membranausdehnungsgefäß für die Wasserversorgung: Foto