Autonome Heizsysteme sind im Vorortbau sehr beliebt. Ihre Schaffung ermöglicht es dem Eigentümer des Hauses, sich unabhängig von Versorgungsunternehmen zu fühlen und erheblich Heizkosten zu sparen. Darüber hinaus ist in einigen Fällen der Anschluss an das Hauptwärmeversorgungssystem einfach unmöglich. Im Allgemeinen besteht ein individuelles Heizsystem in einem Privathaus mit flüssigem Kühlmittel aus einem Gerät, das Wasser erhitzt (es kann mit verschiedenen Brennstoffarten betrieben werden) und einem Zirkulationssystem für heißes Kühlmittel.
Das Design und der Bau eines Wasserkreislaufsystems spielen eine wichtige Rolle bei der Schaffung eines hochwertigen autonomen Heizsystems. Es besteht aus mehreren Komponenten, unter denen das Ausdehnungsgefäß für die Heizung eine wichtige, wenn nicht sogar die entscheidende Rolle spielt! Für das volle Funktionieren des Systems ist der Tank einfach notwendig, er macht das System vollständiger und ohne ihn ist ein Funktionieren im Prinzip unmöglich! Es ist wie mit einem Auto, das nur fahren kann, wenn alle seine Komponenten und Baugruppen richtig eingestellt sind und funktionieren!
Das Aussehen des Ausdehnungsgefäßes zum Heizen
Inhalt
Die Hauptfunktionen des Ausdehnungsgefäßes zum Heizen oder warum wird es überhaupt benötigt?
Das Ausdehnungsgefäß in einzelnen Heizsystemen spielt eine wichtige Rolle bei der Aufnahme des überschüssigen Teils des Wärmeträgers Wasser. Beim Erhitzen kann Wasser sein Volumen ändern, und in Heizsystemen ist die Temperatur des Kühlmittels kein konstanter Wert. Daher besteht bei der Schaffung eines vollständig geschlossenen, hermetischen Warmwasserkreislaufsystems ein erhebliches Risiko eines Bruchs der Verbindungselemente infolge eines Druckanstiegs. Wasser ist ein praktisch inkompressibler Stoff und selbst die zuverlässigste Verbindung aus hartgelötetem Kunststoff sowie jedem Metall kann seinem Druck nicht standhalten.
Überlegen Sie, wie ein Ausdehnungsgefäß in einem einzelnen Heizsystem funktioniert, welche Arten von Ausdehnungsgefäßen es gibt, wie Sie dieses Gerät richtig auswählen und welche Feinheiten bei der Installation in einem Privathaus berücksichtigt werden müssen.
Funktionsprinzipien des Ausdehnungsgefäßes
Nehmen wir ein einfaches physikalisches Beispiel. Angenommen, die Temperatur des flüssigen Wärmeträgers Wasser in unserem Heizsystem ist nur um 10 Grad gestiegen. Dies kann am intensiveren Betrieb des Heizgerätes liegen, verursacht durch eine niedrigere Außentemperatur. Nach einem solchen Temperaturanstieg erhöht sich das in einem geschlossenen System zirkulierende Wasservolumen um 0,3 Prozent.
Es scheint - kein sehr großer Wert. Allerdings ist Wasser (bzw. als Kühlmittel eingesetztes Frostschutzmittel) inkompressibel, d. h. im System baut sich allmählich ein starker Überdruck auf. Damit dieser Druck die Verbindungselemente der Heizungsanlage nicht zerstört, muss dem Wasser Raum zur Ausdehnung gegeben werden.Dieser Raum wird das Ausdehnungsgefäß sein. Bei kaltem Kühlmittel ist es nicht vollständig gefüllt, aber beim Erhitzen steigt der Wasserstand darin an, wodurch der Druck im Wasserkreislaufsystem auf einem normalen Niveau gehalten wird.
Gerät für Ausdehnungsgefäß
Bei einer Einzelheizung mit eingebautem und betriebsbereitem flüssigem Wärmeträger sieht das Ausdehnungsgefäß in etwa so aus wie in der Abbildung (Bild 2). In manchen Fachliteratur wird dieses Gerät als „Expansomat“ bezeichnet – vom englischen Begriff „expansion“ – Erweiterung).
Es gibt folgende Haupttypen von Ausdehnungsgefäßen für Heizungsanlagen:
- Behälter des geschlossenen Typs.
- Tank vom offenen Typ.
Ausdehnungsgefäß offener Typ
In älteren Heizungsanlagen wurde oft ein offenes Ausdehnungsgefäß verwendet. Bisher werden solche Geräte in Anlagen montiert, in denen keine Umwälzpumpen vorhanden sind, die für die Zirkulation des Kühlmittels sorgen.
Ausdehnungsgefäß offener Typ
Der Tank eines solchen Systems hat jedoch seine Nachteile:
- Zunächst einmal ist es in einem solchen System notwendig, den Kühlmittelstand ständig zu überwachen.
- Wasser aus einem solchen System kann verdunsten.
- Offene Tanks rosten schnell, wenn sie mit Wasser in Kontakt kommen.
- Die Auslegung des Systems mit offenem Tank beinhaltet die Installation ausschließlich am oberen Punkt, was nicht immer möglich und einfach umständlich ist.
Ausdehnungsgefäß geschlossener Typ
In Systemen, in denen das Kühlmittel durch Betriebspumpen durch die Kreisläufe zirkuliert, werden nur geschlossene Ausgleichsbehälter installiert.
Tankbetriebsdiagramm
Dies ist ein komplexeres Gerät, bei dem sich eine spezielle Membran in einem hermetisch verschlossenen Behälter für das Kühlmittel befindet.
Membranen in solchen Tanks werden in Diaphragma und Ballon unterteilt. In jedem Fall teilt die Membran den Behälter in zwei Teile. Der erste enthält ein unter Druck gepumptes Inertgas (um Korrosion zu verhindern) oder normale Luft, und der zweite, wenn der Druck im Heizsystem ansteigt, tritt überschüssiges Kühlmittel ein.
Sobald die Temperatur des Kühlmittels in einem solchen System ansteigt, strömt sein überschüssiger Teil in den Ausgleichsbehälter. Die Membran ändert ihre Konfiguration (wie ein Ballon) und das Luft- oder Gasvolumen in einem anderen Teil des Ausdehnungsgefäßes nimmt ab. Wie Sie wissen, lassen sich Gase recht leicht komprimieren, neigen aber auch dazu, sich auszudehnen.
geschlossener Behälter
Wenn das Kühlmittel abkühlt, drücken die expandierenden Gase die Membran und drücken das überschüssige Kühlmittel zurück in das Heizsystem.
Arten von geschlossenen Ausdehnungsgefäßen
Mit demselben Grundgerät können Ausdehnungsgefäße eines geschlossenen Typs in mehrere weitere Typen unterteilt werden:
- Ein Tank mit einer austauschbaren Membrane, auch geflanscht genannt.
- Tank mit nicht austauschbarer Membran.
Die Kosten für Tanks des zweiten Typs sind niedriger und sie sind bei Verbrauchern beliebter. Austauschbare Membrantanks können jedoch großen Druckabfällen im System standhalten und ihre Effizienz erheblich steigern. Außerdem sind sie wartungsfreundlicher und die Membran kann bei Beschädigung ausgetauscht werden.
Flanschausdehnungsbehälter können in zwei Versionen hergestellt werden: vertikal und horizontal. Eine Besonderheit von Ausgleichsbehältern dieser Art ist der fehlende Kontakt zwischen dem Kühlmittel und der Oberfläche des Behälters. Erweitern Flüssigkeit befindet sich in einer Art Membrankokon, daher gibt es keine Gründe für Korrosion an der Oberfläche des Tanks.Der Wechsel einer solchen Membran ist recht einfach: Der Flansch wird einfach abgeschraubt und die Reparatur durchgeführt.
Bei Membranausdehnungsgefäßen besteht die größte Gefahr einer Beschädigung des Membranelements zum Zeitpunkt des Systemstarts, wenn der Druck darin abrupt ansteigt.
Bei großen Kühlmittelmengen im System wird das normale Druckniveau über ein Manometer hergestellt. Ein solches Gerät ist an ein Sicherheitsventil angeschlossen, dessen Schwellenwert in einem Privathaus auf 3-4 bar eingestellt ist.
So wählen und installieren Sie ein Ausdehnungsgefäß
Zunächst einmal muss der gewählte Ausgleichsbehälter in seinen geometrischen Abmessungen dem Volumen des Kühlmittels im System entsprechen. Achten Sie bei der Auswahl besonders darauf. Der Kauf eines zu kleinen Tanks kann seine gesamte Wirksamkeit auf Null reduzieren.
Achten Sie besonders auf die Eigenschaften des Membrangeräts. Es muss seine Verarbeitungseigenschaften über den gesamten in der Heizungsanlage vorgesehenen Temperaturbereich beibehalten. Außerdem muss die Membran möglichen Druckstößen standhalten, wofür sie eine gewisse Flexibilität aufweisen muss.
Gemäß dem vorbereiteten Projekt muss ein Ausdehnungsgefäß in das Heizsystem eines Privathauses eingebaut werden. Wenn Sie selbst ein solches Projekt nicht vorbereiten können, wenden Sie sich unbedingt an Fachleute!
Denken Sie daran, dass offene Tanks zur Expansion des Kühlmittels nur im oberen Teil der Heizungsanlage installiert werden können. Normalerweise haben sie einen Gewindeanschluss, der sich an der Unterseite des Geräts befindet.
Gleichzeitig kann an beliebiger Stelle im Heizsystem ein geschlossenes Ausdehnungsgefäß eingebaut werden. Es ist wünschenswert, dass der Ort seiner Installation ist direkt nach der Umwälzpumpe in Richtung Kühlmittel.
Tankeinbau
Bitte beachten Sie, dass ein Ausdehnungsgefäß jeglicher Art, wenn es mit Wasser gefüllt ist, seine Masse erheblich erhöht, was zusätzliche Anforderungen an die Festigkeit seines Befestigungssystems stellt. Sorgen Sie für freien Zugang zum Heizkessel, insbesondere bei Geräten mit auswechselbarer Membran.
Beim Einbau eines Ausgleichsbehälters ist der Einbau eines Manometers und eines Sicherheitsventils in die Heizungsanlage zwingend erforderlich, die als „letzte Verteidigungslinie“ im Falle einer ungeplanten übermäßigen Ausdehnung des Kühlmittels dienen.
Wenn Sie alles sorgfältig auswählen und richtig montieren, können Sie sich auf einen langen und unterbrechungsfreien Betrieb der Heizkreise verlassen.
Schulungsvideo zum Betrieb eines Ausdehnungsgefäßes zum Heizen in einem Privathaus
