Wie wird ein Membran-Ausgleichsbehälter in einem Heizsystem verwendet?

Das Volumen des Kühlmittels variiert in Abhängigkeit von der Temperaturänderung, was zu gefährlichen Folgen führen kann. Für einen sicheren und dauerhaften Betrieb des Kühlmittels ist es notwendig, seine stabilen Eigenschaften beizubehalten. Ein Membran-Expansionstank kann dafür verwendet werden.

Wärmeträgerflüssigkeiten sind in Heizsystemen Flüssigkeiten, die sich in einer schwachen Kompressionsphase befinden. Für den sicheren Betrieb des Heizsystems ist es notwendig, eine Stabilisierungsvorrichtung zu verwenden - Membran-Expansions-Hydrauliktank,der in der Lage ist, eine bestimmte Menge an Flüssigkeit aufzunehmen, um Druck und Volumen zu erhöhen, und sie dann mit einer Abnahme dieser Indikatoren in den Zirkulationskreislauf zurückzuführen.

Membran-Ausgleichsbehälter haben gegenüber anderen Vorrichtungen mit dem gleichen Zweck mehrere Vorteile, nämlich:

• geeignet für jedes Wasser, auch wenn es eine große Menge Kalzium enthält;
• sicher für Trinkwasser zu verwenden;
• besitzen das große verschobene Nettovolumen, als der Tank des Drucks der Erhöhung ohne die Membran;
• benötigen minimale Luftpumpen;
• wirtschaftlich und schnell montiert;
• niedrige Betriebskosten

Diese Vorrichtungen haben jedoch auch Nachteile, nämlich:

• die große Größe des Ausdehnungsgefäßes macht den Installationsprozess ziemlich problematisch;
• durch die Rückführung des Wärmeträgers in den Expanzomat steigen die Wärmeverluste;
• erhöht das Risiko von Rost.

Die Konstruktion von hermetischen Expansionstanks ähnelt der Konstruktion von Akkumulatoren, der Zweck dieser Vorrichtungen ist jedoch unterschiedlich.Der Ausgleichsbehälter kompensiert die Wasserausdehnung aufgrund der Erwärmung im Heizsystem. Der Akkumulator sammelt das Wasservolumen unter Druck in dem Wasserversorgungssystem, das eine Druckpumpe aufweist, um die Häufigkeit des Einschaltens dieser Pumpe zu verringern und hydraulische Schocks zu glätten. Außerdem befindet sich im Inneren des Akkumulators öfter eine Birne aus Lebensmittelgummi. Gerade dieser wird mit Wasser gepumpt, wodurch das Wasser den Tankkörper nicht berührt. Der breite Tank für Heizsysteme wird mit der Membran aus technischem Gummi hergestellt. Es unterteilt das Gehäuse in zwei Kammern und das Kühlmittel hat Kontakt mit dem Gehäuse.

Ein Membrantank ist ein hermetisch verschlossener Metallbehälter, der durch eine elastische Membran in zwei Kammern (Kammern) unterteilt ist. Eine dieser Kammern ist die pneumatische Kammer, die unter Druck stehendes Gas oder Luft enthält. In der zweiten Kammer - der Hydraulikkammer - tritt das Kühlmittel ein.

Der Betrieb des Gerätes ist wie folgt:

• der Luftdruck in dem Gleichgewichtszustand in der pneumatischen Kammer kompensiert den Druck des Fluids in dem Heizsystem, das Volumen des Kühlmittels und der hydraulischen Kammern sind minimiert;
• wenn der Fluiddruck in dem System ansteigt, auch wenn er erhitzt wird, steigt der Druck in der Hydrokammer an, wo eine übermäßige Wärmeübertragung auftritt;
• aufgrund der Elastizität der Membran nimmt das Volumen der pneumatischen Kammer ab, was mit einem Anstieg des Gasdrucks einhergeht;
• wenn der Druck in der pneumatischen Kammer ansteigt, wird der Druck in der Hydrokammer kompensiert, und das System kehrt zum Gleichgewicht zurück.

Durch Verringerung des Drucks des Kühlmittels in dem System treten entgegengesetzte Wirkungen auf. Das in der pneumatischen Kammer komprimierte Gas (Luft) expandiert und drückt das Fluid von der hydraulischen Kammer in das System, bis die Druckdifferenz wiederhergestellt ist. Das Design eliminiert die Möglichkeit des Kontakts zwischen dem Kühlmittel und der Luft und reduziert die Wahrscheinlichkeit von Rost nicht nur im Tank, sondern auch in den übrigen Teilen des Heizsystems - der Pipeline, dem Kessel. Hermetische Expansionsbehälter sind mit Sicherheitsventilen ausgestattet, die es ermöglichen, den maximalen Druck im Heizsystem auf ein akzeptables Niveau zu begrenzen. Es kennzeichnet den Tank und als Schutzvorrichtung für das Heizsystem.

Um das Volumen des Kühlmittels im System während einer Temperaturänderung zu kompensieren, werden zwei Arten von Expansionstanks verwendet: offen und geschlossen (luftdicht).

Offene Ausdehnungsgefäße sind weit verbreitet, haben aber folgende Nachteile:

• hohe Installationskosten, da sie solche Tanks an der Oberseite des Systems montieren, um den erforderlichen erhöhten Druck zu erzeugen;
• es ist notwendig, ständig den Flüssigkeitsstand zu überwachen;
• Es besteht die Gefahr von Rost im System durch längeren Kontakt des Heizmediums mit Luft.

Abgedichtete Expansionsbehälter haben diese Nachteile nicht. Für Heizsysteme stehen Tanks zur Verfügung, die sich im Einsatz der Membran unterscheiden. Membranen sind in Ballon- und Zwerchfelltypen unterteilt. Die Ballonmembran ist ein Tank im Inneren des Tanks aus hochwertigem Gummi, der starken Temperaturschwankungen standhalten kann. Die Flanschbefestigung einer solchen Membran ermöglicht einen schnellen und einfachen Austausch.

Ballonartige Membranen haben die folgenden Vorteile:

• ein breiter Bereich von Betriebsdrücken, die es ermöglichen, einen abgedichteten Expansionstank zu verwenden;
• die Fähigkeit, die Membran zu wechseln, wodurch die Reparatur dieses Geräts billiger und schneller wird;
• einfache Aufgabe des Mindestdrucks für beliebige Systeme.

Die Membrane ist eine feste Trennwandwelches meistens aus elastischem Polymer oder dünnem Metall besteht. Diese Membran zeichnet sich durch ihre eigene kleine Kapazität und die Fähigkeit aus, kleine Druckabfälle im System auszugleichen. Bei einem Ausfall eines solchen Tanks ist sein vollständiger Ersatz erforderlich. Eines der Privilegien dieses Geräts ist der niedrige Preis. Außerdem ist der Tank mit einer Diaphragmamembran einfach und betriebssicher ausgelegt.

Um den richtigen Ausdehnungsbehälter zu wählen, ist daher ein sicherer Betrieb der Heizungsanlage sicherzustellen Wenn Sie ein Ausdehnungsgefäß wählen, sollten Sie diese grundlegenden Eigenschaften beachten:

• Membranmaterial, seine Beständigkeit gegen hohe Absolutwerte von Temperaturen, Drücken und Unterschieden dieser Parameter;
• Gehäusematerial und Beschichtung, Rostbeständigkeit;
• Einhaltung der Hygienestandards;
• Ausführung (Installationsmethode).

Die Verwendung von Herstellern von Membranausdehnungsbehältern auferlegt bestimmte Beschränkungen, die von der Konstruktion und den Materialien abhängen, die bei der Herstellung der Vorrichtung verwendet werden. Die Hersteller haben klare Anforderungen an die Eigenschaften und Zusammensetzung der Flüssigkeit im Heizsystem. Der Gehalt an Ethylenglykol in Frostschutzmittellösung ist begrenzt. Die Verwendung eines Membran-Ausgleichsbehälters bei Drücken, die zulässige Grenzwerte überschreiten, ist verboten. Obligatorische Installation einer Sicherheitsgruppe, die den Druck im Tank steuert und begrenzt. In den Heizsystemen von autonomen Heiz- und Privathäusern werden Geräte eingesetzt, deren Arbeitsdruck mindestens 3 bar beträgt.

Volumen ist das Hauptmerkmal, nach dem das Ausdehnungsgefäß ausgewählt wird. Viele Quellen empfehlen, ein Ausdehnungsgefäß innerhalb von 10% des gesamten Kühlmittelvolumens im Heizsystem zu wählen. Diese Methode zur Bestimmung der Kapazität der Vorrichtung beruht auf der Tatsache, dass die Wärmeausdehnungskoeffizienten des Kühlmittels selbst dann, wenn der Glykolgehalt bis zu 90% und die Erhitzung von +100 Grad beträgt, 0,08 nicht übersteigt.Bei dieser Berechnungsmethode wird der Druck im System nicht berücksichtigt, was zu Ungenauigkeiten führen kann. Es gibt eine genauere Methode zur Berechnung des Volumens des Membran-Expansionstanks. Es verwendet das Verhältnis:

V = C * Bt / (1 - (Pmin / Pmax)), wobei

• С - Volumen des Wärmeträgers im System;
• Bt ist der Wärmeausdehnungskoeffizient des Kühlmittels;
• Pmin - Anfangsdruck im Tank;
• Pmax - zulässiger Druck im System.

Die Kühlmittelmenge im Heizsystem wird unter Berücksichtigung aller ihrer Knoten bestimmt. Dieser Parameter ergibt sich aus der Planungsdokumentation für die Heizung. Wenn dies nicht möglich ist, können Sie die ungefähre Berechnung verwenden, die auf der Tatsache basiert, dass die Kühlmittelmenge in Heizsystemen mit der Heizleistung verbunden ist - für jedes kW gibt es 15 Liter Flüssigkeit. Der Wärmeausdehnungskoeffizient einer Flüssigkeit wird mit Hilfe seiner Zusammensetzung bestimmt - meistens ist es in Heizungssystemen von Wohnungen und Häusern möglich, dem Wasser Glykole hinzuzufügen, um seine Eigenschaften zu verbessern. Dieser Koeffizient kann auch von der Temperatur des Kühlmittels abhängen. Die erforderlichen Werte finden Sie in den Tabellen der Wassermenge in der Rohrleitung.

Der maximale Druck im Heizsystem wird unter Verwendung des Minimums der Werte bestimmt, die für verschiedene Knoten zulässig sind. Das Übergangsventil ist genau darauf konfiguriert.Der Anfangsdruck im Heizsystem mit dem abgekühlten Kühlmittel entspricht dem Abstimmdruck (Mindestdruck). Bei vielen Geräten kann es genau gesteuert werden (Entlüften der Luft aus dem Tank oder Pumpen mit einer Pumpe). Der Druck im Tank wird beim Einbau eines Manometers überwacht. Die berechneten Daten führen zu einer Erhöhung des Kühlmittelvolumens im System während seiner Erwärmung. Um einen Tank auszuwählen, wird der Füllfaktor aufgerundet. Der Koeffizient hängt vom maximalen und Anfangsdruck ab und kann anhand der Tabellen der Hersteller oder in der Fachliteratur gefunden werden.

Installieren Sie den Membran-Ausgleichsbehälter ist einfach, aber es ist besser, es einem Spezialisten anzuvertrauen. Zuallererst sollte die Geräteanweisung verwendet werden. Bei der Installation dieses Geräts in einem Heizsystem ist es wichtig, die Dichtheit der Anschlüsse sorgfältig zu prüfen. Das Ausdehnungsgefäß darf nicht geöffnet oder demontiert werden. Es wird einfach an der Leitung angebracht, die dem Kessel am nächsten ist. Um einen Druckanstieg zu verhindern, installieren Sie Sicherheitsvorrichtungen.

Bei der Installation des Tanks sollten die folgenden Regeln beachten:

• Panzer auf Zweig eingestellt;
• die Temperatur im Raum sollte konstant über 0 liegen;
• müssen vor der Installation aller Berechnungen erneut überprüft werden;
• Tankvolumen von mehr als 30 Liter ist nicht an der Wand montiert und auf die Beine;
• Ein Druckmessgerät ist am Auslass des Tanks installiert, um den Druck zu kontrollieren, ein Rückschlagventil ist am Einlass installiert (wenn keine Pumpe vorhanden ist);

• das Gerät muss sich an einem für Wartung und Einstellung angenehmen Ort befinden;
• wenn der Tank an der Wand befestigt wird, muss an der Halterung eine Höhe beibehalten werden, die für den Zugang zu den Absperrventilen und zum Luftraum geeignet ist;
• das Unterwasserrohr und der Kran sollten das Ausdehnungsgefäß nicht mit ihrem Gewicht überlasten, das Versorgungsrohr sollte separat verstärkt werden;
• zu dem Membrantank, der sich auf dem Boden befindet, kann man keinen Eyeliner über den Gang auf den Boden legen;
• Für die Inspektion muss ein Abstand zwischen der Wand und dem Tank vorhanden sein.

Der kleine Ausdehnungsbehälter kann an die Wand gehängt werden, wenn seine Tragfähigkeit ausreicht. Viele empfehlen, den Tank so zu installieren, dass das Rohr oben am Tank befestigt ist und die Luftkammer unten bleibt.So ist es einfacher, Luft unter der Membran zu entfernen, es wird Wasser verdrängen. Installateure empfehlen jedoch, die Verbindungsleitung nach unten zu verlegen und sonst nichts. Bei einigen Modellen befindet sich die Armatur anfänglich im unteren Teil der Seitenwand, und um das Schiff zu befestigen, wird es sonst einfach nicht funktionieren. Diese Installationsmethode beruht auf der Tatsache, dass Risse in der Membran auftreten. Bei der Installation der Düse dringt die Luft langsamer in das Kühlmittel ein und das Gerät hält länger. Im gegenteiligen Fall strömt die Luft schnell in die Kammer mit Kühlmittel, und der Tank muss dringend ersetzt werden.

Einer der häufigsten Fehler des Membran-Ausgleichsbehälters ist der Membranbruch aufgrund der Überschreitung des zulässigen Drucks und der ungleichmäßigen Belastung. Bei gepressten Membranen werden haltbarere Materialien verwendet, da diese nicht gewechselt werden können, so dass austauschbare Membranen häufig gerissen werden. Aufgrund des Reißens der Membran wird der Ausdehnungsbehälter versagen, da Wasser auf die innere Oberfläche fallen wird und der Tank rosten wird, was nicht akzeptabel ist. Daher beeinflusst das Material, aus dem die Membran hergestellt ist, die Zuverlässigkeit und Qualität des Ausdehnungsgefäßes stark. Sie müssen bei der Auswahl des richtigen Modells, der Installation und Wartung des Geräts vorsichtig sein.Zuallererst muss es richtig konfiguriert werden.

Rückblick auf das Prinzip des Ausdehnungsgefäßes, siehe folgendes Video.