Druckausgleichsbehälter. Wie wählt man ein Membranausdehnungsgefäß für ein Heizsystem aus? Einstellen des Betriebs des Membrantanks

Eine autonome Wasserversorgung überrascht heute niemanden mehr. Solche Konstruktionen sind sehr bequem und praktisch, ihr Betrieb erfordert jedoch oft Geräte, von denen eine Person, die nur eine zentrale Wasserversorgung verwendet, möglicherweise einfach nichts weiß. Zum Beispiel ein autonomes Wasserversorgungssystem lange Zeit funktionieren nur dann reibungslos, wenn ein Ausdehnungsgefäß zur Wasserversorgung darin enthalten ist. Die moderne Industrie produziert viele der meisten verschiedene Modelle solche Geräte. Selbst zu wählen Beste Option, Sie müssen durch die Gerätetypen navigieren und eine gute Vorstellung vom Funktionsprinzip haben.

Das Gerät und die Funktionen dieses Geräts

Arten von Membrantanks

Es gibt zwei Haupttypen von Expansionsmembrangeräten.

Membraninstrument

Heimat Unterscheidungsmerkmal- die Möglichkeit, die Membran auszutauschen. Es wird durch einen speziellen Flansch entfernt, der von mehreren Schrauben gehalten wird. Dabei ist zu berücksichtigen, dass bei großvolumigen Geräten zur Stabilisierung der Membran diese zusätzlich mit dem Rückenteil an der Brustwarze fixiert wird. Ein weiteres Merkmal der Vorrichtung besteht darin, dass das Wasser, das den Tank füllt, innerhalb der Membran verbleibt und nicht mit dem Inneren des Tanks in Kontakt kommt. Das schützt Metalloberflächen vor Korrosion und das Wasser selbst vor möglichen Verunreinigungen und verlängert die Lebensdauer der Geräte erheblich. Modelle sind sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Ausführung erhältlich.

Geräte mit austauschbarer Membran unterscheiden sich stärker langfristig Service, da das empfindlichste Element des Systems ausgetauscht werden kann und kein Wasser mit dem Metallgehäuse des Geräts in Kontakt kommt

Stationäres Membrangerät

Bei solchen Vorrichtungen ist das Innere des Tanks durch eine starr befestigte Membran in zwei Teile geteilt. Es kann nicht ersetzt werden, daher muss die Ausrüstung geändert werden, wenn es ausfällt. Ein Teil des Geräts enthält Luft, der andere Wasser, das in direktem Kontakt mit der inneren Metalloberfläche des Geräts steht, was zu einer schnellen Korrosion führen kann. Um Metallzerstörung und Wasserverschmutzung zu verhindern Innenfläche Der Wasserteil des Tanks ist mit einer speziellen Farbe bedeckt. Dieser Schutz ist jedoch nicht immer dauerhaft. Es werden Geräte des horizontalen und vertikalen Typs ausgegeben.

Ein Gerätetyp mit einer starr befestigten Membran. Das Design geht davon aus, dass Wasser mit den Wänden der Ausrüstung in Kontakt kommt

Unser nächster Artikel bietet Expertentipps zur Auswahl eines Membrantanks:

Wie wähle ich das richtige Gerät aus?

Das Hauptmerkmal, auf dessen Grundlage Geräte ausgewählt werden, ist ihr Volumen. Dabei sind folgende Faktoren zu berücksichtigen:

Anzahl der Personen, die das Wasserversorgungssystem nutzen.
Die Anzahl der Wasserstellen, zu denen nicht nur Duschen und Wasserhähne gehören, sondern auch Haushaltsgeräte wie Waschmaschinen und Geschirrspüler.
Die Wahrscheinlichkeit, dass Wasser von mehreren Verbrauchern gleichzeitig verbraucht wird.
Die maximale Anzahl von Start-Stopp-Zyklen pro Stunde für installierte Pumpausrüstung.

Wenn die Zahl der Verbraucher drei Personen nicht übersteigt, und eingebaute Pumpe hat eine Kapazität von bis zu 2 cu. m pro Stunde wird ein Tank mit einem Volumen von 20 bis 24 Litern gewählt.
Wenn die Anzahl der Verbraucher vier bis acht Personen beträgt und die Pumpenkapazität innerhalb von 3,5 Kubikmetern liegt. m pro Stunde wird ein Tank mit einem Volumen von 50 Litern installiert.
Wenn die Anzahl der Verbraucher mehr als zehn Personen beträgt und die Leistung der Pumpausrüstung 5 Kubikmeter beträgt. m pro Stunde, wählen Sie einen Ausgleichsbehälter von 100 Litern.

Bei der Auswahl des richtigen Gerätemodells ist zu beachten, dass die Pumpe umso häufiger eingeschaltet wird, je kleiner das Volumen des Tanks ist. Und auch die Tatsache, dass je kleiner das Volumen, desto wahrscheinlicher Druckstöße im System. Darüber hinaus ist das Gerät auch ein Reservoir zum Speichern eines bestimmten Wasservorrats. Darauf aufbauend wird auch das Volumen des Ausgleichsbehälters angepasst. Beachten Sie, dass das Design des Geräts die Installation eines zusätzlichen Tanks zulässt. Darüber hinaus kann dies während des Betriebs der Hauptausrüstung ohne arbeitsintensive Demontage erfolgen. Nach der Installation eines neuen Geräts wird das Volumen des Tanks durch das Gesamtvolumen der im System installierten Tanks bestimmt.

Außer Spezifikationen Auswahl eines Ausdehnungsgefäßes, Besondere Aufmerksamkeit Sie sollten sich an den Hersteller wenden. Das Streben nach Billigkeit kann zu viel bedeutenderen Kosten führen. Meistens werden die billigsten Materialien verwendet, um Modelle herzustellen, die mit ihren Kosten anziehen, und wie die Praxis zeigt, sind sie nicht immer von hoher Qualität. Besonders wichtig ist die Qualität des Gummis, aus dem die Membran besteht. Davon hängt nicht nur die Lebensdauer des Tanks direkt ab, sondern auch die Sicherheit des daraus kommenden Wassers.

Klären Sie beim Kauf eines Tanks mit austauschbarer Membran unbedingt die Kosten für das Verbrauchsmaterial. Sehr oft überschätzen nicht immer gewissenhafte Hersteller im Streben nach Gewinn den Preis einer Ersatzmembran erheblich. In diesem Fall wäre es sinnvoller, ein Modell eines anderen Unternehmens zu wählen. Meistens ist ein großer Hersteller bereit, für die Qualität seiner Produkte verantwortlich zu sein, da er seinen Ruf schätzt. Daher lohnt es sich, die Modelle gerade solcher Marken überhaupt in Betracht zu ziehen. Dies sind Dzhileks und Elbi (Russland) sowie Reflex, Zilmet, Aquasystem (Deutschland).

Das Volumen des Ausdehnungsgefäßes für die Wasserversorgung kann unterschiedlich sein, es wird nach den Bedürfnissen der Benutzer ausgewählt. Wird später ein größeres Volumen benötigt, kann ein Zusatzgerät eingebaut werden

Merkmale der Selbstinstallation

Alle Ausdehnungsgefäße können je nach Anschlussart in zwei Gruppen eingeteilt werden. Es gibt vertikale und horizontale Modelle. Es gibt keine besonderen Unterschiede zwischen ihnen. Bei der Auswahl orientieren sie sich an den Parametern des Raums, in dem die Geräte aufgestellt werden. Während des Installationsvorgangs sollten die folgenden Empfehlungen befolgt werden:

Das Ausdehnungsgefäß ist so eingebaut, dass es für Wartungsarbeiten leicht zugänglich ist.
Es ist notwendig, eine mögliche spätere Demontage der Verbindungsleitung zum Austausch oder zur Reparatur von Geräten vorzusehen.
Der Durchmesser der angeschlossenen Wasserversorgung darf nicht kleiner sein als der Durchmesser des Abzweigrohrs.
Es ist notwendig, das Gerät zu erden, um elektrolytische Korrosion zu vermeiden.

Das Gerät wird auf der Saugseite der Pumpe montiert. Auf dem Abschnitt dazwischen Pumpausrüstung und der Verbindungspunkt muss alle Elemente ausschließen, die einen erheblichen hydraulischen Widerstand in das System einbringen können. Wir verbinden die Make-up-Leitung mit dem Zirkulationskreislauf des gesamten Systems.

Je nach Art der Installation werden Ausdehnungsgefäße mit horizontalem und vertikalem Anschluss unterschieden

Achten Sie auch auf das Material, welche Störungen in Pumpstationen am häufigsten auftreten und wie Sie diese selbst beheben können:

Ein Ausdehnungsgefäß ist ein wesentlicher Bestandteil eines autonomen Wasserversorgungssystems. Es unterstützt, verhindert vorzeitige Schäden an der Pumpe und hält eine gewisse Wasserversorgung aufrecht. Alle diese Funktionen werden jedoch nur unter der Bedingung einer kompetenten Auswahl und ordnungsgemäßen Installation der Struktur ausgeführt. Mangels Erfahrung ist es daher besser, sich nicht auf Amateuraufführungen einzulassen, sondern qualifizierte Spezialisten zu finden, die jedes Gerät mit hoher Qualität installieren.

Ausgleichsbehälter

Geräte beider Typen verwendet in autonome Systeme, haben ein ähnliches Design und arbeiten nach dem gleichen Prinzip. Betrachten Sie die Hauptelemente von Produkten am Beispiel eines Ausdehnungsgefäßes für eine Heizungsanlage:

Der Hauptzweck des Tanks besteht darin, die Ausdehnung des Kühlmittels auszugleichen. Beim Erhitzen nimmt das Wasservolumen zu, und zwar ziemlich stark (+0,3 % pro 10 Grad Celsius). In diesem Fall schrumpft die Flüssigkeit praktisch nicht, so dass das erhitzte Kühlmittel einen erheblichen Druck auf die Rohrwände, Verbindungsstellen und Ventile ausübt.
Um diesen Druck auszugleichen und die Auswirkungen von Wasserschlägen zu minimieren, ist ein zusätzlicher Tank in das System eingebaut - ein Ausdehnungsgefäß. Die ersten Tanks hatten ein undichtes Design, aber heute werden pneumatisch-hydraulische Modelle fast überall verwendet.
Im Inneren befindet sich ein solcher Tank aus einem elastischen Material. Da die Membran mit einem erhitzten Kühlmittel in Kontakt kommt, besteht sie aus hochtemperaturbeständigen Polymeren - EPDM, SBR, Butylkautschuk und Nitrilkautschuk.
Die Membran teilt den Tank in zwei Hohlräume - den Arbeitsraum (das Kühlmittel tritt ein) und den Luftraum. Bei einem Druckanstieg im System verringert sich das Volumen der Luftkammer (aufgrund der Luftkompression), wodurch die Belastung von und Absperrventilen kompensiert wird. Beim Wasserschlag passiert in etwa das Gleiche - hier geht der Vorgang aber mit höherer Geschwindigkeit vonstatten.
Wenn die Temperatur des Kühlmittels abnimmt, nimmt das Wasservolumen ab und die Luft, die Druck auf die Membran ausübt, verdrängt das zusätzliche Volumen heißes Wasser in die Rohre der Heizungsanlage.

Ein Beispiel für einen Ausdehnungsbehälter hat ein Fassungsvermögen von 35 Litern, ideal für Heizsysteme großes Haus oder öffentliches Gebäude.

Hydrospeicher

Der Druckspeicher unterscheidet sich auf den ersten Blick praktisch nicht im Design vom Ausdehnungsgefäß:

Die Basis ist der gleiche Behälter aus korrosionsbeständigem Stahl, nur blau lackiert.
Auch im Inneren des Tanks befindet sich eine Membrane, die jedoch etwas anders geformt ist als die Membrane des Ausgleichsbehälters.
Das Innenvolumen ist ebenfalls in zwei Kammern unterteilt, nur bei Hydrospeichern befindet sich die Wasserkammer innerhalb der Membran, d.h. Flüssigkeitskontakt mit den Metallwänden des Tanks ist vollständig ausgeschlossen.

Ja, und das Design funktioniert nach einem ähnlichen Prinzip, obwohl sie es für einen anderen Zweck verwenden:

Wenn die Pumpe eingeschaltet oder Wasser über ein zentrales Wasserversorgungssystem zugeführt wird, wird die Kammer unter einem bestimmten Druck mit Flüssigkeit gefüllt.
Wenn der Druck aus irgendeinem Grund abfällt, vergrößert sich das Volumen der Luftkammer und Wasser aus der Arbeitskammer tritt in das System ein. Dadurch wird der Druck in den Rohren stabilisiert und die Geräte (Waschmaschinen, Geschirrspüler usw.) funktionieren störungsfrei.
Der zweite Aspekt des Betriebs des Akkumulators ist der Schutz vor häufigem Einschalten. Solange es möglich ist, die Wasserentnahme aus dem System aufgrund der Reserve im Tank zu kompensieren, funktioniert der Druckschalter nicht und die Pumpe beginnt nicht, Wasser zu pumpen. Dadurch schaltet sich das Gerät seltener ein, was bedeutet, dass es länger funktioniert.
Ein großer Akkumulator (für 50, 100 oder mehr Liter) ist auch eine Wasserversorgung. Ja, Sie werden mit einer solchen Versorgung nicht lange auskommen, aber mit sparsamen Ausgaben ist es durchaus möglich, einen Wasserversorgungsunfall oder einen Stromausfall zu überleben, der die Pumpe betriebsunfähig macht.
Außerdem kompensiert der Akkumulator, ebenso wie das Ausdehnungsgefäß, Wasserschläge.

Ein Beispiel für einen Hydrospeicher im Katalog des Alfatep-Onlineshops - horizontales Modell für 24 Liter.

In einem autonomen Heizsystem muss ein Ausdehnungsgefäß zum Heizen oder ein Kompensator vorhanden sein. Seine Funktion besteht darin, den Überdruck auszugleichen, der im System entsteht, wenn sich das Kühlmittel durch Erwärmung ausdehnt. Bei schnellem Temperaturanstieg dehnt sich die Wärmeträgerflüssigkeit aus und es entsteht ein Druckstoß, der sogenannte Wasserschlag. Es kann Rohrleitungselemente zerstören und Verbindungsbeschläge. Andere Bezeichnungen für das Expansionsgerät: Hydrospeicher, Expandomat.

Das Gerät und das Funktionsprinzip von Ausdehnungsgefäßen zum Heizen

Heizungsanlagen sind offen und geschlossen. Dementsprechend existieren Heizungsausdehnungsgefäße offener Typ und geschlossen.

Offene Tanks

Ein offenes Ausdehnungsgefäß zum Heizen ist ein quaderförmiger Behälter aus Edelstahl. Ein solcher Tank wird in die platziert Hochpunkt offenes Heizsystem, meist auf dem Dachboden.

Rohre sind mit dem Tank verbunden:

hauptsächlich;
Verkehr;
Alarm, mit Sperrvorrichtung.

Bei dieser Art von Heizsystem zirkuliert das Kühlmittel (Wasser) auf natürliche Weise ohne Pumpen. Trotz der vergleichsweisen Billigkeit und Einfachheit einer solchen Heizung gehört sie aufgrund zahlreicher Mängel allmählich der Vergangenheit an.

In einem offenen Tank verdunstet das Kühlmittel ständig, daher müssen Sie den Wasserstand kontrollieren und bei Bedarf nachfüllen. Aus dem gleichen Grund ist es problematisch, ein anderes Kühlmittel zu verwenden, z. B. Frostschutzmittel - es verdunstet noch schneller.
Es ist möglich, Wasser aus dem Tank zu überlaufen, daher muss für dessen Ableitung in die Kanalisation oder Entwässerung gesorgt werden.
Offen Ausgleichsbehälter erfordert eine gute Wärmedämmung, damit das Wasser bei starkem Frost nicht gefriert.
Die Installation auf dem Dachboden erfordert zusätzliche Rohre und Verbindungselemente.
Luft, die von der Expansionsvorrichtung in das System eindringt, führt zu Korrosion der Rohrleitung und der Kühler und führt auch zum Auftreten von Luftschleusen.

Das System mit offenem Kompensator eignet sich zum Heizen kleiner einstöckiger Häuser. Größere Häuser werden beheizt geschlossene Systeme.

Geschlossene Tanks

Das geschlossene oder Membran-Ausdehnungsgefäß des Heizsystems enthält im Inneren eine elastische Membran, die das Innenvolumen des Ausdehnungsgefäßes in zwei Kammern, Gas und Flüssigkeit, unterteilt. Der Gasteil enthält Luft unter Druck (bei einigen Modellen Stickstoff oder ein Inertgas), und überschüssiges Kühlmittel tritt beim Erhitzen in den flüssigen Teil ein.

Panzer geschlossener Typ(Membran)

Je höher die Temperatur, desto mehr wird der flüssige Teil des Speichers gefüllt. Gleichzeitig wird der Gasanteil reduziert und der Druck darin erhöht. Bei Erreichen des Schwellwertes wird das Sicherheitsventil aktiviert, Überdruck wird abgebaut. Und wenn das Heizsystem abkühlt, findet der umgekehrte Vorgang statt und das Kühlmittel kehrt vom Tank in die Rohrleitung zurück.

Das Funktionsprinzip des Membranausdehnungsgefäßes

Es gibt zwei Arten von Membrankompensatoren.

Mit einer Diaphragma-Membran. Das sind kleine Tanks. Die Membran in ihnen ist nicht entfernbar und kann nicht ersetzt werden: Wenn sie bricht, müssen Sie das Gerät komplett austauschen.
Mit einer ballonförmigen (birnenförmigen) Membran. Es kann bei Verschleiß gewechselt werden, es wird in großen Tausend-Liter-Tanks verwendet.

Das Volumen von Ausdehnungsgefäßen zum Heizen kann stark von zwei bis zu mehreren tausend Litern variieren. Die Form eines geschlossenen Speichers ist flach oder zylindrisch. In einem flachen Ausdehnungsgefäß befindet sich die Membranmembran vertikal, in einem zylindrischen horizontal.

Es lohnt sich, darauf zu achten: Der Membrankompensator wird manchmal fälschlicherweise als Vakuumausdehnungsgefäß zum Heizen bezeichnet. Bei dieser Vorrichtung wird jedoch kein Vakuum verwendet. Das Heizsystem kann einen Vakuumentlüfter haben, um Luftmikrobläschen aus dem Wasser zu entfernen.

Installation eines Membranausdehnungsgefäßes

Im Gegensatz zu einem offenen kann ein Membranspeicher direkt in den eingebaut werden Heizpunkt, neben dem Kessel. Normalerweise wird es auf einem geraden Abschnitt vor platziert Umwälzpumpe, vorzugsweise so, dass Wasser (oder anderes Kühlmittel) von oben in den Kompensator eintritt. Es muss mit einem Manometer und einem Sicherheitsventil ausgestattet und an die Rücklaufleitung angeschlossen sein.

Hydrospeicher bis 30 Liter werden an der Wand montiert, größere werden auf dem Boden installiert. Bei der Montage an einer Wand muss der Tank sicher befestigt werden, da sein Gewicht beim Befüllen mit Wasser stark ansteigt.

Mehrere Membranspeicher in einem Umspannwerk

Wichtige Leistungsdaten und Kompensatorvolumenberechnung

Berücksichtigen Sie bei der Auswahl eines Ausdehnungsgefäßes das Maximum Betriebstemperatur und Druck. Beispielsweise kann das Kühlmittel auf +120°C aufgeheizt werden und der Spitzendruck im Heizungsausgleichsbehälter kann 6-10 bar erreichen (üblicher Durchschnittswert ist 2-4 bar). Daher sind die Eigenschaften der Membran wichtig, ihre Haltbarkeit, Hitzebeständigkeit, Nachgiebigkeit Hygienestandards.

Das Volumen des Kompensators hängt vom Volumen des gesamten Kühlmittels im System ab. Es ist nicht erforderlich, das Volumen mathematisch genau zu berechnen, häufig wird eine vereinfachte Methode verwendet: Es wird ein Tank mit einem Fassungsvermögen von 10% des Gesamtvolumens des Kühlmittels gewählt. Und wenn dieses Volumen unbekannt ist, gehen sie von der Leistung des Kessels und der Art der Heizgeräte aus. Die Verhältnisse sind wie folgt: Für Heizbatterien benötigen sie - 11 l / kW, für Fußbodenheizung - 17,5 l / kW, für Wand-Bodenheizungen - 7,5 l / kW.

Wenn die Kapazität des ausgewählten Kompensators nicht ausreicht, lässt das Entlastungsventil zu häufig Druck ab. In diesem Fall reicht es aus, ein weiteres Ausdehnungsgefäß parallel zu kaufen und anzuschließen.

Es ist ziemlich schwierig, alle Nuancen zu berücksichtigen, zumal das Heizsystem in jedem Haus zwangsläufig seine eigenen Eigenschaften hat. Um bei der Auswahl und Installation eines Geräts keinen Fehler zu machen, wenden Sie sich besser an einen Fachbetrieb.

Video: Installation des Ausdehnungsgefäßes

Im modernen Heizsysteme und Wasserversorgungsanlagen werden als Schutzeinrichtungen spezielle Membran-Ausdehnungswasserbehälter installiert. Oft werden solche Membrantanks als Drucktanks bezeichnet, manchmal sogar als "hydropneumatische Tanks" und "Hydraulikspeicher". Im Wasserversorgungssystem sollen sie drei wichtige Funktionen erfüllen.

Die Hauptfunktion von Membrantanks ist offensichtlich - dies ist eine Reservierung oder Akkumulation Wasservorrat, sowie die Aufrechterhaltung des Wasserdrucks in den Rohren. Der Drucktank ist in diesem Fall ein Reservetank, der Wasserreserven ansammelt. Wenn der Wasserhahn aufgedreht wird und die Wasseraufnahme beginnt, kommt der Druck des in das System eintretenden Wassers aus einem solchen Tank. Wenn der Wasservorrat im „Hydraulikspeicher“ abnimmt und das Druckniveau in den Leitungen den zulässigen Grenzwert unterschreitet, startet die Pumpe. Wenn der Wasserhahn geschlossen wird, hört die Pumpe nicht auf zu arbeiten, sondern pumpt für eine bestimmte Zeit weiter Wasser in den Membrantank. Mit der Zeit ist der Tank vollständig gefüllt, die obere Druckgrenze darin erreicht und die Automatisierung schaltet die Pumpe aus. Es ist logisch, dass die Verwendung eines Membrantanks nicht nur die Lebensdauer der Pumpe, sondern des gesamten Systems als Ganzes erhöht. Und das alles, weil die Pumpe bei Abwesenheit und häufigem Ein- und Ausschalten der Wasserhähne des Wassersystems ständig von einem Zustand in einen anderen wechseln müsste.

Zweite wichtige Funktion Panzer ist Prävention hydraulische Stöße. Wasserschlag ist ein solcher Drucksprung im System, wenn die Bewegungsenergie eines scharf gestoppten Wasserflusses in der Rohrleitung in Energie umgewandelt wird, die die Wände der Rohrleitung zerstört. Die Gefahr von Wasserschlägen ist hoch, wenn das Ventil plötzlich schließt. Ein solcher Schlag ist während der Abschaltung verschiedener Haushalte nicht weniger wahrscheinlich Elektrogeräte, wie zum Beispiel Waschmaschine. "Hydroakkumulator". In diesem Fall lässt es keine starke Druckänderung zu und spielt die Rolle eines Schalldämpfers für solche Stöße.

Nun, die dritte Funktion ist natürlich die Schaffung einer Wasserversorgung im Falle eines Unfalls: sei es eine vorübergehende Abschaltung Pumpstation, oder etwas ähnliches. Mit einem Membrantank im Haus gibt es immer ein Ersatzgefäß mit Wasser.

Es ist notwendig, zwischen Membrantanks für Wasserversorgungs- und Heizungssysteme zu unterscheiden, obwohl sie sich äußerlich sehr ähnlich sind. In den meisten Fällen sehen sie aus wie kugelförmige Metallgefäße. Im Gegensatz zu einem Druckspeicher besteht die Hauptfunktion eines Membranspeichers für ein Heizsystem darin, überschüssiges Wasser, das durch seine Wärmeausdehnung entsteht, für die spätere Rückführung in das System zu speichern. Sie wirken wie Druckbehälter als Dämpfer für hydraulische Stöße im System. Beide Arten von Tanks haben im Inneren eine spezielle elastische Membran aus hitzebeständigem Gummi. Diese Membran teilt den Behälter in zwei Teile (für Luft und für Flüssigkeit) und ist in der Lage, sich zu dehnen, wodurch das System bei Druckabfällen im Gleichgewicht bleiben kann. Unser