Geschlossener Ausdehnungsbehälter für Heizung: Funktionsprinzip und Aufbau + wie man auswählt und im System installiert

Ein gut ausgewählter und angeschlossener geschlossener Ausdehnungsbehälter für die Heizung spielt eine wichtige Rolle. Er schützt den Heizkreislauf und verlängert die Lebensdauer der Anlage. Der geschlossene, dichte Behälter macht es überflüssig, das System ständig zu reparieren und Geräte auszuwechseln. Es lohnt sich, “ihn kennenzulernen”. Nicht wahr?

Wir erklären, wie Sie ein geschlossenes Modell des Ausdehnungsgefäßes entsprechend den technischen Daten des Systems auswählen. Wir zeigen Ihnen, wie Sie es fachgerecht installieren und anschließen. Darüber hinaus enthält der Artikel Empfehlungen, die zur Verlängerung der Lebensdauer der Anlage zu beachten sind.

Zweck geschlossener Behälter

Alle sind, unabhängig von Volumen und Leistung, dazu bestimmt, die Ausdehnung des Wärmeträgermediums (spezielle Flüssigkeiten, Wasser) auszugleichen, die bei seiner Temperaturerhöhung auftritt.

Dies geschieht, um zerstörerische Druckschläge, Beschädigungen von Fittings, Armaturen, Rohrbrüche in Heizsystemen und das Herausdrücken von Dichtungen zu vermeiden.

Jeder geschlossene Behälter ist ein stählerner, dichter Tank, der durch eine elastische Membran in Teile geteilt ist, die ihre Position bei steigender/sinkender Temperatur des Wärmeträgers verändert.

Beispiel: Der Wärmeträger (Wasser) dehnt sich bei einer Temperaturerhöhung auf 95 °C um vier Prozent aus. Dies reicht völlig aus, um die technische Anlage außer Betrieb zu setzen.

Aufbau und Komponenten des Expansionsgefäßes

Jedes moderne, ähnliche Produkt besteht aus folgenden Konstruktionselementen:

• Gehäuse;
• Kammer für den Wärmeträger;
• Gaskammer, in die normale Luft oder Inertgas gepumpt wird;
• Membran.

Die Variante, die Gaskammer mit Inertgas zu füllen, ist vorzuziehen, da sie dem Behälter eine längere Haltbarkeit verleiht. Normale Luft ist jedoch leichter verfügbar.

Die Membran wird aus elastischen Materialien hergestellt, daher kann sie ihre Position bei steigender oder fallender Temperatur des Wärmeträgers verändern. Dieses Konstruktionselement kann vom Membran- oder Balgentyp sein, wobei das Funktionsprinzip gleich ist.

Der Anschluss der Behälter an das Heizsystem erfolgt mit einem speziellen Anschlussstutzen. Zum Einpumpen des Gases ist ein Ventil vorgesehen. Geschlossene Behälter werden in horizontaler oder vertikaler Bauweise hergestellt, was die Ausstattung des Heizsystems erleichtert.

Moderne Ausdehnungsbehälter, die für den Einsatz in Heizsystemen vorgesehen sind, gibt es in verschiedenen Größen und Formen, auch ihre Arbeitsmerkmale unterscheiden sich grundlegend. All dies ermöglicht eine optimale Wahl in jeder Situation.

Behälter, die für den Einbau in geschlossene Heizungssysteme vorgesehen sind, werden mit Manometern zur Überwachung des Innendrucks ausgestattet. Ähnliche Produkte, die für die Montage in Systeme normaler Einfamilienhäuser bestimmt sind, arbeiten unter niedrigen Lasten, die 3,5-4 bar nicht überschreiten, und benötigen daher keine Messgeräte.

Darüber hinaus sind im Handel Behälter in zwei Varianten erhältlich:

• mit einer nicht austauschbaren oder stationären Membran vom Diaphragma-Typ, d. h. ein Riss oder Verschleiß führt zum Austausch des gesamten Geräts;
• mit einer austauschbaren Membran vom Ballontyp.

Im ersten Fall zeichnen sich die Produkte durch einen günstigeren Preis aus, im zweiten Fall durch größere Funktionalität, Reparierbarkeit und Langlebigkeit.

Die Konstruktion der Flanschbehälter ermöglicht den Austausch einer abgenutzten oder beschädigten Membran, was in einigen Fällen sogar selbst durchgeführt werden kann. Zudem können austauschbare Membranen einem höheren Druck standhalten.

Wirkungsweise des Ausdehnungsgefäßes

Wenn das Heizmedium kalt ist, nimmt die Membran des Behälters den maximal großen Raum ein. Bei steigender Temperatur erhöht sich der Druck auf sie.

Infolgedessen überwindet das genannte Konstruktionselement den Widerstand des Inertgases oder der Luft und ändert seine Position, wodurch mehr Platz für den entstehenden Flüssigkeitsüberschuss geschaffen wird.

Ausdehnungsbehälter sind nicht am Heizprozess der Räume beteiligt, aber ihre Aufgabe ist mehr als wichtig. Denn jedes solche Produkt verhindert Schäden am Heizsystem, die durch Wasserschläge und erhöhten Druck des Heizmediums entstehen können.

Beim Abkühlen des Heizmediums findet der umgekehrte, oben beschriebene Prozess statt. Danach wiederholen sich die Zyklen mehrfach.

Empfehlungen zur Auswahl des Behälters

Das wichtigste Merkmal, auf das bei der Auswahl eines Modells eines Ausdehnungsgefäßes geachtet werden sollte, ist das Volumen seines Behälters. Für geschlossene Systeme mit einem kleinen Kreislauf, in dem das Volumen des Wärmeträgers 150 l nicht übersteigt, ist die Berechnung des Fassungsvermögens einfach.

So sollte es betragen:

• bei Verwendung von Wasser als Heizmedium — 10 % des gesamten Heizsystemvolumens (z. B. wenn dieser Wert 100 Liter beträgt, sollte das Ausdehnungsgefäß mindestens 10 Liter fassen);
• bei Verwendung von Glykolflüssigkeit als Wärmeträger – 15 % des Heizungsvolumens.

Im letzteren Fall muss das Gefäß aufgrund des höheren Ausdehnungskoeffizienten des genannten Frostschutzmittels größer sein.

Der Vorteil moderner Ausdehnungsgefäße ist die Reaktion ihrer Membran auf jede Temperaturänderung des Wärmeträgers. Dies gewährleistet die Nutzungssicherheit. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Behälter für den Betrieb unter bestimmten Bedingungen ausgelegt sind und daher richtig ausgewählt werden müssen.

Das Volumen des Behälters für größere Systeme, in deren Kreislauf mehr als 150 Liter zirkulieren, lässt sich am einfachsten anhand des Gesamtvolumens des Systems und einer Tabelle zur Behälterauswahl berechnen.

Um das Gesamtvolumen des Systems zu berechnen, können folgende Methoden verwendet werden:

1. Das Volumen des Wärmeträgers messen, der in allen einzelnen Elementen des Systems (Kessel, Heizkörper, Rohrleitungen) zirkuliert, und die Ergebnisse anschließend addieren. Diese Methode ist sehr zeitaufwändig, aber gleichzeitig die genaueste.
2. Multiplizieren Sie jedes Kilowatt der Kesselleistung mit 15, da im Durchschnitt auf 1 kW etwa 15 Liter Wärmeträger kommen. Diese Methode ist einfach, aber das Ergebnis kann nur vertrauenswürdig sein, wenn sichergestellt ist, dass das Heizelement richtig für das System ausgewählt wurde.
3. Lassen Sie das gesamte Wasser aus dem System ab und füllen Sie es wieder auf, wobei Sie die erforderliche Literzahl ermitteln.

Auch zur Berechnung des erforderlichen Behältervolumens können Formeln oder ein Online-Rechner verwendet werden. Dazu müssen das Volumen des Wärmeträgers, seine Temperatur und der Druck im System bekannt sein.

Die Methode mit Formeln ist aufwändiger, und das durch die Berechnungen ermittelte Volumen wird sich nicht wesentlich von der oben angegebenen groben Schätzung unterscheiden. Darüber hinaus ist der gefundene Wert aufzurunden.

Viele Hersteller von Ausdehnungsgefäßen bieten dem Verbraucher Hilfe bei der Auswahl des richtigen Behälters an. Dazu stellen sie Tabellen zur Verfügung, die die Auswahl erleichtern. Allerdings geben sie an, dass die bereitgestellten Informationen nur empfehlenden Charakter haben und die Verantwortung in jedem Fall beim Käufer liegt.

Die praktischste Lösung bei der Auswahl ist ein Ausdehnungsgefäß, das für geschlossene Heizungssysteme vorgesehen ist und mit einem Sicherheitsventil ausgestattet ist.

Der Grund ist, dass bei einem Druckanstieg auf kritische Werte die Vorrichtung anspricht und den Druck ablässt. Das genannte Ventil kann somit die Sicherheit des gesamten Heizungssystems erheblich erhöhen.

Beim Kauf eines Behälters ist zu beachten, dass Ausdehnungsgefäße für Heizungsanlagen meist rot lackiert sind.

Diese Eigenschaft hilft, das benötigte Produkt von anderen ähnlichen zu unterscheiden, zum Beispiel von in Größe und Form ähnlichen Behältern für die Wasserversorgung – Hydrospeichern, die überwiegend mit blauem Lack beschichtet sind.

Bei Bedarf können jedoch Behälter in verschiedenen Farben gefunden werden, was hilft, den gewünschten in jedem Raum zu platzieren, ohne seine ästhetischen Eigenschaften zu beeinträchtigen.

Behälter können horizontal oder vertikal sein, und die Hersteller bieten die Möglichkeit, sie an verschiedenen Stellen zu befestigen. Dazu werden die Produkte mit verschiedenen Vorrichtungen geliefert. Beim Kauf sollten Sie darauf achten und die optimale Variante vorher bestimmen.

Außerdem sollten Sie bei der Auswahl auf die Qualität der Materialien achten, die bei der Herstellung des Behältergehäuses und der Membrane verwendet wurden, sowie auf die Garantie für das erworbene Gerät und die Anleitung zur Montage und zum Anschluss an das System.

Wie erfolgt die Montage?

Es gibt keine wesentlichen Einschränkungen, die den Ort der Installation des Ausdehnungsgefäßes im System beeinflussen. Dennoch sollte die Installation an einem beliebigen geeigneten Punkt der Rücklaufleitung des vorhandenen Heizungssystems erfolgen.

Der Grund ist, dass das Kühlmittel dort kühler ist. Und dies ermöglicht es, die Lebensdauer des Ausdehnungsgefäßes und seiner Membrane erheblich zu verlängern.

Außerdem kann Dampf in die Kühlmittelkammer gelangen, wenn Sie das Gefäß in der Nähe eines Festbrennstoffkessels installieren. Infolgedessen verliert das Gefäß die Fähigkeit, die Ausdehnung des Kühlmittels auszugleichen.

Die Installation des Behälters kann auf zwei Arten erfolgen. Dazu gehören die Montage:

• an der Wand;
• auf dem Boden.

Sie sollten jedoch verstehen, dass die erste Variante nur für Fälle vorgesehen ist, in denen das Ausdehnungsgefäß ein moderates Volumen hat.

Sie sollten die Behälter so weit wie möglich von den Heizkesseln entfernt installieren. Die optimale Lösung ist die Platzierung in der Rücklaufleitung. Da die Temperatur des Kühlmittels dort deutlich niedriger ist, wird ein vorzeitiger Ausfall der Membrane verhindert.

Sie sollten nicht am Anschluss des Behälters an das Heizsystem sparen.

So sollte das genannte Verfahren mit folgenden Mitteln durchgeführt werden:

• ein Absperrventil mit sogenanntem „Amerikaner“ – dieses Konstruktionselement ermöglicht es, den Behälter schnell außer Betrieb zu nehmen und bei Bedarf auszutauschen, ohne auf das Abkühlen des Kühlmittels zu warten;
• ein T-Stück mit Ablasshahn, das es ermöglicht, den Behälter vor dem Austausch schnell zu entleeren;
• ein Manometer zur Druckmessung;
• ein Sicherheitsventil oder Nippel zur Druckregulierung im Gerät.

Nach der Montage des Ausdehnungsgefäßes muss es korrekt eingestellt werden, unter Berücksichtigung der Herstellerempfehlungen in der Anleitung des gekauften Geräts. Damit der Druck im Behälter angemessen ist, d.h. niedriger als im System, sodass sich die Membran bei Erwärmung des Wärmeträgers verformen kann.

Wenn die Berechnungen falsch durchgeführt wurden und in der Heizungsanlage ein Behälter mit einem zu geringen Volumen installiert ist, wird er seinen Aufgaben nicht gerecht, aber der Fehler kann behoben werden.

Dazu muss ein zweiter Behälter erworben und in das System eingebaut werden. Dessen Volumen die Differenz zwischen dem benötigten Volumen und dem des bereits im System arbeitenden Behälters beträgt. Diese Methode reduziert die finanziellen Verluste.

Wartung während des Betriebs

Sie müssen bedenken, dass bei Nutzungspausen die Behälter, wie auch andere Komponenten der Heizungsanlage, entleert und anschließend getrocknet werden müssen. Dieser Punkt sollte nicht ignoriert werden, da seine Nichteinhaltung zu Korrosion und einer Verkürzung der Nutzungsdauer führt.

Das wichtigste Konstruktionselement, das auf Druckänderungen seitens des Wärmeträgers reagiert, ist eine elastische Membran. Auf diese wirkt von einer Seite ein Neutralgas (z. B. Stickstoff) oder Luft, und von der anderen Seite der Druck des Wärmeträgers. Die Membran nimmt eine Position in Abhängigkeit davon ein, auf welcher Seite die stärkere Einwirkung erfolgt.

Bei der Verwendung eines geschlossenen Behälters sollten Sie regelmäßig eine Reihe einfacher Tätigkeiten durchführen.

Dazu gehören:

• regelmäßige Überprüfungen auf Korrosion und mechanische Schäden – dieser Vorgang sollte zweimal jährlich durchgeführt werden;
• Überprüfung des Systemdrucks, die alle sechs Monate erfolgt;
• regelmäßige Überprüfungen der Membranintegrität – solche Tätigkeiten werden gemäß den Herstellerempfehlungen durchgeführt.

Darüber hinaus müssen Sie während des gesamten Betriebs die Anforderungen hinsichtlich der zulässigen Temperatur- und Druckwerte einhalten.

Für Reparaturen der Behälter sollten Sie ausschließlich Originalersatzteile verwenden, da dies nicht nur die erforderliche Leistung, sondern auch die Betriebssicherheit gewährleistet.

Über die Regeln und Besonderheiten der Auswahl eines Ausdehnungsgefäßes für offene Heizsysteme informiert der folgende Artikel, den Besitzer von Häusern mit offenen Heizkreisläufen lesen sollten.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Das erste Video hilft, die Besonderheiten moderner Ausdehnungsgefäße und deren richtige Auswahl zu verstehen:

Das folgende Videomaterial ermöglicht es zu verstehen, wie die Montage des gekauften Ausdehnungsgefäßes korrekt durchgeführt wird:

Ein geschlossenes Ausdehnungsgefäß ist eine praktische, langlebige, effiziente und sichere Lösung für die Heizungsanlage. Um jedoch das erwartete Ergebnis zu erzielen, müssen die richtige Auswahl, der Einbau des Produkts in die Heizungsanlage und dessen Einstellung vorgenommen werden.

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