Druckausgleichsbehälter für die Wasserversorgung: Funktionsprinzip, Arten, Auswahlhilfe

Ein modernes autonomes Wasserversorgungssystem muss unbedingt mit einem Behälter zur Speicherung einer bestimmten Wassermenge ausgestattet sein. Die einfachste Variante eines solchen Geräts ist natürlich ein Kunststoff- oder Metalltank, der irgendwo auf dem Dachboden installiert wird.

Allerdings verdrängen Hydrospeicher für die Wasserversorgung zunehmend die herkömmlichen Speicher, da sie bequemer sind und sich besser auf den Zustand des Systems auswirken.

In dem von uns vorgeschlagenen Artikel werden die Arten von Hydrospeichern ausführlich beschrieben und die Auswahlregeln erläutert. Wir haben detailliert beschrieben, wie die Installation und Einstellung des Geräts erfolgt. Unsere Empfehlungen gewährleisten einen problemlosen Betrieb des Geräts und verlängern seine Lebensdauer.

Funktionsprinzip eines typischen Hydrotanks

Ein Hydrospeicher, auch Hydrotank, Drucktank oder Speichertank genannt – das sind verschiedene Bezeichnungen für dasselbe Gerät.

Von außen ist es tatsächlich ein Metalltank, im Inneren ist der Behälter durch eine spezielle Gummidichtung, die manchmal Membran genannt wird, in zwei Teile geteilt.

Die Dichtung ist fest am Hals des Tanks angebracht, wo sich die Öffnung für den Wassereintritt befindet. Auf der gegenüberliegenden Seite des Behälters befindet sich eine weitere Öffnung, die für die Luft bestimmt ist.

Hier ist ein gewöhnliches Nippel installiert. Wozu dient das alles? Die Membran teilt den Hydrospeicher in zwei Abteile. Auf der einen Seite dieser Dichtung befindet sich Wasser und auf der anderen Seite – Luft unter einem bestimmten Druck.

Zur Messung des Drucks im Hydrospeicher wird ein Manometer verwendet. Einige Modelle sind zusätzlich mit einem Filter ausgestattet, um das Eindringen von Verunreinigungen zu verhindern. Das Material der Membran – spezieller Gummi. Er ist nicht nur elastisch, sondern auch gesundheitlich unbedenklich.

Der Hydrospeicher ist durch eine Membran in zwei Teile geteilt. Auf der einen Seite dieser Einlage befindet sich Wasser und auf der anderen Seite – Druckluft, was einen Druck in der Wasserleitung erzeugt.

Beim Anschluss des Hydrospeichers an das Wasserversorgungssystem tritt das Wasser aus einem solchen Gerät mit einem stabilen Druck aus, was die Qualität des Leitungswassers verbessert und die notwendigen Bedingungen für den Betrieb von Haushaltsgeräten gewährleistet.

Die Membran des Hydrospeichers enthält eine bestimmte Menge Wasser, die sich ständig ändert, weshalb die Membran ständig gedehnt oder zusammengedrückt wird. Wenn das Wasservolumen zunimmt, wird das Gas komprimiert, der Druck steigt. Das Druckbegrenzungsrelais gibt Befehle an die Pumpe zum Ein- und Ausschalten.

Zum Beispiel erfordern normale Arbeitsbedingungen von automatischen Waschmaschinen, Hydromassagegeräten und anderen ähnlichen Geräten bestimmte Werte des Drucks in der Wasserleitung. Fast immer werden Hydrospeicher mit einem speziellen Regelgerät – einem Druckschalter – ausgestattet.

Dieses Gerät kann so eingestellt werden, dass es die Wasserzufuhr zum Hydrospeicher je nach Luftdruck ein- und ausschaltet. Es funktioniert folgendermaßen: Wenn Wasser aus dem Gerät entnommen wird, sinkt der Druck in seiner Luftkammer.

Wenn der Druck den Minimalwert erreicht, schaltet der Druckschalter automatisch die Pumpentechnik ein, um das Wasservolumen wieder aufzufüllen. Dadurch steigt der Druck im Hydrospeicher wieder an. Bei Erreichen des maximal eingestellten Druckwerts schaltet das Relais die Wasserzufuhr zum Hydrospeicher ab.

Dieses Schema vermittelt einen Eindruck davon, welche Position der Hydrospeicher in der autonomen Wasserversorgung eines Einfamilienhauses einnimmt.

Ein solches System ermöglicht es, die Anzahl der Ein-/Ausschaltvorgänge der Pumpe erheblich zu reduzieren, was die Lebensdauer des Geräts verlängert. Wenn die Pumpe direkt an die Hauswasserversorgung angeschlossen wäre, wäre die Anzahl der Ein- und Ausschaltzyklen wesentlich höher.

Das Vorhandensein eines solchen Tanks im Wasserversorgungssystem gewährleistet die Stabilität seines Betriebs sowie den Schutz vor möglichen Wasserschlägen.

Darüber hinaus befindet sich im Inneren des Hydroakkumulators stets ein gewisser Wasservorrat, der sich beispielsweise bei einem Pumpenausfall als sehr nützlich erweisen kann. Das Verständnis der Funktionsprinzipien eines Hydroakkumulators ermöglicht es, ein geeignetes Gerät auszuwählen und dessen ordnungsgemäße Installation und Wartung sicherzustellen.

Arten von Hydrospeichertanks

Hydroakkumulatoren unterscheiden sich in der Art der Installation: Sie sind horizontal oder vertikal. Vertikale Hydroakkumulatoren haben den Vorteil, dass sich leichter ein geeigneter Platz für ihre Installation finden lässt.

Sowohl die vertikale als auch die horizontale Variante sind mit einem Nippel ausgestattet. Zusammen mit dem Wasser gelangt auch eine gewisse Menge Luft in das Gerät. Diese sammelt sich allmählich im Inneren an und "frisst" einen Teil des Volumens des Hydrotanks auf. Damit das Gerät einwandfrei funktioniert, muss diese Luft von Zeit zu Zeit über genau diesen Nippel abgelassen werden.

Je nach Installationstyp unterscheidet man zwischen vertikalen und horizontalen Hydroakkumulatoren. Sie weisen einige Unterschiede im Wartungsprozess auf, aber die Wahl wird maßgeblich von den Abmessungen des Installationsorts beeinflusst.

Bei Hydroakkumulatoren, die vertikal installiert werden, ist ein Nippel vorgesehen, der genau für diesen Zweck bestimmt ist. Es genügt, darauf zu drücken und zu warten, bis die Luft das Gerät verlässt. Bei horizontalen Tanks ist es etwas komplizierter. Zusätzlich zum Nippel zum Ablassen der Luft aus dem Behälter wird ein Absperrventil sowie ein Abfluss in die Kanalisation installiert.

Dies alles gilt für Modelle, die ein Flüssigkeitsvolumen von mehr als 50 Litern speichern können. Wenn das Fassungsvermögen des Modells geringer ist, gibt es keine speziellen Vorrichtungen zum Entfernen der Luft aus dem Membranhohlraum, unabhängig vom Installationstyp.

Dennoch muss die Luft aus ihnen entfernt werden. Dazu wird das Wasser aus dem Hydroakkumulator regelmäßig abgelassen und der Behälter dann wieder mit Wasser gefüllt.

Vor Beginn des Vorgangs sollte die Stromversorgung des Druckschalters und der Pumpe oder der gesamten Pumpstation unterbrochen werden, wenn sich der Hydrotank in einem solchen Gerät befindet. Danach muss lediglich der nächste Wasserhahn geöffnet werden.

Das Wasser wird abgelassen, bis der Behälter leer ist. Anschließend wird der Hahn geschlossen, die Stromversorgung des Druckschalters und der Pumpe wiederhergestellt, und das Wasser füllt den Hydroakkumulator automatisch.

Druckausgleichsbehälter mit blauem Gehäuse werden für Kaltwasser verwendet, rote dagegen für Heizungssysteme. Diese Geräte sollten nicht unter anderen Bedingungen eingesetzt werden, da sie sich nicht nur in der Farbe, sondern auch im Membranmaterial und in der Fähigkeit, einen bestimmten Druck zu tragen, unterscheiden.

Normalerweise unterscheiden sich die für autonome technische Systeme vorgesehenen Behälter durch die Farbe: blau und rot. Dies ist eine äußerst einfache Klassifizierung: Wenn der Druckbehälter blau ist, ist er für Kaltwasserversorgungssysteme bestimmt, wenn er rot ist, für den Einbau in den Heizkreislauf.

Falls der Hersteller seine Produkte nicht mit einer dieser Farben gekennzeichnet hat, sollte der Verwendungszweck des Geräts im technischen Datenblatt des Produkts überprüft werden. Neben der Farbe unterscheiden sich diese beiden Arten von Druckausgleichsbehältern hauptsächlich durch die Eigenschaften des für die Membran verwendeten Materials.

In beiden Fällen handelt es sich um hochwertigen Gummi, der für den Kontakt mit Lebensmitteln geeignet ist. In den blauen Behältern befinden sich jedoch Membranen, die für den Kontakt mit kaltem Wasser ausgelegt sind, in den roten für heißes Wasser.

Sehr oft wird der Druckausgleichsbehälter als Teil einer Pumpstation geliefert, die bereits mit einem Druckschalter, Manometer, Oberflächenpumpe und anderen Komponenten ausgestattet ist.

Blaue Geräte können einem höheren Druck standhalten als rote Behälter. Es wird nicht empfohlen, für Kaltwasser Druckausgleichsbehälter zu verwenden, die für Warmwassersysteme vorgesehen sind, und umgekehrt. Falsche Betriebsbedingungen führen zu einem schnellen Verschleiß der Membran; der Druckbehälter muss repariert oder sogar vollständig ausgetauscht werden.

Wie wählt man den passenden Hydrotank aus?

Einer der wichtigsten Parameter bei der Auswahl eines Druckausgleichsbehälters ist die Wassermenge, die er aufnehmen kann. Dazu kann die folgende Formel verwendet werden:

Bei der Auswahl eines Druckausgleichsbehälters sollte das passende Volumen des Geräts berechnet werden. Ein zu kleiner Druckbehälter wird den Anforderungen des Systems nicht gerecht, ein zu großer führt zu unnötigen Kosten.

Aus dieser Tabelle kann der Wert des Korrekturfaktors in Abhängigkeit von der Pumpenleistung entnommen werden:

Bei der Berechnung des Volumens des Druckausgleichsbehälters für ein Wasserversorgungssystem sollte ein spezieller Korrekturfaktor verwendet werden, der die Leistung der Wasserpumpe berücksichtigt.

Für den Haushaltsbedarf reicht in der Regel ein Gerät mit einem Fassungsvermögen von etwa 25-50 Litern aus. Natürlich stimmt der berechnete Wert selten mit den tatsächlichen Volumina der Standardmodelle von Druckausgleichsbehältern überein.

In diesem Fall nimmt man einfach einen Tank mit einem etwas größeren Volumen. Wenn zum Beispiel nach der Formel ein Wert von 32,5 l berechnet wurde, kann man getrost einen Tank mit einem Fassungsvermögen von 35 Litern kaufen.

Es ist zu beachten, dass die Außenmaße des Tanks und das Wasservolumen, das er aufnehmen kann, unterschiedliche Werte sind. Normalerweise nimmt Wasser etwa ein Drittel des gesamten Volumens des Hydrospeichers ein. Aus der Formel wird klar, dass je leistungsstärker die Pumpe für die autonome Wasserversorgung im Haus ist, desto größer sollte der Hydrospeicher gewählt werden.

Häufige Stromausfälle in der Gegend, in der sich das Haus befindet, sind ein guter Grund, einen größeren Tank zu wählen. Auf diese Weise hat die Familie einen kleinen Wasservorrat zur Verfügung.

Übertreiben Sie es jedoch nicht und wählen Sie keinen zu großen Hydroakkumulator. In einem solchen Gerät wird das Wasser zu langsam ausgetauscht, was zu einer Verschlechterung seiner Qualität führt.

In dieser Tabelle finden Sie detaillierte Informationen darüber, welches Wasservolumen in einem Hydroakkumulator mit bestimmten Eigenschaften gespeichert werden kann.

Daher wird bei den Berechnungen das maximale Wasservolumen berücksichtigt, das durch das Wasserversorgungssystem fließt. Ein weiterer wichtiger Punkt betrifft Modelle ausländischer Herstellung. Solche Geräte lassen sich nicht immer problemlos an Wasserversorgungssysteme in Russland oder im nahen Ausland anschließen.

Montage und Einstellung

An die Installation eines Hydroakkumulators werden strengere Anforderungen gestellt als bei der Installation eines gewöhnlichen Speichertanks. Der Grund dafür ist, dass der auf dem Dachboden installierte Speicher statisch ist, während sich der Hydrospeicher in dynamischer Bewegung befindet: Wasser fließt zu und wird entnommen, die Membran dehnt sich aus und zieht sich zusammen usw.

Damit die Vibration nicht auf das Wasserversorgungssystem und umliegende Gegenstände übertragen wird, wird der Hydroakkumulator auf einer ebenen und festen Unterlage installiert, wobei dämpfende Gummipuffer verwendet werden.

Der Ort, an dem der Hydrospeicher installiert ist, sollte ausreichend geräumig und zugänglich sein. Solche Geräte benötigen regelmäßige Einstellung, Überprüfung und Wartung.

Vor der Installation muss ermittelt werden, welcher Druck im leeren Hydrospeicher herrschen soll. Der Nennwert dieses Parameters beträgt in der Regel 1,5 bar. Diesen Druck stellt der Hersteller ein. Mit der Zeit kann jedoch ein Teil der Luft aus dem Behälter entweichen.

Zur Messung des Drucks im Hydrospeicher kann jedes funktionstüchtige Manometer verwendet werden, das eine Genauigkeit von mindestens 0,5 bar ermöglicht.

Daher sollte der Druck mit einem Manometer gemessen werden, und dann Luft nachgepumpt oder abgelassen werden, wenn der Druck zu hoch ist. Es ist auch ratsam, den Wert des normalen Luftdrucks im leeren Hydrospeicher anhand des technischen Datenblatts des Produkts zu ermitteln. Da das Ventil Standardmaße hat, ist fast jedes Manometer für die Messung geeignet.

Wenn der Hydrospeicher aus irgendeinem Grund nicht mit einem Messgerät ausgestattet ist, kann man ein Automanometer verwenden. Hauptsache, es ist funktionstüchtig und ausreichend genau. Erforderlich ist eine Skala mit Teilungen von 0,5 bar oder weniger. Auch elektronische Geräte können für solche Messungen verwendet werden.

Der Anschluss an die Wasserleitungen erfolgt mit Hilfe von flexiblen Übergangsstücken. Dabei ist zu beachten, dass der Durchmesser der Übergangsstücke den Abmessungen der Wasserleitungen entsprechen muss; eine Verengung ist unzulässig. Bevor der Tank mit Wasser gefüllt wird, muss die gesamte Luft aus der Membran entfernt werden.

Um Vibrationen zu dämpfen, die beim Betrieb des Hydrospeichers auftreten, werden beim Anschluss des Geräts an das Wasserversorgungssystem spezielle flexible Schläuche mit entsprechendem Durchmesser verwendet.

Beim ersten Mal wird das Wasser so langsam wie möglich in einem dünnen Strahl mit geringem Druck eingepumpt. Dies ist notwendig, um die Membran nicht zu beschädigen, die sich während der Lagerung im Lager zusammengezogen oder leicht verformt haben könnte.

Solche Nuancen mögen wie Kleinigkeiten erscheinen, können aber den Zustand des Hydrospeichers erheblich beeinflussen. Ein wichtiger Punkt ist auch die Einstellung des Drucks im Behälter.

Nachdem der Hydrospeicher mit Wasser gefüllt ist, muss der Luftdruck erneut gemessen werden. Je weniger Luft im Hydrospeicher ist, desto niedriger ist ihr Druck und desto mehr Wasser kann eingepumpt werden. Aber je weniger Luft, desto niedriger ist der Betriebswasserdruck am Ausgang des Hydrospeichers.

Eine Senkung des Luftdrucks im Gerät auf 1 bar ist zulässig, wenn ein zusätzliches Wasservolumen für die Speicherung benötigt wird. Allerdings sinkt dadurch der Wasserdruck im System. Der Gerätebesitzer muss sich zwischen gutem Druck und der Möglichkeit, eine große Wassermenge in den Behälter zu pumpen, entscheiden.

Auf jeden Fall muss der minimale Luftdruck 1 bar betragen. Wenn zu wenig Luft im Behälter ist, dehnt sich die mit Wasser gefüllte Membraneinsatz und kann die Metallwände des Hydrospeichers berühren. Ein solcher Kontakt ist nicht akzeptabel, da unter seinem Einfluss das Gummi zerstört wird, der Hydrospeicher kaputt geht und die Membrane ausgetauscht werden muss.

Nachdem der Hydrospeicher gefüllt, eingestellt und an das Wasserversorgungssystem angeschlossen wurde, kann die Einstellung des Druckschalters vorgenommen werden. Dieser ist in der Regel mit einer Anleitung versehen, in der das Vorgehen ausführlich beschrieben ist.

Unter der Gehäuseabdeckung des Geräts befinden sich zwei Einstellfedern. Die große Feder, gekennzeichnet mit P, ermöglicht die Einstellung des Mindestdrucks, bei dem der Druckschalter die Pumpe einschaltet und mit dem Pumpen von Wasser in den Hydrospeicher beginnt.

Mit der kleinen Feder, gekennzeichnet als P, wird die Differenz zwischen oberem und unterem Druck, d.h. Ausschalt- und Einschaltdruck, eingestellt. Mit der Wasserentnahme aus dem Hydrospeicher ändert sich der Druck.

Wenn der Druck den unteren Wert erreicht, schließen die Kontakte des Druckschalters und die Pumpe schaltet sich ein. Während der Einstellung des Druckschalters muss der Hydrospeicher ein paar Mal gefüllt und dann entleert werden.

In der Regel beträgt die Differenz zwischen Einschalt- und Ausschaltdruck etwa zwei bar. Im Datenblatt des Hydrospeichers ist der maximale Druck angegeben, für den das Gerät ausgelegt ist, aber es ist nicht sinnvoll, es „bis zum Anschlag“ aufzupumpen.

Bei Betrieb an den Grenzwerten verschleißen die Elemente des Geräts schneller. Bei der Einstellung des Druckschalters ist ein wichtiger Punkt zu beachten – die Differenz zwischen dem Ausschaltdruck und dem Luftdruck im Hydrospeicher sollte etwa 10 % betragen.

Empfehlungen für den Betrieb

Nachdem der Hydrospeicher installiert ist, muss er ordnungsgemäß gewartet werden. Etwa einmal im Monat sollten die Einstellungen des Druckschalters überprüft und gegebenenfalls korrigiert werden. Außerdem müssen der Zustand des Gehäuses, die Unversehrtheit der Membran und die Dichtheit der Verbindungen überprüft werden.

Die häufigste Störung bei Hydrospeichern – der Riss der Membran. Ständige Dehnungs- und Kompressionszyklen führen mit der Zeit zu einer Beschädigung dieses Elements. Starke Schwankungen der Manometeranzeige deuten in der Regel darauf hin, dass die Membran gerissen ist und Wasser in die „Luft“-Kammer des Hydrospeichers gelangt.

Um das Vorliegen einer Störung zu überprüfen, muss lediglich die gesamte Luft aus dem Gerät abgelassen werden. Wenn anschließend Wasser aus dem Nippel austritt, muss die Membran definitiv ausgetauscht werden.

Glücklicherweise ist eine solche Reparatur relativ einfach durchzuführen. Dazu ist Folgendes erforderlich:

1. Den Hydrospeicher von der Wasserleitung und der Stromversorgung trennen.
2. Die Schrauben lösen, die den Hals des Geräts halten.
3. Die beschädigte Membran entfernen.
4. Eine neue Membran einbauen.
5. Das Gerät in umgekehrter Reihenfolge zusammenbauen.
6. Die Installation und den Anschluss des Hydrospeichers durchführen.

Nach Abschluss der Reparatur sollten die Druckeinstellungen im Speicher und am Druckschalter überprüft und angepasst werden. Die Verbindungsschrauben müssen gleichmäßig angezogen werden, um ein Verkanten der neuen Membran zu verhindern und zu vermeiden, dass ihr Rand in das Gehäuse des Hydrospeichers rutscht.

Der Austausch der Membran des Hydrospeichers ist relativ einfach, jedoch muss darauf geachtet werden, dass die neue Membran mit der alten identisch ist.

Dazu werden die Schrauben in die Aufnahmen eingesetzt und dann abwechselnd buchstäblich ein paar Umdrehungen der ersten Schraube gemacht, dann zur nächsten übergegangen usw. So wird die Membran gleichmäßig über den gesamten Umfang an das Gehäuse gedrückt. Ein häufiger Fehler von Anfängern bei der Reparatur von Hydrospeichern – die falsche Verwendung von Dichtmitteln.

Der Einbauort der Membran benötigt keine Behandlung mit Dichtmittel, im Gegenteil, das Vorhandensein solcher Substanzen kann sie beschädigen. Die neue Membran muss sowohl im Volumen als auch in der Konfiguration exakt mit der alten übereinstimmen. Es ist besser, den Hydrospeicher zunächst zu demontieren und dann, bewaffnet mit der defekten Membran als Muster, in den Laden zu gehen, um ein neues Element zu kaufen.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

In diesem Video wird das Funktionsprinzip des Hydrospeichers ausführlich erläutert:

Zur Berechnung des Volumens des Hydrospeichers können spezielle Rechnerprogramme verwendet werden. Eine solche Option wird im folgenden Videomaterial vorgestellt:

Der Austausch der Membran des Hydrospeichers – ein nicht allzu komplizierter Vorgang. Er wird in diesem Video ausführlich behandelt:

Der Hydrospeicher – ein wichtiger Bestandteil eines modernen autonomen Wasserversorgungssystems. Natürlich ist dieses Gerät komplexer und teurer als ein normaler Vorratstank.

Aber alle Kosten amortisieren sich vollständig, da bei Vorhandensein eines Hydrospeichers sowohl die Qualität des Leitungswassers besser ist als auch die Lebensdauer der Pumpenausrüstung erheblich steigt. Schließlich ist es einfach bequem, weil in der Wasserleitung immer ein stabiler Wasserdruck herrscht, für den eine zuverlässige Automatik sorgt.

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