Für jedes geschlossene Heizungssystem muss eine Vorrichtung zum Ausgleich der Ausdehnung des Kühlmittels vorgesehen werden. Dies ist notwendig, um die Unversehrtheit der Rohre, Heizkörper und des Kesselwärmetauschers zu erhalten. Zusätzlich zum Standard-Entlüfter müssen Membrantanks für Heizungsanlagen installiert werden: Installation, Berechnung, deren Funktionsprinzip sich direkt auf die Heizeffizienz eines Wohngebäudes auswirkt.
Zweck und Eigenschaften von Membrantanks zum Heizen
Zuerst müssen Sie die funktionalen Eigenschaften dieses Geräts kennen. Wenn Wasser in Rohren erhitzt wird, kommt es zu einer natürlichen Ausdehnung und Druckerhöhung. Überschreitet der Wert den normierten Wert, ist ein Stabilisierungsmechanismus erforderlich. Hierfür sind Membranspeicher für Heizungsanlagen vorgesehen, die sich in technischen und konstruktiven Eigenschaften unterscheiden können.
Sie stellen einen versiegelten Behälter dar, der in 2 Bereiche unterteilt ist - Wasser- und Luftkammern. Dazwischen befindet sich eine elastische Membran. Zum Anschließen des Wassers ist ein entsprechendes Abzweigrohr vorgesehen und in der Luftkammer befindet sich ein Druckaufbausystem. Das Funktionsprinzip eines Ausdehnungsmembranbehälters für eine Heizungsanlage besteht darin, das nutzbare Volumen durch die Verschiebung der elastischen Membran in Richtung der Luftkammer zu erhöhen. Dazu muss die Wasserleitung an die Heizungsleitung angeschlossen und in der Luftkammer ein Druck erzeugt werden, dessen Wert den Nennwert der Heizungsanlage nicht überschreiten sollte.
Der Einbau eines Membrantanks in eine Heizungsanlage hat folgende Vorteile:
- Automatische Stabilisierung der kritischen Ausdehnung des Kühlmittels;
- Kein Wasserverlust durch Verdunstung;
- Kann sowohl für destilliertes Wasser als auch für Frostschutzsysteme installiert werden;
- Einfache Montage und Austausch der Membran bei Überschreitung der Lebensdauer.
Aber wie wählt man den richtigen Membrantank zum Heizen aus, dessen Funktionsprinzip so einfach ist? Dazu müssen Sie sich zunächst mit den Sorten vertraut machen.
Ein Membranspeicher zum Heizen ähnelt im Prinzip einem Wasserversorgungssystem. Letzteres ist jedoch nicht auf hohe Temperaturen ausgelegt. Die Hersteller markieren sie in Blau und die Heizung in Rot.
Arten von Membrantanks
Auf den ersten Blick ist das Design des Gerätes recht schlicht. Für unterschiedliche Heizungssysteme mit spezifischen technischen Eigenschaften muss jedoch das richtige Modell des Membran-Ausdehnungsgefäßes für die Heizung ausgewählt werden. Betrachten Sie die beliebtesten Modelle, die sowohl in einem Haushalt als auch in einem Industriesystem installiert werden können.
Fester Tank
Ihr Merkmal ist, dass der Membrantank zum Heizen gemäß der Anleitung nicht zusammenklappbar ist. jene. die elastische Membran kann nicht demontiert und durch eine neue ersetzt werden. Trotz dieses scheinbaren Nachteils haben diese Modelle einen wesentlichen Vorteil - erschwingliche Kosten. Deshalb werden sie bei kleinen Heizungsanlagen mit relativ stabilem Rohrdruck eingesetzt. Oftmals impliziert die Berechnung eines Membrantanks zum Heizen einen konstanten Druck in der Luftkammer, den der Hersteller zusätzlich angibt.Wenn jedoch die Gefahr besteht, dass die kritische Ausdehnungsrate des Kühlmittels überschritten wird, muss eine andere Art von Struktur installiert werden.
Flansch mit austauschbarer Membran
Um eine neue Membran zu installieren, wird ein Flansch in der Struktur bereitgestellt, auf der sie montiert wird. So können Sie das Volumen des Membrantanks zum Heizen einstellen und elastische Lotionen mit verschiedenen Elastizitätsindikatoren installieren. Solche Modelle werden für Heizungsanlagen mit hoher Wahrscheinlichkeit von Überdruck in den Rohren montiert. Dies gilt vor allem für Festbrennstoffkessel, bei denen es unmöglich ist, die Wassererwärmung schnell einzustellen. Tanks können in horizontaler und vertikaler Ausführung hergestellt werden. Um die Membran auszutauschen, ist es notwendig, den Flansch zu entfernen, den alten zu demontieren und einen neuen an seiner Stelle zu installieren. Der beliebteste Hersteller solcher Modelle ist die Firma Wester, ein Membranheiztank, der sowohl in einem kleinen Privathaus als auch in der Heizungsanlage einer Produktionswerkstatt zu finden ist.
Das nutzbare Volumen eines Membranheiztanks hängt von seiner Form ab. Für große Systeme ist es am besten, zylindrische Strukturen zu wählen, und flache Modelle sind optimal zum Heizen mit einer kurzen Rohrlänge.
Berechnung des Membranbehälters
Die Wahl des Designs ist jedoch nicht der einzige Parameter von Membrantanks für das Heizsystem. Eine wichtige Größe ist das Volumen in einer Kammer, nämlich ihr Füllfaktor. Die korrekte Berechnung eines Membranspeichers zum Heizen ist ohne folgende Parameter nicht möglich:
- Das Gesamtvolumen des Kühlmittels im System beträgt C. Wie aus dem Schulphysikkurs bekannt, nimmt die Flüssigkeit bei Temperaturerhöhung alle 10 Grad um 0,3% zu. Dies wirkt sich in erster Linie auf das Füllvolumen des Tanks aus;
- Der maximale und minimale Druck im System. Oft überschreitet der kritische Wert 5 atm nicht;
- Füllfaktor (Kzap). Es hängt direkt von den Druckanzeigen in den Rohren ab. In der Tabelle finden Sie den erforderlichen Wert für einen bestimmten Membranbehälter. In der Anleitung gibt der Hersteller den Nennwert des Füllfaktors an.
Berücksichtigen Sie auch den Ausdehnungskoeffizienten für Wasser E, der bei 85 °C 0,034 beträgt. Weiterhin wird die Berechnung gemäß der Formel durchgeführt. Angenommen, das Gesamtvolumen des Heizsystems beträgt 410 Liter, der Mindestdruck beträgt 1 atm und der maximale Druck 3,5 atm. Der Füllfaktor beträgt dann 0,55 und das Nutzvolumen des Tanks ist gleich.
Dies ist das optimal berechnete Volumen des Membrantanks zum Heizen. Bei Bedarf kann sie nach oben geändert werden, jedoch nicht mehr als um 15%.
Eine genaue Berechnung des Volumens eines Membrantanks zum Heizen wird nur nach dem Lesen der Anweisungen des Herstellers empfohlen. Es enthält alle notwendigen Daten für Berechnungen, sowie mögliche Fehler und Abweichungen.
Schritte zur Tankinstallation
Für einen qualifizierten Einbau eines Membranspeichers in eine Heizungsanlage ist es erforderlich, dass der Raum die Betriebsbedingungen erfüllt. Die Temperatur darin sollte bei einem stabilen Feuchtigkeitsindikator nicht unter 0 Grad fallen. Es ist notwendig, den Installationsort zu bestimmen, da das System beim Start durch Druckverluste gekennzeichnet ist. Es wird daher nicht empfohlen, Expansionsmembranbehälter zum Heizen unmittelbar nach dem Kessel am Auslassrohr zu installieren.
Das nächste Kriterium ist das Fehlen von Turbulenzen in Wasserströmen, die Überdruck simulieren können. Membranspeicher für Heizungsanlagen montieren Sie am besten am Rücklauf vor der Umwälzpumpe. Die Installationstechnik besteht darin, die folgenden Schritte durchzuführen:
- Pipeline-Anbindung. Typischerweise beträgt der Düsendurchmesser des Ausdehnungsgefäßes 3/4. Daher muss in der Rücklaufleitung ein geeigneter Gewindekanal eingebaut werden;
- Die Installation sollte nicht durch Gegenstände oder Systemelemente behindert werden. Äußere mechanische Belastungen des Tanks sind ausgeschlossen;
- Als Dichtungen verwenden Sie am besten Paronite-Modelle, da sie Druck und hohen Temperaturen gut standhalten;
- Das Membran-Ausdehnungsgefäß für die Heizung muss mit einem Luftventil ausgestattet sein. Es ist notwendig, den Druck in der Luftkammer zu stabilisieren und zu regulieren.
Bei jedem Start eines geschlossenen Heizsystems wirkt ein erhöhter Druck auf die Membran. Daher wird empfohlen, den Zustand mindestens alle 2 Jahre zu überprüfen und ggf. zu ersetzen.
Dies ist ein typisches Installationsschema, das die Eigenschaften eines bestimmten Heizsystems und seiner Bestandteile nicht berücksichtigt. Bei der Installation sollten häufige Fehler vermieden werden, die zu Fehlfunktionen von Membrantanks für Heizungsanlagen führen können. Zuallererst - Einstellen des maximalen Druckwertes in der Luftkammer. Er sollte 10-15% unter dem berechneten kritischen Wert liegen. Andernfalls dehnt sich die Membran nicht in Richtung der Kammer aus, was zum Platzen von Rohren und zum Ausfall von Heizkörpern führt. Um dies zu vermeiden, ist der Einbau eines von Wester empfohlenen Manometers erforderlich, dessen Membranheiztanks sich durch eine hohe Zuverlässigkeit auszeichnen.
Um einen Membranspeicher in die Heizungsanlage zu installieren, stellen Sie sicher, dass sich kein solcher Tank im Heizkessel befindet. Wenn sein Volumen laut Berechnungen nicht ausreicht, können Sie einen zusätzlichen Tank montieren.
Tipps zur Auswahl eines Membrantanks
Zunächst muss die Auslegung des zum Heizen vorgesehenen Membranausdehnungsgefäßes bestimmt werden. Wenn keine kritischen Druckstöße zu erwarten sind, ist das Gesamtvolumen des Kühlmittels klein – es kann ein kostengünstiges Modell mit festem Typ gewählt werden. In allen anderen Fällen sind Membrantanks für Heizungssysteme zusammenklappbarer Art erforderlich, da der Austausch einer elastischen Membran viel billiger ist als die gesamte Struktur. Darüber hinaus sollten Sie bei der Auswahl die folgenden Faktoren berücksichtigen:
- Die Dicke des Metalls des Gehäuses. Er muss mindestens 1 mm betragen;
- Schützende Innen- und Außenbeschichtung. Da alle für Heizungsanlagen ausgelegten Membrantanks aus Metall bestehen, sollten Korrosionsprozesse ihre Integrität nicht beeinträchtigen;
- Reduzierung der Wärmeverluste durch eine zusätzliche Isolierschicht. Das relativ große Volumen der Wasserkammer kann sich negativ auf den Temperaturabfall des Wassers in den Rohren auswirken. Wenn das Design keine wärmeisolierende Schicht vorsieht, können Sie es selbst mit Polyethylenschaum oder einem ähnlichen Material herstellen.
- Achten Sie auf das Design. Gemäß den Anweisungen kann der Membrantank zum Heizen horizontal oder vertikal sein. Der Einbau in eine andere Position ist verboten.
Und vor allem sollten Sie nur Modelle von vertrauenswürdigen Herstellern kaufen. Dazu gehören Ausdehnungsgefäße für Heizungen von Wester. Daneben zeichnen sich die Produkte der Firmen Zilmet (Italien), Aquasystem (Italien) und Sprut (China) durch gute Qualitätskennzahlen aus. Ihre durchschnittlichen Kosten liegen je nach Volumen zwischen 2 und 5 Tausend Rubel.
Trotz der guten Betriebseigenschaften ist zusätzlich zu den Ausdehnungsmembranbehältern der Heizungsanlage ein Ablaufsicherheitsventil eingebaut. Übersteigt der Druck in den Leitungen auch im Ausdehnungsgefäß den kritischen Wert, wird das überschüssige Wasser vom Ventil abgeführt.
Das Videomaterial stellt eine weitere Methode zur Berechnung des Volumens des Ausdehnungsgefäßes vor:
