Ausdehnungsgefäße
Ausdehnungsgefä?e für Heizungen
Ausdehnungsgefä?e, kurz ADG, sind Bauelemente in hydraulischen Systemen, welche die temperaturbedingten Veränderungen im Volumen der Hydraulikflüssigkeit ausgleichen. Wenn Flüssigkeit erwärmt wird, dehnt sie sich aus, bei sinkender Temperatur verringert sich ihr Volumen. Durch das Ausdehnungsgefä? wird der Druck ausgeglichen und im Gro?en und Ganzen konstant gehalten. Man nennt es daher auch Druckausgleichsbehälter oder Expansionsgefä?. Es kommt unter anderem in Heizungs-, Trinkwasser- und Solarsystemen vor und verhindert, dass Rohre und Leitungen beschädigt werden.
Ausdehnungsgefä?e für Trinkwasseranlagen
Ausdehnungsgefä?e für Heizungen müssen aus Sicherheitsgründen jährlich gewartet werden. Sie verhindern, dass bei steigenden Temperaturen das sich vergrö?ernde Volumen des Heizungswassers zum Platzen der Leitungen oder Heizkörper führt. Denn in den Ausdehnungsgefä?en kann sich das vergrö?erte Volumen des Wassers ausdehnen. Das Wasser drückt meist gegen eine flexible Membran aus Gummi, die das Gefä? in zwei Kammern für Heizungswasser und Gas teilt und dann das Gas zusammendrückt. So bleibt der Wasserdruck konstant. Kühlt das Wasser wieder ab, gleicht die unter Druck stehende Membran das verkleinerte Volumen wieder aus. Wegen ihres Materials hält die Membran nur Temperaturen bis circa 70C aus. Werden die Heizungsanlagen bei höherer Temperatur betrieben, muss die Wassertemperatur gegebenenfalls gesenkt werden. Manche Hersteller wie Zilmet bieten auch Spezialmembranen an, die höheren Temperaturen vertragen.
Ausdehnungsgefä?e für Solarsysteme
Daneben sind Gefä?e ohne Membran erhältlich, die als offenes System bezeichnet werden. In diesem Fall werden die Geräte an der höchsten Stelle des Kreislaufs eingebaut, wie beispielsweise auf dem Dachboden. Der Druckausgleich erfolgt hier über die Fallhöhe. Sollten die Ausdehnungsgefä?e bei steigendem Druck und zu starker Hitze überlaufen, würde das überschüssige Wasser ins Kanalsystem abgeleitet werden. Heutzutage werden Ausdehnungsgefä?e ohne Membran jedoch nur noch selten benutzt und finden sich lediglich in alten Heizungsanlagen. Ein Beispiel für ein offenes System sind alte Wassertürme, die einen gleichmä?igen Druck im angeschlossenen Wassernetz bewirken.
Welches Fassungsvermögen ist das richtige
Ein anderes Anwendungsbeispiel sind Ausdehnungsgefä?e für Trinkwasseranlagen. Sie dämpfen ebenfalls den Drucksto? und dienen als Puffer- und Steuergefä?. Da die Geräte mit Trinkwasser in Berührung kommen, muss eine ausreichende Durchströmung garantiert sein, sodass das Wasser immer frisch ist. Au?erdem sollten alle Teile, die mit dem Wasser in Berührung kommen, über einen Korrosionsschutz verfügen, damit kein Rost ins Wasser gelangen kann. Schlie?lich müssen die verbauten Materialien hygienisch unbedenklich sein und dürfen das Trinkwasser weder geruchlich noch geschmacklich beeinträchtigen.
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Ausdehnungskoeffizient von Wasser
Grundlage zur Bestimmung der Gefä?grö?e ist der Wärmeausdehnungskoeffizient von Wasser. Zusammen mit den beiden Eckdaten des Pufferspeichers, dessen Grö?e und Betriebstemperatur, kann die exakte Ausdehnung des Wassers und damit letztlich die Grö?e des Ausdehnungsgefä?es ermittelt werden. Beispiel Die Wasserausdehnung bei 70C nimmt um den Faktor1,023 zu, bei 100C um den Faktor 1,043. Bei einem Pufferspeicher mit 1000Liter dehnt sich das Wasser demzufolge um 23Liter beziehungsweise um 43Liter aus. Zur Kalkulation hinzu kommen Druckunterschiede und das geringere effektiv nutzbare Gefä?volumen gegenüber dem Nennvolumen. ?berschlägig kalkuliert sollte das Ausdehngefä? circa 10 des Pufferspeichers ausmachen. Die Berechnung ist vorgeschrieben nach DIN 4807 T.2.
Membran
Ausdehngefä?e werden üblicherweise auch als Membranausdehnungsgefä?e (kurz MAG) bezeichnet. Die Membran ist eine bewegliche Trennwand aus Gummi, die das Gefä? in 2Kammern für das Heizungswasser und das Füllgas unterteilt. Im kalten Zustand befindet sich kein Wasser im Gefä? und die Membran wird durch das Gas an die Gefä?wand gedrückt. Unter dem Druck des sich ausdehnenden Wassers gibt die Membran nach und drückt das Gas zusammen. Die Membran selbst hält materialbedingt nur Temperaturen bis ca. 70C aus. Wenn Heizanlagen mit höheren Temperaturen betrieben werden, muss die Wassertemperatur gegebenenfalls gedrosselt werden.
Gasvordruck und Maximaldruck
Das Ausdehnungsgefä? wird werksseitig bereits mit einem Füllgas ausgeliefert. Der Druck beträgt in diesem Zustand zwischen 0,5und1bar. Der Vordruck wird vor Inbetriebnahme an die örtlichen Gegebenheiten angepasst wie an die Höhe der Wassersäule. Der richtige Vordruck sorgt für die optimale Funktionsweise. Ein zu niedriger oder zu hoher Vordruck würde das Einströmen des Wasser verhindern und das Gefä? nutzlos machen. Der Maximaldruck hingegen sagt aus, welcher Belastung das Gefä? durch den Anlagendruck insgesamt standhält.