Ausdehnungsgefäß für offene Heizung: Gerät, Zweck, Haupttypen + Tipps zur Tankberechnung

In der heutigen Realität hat ein offener Ausdehnungsbehälter zum Heizen die Konkurrenz eines moderneren und effizienteren geschlossenen Behälters längst und unwiderruflich verloren.

Dennoch werden veraltete Geräte aktiv genutzt. Und in manchen Situationen hat es sogar einige Vorteile gegenüber technologisch fortschrittlichen Membrantanks.

In diesem Material analysieren wir seinen Zweck und seine Konstruktionsmerkmale und machen uns auch mit dem Funktionsprinzip und den Regeln für die Berechnung dieses Tanktyps vertraut.

Zweck des Tanks in offenen Systemen

Dieses Gerät wird in Heizungsanlagen eingesetzt, um Ausfälle zu verhindern, wenn Volumen und Druck des Kühlmittels ansteigen, was beim Erhitzen auftritt.

Genauer gesagt, wenn die Temperatur des im System zirkulierenden Wassers von 5 auf 100 °C steigt, vergrößert sich sein Volumen um 4 %. Und das ist eine ganze Menge, denn in den Rohren und Heizkörpern gibt es keinen Platz dafür – dort gibt es keinen freien Platz.

Überschüssiges Kühlmittel aus der Heizungsanlage wird in einen offenen Ausgleichsbehälter gepresst, der eine Beschädigung seiner Teile durch erhöhten Druck verhindert. Dies liegt daran, dass Wasser nicht komprimiert werden kann und sein Volumen mit steigender Temperatur merklich zunimmt. Nach dem Abkühlen gelangt das Kühlmittel zurück in das Heizsystem

Infolgedessen erhöhen ein paar hundert Gramm in einem kleinen Heizsystem oder mehrere Liter in einem ziemlich großen den Druck auf kritische Werte und führen zum Auftreten starker Wasserschlag.

Dazu gehören das Herausdrücken von Dichtungen, das Brechen von Armaturen, Heizkörpern und kostspielige Reparaturen – und das alles im ungünstigsten Moment.

Und nachdem die Temperatur des Kühlmittels gesunken ist, wird sein Überschuss wieder für die effektive Funktion des Systems erforderlich und muss daher vollständig zurückgegeben werden. Im Falle einer Verdunstung müssen die Flüssigkeitsreserven wieder aufgefüllt werden.

Eigenschaften eines offenen Tanks

Solche Tanks sind denkbar einfach: Als Ausdehnungsgefäß kann immer ein gewöhnlicher Eimer, ein speziell angefertigter Behälter aus Schrott, ein Kanister oder ähnliches verwendet werden.

Designmerkmale des Containers

Die wichtigsten Designanforderungen sind:

• Verfügbarkeit von ausreichendem Volumen;
• Mangel an Dichtheit.

Das heißt, auch das Fehlen einer Abdeckung ist zulässig, obwohl dies wünschenswert ist – sie schützt vor dem Eindringen von Schmutzpartikeln in das Heizsystem.

Der Tank, der als Ausdehnungsgefäß dienen soll, muss mit einer Leitung ausgestattet sein Rohr aus der Heizungsanlage. Dies ist das einzige erforderliche Gerät.

Der Aufbau jedes Ausdehnungsgefäßes ist äußerst einfach – es handelt sich um einen normalen Behälter, der mit einem oder mehreren Ein-/Ausgängen ausgestattet ist. Dadurch kann sich überschüssige Flüssigkeit ansammeln und abfließen. Die technologisch fortschrittlichsten Tanks sind mit einem Wasserzulauf und einem Ablassventil ausgestattet, das benötigt wird, um Wasser in die Kanalisation zu transportieren, wenn zu große Mengen überschüssiges Wasser vorhanden sind.

Aus Komfortgründen und um kleinere Probleme zu vermeiden, empfiehlt es sich jedoch, folgendes Zubehör zu verwenden:

• Überlaufschlauch oder -rohr - Ein solches Konstruktionselement ist im Falle eines Überlaufs des Ausdehnungsgefäßes erforderlich. Das heißt, dieses Strukturelement eliminiert die Möglichkeit einer Überschwemmung, indem es Flüssigkeit in die Kanalisation oder einfach außerhalb des Gebäudes ableitet.
• Wasserversorgungsrohr — Es ist notwendig, das Heizsystem mit Wasser aufzufüllen. Es ist durchaus möglich, darauf zu verzichten, aber Sie sollten verstehen, dass dieser Vorgang mit einem Eimer in den Händen durchgeführt werden muss. Im letzteren Fall ist das Design jedoch günstiger.

Da Ausdehnungsgefäße häufig auf Dachböden installiert werden, sollte auf deren Isolierung geachtet werden. Dadurch wird verhindert, dass die Flüssigkeit gefriert und das gesamte System ausfällt.

Als Kühlmittel kann nur normales Wasser verwendet werden. Denn moderne wirksame Frostschutzmittel verdunsten in offenen Tanks schnell. Dies führt zu einer erheblichen Verteuerung des gesamten Heizvorgangs.

Darüber hinaus sind Frostschutzmitteldämpfe fast immer giftig, was sich negativ auf die Gesundheit der Bewohner auswirkt. Wir haben ausführlicher über die Arten von Kühlmitteln für das Heizsystem und ihre Eigenschaften gesprochen dieses Material.

Form und Herstellungsmaterial

Die Form des Tanks ist nicht grundsätzlich wichtig, sie kann also alles sein:

• runden;
• rechteckig;
• trapezförmig usw.

Das Herstellungsmaterial kann jedes Metall oder sogar Kunststoff sein, da sich das Kühlmittel jedoch auf erhebliche Temperaturen erhitzen kann, muss es hitzebeständig sein.

Diese Zeichnung hilft, das Funktionsprinzip des Ausdehnungsgefäßes zu verstehen. Das Bild links zeigt das Kühlmittel im kalten Zustand.Die bereitgestellte Lautstärke ist für ihn mehr als ausreichend. Doch wenn das Erhitzen beginnt (Bild rechts), entsteht bald überschüssiges Wasser. Tatsächlich gibt es nicht viel überschüssige Flüssigkeit, aber das reicht völlig aus, um eine Schwachstelle im System zu finden und ein Leck zu bilden oder zu einem Geräteausfall zu führen

Es gibt verschiedene Optionen für offene Ausdehnungsgefäße im Angebot, unter denen es einfach ist, die am besten geeignete auszuwählen. Oder stellen Sie aus Abfallmaterialien einen selbstgebauten Tank her, der als Ausdehnungsgefäß dient.

Funktionsprinzip des Gerätes

Das Ausdehnungsgefäß gehört zu den einfachsten Heizsystemen, die nach den Gesetzen der Physik funktionieren. Wenn sich Flüssigkeit durch die Schwerkraft durch Rohre und Heizkörper bewegt, wird die Energie dafür durch die Druckdifferenz bereitgestellt.

Um den natürlichen Wärmeaustausch und die Wasserzirkulation nicht zu stören, sollte das Ausdehnungsgefäß am höchsten Punkt des gesamten Heizsystems installiert werden, während der Kessel am niedrigsten sein sollte. Wir haben ausführlicher über die Installation und den Anschluss des Tanks gesprochen Dieser Artikel.

Andernfalls führt das Vorhandensein eines Tanks nicht zum gewünschten Effekt. Dies schützt nicht vor erhöhtem Druck, Wasserschlägen und nachfolgenden Ausfällen.

Ein wichtiger Vorteil offener Ausdehnungsgefäße ist ihre Verfügbarkeit. Beispielsweise kann ein Tank sogar aus Schrottmaterialien hergestellt werden, die in Sommerhäusern und in den Hauswirtschaftsräumen von Privathäusern ausreichend sind. Jeder Metall- oder Kunststoffbehälter der erforderlichen Größe kann zum Erweiterungsbehälter werden, wie das Foto zeigt

Bei kaltem Kühlmittel nimmt der Tank selbst nicht am Betrieb der Heizungsanlage teil.

Alles ändert sich, wenn sich die Flüssigkeit auf erhebliche Temperaturen erwärmt und in Rohren und Heizkörpern einen Überdruck erzeugt, da in solchen Situationen der Überschuss aktiv erzeugt und in den Ausgleichsbehälter gedrückt wird. Dort verbleibt es, bis das Kühlmittel abkühlt, danach fließt es durch die Schwerkraft wieder in die Rohre und Heizkörper, den Kessel.

Der beschriebene Vorgang wird zyklisch, also während der gesamten Betriebsdauer des Tanks, durchgeführt.

Aufgrund der Tatsache, dass das Heizsystem ist offenWie beim Tank selbst ist auch der Ausgleich der Folgen der Ausdehnung nicht ohne menschliches Eingreifen möglich.

Der Grund dafür ist, dass das Kühlmittel im direkten Kontakt mit der Luft verdampft und dieser Vorgang umso aktiver abläuft, je stärker es sich erwärmt.

Daher muss der Benutzer den verfügbaren Wasserstand regelmäßig überwachen. Und bei Bedarf auffüllen.

Der angegebene Vorgang wird mit einem Eimer oder einem anderen Behälter mit Wasser durchgeführt. Dies ist unangenehm, daher kann das System automatisiert werden, indem die Wasserversorgung aus einem beliebigen Wasserversorgungssystem organisiert wird: lokal oder zentral.

Sie sollten wissen, dass geometrische Formen und genaue Berechnungen bei einem offenen Ausdehnungsgefäß absolut unwichtig sind. Die Hauptvoraussetzung für einen effektiven Betrieb ist die Platzierung am höchsten Punkt der Anlage und das Vorhandensein eines ausreichenden Behältervolumens bis zum Überlaufrohr

Darüber hinaus kann der beschriebene Vorgang durch den Einsatz zusätzlicher Geräte völlig autonom erfolgen.

Doch in diesem Fall gehen die wichtigsten Vorteile aller offenen Tanks und Heizsysteme verloren:

• Billigkeit;
• völlige Autonomie, das heißt Unabhängigkeit von der Leistung, Wartungsfreundlichkeit und Anwesenheit etwaiger technischer Systeme im Raum.

Alle Prozesse in einem offenen Tank erfolgen nach dem natürlichen Kreislauf, ohne die Hilfe von Pumpen und anderen Geräten.

Damit der Nutzen des Ausdehnungsgefäßes gewährleistet ist, müssen die Abmessungen des Systems selbst moderat sein, d. h. es darf nicht zum Heizen von Ferienhäusern und Gebäuden mit einer Fläche von mehr als 100 m² verwendet werden.

Der optimale Standort für Ausdehnungsgefäße sind warme Dachböden. Da sich dort garantiert der höchste Punkt des Systems befindet, können Sie mit dieser Lösung auch eine Struktur mit geringen ästhetischen Eigenschaften vor den Augen verbergen

Die Nichtbeachtung dieser Regel kann zu erheblichen finanziellen Einbußen führen, da eine Reihe von Änderungen vorgenommen werden müssen, um die Effizienz des Tanks und des gesamten Systems sicherzustellen.

Außerdem sollte die Höhe begrenzt sein. Da es sehr problematisch ist, das erwartete Ergebnis zu erzielen, wenn versucht wird, mehr als ein zweistöckiges Gebäude auf diese Weise zu heizen.

Wie führt man eine Berechnung durch?

Wie oben erwähnt, zeichnet sich jedes für die offene Heizung verwendete Ausdehnungsgefäß durch einfache Konstruktion und Herstellung aus. Und die Berechnung der Abmessungen eines solchen Produkts ist nicht komplizierter.

Zu diesem Zweck können Sie Formeln oder eine Methode verwenden, die eine ungefähre Berechnung des Arbeitsvolumens des Tanks beinhaltet.

Ein Beispiel für die Verwendung einer Formel zur Berechnung des erforderlichen Tankvolumens. Basierend auf der tatsächlichen Wassermenge, die im Kreislauf zirkuliert, wird nur der Anstieg bei Erwärmung auf eine bestimmte Temperatur berechnet und aufgerundet.Addieren Sie dann das erhaltene Ergebnis zum Kühlmittelvolumen im Heizsystem und fügen Sie eine beliebige Anzahl Liter „in Reserve“ hinzu.

In Wirklichkeit verwenden die Besitzer eines kleinen Landhauses äußerst selten Formeln, um das erforderliche Fassungsvermögen des Tanks zu bestimmen. Am häufigsten wird das ungefähre Volumen des Ausgleichsbehälters berechnet, zu dem zur Versicherung beliebig viele Liter hinzugerechnet werden können.

Grund: Bei offenen Tanks wirkt sich das zusätzliche Volumen nicht wesentlich auf die Kosten aus und führt in manchen Fällen überhaupt nicht zu einer Preiserhöhung.

Daher kommt es bei der gesamten Kapazitätsberechnung darauf an, 10 % des Volumens des gesamten Kühlmittels zu ermitteln, was der Mindestwert für den Ausgleichsbehälter sein sollte.

Dies geschieht am einfachsten zum Zeitpunkt der Planung und Erstellung eines Heizsystems, wenn alle Parameter von Heizkörpern, Rohren und anderen Strukturelementen bekannt sind oder durch Messungen leicht ermittelt werden können. Und dann einfach die Volumina aller Komponenten addieren.

Obwohl offene Ausdehnungsgefäße und die Systeme, für die sie vorgesehen sind, längst veraltet sind, sind sie aufgrund ihrer Verfügbarkeit und vor allem ihrer hohen Autonomie auch unter Bedingungen gefragt, die alles andere als ideal sind. Zum Beispiel, wenn es Probleme mit der stabilen Stromversorgung gibt oder die Eigentümer der Räumlichkeiten nicht dauerhaft dort wohnen

Wenn die Quelldaten unbekannt sind, ist die experimentelle Berechnungsmethode die praktischste. Warum müssen Sie das gesamte Wasser aus dem System ablassen und dann Füllen Sie es mit Kühlmittel auf ein neues.

In diesem Fall muss eine Messung durchgeführt werden, die mit einem Messgerät oder mit Behältern mit bekanntem Volumen erfolgen kann.Danach müssen nur noch die benötigten 10 % des Kühlmittelvolumens ermittelt werden, die als Richtwert bei der Herstellung oder dem Kauf eines Tanks dienen.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Mit dem folgenden Video können Sie besser verstehen, was offene Ausdehnungsgefäße sind und wie sie hergestellt und installiert werden:

Im folgenden Video geht es um selbstgebaute Tanks für die Heizungsanlage:

Ein offenes Ausdehnungsgefäß gilt als veraltetes Gerät, ebenso wie die gesamte Art der Heizungsanlage, in der es zum Einsatz kommt. Das heißt, solche Geräte sind unwirksam, da ihr Betrieb mit einem erheblichen Wärmeverlust einhergeht und die Erwärmung extrem langsam erfolgt.

Dennoch machen die völlige Autonomie, Unabhängigkeit, einfache Wartung und erschwingliche Kosten den offenen Tank weit entfernt von den stabilen Bedingungen großer Städte – in Datschen, Dörfern usw. – gefragt..

Haben Sie noch Fragen zur Tankberechnung oder möchten Sie weitere Punkte klären, die wir in diesem Artikel nicht erwähnt haben? Fragen Sie nach den Nuancen, die Sie interessieren, stellen Sie Ihre Fragen im folgenden Block – unsere Experten und andere Website-Besucher helfen Ihnen dabei, es herauszufinden.

Wenn Sie kürzlich an der Herstellung oder Installation eines offenen Tanks beteiligt waren, teilen Sie uns dies im Kommentarblock mit – viele Anfänger werden Ihre Informationen nützlich finden. Fügen Sie auch einzigartige Fotos Ihres Ausdehnungsgefäßes hinzu.