Ausgabe 10/2000, Seite 12 f.


Ausbildung


Fachbericht (Beschreibung/Skizze) Nr.: 10  Woche: 42

Thema: Geschlossene Ausdehnungsgefäße in Heizungsanlagen

Druckausdehnungsgefäß Einbau

Der Einbau erfolgt vorzugsweise in Kesselnähe und im Heizungsrücklauf. Vor dem Gefäß muss eine Absperreinrichtung eingebaut werden, die gegen unbeabsichtigtes Schließen gesichert werden kann (Kappenventil mit Plombenverschluss und Entlüftungsventil). Der gewählte Einbauort ist maßgebend für die Druckverteilung in der Heizungsanlage.

Vordruck - Einstellung p0

Der Gasvordruck p0 ist nach den örtlichen Verhältnissen abzustimmen und ergibt sich aus der statischen Anlagenhöhe (pst) sowie einer Zugabe von ca. 0,2 bar bei normaler Raumtemperatur. Beispiel: Anlagenhöhe 8 m (= 0,8 bar), p0 = 1 bar.

Fülldruck pF

Durch Einbringen der Wasservorlage Vv mit einem Fülldruck, der 0,3 bis 0,5 bar über dem Gas-Vordruck p0 liegt, und durch Entlüften der Anlage in kaltem Zustand bildet sich der Fülldruck pF. Beispiel: p0 = 1 bar, pF = 1,3 ... 1,5 bar.

Enddruck pe

Durch Aufheizen der Anlage auf die maximale Anlagentemperatur drückt das Ausdehnungsvolumen Ve in das Ausdehnungsgefäß. Der Anlagendruck und der Gaspolsterdruck steigen auf den gleichen Druck (Enddruck pe) an. Der Enddruck pe soll 0,5 bar unter dem Ansprechdruck des Sicherheitsventils (pSV) liegen.

Soll-Arbeitsbereich

Der Arbeitsbereich liegt in Abhängigkeit der Anlagentemperatur zwischen dem Fülldruck pF und Enddruck pe.

Bestimmung der Gefäßgröße

Da das Druckausgleichsgefäß nur einen Teil seines Nennvolumens Vn (Gesamtinhalt) aufnehmen kann, ist zur Bestimmung der zu wählenden Größe des Ausdehnungsgefäßes das sich ergebende Ausdehnungsvolumen zu bestimmen. Dieses ergibt sich aus dem Wasserinhalt der gesamten Anlage VA und der höchstmöglichen Vorlauftemperatur, mit der die Anlage betrieben werden kann. Mit Hilfe von Tabellen oder Schaubildern kann die prozentuale Wasserausdehnung n [%] ermittelt werden (Fülltemperatur 10°C).

Vorlauf-
temp.

40°C

50°C

60°C

70°C

80°C

90°C

n [%]

0,75

1,18

1,68

2,25

2,89

3,58

Das Nutzvolumen V0 des Gefäßes muss mindestens dem Ausdehnungsvolumen Ve entsprechen. Der Wirkungsgrad des Gefäßes h kann aus den Tabellen der Hersteller in % abgelesen werden.

Wirkungsgrad in %

pe [bar]

Anfangsdruck pF [bar]

0,5

1,0

1,5

1,5

0,40

0,20

-

2,0

0,50

0,33

0,16

2,5

0,57

0,43

0,28

3,0

0,62

0,50

0,37

3,5

0,66

0,55

0,44

Beispiel

Eine Anlage hat einen Gesamtwasserinhalt von 650 Litern. Die maximale Betriebstemperatur ist 70°C. Der statische Überdruck pst beträgt 0,5 bar (= 5 m). Wie groß muss das zu wählende Ausdehnungsgefäß sein; welche Drücke des Gefäßes und des Sicherheitsventils sind zu beachten?

Lösung

Die Volumenänderung infolge der Temperaturänderung (Expansion) wird 2,25% betragen. Dies sind bei dem vorhandenen Gesamtinhalt

16,3 Liter (650 l 2,25%). Der Gefäßvordruck p0 ist auf 0,7 bar zu bringen (0,2 bar über dem statischen Anlagendruck). Somit liegt der Anfangsdruck pF bei 1 bar (0,3 bar über dem Vordruck). Bei der Verwendung eines Sicherheitsventils mit einem Ansprechdruck von 2,5 bar darf der Enddruck pe maximal 2 bar betragen. Daraus ergibt sich, dass das Gefäß einen Wirkungsgrad von 33% hat. Es ist ein Gefäß von 50 l Nennvolumen Vn zu wählen (16,3 : 0,33 = 50).

Überprüfen des Ausdehnungsgefäßes

- Heizungsanlage ausschalten.
- Kappenventil schließen.
- Wasservorlage am Entlüftungsventil des Kappenventils entleeren.
- Mit Luftmanometer Vordruck p0 des Gefäßes messen.
- Bei Bedarf Stickstoff nachfüllen.
- Kappenventil wieder öffnen.
- Wasservorlage nachfüllen.
- Heizungsanlage wieder einschalten.
- Anlage auf Maximalvorlauftemperatur aufheizen.
- Enddruck kontrollieren.


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