Expansionsgefäß Betriebsprinzip
Bei der Auswahl des Expansionsgefäßes sollten das Tankvolumen und die Druckkriterien berücksichtigt werden. Das grundlegende Betriebsprinzip der Expansionsgefäße, die auch als Hydrofortanks bezeichnet werden, basiert auf diesen beiden Kriterien.
Da Expansionsgefäße sowohl ein Standardbestandteil des Heizungssystems als auch der Hydroforinstallation sind, kann man heutzutage in jedem Kesselraum mindestens ein Expansionsgefäß finden. Hydrofortanks werden in kleinen Geräten wie Kombigeräten und Konvektoren direkt in das Produkt integriert verwendet. Das Betriebsprinzip der Expansionsgefäße, die ein unverzichtbarer Bestandteil von reibungslos und stabil arbeitenden Systemen sind, unterscheidet sich nicht zwischen Expansionsgefäßen für kleine Geräte und großen Geräten. Die Expansionsgefäße dienen dazu, den Druck aufzunehmen, den das expandierende Fluid in jedem verwendeten System erzeugt.
Offene Expansionsgefäße gleichen den Druck mit dem umgebenden Atmosphärendruck aus. Geschlossene Expansionsgefäße unterteilen sich in ballongefederte und membrangefederte:
Membrangefedertes geschlossenes Expansionsgefäß
In einem Membrangefederten Tank kommt das Wasser mit dem Blech in Kontakt. Membrangefederte Tanks können nur in geschlossenen Heizungssystemen verwendet werden. Denn im System wird nur beim ersten Start Frischwasser zugeführt. Danach bleibt dieses Wasser im System. Der im Wasser enthaltene Sauerstoff verursacht nur geringfügige Rostbildung an den Heizkörpern, dem Boiler und den Tankwänden. Wenn jedoch der Sauerstoff verbraucht ist, schreitet der Rost nicht fort. Wenn ein Membrangefedertes Expansionsgefäß an die Hydroforinstallation angeschlossen wird, tritt aufgrund des kontinuierlich zugeführten Frischwassers schnell Rost auf und der Tank wird undicht.
Ballongefedertes geschlossenes Expansionsgefäß
Im Falle einer ballongefederten Membran kommt das Wasser nicht mit dem Blech in Kontakt. Es befindet sich immer innerhalb der Membran. Daher können ballongefederte Membranen sowohl in Heizungssystemen als auch in Hydroforinstallationen verwendet werden. Kleine ballongefederte Membranen sind ohne Aufhängung. In größeren Typen wird die Membran jedoch von oben aufgehängt.
Expansionsgefäße in Gas- und Flüssigbrennstoff-Heizungssystemen
Expansionsgefäße werden neben Warmwasserleitungen auch in geschlossenen Gas- oder Flüssigbrennstoff-Heizungssystemen verwendet. In diesen Systemen ist die Kraftstoffzufuhr vollständig kontrolliert und das gesamte System läuft elektrisch. Wenn der Strom ausfällt, stoppt alles und der Kessel beginnt sofort abzukühlen. Es besteht also keine Gefahr einer unkontrollierten Temperaturerhöhung. Idealerweise wird Stickstoffgas in die Expansionsgefäße gepumpt. Die Diffusion von Stickstoff aus der Membran in das Wasser erfolgt langsamer als bei Sauerstoff. Daher bleibt es länger im Tank. Außerdem verursacht es, anders als Sauerstoff, selbst wenn es mit Wasser vermischt ist, keine Korrosion in der Anlage. Da Stickstoff jedoch selbst auf Baustellen oder in Gebäuden schwer zu finden ist und 75-78% der Luft Stickstoff sind, wird in der Regel Luft verwendet.