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Warum man ein Membran-Ausdehnungsgefäß einem Diaphragma-Ausdehnungsgefäße vorziehen sollte
Varem hat im eigenen Labor einige Tests durchgeführt, um die Funktionstüchtigkeit der eigenen Ausdehnungsgefäße für Pumpanlagen zu prüfen und diese mit anderen auf dem Markt befindlichen Modellen zu vergleichen.
Insbesondere haben die parallelen Tests an Ausdehnungsgefäßen mit Membran und solche mit Diaphragma zum Schluss geführt, dass in vielen Fällen die ersteren, von Varem angewandte Methode, als weitaus besser als die zweiten betrachtet werden können. Außerdem wurden bei diesen Testverfahren auch die Nachteile der Diaphragma-Ausdehnungsgefäß in Evidenz gebracht.
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Membran-Ausdehnungsgefäß |
Diaphragma-Ausdehnungsgefäß |
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Es wurde ein Zyklustest nach Druckgeräterichtlinie 97/23/EG und DIN EN 13831 durchgeführt, welche eine korrekte Funktionsweise des Produktes für 50 000 Zyklen bei einer Temperatur von 30°C vorsieht.
Einer der wichtigsten Aspekt für ein korrekt funktionierendes Ausdehnungsgefäß ist natürlich das komplette Entleeren des enthaltenen Wassers für die gesamte Testdauer. Wir haben daher die Tests der beiden Alternativen unter genauer Beobachtung dieses Aspekts durchgeführt; beide Produkte wurden folgenden Bedingungen ausgesetzt: Abschalten der Pumpe bei 3 bar und bei 5 bar.
Fall 1: Druckunterbrechung bei 3 bar
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Bei einem Untrebrechungsdruck der Pumpe von 3 bar ist das Ausdehnungsgefäß zu 25% des Nennvolumens gefüllt. Zum Beispiel, ein Tank mit Nennvolumen 100l enthält somit 25l Wasser.
Bei dieser Konfiguration haben beide Tanktypen den Test problemlos überstanden.
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Fall 2: Druckunterbrechung bei 5 bar
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Bei einem Untrebrechungsdruck der Pumpe von 5 bar ist das Ausdehnungsgefäß zu 50% des Nennvolumens gefüllt. Zum Beispiel, ein Tank mit Nennvolumen 100l enthält somit 50l Wasser.
Bei dieser Konfiguration hat der Vergleichstest der beiden Tanks eine wesentliche Reduzierung der Entladekapazität des Diaphragma-Ausdehnungsgefäß hervorgehoben; bei diesem beträgt die Entladekapazität ab 4000 Zyklen nur mehr 20%. Bei einem 100l-Tank fiel daher das Nutzvolumen des entleerten Wassers von 50l auf 40l. |
Nach Vervollständigen der 50 000 Testzyklen hat die Analyse der Tanks Aufschluss über das abnormale Verhalten des Diaphragma-Ausdehnungsgefäßes gegeben.
Die Druckunterbrechung bei 5 bar hat zu Beschädigung des Diaphragmas in der Befestigungszone, wie nachfolgend angezeigt, geführt.
Diese Zone wird bei höherem Druck starker Beanspruchung ausgesetzt; dies im Gegensatz zu den Membran-Ausdehnungsgefäßen, bei welchen der Druck uniform auf die gesamte Oberfläche der Membran wirkt.
Daraus folgt, dass das Diaphragma eine abnormale Verhaltensweise aufzeigt, wie nachfolgend angegeben:
Der Gummi verstopft den Ein-/Ausgangskanal des Wassers bevor dieses gänzlich an den Innenwänden des Ausdehnungsgefäßes haften bleibt; es werden daher 20% des Nennvolumens im Inneren des Tanks zurückgehalten.
Unter diesen Bedingungen zeigen sich zwei negative Konsequenzen der Betriebsweise der Anlage:
- Mehr Stromverbrauch
Das geringere entleerte Nennvolumen hat zur Folge eine Erhöhung der Pumpeneinsätze mit gleichzeitiger Erhöhung des Stromverbrauchs.
- Schlechter Wasserqualität
Aus der Tatsache, dass 20% des Volumens nicht entleert werden ergibt sich das Problem der schlechten Zirkulation der Flüssigkeit; das stehende Wasser im Tank führt unweigerlich zu schlechterer Wasserqualität in der Anlage und zum Risiko der Bakterienbildung.
Wir schließen daraus, dass bei Druckwerten über 3 bar ein Membran-Ausdehnungsgefäß anzuwenden ist.
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