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Handbuch_Expansionsgefaesse

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DIMENSIONIERUNG

DIMENSIONIERUNG Technisches Handbuch Vordruckgefäße Bei Membran-Druckausdehnungsgefäßen muss der Anfangsdruck pini für das gewählte Gefäß wie folgt bestätigt werden: p fin + 1 p ini = - 1 V ex p fin + 1 1 + x V N p 0 + 1 Die korrekte Bemessung des Membran-Ausdehnungsgefäßes ist sichergestellt, solange: p P p + 0,3 bar ini 0 Ist dies nicht der Fall, dann sollte der Nenninhalt V N erhöht werden, bis diese Bedingung erfüllt ist. Beim Füllen von Kaltwasseranlagen muss besonderes Augenmerk auf den aktuellen Betriebszustand der Anlage gelegt werden. Dabei muss unterschieden werden, ob die Anlage erstbefüllt wird oder ein Nachfüllen im laufenden Betrieb (z.B. im Zuge einer Wartung) erfolgt. Der Fülldruck p fil für die Erstbefüllung der Kaltwasseranlage wird wie folgt berechnet: p 0 + 1 p fil = VN x - 1 fil V - V x ( 1- )- V N System WR min p fil Fülldruck [ bar ] p0 Vordruck [ bar ] VN Nenninhalt des Ausdehnungsgefäßes [ l ] VSystem Wasserinhalt der Anlage [ l ] VWR Wasservorlage [ l ] fil Dichte des Anlagenmediums bei Fülltemperatur [ kg/m³ ] (Tabelle 5) * min Dichte des Anlagenmediums bei kleinster Vorlauftemperatur [ kg/m³ ] (Tabelle 5) * Wenn die Anlage mit Wasser gefüllt wird, liegt die Fülltemperatur im Allgemeinen bei 10 °C. Abhängig von der Lagertemperatur des zugesetzten Frostschutzmittels kann die Temperatur des Anlagenmediums aber höher liegen. Der Fülldruck p erg zum Nachfüllen der Kaltwasseranlage ( =Ergänzungsdruck) wird wie folgt berechnet: p 0 + 1 p erg = VN x - 1 erg V - V x ( 1- )- V N System WR min p erg Fülldruck (=Ergänzungsdruck) [ bar ] p0 Vordruck [ bar ] VN Nenninhalt des Ausdehnungsgefäßes [ l ] VSystem Wasserinhalt der Anlage [ l ] VWR Wasservorlage [ l ] erg Dichte des Anlagenmediums bei der aktuellen Anlagentemperatur während des Nachfüllens [ kg/m³ ] (Tabelle 5) min Dichte des Anlagenmediums bei kleinster Vorlauftemperatur [ kg/m³ ] (Tabelle 5) Berechnungsbeispiel: Für eine Kaltwasseranlage ist das passende MAG zu ermitteln: Lösung: gegeben: h st = 2 mWs p st = 0,2 bar V System = 280 Liter Ethylenglykol 34 % (bis -20 °C) max =30°C min = -10 °C p SV = 3 bar gesucht: passendes MAG Fülldruck bei Erstbefüllung Fülldruck beim Nachfüllen p = p + 0,2 = 0,2 + 0,2 = 0,4 0 st max e = 1 - = 1 - 1045 = 1,8 % min 1064 V = V ex System x e = 280 x 0,018 = 5,04 l VSystem x 0,5 V WR = P 3 100 280 x 0,5 V WR = = 1,4 l V WR = 3 l 100 gewählt 1 bar 16 Besser heizen.

Technisches Handbuch Vordruckgefäße DIMENSIONIERUNG p SV = p st + 2 = 0,2 + 2 = 2,2 gewählt: p SV = 3 bar p SD = pSV x 20 % P 0,6 bar = 3 x 0,2 = 0,6 p SD = 0,6 bar p = p - p = 3 - 0,6 = 2,4 bar fin SV SD p = fil 1 + 1 = 25 x - 1 25 - 280 x ( 1- 1050 ) - 3 1064 1,73 bar Der erforderliche Fülldruck bei Erstbefüllung der Anlage beträgt 1,73 bar. V = (V + V ) x N,min ex WR p fin + 1 p fin - p 0 2,4 + 1 V N,min = (5,04 + 3) x = 19,5 l 2,4 - 1 gesucht: Fülldruck, wenn die Anlage im Zuge der jährlichen Wartung nachgefüllt wird. gewähltes MAG: elko-flex eder Cool 25 Nenninhalt V N: 25 Liter max. Betriebsdruck: 6 bar max. Dauertemperaturbelastung: 70 °C p fin + 1 p ini = - 1 V ex p fin + 1 1 + x V N p 0 + 1 2,4 + 1 p ini = - 1 = 4,15 bar 5,04 2,4 + 1 1 + x 25 1 + 1 p p P p + 0,3 bar ini 0 ini P 1 + 0,3 bar = 1,3 bar Die geforderte Bedingung ist erfüllt, das gewählte elko-flex eder Cool 25 kann verwendet werden. Passende Wartungseinheit: elko-flex eder Wartungseinheit 3/4" a/i Die Erstbefüllung der Kaltwasseranlage erfolgt mit 34 % Ethylenglykol mit einer Lagertemperatur von fil = 20 °C = 1050 kg/m³ fil p 0 + 1 p fil = VN x - 1 fil V - V x ( 1- )- V N System WR min Die Kaltwasseranlage hat zu diesem Zeitpunkt eine mittlere Anlagentemperatur von erg = -5 °C erg = 1062 kg/m³ p 0 + 1 p erg = VN x - 1 erg V - V x ( 1- )- V N System WR min 1 + 1 = 25 x - 1 25 - 280 x ( 1- 1062 ) - 3 1064 p = erg 1,33 bar Der erforderliche Fülldruck p erg zum Nachfüllen der Kaltwasseranlage (=Ergänzungsdruck) beträgt 1,33 bar Anmerkung: Bei größeren Anlagen (ab 100 kW Nenn-Wärmeleistung oder 5000 l Wasserinhalt der Anlage oder 100 m² Solar-Kollektorfläche entspricht lt. ÖNORM H 5151-1 eine pumpengeregelte Druckhalteeinrichtung dem Stand der Technik. Der Nenninhalt VN,min dieser Ausdehnungsgefäße errechnet sich lt. EN 12828 wie folgt: V = (V + V ) x N,min ex WR 1 Nutzungsgrad des Ausdehnungsgefäßes (bei drucklosen elko-mat eder Expansionsgefäßen = 100 %) Aber sicher. 17