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Ausdehnungsgefäße in Kühlanlagen

Autoren
OldBo
31.10.2023
Der Ausdehnungsfaktor ist in Kühlanlagen höher, wenn dem Wasser Frostschutzmittel zugegeben wurde. Die entsprechenden Werten sind von dem Mischungsverhältnis abhängig.
Kubischer Ausdehnungskoeffizient von GLYKOSOL N-Wasser-Gemischen
 Kubischer Ausdehnungskoeffizient von GLYKOSOL N-Wasser-Gemischen
Quelle: pro Kühlsole

Der Ausdehnungsfaktor in Kühlanlagen ist höher, wenn dem Wasser Frostschutzmittel zugegeben wurde. Die entsprechenden Werten sind von dem Mischungsverhältnis abhängig. Bei Kühlanlagen muss der Inhalt der Anlage rechnerisch ermittelt werden, denn Pauschalwerte  aufgrund der Nennleistung des Kühlaggregates ergeben keine zuverlässigen Ergebnisse. Für die Berechnung des Ausdehnungsvolumens muss mit der max. möglichen Umgebungstemperatur gerechnet werden, welche die Kühlflüssigkeit bei Ausfall des Kühlaggregates annehmen kann (ca. 30–35°C).

Der Vordruck in einem Membrandruckausdehnungsgefäß (MAG) sollte mindestens 1,5 bar betragen, damit die angeschlossenen Geräte nicht auf Grund eines zu geringen Druckes abschalten. Die Wasservorlage, d. h. der Fülldruck sollte entsprechend hoch über dem Vordruck liegen und bei der Auslegung berücksichtigt werden. Dies ist besonders wichtig, wenn das Kühlmedium stark unter die Fülltemperatur absinken kann.

In Kühlanlagen sind Zwischengefäße vorzusehen, wenn Gefäßtemperaturen von unter 5 °C auftreten, die meisten Gefäßhersteller die niedrigste Temperatur mit + 5 °C angeben.

Transparenter Sole-Ausgleichsbehälter
Transparenter Sole-Ausgleichsbehälter
 Transparenter Sole-Ausgleichsbehälter
Transparenter Sole-Ausgleichsbehälter mit Sicherheitsventil und Auffangbehälter
 Transparenter Sole-Ausgleichsbehälter mit Sicherheitsventil und Auffangbehälter
Quelle: Vaillant Deutschland GmbH & Co. KG
Dichte von Wasser in g/cm3 in Abhängigkeit von der Temperatur bei Normdruck von 1013 hPa
 Dichte von Wasser in g/cm3 in Abhängigkeit von der Temperatur bei Normdruck von 1013 hPa
Ein transparenter Ausgleichsbehälter wird eingesetzt, da sich der Wärmeträger (Wasser-Glykol-Gemisch bzw. Sole) im Kreislauf eines Erdkollektors oder einer Erdsonde im normalen Betrieb abkühlt. Hier ist es sinnvoll, den Füllstand im Ausgleichsbehälter beobachten zu können. Zumal eine Wärmepumpe bei zu niedrigem Druck auf Störabschaltung geht. Außerdem ist es normal, dass der Füllstand der Soleflüssigkeit im ersten Monat  nach der Inbetriebnahme der Anlage etwas sinkt. Der Füllstand kann auch je nach Temperatur der Wärmequelle variieren. Im Gegenteil zu Heizungs- und Solaranlagen zieht sich die Flüssigkeit zusammen.

Wenn der Füllstand der Soleflüssigkeit so weit gesunken ist, dass er im Soleausgleichsbehälter nicht mehr sichtbar ist, muss die Soleflüssigkeit nachgefüllt werden. Im Gegensatz zu den Membrandruckausdehnungsgefäßen (MAG) haben diese Gefäße haben keine Membran, da das Luftpolster den Gegendruck aufrecht hält. Bei Anlagen, die keinen Mindestdruck benötigen, kann auf das Sicherheitsventil verzichtet werden. Dann kann die Anlage offen betrieben werden. Jedes Ausdehnungsgefäß sollte mit einem Kappenventil angeschlossen werden, damit es bei der Dichtheitsprüfung und dem Luftfreispülen von der Anlage getrennt werden kann.

Der Sole-Fülldruck sollte zwischen 1 und 2 bar liegen. Wenn er für die Dauer von 2 Minuten unter 0,6 bar oder einmalig unter 0,2 bar sinkt, wird die Wärmepumpe automatisch abgeschaltet und eine Fehlermeldung wird angezeigt.

Auch bei der PC-Kühlung kommen transparente Ausgleichsbehälter zum Einsatz.
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