Die Größe des Ausdehnungsgefäßes für Heizungen zu berechnen ist entscheidend für ein effizientes Erwärmen. Ist es zu groß, kann sich kein ausreichender Druck aufbauen. Ist es zu klein, entsteht Überdruck.

Faktoren

Die Auswahl des passenden Druckausgleichsbehälters ist entscheidend für die Funktion der Heizungsanlage. Effizientes Erwärmen und das Vermeiden von Problemen und Schäden ist nur dann möglich, wenn das Ausdehnungsgefäß korrekt auf die Anlage abgestimmt wird.

Dabei müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden:

  • Ausdehnungsvolumen
  • benötigte Wasservorlage
  • Fülldruck der Heizungsanlage
  • Nenn-Volumen des Ausgleichsgefäßes
  • Vor- und Enddruck
  • Wasserinhalt der Heizung

Bei jedem Faktor müssen verschiedene Bedingungen und Berechnungen berücksichtigt werden.

Ausdehnungsvolumen

Das Ausdehnungsvolumen spielt eine wichtige Rolle bei der Auswahl des richtigen Ausgleichsgefäßes und muss ebenfalls berechnet werden. Wichtig sind hierfür zwei Faktoren. Zum einen das sogenannte Anlagenvolumen, also die Wassermenge in der Heizungsanlage. Zum anderen die Vorlauftemperatur.

Denn aus diesen Faktoren ergibt sich, wie stark sich das Wasservolumen bei Erhitzung verändern beziehungsweise erhöhen kann. Das Anlagenvolumen wird

abhängig hiervon mit einem weiteren Faktor multipliziert. Dabei handelt es sich um einen Faktor, der abhängig von der Vorlauftemperatur ist. Für Heizungsanlagen ohne Frostschutz gelten dabei die folgenden Faktoren:
  • 0,0093 bei 40 °C
  • 0,0129 bei 50 °C
  • 0,0171 bei 60 °C
  • 0,0222 bei 70 °C

Faktoren Ausdehnungsvolumen - Tabelle

Beachtet werden muss jedoch, dass sich die Werte abhängig von der Art der Heizungsanlage unterscheiden können. Hier sollte also auf die Angaben des Herstellers geachtet oder bei Bedarf bei dem Anbieter nachgefragt werden.

Als Beispielrechnung kann eine Heizung mit 200 Litern Anlagevolumen dienen, die bei einer Vorlauftemperatur von 70 °C läuft.

  • 200 Liter x 0,0222 = 4,44 Liter Ausdehnungsvolumen

Das Ausgleichsgefäß sollte also wenigstens eine solche Kapazität aufweisen. Wenn für die Heizungsanlage kein Gefäß in entsprechender Größe erhältlich ist, sollte ein Druckausgleichsbehälter der nächst größeren Kapazität genutzt werden.

Wer das Ausdehnungsvolumen (Ve) für andere Temperaturen berechnen möchte, kann sich an folgender Formel und Tabelle orientieren:

Berechnung Ausdehnungsvolumen

Das Beispiel mit einer Anlage von 200 Litern und einer Temperatur von 120 °C kann verdeutlichen, wie die Berechnung erfolgt:

  • Ve = (e x VSystem) : 100
  • Ve = (5,93 Prozent x 200 Liter) : 100
  • Ve = (1.186) : 100
  • Ve = 11,86

Benötigte Wasservorlage

Die Wasservorlage ist als Reserve zu verstehen, die den Abstand zwischen den Wartungsintervallen überbrücken kann. Unabhängig von dem Anlagenvolumen sollten jeweils mindestens drei Liter als Wasservorlage eingeplant werden.

Bei größeren Anlagen sollten 0,5 Prozent des Volumens bereitgehalten und mitberechnet werden. Bei einer Heizungsanlage mit 200 Litern wären 0,5 Prozent lediglich 1000 Milliliter. Es sollten dennoch drei Liter eingefüllt und eingeplant werden, um die normalen Verluste auszugleichen.

Fülldruck der Heizungsanlange

Um das passende Ausgleichsgefäß für die Heizungsanlage zu finden, muss auch der Fülldruck bekannt sein. Um diesen zu berechnen ist es zunächst erforderlich, diese Formel zum Einsatz zu bringen:

Ausdehnungsgefäß - Fülldruck berechnen

In der Folge wird die Heizung so weit aufgefüllt, dass der Mindestfülldruck erreicht wird.

Nenn-Volumen des Ausgleichsgefäßes

Das Ausgleichsgefäß benötigt ein entsprechendes Volumen, um die notwendige Wassermenge aufnehmen zu können. Das Volumen kann mit der folgenden Formel berechnet werden:

Nenn-Volumen berechnen

Vor- und Enddruck

Wenn das Ausdehnungsvolumen berechnet wurde, können auch Vordruck und Enddruck bestimmt werden. Der Vordruck sollte wenigstens bei 0,7 bar liegen. Um ihn zu berechnen wird der Höhendruck zu dem Dampfdruck addiert.

Der Höhendruck ergibt sich aus der Anlagenhöhe,

die durch zehn dividiert wird. Bei einem Abstand von fünf Metern zwischen dem Ausgleichsgefäß und der Anlage ergibt sich also folgende Rechnung:

5 m : 10 = 0,5 bar

Bei dem Dampfdruck muss die Vorlauftemperatur berücksichtigt werden:

  • 0,2 bar bei 60 °C
  • 0,3 bar bei 70 °C
  • 0,5 bar bei 80 °C

Dampfdruck - Vorlauftemperatur

Auch dieser Wert wird nun addiert, um den Vordruck zu erhalten. In unserer Beispielrechnung bei einer Anlage mit einer Vorlauftemperatur von 80 °C bedeutet das also:

  • 5 m : 10 = 0,5 bar
  • 0,5 bar + 0,5 bar = 1,0 bar

Der Enddruck kann ganz einfach daraus bestimmt werden, welchen Ansprechdruck das Sicherheitsventil hat und sollte 0,5 bar unter dieser Grenze liegen. Bei einem Ansprechdruck von 3 bar sollte der Enddruck also 2,5 bar betragen.

Wasserinhalt der Heizung

Wie viel Wasser sich in der Heizung befindet, entscheidet darüber wie groß der Druckausgleichsbehälter sein muss. Die Kapazität hängt jedoch nicht nur von der bloßen Wassermenge, sondern auch von den Temperaturen und der Art der Heizung ab.

  • 36,2 Liter pro Kilowatt für Röhrenheizkörper bei 70/50 °C
  • 26,1 Liter pro Kilowatt für Röhrenheizkörper bei 60/40 °C
  • 20 Liter pro Kilowatt für Fußbodenheizungen
  • 14,6 Liter pro Kilowatt für Plattenheizkörper bei 60/40 °C
  • 11,4 Liter pro Kilowatt für Plattenheizkörper 70/50 °C

Wasserinhalt Heizung berechnen - Tabelle

Das sogenannte Anlagenvolumen wird durch das Multiplizieren der Kennwerte und der Leistung der Heizungsanlage erreicht. Bei Heizungsanlagen mit einem besonders großen Pufferspeicher muss dieser Puffer ebenfalls mit einberechnet werden. Er wird zu dem Ergebnis hinzu addiert, um das gesamte Wasservolumen zu berücksichtigen.