Fördjupning: Expansionskärl

Ett expansionskärls uppgift i en värmeanläggning är att möjliggöra vattnets volymökning. Det finns två typer av expansionskärl, Öppet expansionskärl och slutet expansionskärl. 


Öppet Expansionskärl

Ett öppet expansionskärl skiljer sig som man hör på namnet från det slutna expansionskärlet där expansionskärlet är trycksatt. Det öppna expansionskärlet placeras ofta på värmesystemets högsta punkt vilket brukar vara vinden och då ska expansionsledningen gå rakt upp från pannan. Expansionsledningen ska vara större än DN20 för kopparrör och större än DN25 för stålrör, detta för att klara av kravet att expansionskärlet ska vara mer än 5% av värmesystemets totala vattenvolymen. På expansionsledningen är det brukligt att installera en säkerhetsventil för att minimera risken för frysskador. 


Slutet Expansionskärl

Det slutna expansionskärlet behöver inget rör som går upp på vinden, utan är ett trycksatt kärl som innehåller en form av gummimembran eller ballong. Gummits uppgift är att hålla vätska och luft åtskilda och kunna hantera tryckförändringar. Nu för tiden är det främst det slutna expansionskärlet som installeras till nya värmepumpar. Det är viktigt att expansionskärlet är rätt dimensionerat, annars kommer säkerhetsventilen lösa ut för tidigt eftersom ju mer vätska du har ju mer volymförändring kan den göra. 

Det finns två olika typer av slutna expansionskärl, de med en ballong och de med ett membran (se bild längst ner). Det finns flera skillnader mellan dessa två:

  • Membran-expansionskärlen är oftast lite billigare än ballong-expansionskärlen. 
  • Med en ballong minskas värmeförlusten eftersom det expanderade vattnet i ballongen inte har kontakt med metallen och gummit leder värme sämre än metall. 
  • Det är mindre risk för förorening med en ballong då vattnet inte kommer i kontakt med stålet. 
  • Det är en högre verkningsgrad på ett expansionskärl med ballong efter som denna kan expandera åt samtliga håll till skillnad från membranet. 


Hur kan expansionskärlet gå sönder? 

Gummit inuti expansionskärlet är oftast av väldigt god kvalitet och brukar hålla många år. Men gummit slits av frekventa tryckförändringar som gör att gummit behöver tänja och dra ihop sig. Gummit slits även mer i kontakt med vatten och även vattnets kvalitet, dvs föroreningar som exempelvis magnetit.  


De vanligaste tillverkarna av slutna expansionskärl är:

  • Zilmet
  • CIMM
  • Flamco
  • Altech (Dahl)
  • Värmepumpstillverkarnas egna
  • a-collection (Ahlsell),
  • Winkelmann
  • Varem
  • Imi (Ballong/bälg)


Vad händer om expansionskärlet går sönder?

Expansionskärl är en vital del i ett värmesystem. Om expansionskärlet går sönder så är det oftast att gummi har tappat sin förmåga och vätskan i värmesystemet har kommit in eller igenom gummimembranet. Detta gör till slut att expansionskärlets funktion med att reglera tryck inte fungerar, då gummiblåsan inte fungerar, och att vätskan inte kan expandera. Detta leder i sin tur till att trycket i systemet ökar och säkerhetsventilen öppnar. 

Det är en förhållandevis billig reservdel men på grund av att de ofta är inbyggda i värmepumpen blir arbetet med att komma åt och byta expansionskärlet dyrt. Det finns vissa värmesystem som har externa expansionskärl, vilket gör arbetet mindre komplicerat och därmed billigare. 


Hur kan man kontrollera att expansionskärlet är helt?

Eftersom det slutna expansionskärlet ska kunna hålla tryck och hålla vätska och luft åtskilda så är det undersöka expansionskärlets skick. Expansionskärlet har två anslutningar, den nedre anslutning kommer vattnet in och den övre är för luft. Den övre anslutningen brukar vara samma som en en cykelslang och fungerar på samma sätt. För att kontrollera att expansionskärlet fungerar kan man trycka på den lilla ventilen i mitten av anslutningen. då skall det pysa ut luft. Om det pyser ut luft och vatten finns det ett läckage i membranet och expansionskärlet bör expansionskärlet bytas ut. Kommer det bara ut vätska så måste expansionskärlet bytas ut för att värmepumpen ska fungera optimalt.   


Expansionskärl
Expansionskärl i genomskärning



Så här ser ett av de vanligaste slutna expansionskärlen ut när det öppnas upp det med vinkelslip. Innan för stålskalet finns en gummiballong som sitter fast runt omkring.  I det här fallet så finns det inget tryck och gummit ligger ut mot ena kanten.