DE2256769C3

DE2256769C3 - Warm *asser-Umlaufzentralheizung

Info

Publication number: DE2256769C3
Application number: DE2256769A
Authority: DE
Inventors: Ernst Keppel; Hans Meier
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1972-11-20
Filing date: 1972-11-20
Publication date: 1980-01-24
Also published as: DE2256769A1; DE2256769B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Warmwasser-Umlaufzentralheizung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs I.

Wenn in Zentralheizungen, bei denen der Wäirmeerzeuger, wie z. B. bei Umlaufwasserheizern, eine kleine ^W) Wärmespeicherung aufweist, die Raumtemperaturregelung durch eine Beeinflussung der Umlaufwassermenge erfolgt, treten bei sehr kleiner Wärmemengenabnahme und der damit verbundenen kleinen Wasserumlaufmenge folgende Probleme auf: Bei Geräten mit Wasserman- ^br' gelsicherung kommt es zu einem unerwünschten Abschalten des Durchlauferhitzers. Bei sehr kleiner Wärmemengenabnahme kommt es aufgrund der kleinen Wärmekapazität im Verhältnis zur Brennerleistung zu so großen Aufheizgeschwindigkeiten, daß die bei solchen Geräten üblichen Temperaturregler übersteuert werden, was zur Folge hat, daß Geräusche entstehen und daß das Gerät über Gebühr beansprucht wird. Ferner kommt hinzu, daß bei Abnahme einer Teilwärmeleistung die Schalthäufigkeit der Wärmequelle durch den die Vorlauftemperatur begrenzenden Thermostaten störend groß ist

Um ein unerv/ünschtes Abschalten der Wärmequelle zu vermeiden, ist es bei einer Warmwasser-Umlaufheizung bekannt, die Umlaufwassermenge im Umlauferhitzer durch Einbau eines Überströmventils zwischen Vor- und Rücklaufleitung auch dann nahezu konstant zu halten, wenn die Heizungsanlage durch die Drosselwirkung der Thermostatventile die Betriebswassermenge unterschreitet (DE-OS 17 53 239).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Warmwasser-Umlaufheizung zu schaffen, bei der die Wärmeabgabe der Wärmequelle an die Wärmeabnahme des Heizkörperzweiges angepaßt ist und ein unnötiges Einschalten der Wärmequelle vermieden ist, wenn dies im Hinblick auf den abnehmbaren Wärmestrom gar nicht erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bei einer Warmwasser-Uml.aufheizung entsprechend dem Oberbegriff gelöst

Durch die Warmwasser-Umiaufheizung nach der Erfindung wird also der Durchsatz durch die Wärmequelle beim Drosseln der thermostatischen Heizkörperventile über ein Überströmventil annähernd konstant gehalten und beim Überschreiten eines vorbestimmten Wasserstroms in der Bypassleitung oder beim Unterschreiten eines bestimmten Wasserstromes in der Vorlaufleitung wird die Beheizung oder die Beheizung und die Umwälzpumpe abgeschaltet und durch ein Zeitglied in vorgegebenen Intervallen die Wasser- und somit Wärmeaufnahmebereiiächaft der Heizungsanlage abgetastet, wobei die Beheizung imd die Umwälzpumpe nur dann in Betrieb bleiben, wenn das oder die thermostatischen Heizkörperventile einen vorbestimmten Mindestwasserstrom abnehmen.

Weitere Ausgestaltungen der Warmwasser-Umlaufheizung nach der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Ein Ausführungsbeispiel der Warmwasser-Umlaufheizung nach der Erfindung ist anhand der Zeichnung erläutert, die einen Schemaaufbau einer Warmwasser-Umlaufheizung darstellt.

Einem Wärmeaustauscher 1 kann über eine Wärmequelle 2, hier ein Gasbrenner 3, Wärme zugeführt werden. Der Wärmeaustauscher 1 ist über eine Vorlaufleitung 4, die von einem Temperaturfühler 5 abgefühlt ist, mit einer Abzweigung 6 verbunden. Der eine Ausgang 7 der Abzweigung verbindet die Vorlaufleitung 4 mit einem Heizkörper 8 aufweisenden Heizkörperzweig 9. Die Heizkörper 8 sind über ein thermostatisch gesteuertes Ventil 10 jeweils einzeln bezüglich des durchfließenden Warmwasserstromes einstellbar Dem Heizkörperzweig 9 ist eine Bypassleitung 11 parallelgeschaltet, die in einer Abzweigung 12 mündet und dort mit dem Hei;'.körperzweig 9 zusammengeführt ist. An die Abzweigung 12 ist eine Pumpe 13 angeschlossen, die das Wasser über die Rücklaufleitung 14 dem Wärmeaustauscher I wieder zuführt.

In die Bypassleitung 11 ist eine Venturidüse 15

eingeschaltet, die von einer Umgehungsleitung 16 überbrückt wird, deren Querschnitt an einer Drosselstelle 17 mittels eines einstellbaren Drosselkörpers 18 änderbar ist. Hinter der Venturidüse 15 ist ein Überströmventil 19 angeordnet, das aus einem Ventilsitz 20, einem Ventilschlußkörper 21 und einer Druckfeder 22 besteht.

Der Differenzdruck an der Venturidüse 15 und mithin die durch die Bypassleitung 11 strömende Wassermenge in der Zeiteinheit wird von einem Membranschalter 23 abgefühlt, dessen Ausgang 24 auf ein Zeitglied 25 einwirkt. Das Zeitglied ist als elektronische Verzögerungsschaltung nach Art eines /?-C-Gerätes ausgeführt. Es hat die Eigenschaft, bei seinem Anstoßen einen Stromdurchgang von einem Eingang 26 zu einem Ausgang 27 zu sperren und nach einer gewissen, an ihm einstellbaren Zeitdauer wieder freizugeben. Der Eingang 26 ist mit einem Ruhekontakt 28 verbunden, der mit seinem anderen Ende 29 eine Netzklemme bildet. Der Ruhekontakt 28 wird über eine Kapillarleitung 30 vom Temperaturfühler 5 betätigt. Von dem Ende 29 zweigt eine Leitung 31 zu einem Kontakt 32 ab.

Der Ausgang 27 des Zeitgliedes 25 ist mit einer Induktionswicklung 33 eines Magnetventils 34 verbunden. Das Magnetventil liegt in einer Gasleitung 35 zum Gasbrenner 3. Die Induktionswicklung 33 ist über eine elektrische Zuleitung 36 mit der Netzklemme Mp verbunden. Von der Zuleitung 27 zweigt eine Zuleitung 36a ab, die zu einem Kontakt 37 führt. Weiterhin zweigt von der Eingangsleitung 26 eine Zuleitung 38 ab, die zu einem Kontakt 39 führt.

Die Kontakte 32, 37 und 39 können durch einen Umschalthebel 40 eines Pumpenwahlschalters abgefühlt werden, der den jeweiligen berührten Kontakt über eine Zuleitung 41 auf einen Antriebsmotor der Pumpe 13 schaltet, die andererseits über eine Zuleitung 42 mit der Netzklemme Mp verbunden ist.

Die Funktion der eben beschriebenen Warmwasser-Umlaufheizung ist folgende:

Der Pumpenwahlschalter 40 ermöglicht drei verschiedene Betriebsarten der Pumpe 13. Ist der Umschalthebel auf den Kontakt 32 gelegt, erhält der Antriebsmotor der Pumpe 13 in jedem Faile Spannung, da er mit den Nelzklemmen R und Mp verbunden ist und über einen Kondensator an dem dritten Anschluß phasenverschobene Netzspannung erhält. Wird der Umschalthebel auf den Kontakt 39 gelegt, so erhält der Antriebsmotor der Pumpe 13 nur dann Spannung, v/enn der Vorlauftemperaturfühler 5 den Ruhekontakt 28 geschlossen hält, das heißt, wenn die in der Vorlaufleitung 4 vorhandene Umlaufwassertemperatur kleiner als ein einstellbarer Grenzwert ist. Wird der Umschalthebel schließlich auf den Kontakt 37 gelegt, so erhalt dei Pumpenmotor nur dann Spannung, wenn dies dab Zeitglied 25 gestattet.

ι» Bei der Beschreibung der Wirkungsweise wird davon ausgegangen, daß der gesamte Zentralheizungskreis Betriebstemperatur aufweist. Sinkt der Wärmebedarf der Heizungsanlage, was sich durch ein Ansteigen der Raumtemperatur über den am thermostatisch gesteuer-

i) ten Ventil 10 eingestellten Sollwert bemerkbar macht, so drosselt das Ventil den Vorlaufwasserstrom so lange, bis ein erneutes Wärmegleichgewicht hergestellt ist. Dadurch steigt die Druckdifferenz zwischen der Vorlaufleitung 4 und der Rücklaufleitung 14 soweit an, bis das Überströmventil 20, 21 dem Druckanstieg entsprechend einen Spalt öfnii-t, der den vom Heizkörperzweig 9 nicht mehr durchgehenden Wasserstrom fließen läßt. Dieser Wasserstrom durchströmt die Venturidüse 15 in der Bypass-Strecke 11 und läßt am

2Ί Membranschalter 23 einen Differenzdruck wirksam werben, der bei Erreichen einer vorbestimmten Größe über das Zeitglied 25 die Stromzufuhr zur Induktionswicklung 33 des Magnetventils 34 und je nach der Stellung des Pumpenwahlschalters 40 auch zur Umwälzen pumpe 13 unterbricht. Nach einer vorgegebenen und einstellbaren Zeit werden das Zeitglied 25,die Pumpe 13 und das Magnetventil 34 wieder in Betrieb gesetzt, was jedoch ein sofortiges Wiederausschalten der Pumpe 1 und des Magnetventils 34 nach sich zieht, wenn die

y> thermostatisch gesteuerten Ventile 10 der Heizkörper zwischenzeitlich nicht aufgrund eines Absinkens der Raumtemperatur unter den Sollwert den Wasserkreislauf über den Heizkörperzweig 9 soweit geöffnet haben, daß der Membranschalter 23 nicht erneut anspricht, was den oben beschriebenen Ablauf erneut hervorrufen würde.

Statt eines Gasbrenners 3 kann auch eine andere Wärmequelle Verwendung finden, beispielsweise ein Kessel oder ein elektrisch beheizter Durchlauferhitzer.

⁴'-> Statt eines Magnetventils 34 wäre dann ein entsprechender Schalter für die Wärmequelle vorzusehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Warmwasserumlaufheizung mit einer durch einen Schalter ein- und ausschaltbaren Wärmequelle, der Umlaufwasser über eine Rücklaufleitung, in die eine Pumpe eingeschaltet ist, zugeführt wird, das über eine Vorlaufleitung abgeführt und in einen thermostatisch gesteuerte Ventile enthaltenden Heizkörperzweig geleitet wird, zu dem eine die Vorlauf- und die Rücklaufleitung verbindende "' Bypassleitung zum Kurzschließen des Heizkörperzweiges parallelgeschaltet ist, die mittels eines selbsttätig steuerbaren Überströmventils verschließbar ist, das einen in Richtung Schließen belasteten Ventilschlußkörper aufweist, auf den der Druck des zum Heizkörperzweig strömenden Umlaufwassers in der Vorlaufleitung in Richtung öffnen des Ventilschlußkörpers wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bypassleitung (It) ein den Durchsatz des Umlaufwassers messender Strömungsföhler (Venturirohr 15) angeordnet ist, mit dessen vom Durchsatz abhängigen Impulsen über ein Zeitglied (25) eine die Energiezufuhr zur Wärmequelle (3) steuernde Einrichtung (Magnetventil 34) angesteuert wird, so daß bei Oberschreiten ²~· eines vorbestimmten Umlaufwasserdurchsatzes durch die Bypassleitung und damit bei Unterschreiten eines vorbestimmten Wärmebedarfs des Heizkörperzweiges die Wärmequelle verzögert eingeschaltet wird. ^3(l

2. Warmwasserumlaufheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (25) auch die Energiezufuhr zum Ar'xiebsmotor der Pumpe (13) steuert.

3. Warmwasserumlaufheir-mg nach Anspruch I ^r' oder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (25) als elektronische Verzögerungsschaltung ausgebildet ist, die im Stromkreis (29, 26, 27, 35) eines Magnetventils (34) für einen Gasbrenner (3) angeordnet ist. ^4I)

4. Warmwasserumlaufheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zum Antriebsmotor der Pumpe (13) führende Zuleitung (41) mit einem Umschalthebel eines Pumpenwahlschalters (40) verbunden ist, der mit ⁴"> seinen anderen Kontakten (32, 37 und 39) mit einer zum Netz führenden Zuleitung (38), mit einem Leitungsstück (36) zwischen dem Ruhekontakt (28) und dem Zeitglied (25) oder mit einer Zuleitung (36«) zwischen dem Zeitglied (25) und dem Magnetventil ^w (34) verbunden ist.