DE2753536A1

DE2753536A1 - Steuerschaltung fuer eine zentral- heizungsanlage

Info

Publication number: DE2753536A1
Application number: DE19772753536
Authority: DE
Inventors: Friedrich Ing Grad Liebe
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 1977-12-01
Filing date: 1977-12-01
Publication date: 1979-06-07
Also published as: DE2753536C2

Description

Steuerschaltung für eine Zentral-Heizungsanlage
Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für die Boheizung eines Brauchwasserspeichers einer Zentral-Heizungsanlage im Sommerbetrieb.
Bei Zentral-Heizungsanlagen, insbesondere mit Primkrenergie betriebenen, ist an den Heizkessel üblicherweise ein Vasserkreislauf für die Raumheizungsradiatoren und ein Wasserkreislauf für die Beheizung des Brauchwasserspeichers über ein Dreiwegeventil angeschlossen. Im Sommerbetrieb ist der Raumheizungs-Kreislauf abgeschaltet. Der Kessel hat nur den Brauchwasserspeicher zu beheizen. Das Einschalten des Heizkessels ist thermostatisch von der Brauchwassertemperatur so geregelt, daß diese stsndig auf ihrer Solltemperatur, beispielsweise 85°C, gehalten wird. Dies hat zur Folge, daf3 der Brenner sehr oft ein- und ausschaltet. Es ist bekannt, daß solche Heizungsanlagen im Sommerbetrieb einen äußerst niedrigen Wirkungsgrad haben. l)ies beruht im wesentlichen darauf, daß der sessel über den Kaminzug zwischen den einzelnen eizphasen abkiihlt. Zu Beginn jeder neuen lleizphase muß zunächst der Sessel aufgeheizt werden, was insbesondere deswegen beträchtliche Verluste bedeutet, da die IIeizphasen im Sommerbetricb gewöhnlich kurz sind.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Steuerschaltung vorzuschlagen, mit der sich im Sommerbetrieb der Wirkungsgrad der Heizungsanlage wesentlich verbessern lässt.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß im Brauchwasserspeicher oben und unten ein je einen ersten Schaltkontakt steuernder Temperaturfühler angeordnet ist, daß die ersten Schaltkontakte in Reihe zur Wicklung eines Relais liegen, das wenigstens einen Relaiskontakt für die Beheizungssteuerung und einen Haltekontakt aufweist, und daß der Haltekontakt über wenigstens einen weiteren, vom Temperaturfühler gesteuerten Schaltkontakt angeschlossen ist.
Bei dieser Steuerung schaltet sich die Beheizung des Brauchwasserspeichers im Sommerbetrieb erst dann ein, wenn der obere und der untere Temperaturfühler von kaltem Wasser umgeben sind. Im Sommerbetrieb wird also das Wasser im Brauchwasserspeicher nicht ständig auf der Solltemperatur gehalten, vielmehr wird der Brauchwasserspeicher erst dann wieder aufgeheizt, wenn in ihm kein warmes Wasser mehr zur Verfügung steht. Damit ist die Einschalthäufigkeit des Brenners wesentlich reduziert, so daß auch der Kessel wesentlich weniger oft aufgeheizt werden muß.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung steuert der Relaiskontakt ein Dreiwegeventil, das nur bei geschlossenem Relaiskontakt den Kessel der Heizungsanlage mit dem Brauchwasserspeicher verbindet. Dadurch ist erreicht, daß dann, wenn der Kessel nicht beheizt wird, der Wasserweg zwischen dem Kessel und dem Brauchwasserspeicher unterbrochen ist.
Es kann deshalb keine thermisch bedingte Zirkulation des warmen Brauchwassers durch den kalten Kessel stattfinden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung und den Unteransprüchen einzeln oder in Kombination. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Heizungsanlage schematisch mit Steuerschaltung und Fig. 2 einen Schaltplan der Steuerschaltung.
Einem Heizkessel 1 mit einem Brenner 2 ist eine Umwälzpumpe 3 nachgeschaltet. Diese ist mit einem Dreiwegeventil 4 verbunden. Vom Dreiwegeventil 4 weg führt einerseits eine Vorlaufleitung 5, die nicht näher dargestellte Raumheizradiatoren speist, und andererseits eine Vorlaufleitung 6, die über einen Wärmetauscher 7 einen Brauchwasserspeicher 8 erwärmt.
Rücklaufleitungen sind mit 9 bezeichnet.
Der Urauchwasserspeicller 8 ist über eine Leitung 10 mit nicht näher dargestellten Warmwasserzapfstellen verbunden.
Ealtwasser wird ilun über eine Leitung 11 zugeführt.
Im Brauciiwasserspeicher 8 ist oben ein Temperaturfühler 12 und unten ein Temperaturfühler 13 angeordnet. Die Temperaturfühler 12 und 13 sind mit einer Steuerschaltung 14 verbunden. An diese sind der Brenner 2, die Umwälzpumpe 3 und das Dreiwegeventil 4 angeschlossen.
15 An der Steuerschaltung 14 ist ein Wahlschalter zur Einstellung von Sommerbetrieb bzw. Winterbetrieb vorgesehen.
Der Temperaturfühler 12 steuert zwei Schaltkontakte 16 und 17. Der Temperaturfühler 13 steuert zwei Schaltkontakte 18 und 19. Die Schaltkontakte sind geschlossen, wenn der betreffende Temperaturfühler kalt ist.
Die Steuerschaltung 14 liegt an Polen 20 und 21 am elektrischen Netz. An den Pol 20 sind eine Relaiswicklung 22 eines Relais 23 und der Brenner 2, die Umwälzpumpe 3 und das Dreiwegeventil l; angeschlossen. Der Brenner 2 bzw.
dessen elektrische Zündeinrichtung und die Umwälzpumpe 3 liegen elektrisch parallel und sind über einen Relaiskontakt 24 des Relais 23 mit dem Pol 21 verbunden. Das Dreiwegeventil 4 ist über einen Relaiskontakt 25 an den Pol 21 angeschlossen. Das Relais 23 weist weiterhin einen Haltekontakt 26 auf, der einerseits an der Relaiswicklung 22 liegt und andererseits über die parallelliegenden Schaltkontakte 17 und 18 und über einen im Sommerbetrieb geschlossenen Kontakt 27 des Schaltcrs 15 an den Pol 21 angeschlossen ist.
Die Relaiswicklung 22 ist über die Schaltkontakte 19 und 16 an den Pol 21 gelegt.
Der Schalter 15 weist einen weiteren Kontakt 28 auf, der im Winterbetrieb geschlossen ist und der den Pol 21 über den Schaltkontakt 19 mit der Relaiswicklung 22 verbindet.
Außerdem ist parallel zum Relaiskontakt 24 ein von einem Raumthermostaten gesteuerter Schalter 29 vorgesehen.
Die beschriebene Schaltung arbeitet im Sommerbetrieb etwa folgendermaßen: Solange das Wasser im Brauchwasserspeicher 8 die Solltemperatur hat, sind die Schaltkontakte 16 - 19 offen. Das Relais 23 ist abgefallen, wobei die Kontakte 24 - 26 ebenfalls offen sind. Die Umwälzpumpe 3 steht und der Brenner 2 ist abgeschaltet. Das Dreiwegeventil 4 steht 80, daß der Kessel 1 5 mit der Vorlaufleitung für die Raumheizung verbunden ist.
Es kann deshalb keine thermische Zirkulation zwischen dem Kessel 1 und dem Wärmetauscher 7 stattfinden, so daß über den im warmen Wasser liegenden Wärmetauscher 7 keine Wärme zum kalten Kessel 1 abgeführt wird.
Wird aus dem Brauchwasserspeicher 8 über die Leitung 10 Wasser gezapft, dann wird durch das nachfließende Kaltwasser der Temperaturfühler 13 abgekühlt. Die Kontakte 18 und 19 schließen sich. Dies hat jedoch im Sommerbetrieb, in dem der Kontakt 28 offen und der Kontakt 27 geschlossen ist, zunächst nichts zur Folge. Der Brenner bleibt weiterhin abgeschaltet.
Erst wenn aus dem Brauchwasserspeicher 8 das gesamte Warmwasser abgezogen ist, die Wassertemperatur am Temperaturfühler 12 also den Sollwert unterschreitet, schließen sich die Schaltkontakte 16 und 17. Vom Pol 21 fließt Jetzt über die Kontakte 16 und 19 über die Relaiswicklung 22 Strom. Das Relais zieht an, wobei die Relaiskontakte 24, 25 und 26 geschlossen werden. Dadurch wird das Dreiwegeventil 4 so umgeschaltet, daß der Kessel über die Vorlaufleitung 6 mit dem Wärmetauscher 7 in Verbindung steht. Die Umwälzpumpe 3 läuft an und der Brenner 2 zündet. Es beginnt Jetzt die Aufheizung des Brauchwasserspeichers. Sobald die Temperatur am Temperaturfühler 12 die Solltemperatur erreicht, öffnen sich die Kontakte 16 und 17. Dies hat noch kein Abschalten des Brenner zur Folge. Der Haltestrom für die Relaiswicklung 22 fließt jetzt vom Pol 21 über den Schaltkontakt 27, den Schaltkongeschlossenen takt 18 zum/Haltekontakt 26. Die Aufheizung des Brauchwasserspeichers 8 wird damit fortgesetzt. Wenn auch am unteren Temperaturfühler 13 die Solltemperatur erreicht ist, öffnen sich die Kontakte 18 und 19, der Haltestrom wird unterbrochen und das Relais 23 fällt ab. Durch die parallelliegenden Kontakte 17 und 18 ist sichergestellt, daß die Aufheizung erst beendet wird, wenn oben und unten im Brauchwasserspeicher 8 die Solltemperatur erreicht.
Beim Abfallen des Relais 23 öffnen sich dessen Kontakte 24 -26. Das Dreiwegeventil 4 wird stromlos. Es läuft, beispielsweise unter der Wirkung einer Feder, in die Stellung zurUck, in der es den Kessel mit der Vorlaufleitung 5 verbindet.
Der Brenner 2 und die Umwälzpumpe 3 sind abgeschaltet. Falls über einen Raumthermostat Wärme zur Raumheizung angefordert wird, schließt sich der Schalter 29. In diesem Fall läuft die Umwälzpumpe 3 an und der Brenner 2 zündet, ohne daß das Relais 23 betätigt wird. Das Dreiwegeventil 4 steht, ohne daß eine Umschaltung nötig ist in der gewünschten Stellung.
Im Winterbetrieb ist der Kontakt 27 des Schalters 15 offen und der Kontakt 28 ist geschlossen. Das Relais 23 zieht immer dann an, wenn am unteren Temperaturfühler 13 die Solltemperatur unterschritten und dabei der Schaltkontakt 19 geschlossen wird. Das Ansehen des Relais 23 hat wie beschrieben das Umschalten des Dreiwegeventils 4 und das Einschalten von Brenner 2 und Umwälzpumpe 3 zur Folge.
Sobald am unteren Temperaturfühler 13 die Solltemperatur wieder erreicht ist, fällt das Relais 23 wieder ab und das Dreiwegeventil 4 geht zurück.
Bei der beschriebenen Schaltung erfolgt die Beheizung des Brauchwasserspeichers sowohl im Sommerbetrieb als auch im Winterbetrieb immer vorrangig gegenüber der Raumheizung.
Der in Figur 1 im Speicher 8 angeordnete Värietauscher 7 kann auch in einem nicht näher dargestellten anderen Äusführungsbeispiel außerhalb des Speichers 8, vorzugsweise im Kessel 1, integriert sein. In diesem Falle muß der Vasserkreislauf - Värmetauscher, Speicher - mittels einer zusätzlichen Brauchwasserpumpe gefördert werden, die elektrisch parallel zum Dreiwegeventil 4 (Figur 2) geschaltet ist.
Diese Ausführung hätte den weiteren Vorteil einer direkten Warmwassereinspeisung des Speichers von oben nach unten, so daß nach sehr kurzer Zeit - also während der Wachheizung -auf Soll temperatur erwärmtes Brauchwasser dem Benutzer zur Verfugung steht.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche Steuerschaltung fUr die Beheizung eines Brauchwasserspeichers einer Zentral-Heizungsanlage im Sommerbetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß im Brauchwasserspeicher (8) oben und unten ein Je einen Schalter mit einem ersten Schaltkontakt (16, 19) steuernder Temperaturfühler (12, 13) angeordnet ist, daß die ersten Schaltkontakte (16, 19) in Reihe zur Wicklung (22) eines Relais (23) liegen, das wenigstens einen Relaiskontakt (24, 25) für die Beheizungssteuerung und einen Haltekontakt (26) aufweist und daß der Haltekontakt (26) über wenigstens einen weiteren, vom Temperaturfühler (12, 13) gesteuerten Schaltkontakt (17, 18) angeschlossen ist.
2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Schaltkontakte (17, 18) parallel in Reihe zu einem im Sommerbetrieb geschlossenen Kontakt (27) liegen.
3. Steuerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schaltkontakt (16) des oberen Temperaturfühlers (12) von einem im Winterbetrieb geschlossenen Kontakt (28) überbrückt ist.
4. Steuerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

mit einem Dreiwegeventil, dadurch gekennzeichnet, daß ein Relaiskontakt (25) das Dreiwegeventil (4) steuert, das nur bei geschlossenem Relaiskontakt (25) den Kessel der Heizungsanlage (1) mit dem Brauchwasserspeicher (8) verbindet.
5. Steuerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Relaiskontakt (24) für die Umwälzpumpe (3) und den Brenner (2) der Heizungsanlage vorgesehen ist und diesem Relaiskontakt (24) ein von einem Raumthermostat gesteuerter Schalter (29) parallel liegt.