DE102015203753B4

DE102015203753B4 - Verfahren zum Betrieb einer Wasserbehandlungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102015203753B4
Application number: DE102015203753.3A
Authority: DE
Inventors: Carsten H. Dopslaff
Original assignee: Judo Wasseraufbereitung GmbH
Current assignee: Judo Wasseraufbereitung GmbH
Priority date: 2015-03-03
Filing date: 2015-03-03
Publication date: 2025-10-30
Anticipated expiration: 2035-03-04
Also published as: DE102015203753A1

Abstract

Verfahren zum Betrieb einer Wasserbehandlungsvorrichtung (1, 1') zum Einbau in eine waagrechte Rohrleitung (5), wobei die Wasserbehandlungsvorrichtung umfasst:
- ein Anschlussstück (2) mit einem Zulauf (3) und einem Ablauf (4) zum Anschluss an die Rohrleitung (5),
- ein Volumenstrommessgerät (10),
- ein Wasserbehandlungsgerät (7) mit einem im Betrieb nach oben gerichteten Behandlungsanschluss (23) und
- ein Verschlussorgan (11) zum Absperren des Wasserbehandlungsgerätes (7) von der Rohrleitung (5),
wobei ein Anschlusszwischenstück (6, 6') zum Verbinden des Wasserbehandlungsgeräts (7) mit dem Anschlussstück (2) vorgesehen ist, wobei das Anschlusszwischenstück (6, 6') folgende Elemente aufweist:
- einen ersten Anschluss (21) zum Anschließen des Anschlusszwischenstückes (6, 6') an das Anschlussstück (2),
- einen zweiten Anschluss (22) zum Anschließen des Wasserbehandlungsgerätes (7) an das Anschlusszwischenstück (6, 6'),
- einen Zulaufkanal (8) zum Zuführen von unbehandeltem Wasser vom Zulauf (3) in das Wasserbehandlungsgerät (7),
- einen Ablaufkanal (9) zum Abführen von behandeltem Wasser aus dem Wasserbehandlungsgerät (7) zum Ablauf (4),
- eine elektronische Steuervorrichtung (12) und einen Stellmotor (26) zum Schließen bzw. Öffnen des Verschlussorgans (11),
wobei das Volumenstrommessgerät (10) und das Verschlussorgan (11) im Zulaufkanal (8) und/oder im Ablaufkanal (9) des Anschlusszwischenstücks (6, 6') angeordnet sind und
wobei das Anschlussstück (2), das Anschlusszwischenstück (6, 6') und das Wasserbehandlungsgerät (7) im an der waagrechten Rohrleitung (5) montierten Zustand vertikal übereinander angeordnet sind,
wobei bei dem Verfahren ein Element (10, 14, 15) des Anschlusszwischenstücks (6, 6') elektrische Messsignale erzeugt und an die elektronische Steuervorrichtung (12) überträgt und die elektronische Steuervorrichtung (12) in Abhängigkeit von den empfangenen Messsignalen Steuersignale an den Stellmotor (26) überträgt, die ein Schließen oder Öffnen des Verschlussorgans (11) bewirken, wenn ein in der Steuervorrichtung (12) hinterlegter Erschöpfungsgrenzwert über- oder unterschritten wird, wobei das Erreichen des Erschöpfungsgrenzwertes die Erschöpfung einer Wasserbehandlungseinheit (20) des Wasserbehandlungsgeräts (7) oder die vollständige Füllung eines Wasserkreislaufs anzeigt,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussorgan (11) als Durchflussbegrenzer verwendet wird.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Wasserbehandlungsvorrichtung zum Einbau in eine waagrechte Rohrleitung umfassend ein Anschlussstück mit einem Zulauf und einem Ablauf zum Anschluss an die Rohrleitung, ein Volumenstrommessgerät, ein Wasserbehandlungsgerät mit einem im Betrieb nach oben gerichteten Behandlungsanschluss und ein Verschlussorgan zum Absperren des Wasserbehandlungsgerätes von der Rohrleitung.
Eine Wasserbehandlungsvorrichtung zum Einbau in eine waagrechte Rohrleitung wird beispielsweise als JUDO HEIFI-REPURE 5000 von der Firma Judo Wasseraufbereitung GmbH vertrieben.
Zur Vorbehandlung von Wasser, welches in einen Heizungskreislauf eingefüllt werden soll, ist es bekannt Armaturen in Rohrleitungen einzubauen, die neben einem Absperrorgan und einem Wasserzähler auch eine Anschlussmöglichkeit für ein Wasserbehandlungsgerät aufweisen.
Grünbeck Wasseraufbereitung GmbH bietet eine solche Armatur unter der Bezeichnung GENO-therm^® an. Für die Montage der GENO-therm^® Armatur wird ein der Länge der Armatur entsprechend langes Stück der Rohrleitung ausgeschnitten und die Armatur wird an dieser Stelle in die Rohrleitung eingesetzt, so dass im eingebauten Zustand die verschiedenen Elemente (Absperrorgan, Druckmesser, Wasserzähler, Leitfähigkeitsmesser, Anschluss für Wasserbehandlungsgerät) in Richtung der Rohrleitung hintereinander angeordnet sind.
Auch bei der Füllwasser Entsalzungseinheit JUDO HEIFI-REPURE 5000 muss der zur Montage notwendige Ausschnitt der Rohrleitung an die Länge der Armatur angepasst werden.
DE 10 2010 005 459 A1 beschreibt eine Absperrarmatur zum Anschluss an ein Wasserbehandlungsgerät, welche über ein Anschlussstück in einer waagrechten Rohrleitung eingebaut ist. Die Absperrarmatur umfasst ein Volumenstrommessgerät und ein Kugelventil zum Absperren des Wasserbehandlungsgeräts von der Rohrleitung, welches über einen Motor gesteuert wird. Das Anschlussstück, die Absperrarmatur und das daran anschließbare Wasserbehandlungsgerät sind im montierten Zustand waagrecht nebeneinander angeordnet. Ein Leitfähigkeitssensor und der Motor zur Steuerung des Kugelventils sind senkrecht zu dieser waagrechten Anordnung angeordnet.
DE 20 2009 001 946 U1 offenbart eine Ionentauscherpatrone, welche mit einer Armatur verbunden werden kann. Die Ionentauscherpatrone kann einenends eine Gewindeöffnung aufweisen.
DE 34 44 578 C1 beschreibt eine Anschlussarmatur für Wasseraufbereitungsanlagen, welche insbesondere einen kompakten Aufbau aufweist.
US 2011/0132818 A1 offenbart eine Steuervorrichtung zum Nachrüsten an einem in einer Installation bereits vorhandenen Wasserbehandlungsgerät, wobei mit Hilfe einer Kontrolleinheit der Erschöpfungszustand des Wasserbehandlungsgeräts überwacht werden kann. Dabei wird ein Signal von einem Leitfähigkeitssensor oder einem Volumenstrommesser an die Kontrolleinheit gesendet, die bei Erschöpfung des Wasserbehandlungsgeräts ein Regenerationsventil zum Einleiten einer Regeneriermittellösung und ein Verschneidungsventil zum Einstellen einer gewünschten Verschnittwasserhärte und ein Absperrventil zum Abschalten der Wasserzufuhr bei Leckage steuert. Entsprechende Grenzwerte sind in der Kontrolleinheit hinterlegt.
DE 20 2010 008 759 U1 offenbart eine mehrteilige Armaturenanordnung mit einem ersten Armaturenteil zum Anschluss an eine Rohrleitung, einem zweiten Armaturenteil und einem dritten Armaturenteil, welches zwischen dem ersten und dem zweiten Armaturenteil angeschlossen werden kann und zum Anschluss eines Ionentauschers dient. Ein Absperrventil des ersten Armaturenteils kann insbesondere nach Maßgabe eines Drucksensors eine Durchgangsstellung oder eine Absperrstellung einnehmen, wobei der Drucksensor in der Absperrstellung weiterhin mit dem Systemdruck eines fluidisch der Armaturenanordnung nachfolgenden Heizungssystems beaufschlagt ist. In einer dritten Ventilstellung sind schließlich alle Verbindungen unterbrochen. Eine Steuer- und Auswerteeinheit ermittelt das in den Ionentauscher geflossene Strömungsvolumen. Die Steuer- und Auswerteeinheit dient zur Steuerung eines Motors, mit dem das Absperrventil betätigt wird. Um zu verhindern, dass das Heizungssystem mit nicht-enthärtetem Wasser befüllt wird, erzeugt die Steuer- und Auswerteeinheit bei Erreichen eines Schwellwerts ein Steuersignal, mit dem das Absperrventil geschlossen wird.
Nachteilig an bekannten Betriebsverfahren für vergleichbare Wasserbehandlungsvorrichtungen ist, dass bei Wasserbehandlungspatronen von unterschiedlicher Größe oder mit unterschiedlichen Wasserbehandlungsprozessen und einer damit verbundenen unterschiedlichen Kinetik die Gefahr besteht, dass sie entweder nicht vollständig erschöpft werden oder dass sie „überfahren“ werden und dadurch nicht optimal genutzt werden können.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betrieb einer Wasserbehandlungsvorrichtung vorzuschlagen, welches die optimale Nutzung der Wasserbehandlungsvorrichtung ermöglicht.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Verschlussorgan als Durchflussbegrenzer verwendet wird.
Bei der Wasserbehandlungsvorrichtung ist ein Anschlusszwischenstück zum Verbinden des Wasserbehandlungsgeräts mit dem Anschlussstück vorgesehen, wobei das Anschlusszwischenstück folgende Elemente aufweist:

- einen ersten Anschluss zum Anschließen des Anschlusszwischenstückes an das Anschlussstück,
- einen zweiten Anschluss zum Anschließen des Wasserbehandlungsgerätes an das Anschlusszwischenstück,
- einen Zulaufkanal zum Zuführen von unbehandeltem Wasser vom Zulauf in das Wasserbehandlungsgerät,
- einen Ablaufkanal zum Abführen von behandeltem Wasser aus dem Wasserbehandlungsgerät zum Ablauf,
- eine elektronische Steuervorrichtung und einen Stellmotor zum Schließen bzw. Öffnen des Verschlussorgans,

Das Wasserbehandlungsgerät, das Volumenstrommessgerät und das Verschlussorgan sind senkrecht zur Rohrleitung in Serie angeordnet, während der Zulauf und der Ablauf als rohrförmige Abschnitte des Anschlussstücks entlang der Rohrrichtung verlaufen, so dass im montierten Zustand eine vertikale Anordnung des Anschlussstücks, der verschiedenen Komponenten (Volumenstrommessgerät, Verschlussorgan, elektronische Steuervorrichtung) des Anschlusszwischenstücks und des Wasserbehandlungsgeräts erreicht wird. Die Wasserbehandlungsvorrichtung kann somit bzgl. der Rohrrichtung platzsparend montiert werden. Das Anschlusszwischenstück kann unterschiedlich ausgebildet sein, insbesondere können zusätzliche Komponenten vorgesehen sein. Aufgrund dieser Anordnung ist es möglich, unterschiedlich große (und dementsprechend mit unterschiedlich vielen oder großen Elementen ausgestattete) Anschlusszwischenstücke an dem Anschlussstück anzuschließen, ohne Veränderungen an der Rohrleitung vornehmen zu müssen. Insbesondere können auch bei enger Einbausituation große Anschlusszwischenstücke mit vielen Komponenten eingesetzt werden.
Das Anschlussstück und das Anschlusszwischenstück bilden eine Wasserarmatur, an welche verschiedene Wasserbehandlungsgeräte angeschlossen werden können. Der erste und der zweite Anschluss des Anschlusszwischenstücks sind gegenüberliegend angeordnet, wobei das Wasser von oben in das Wasserbehandlungsgerät eingeleitet und ausgeleitet wird. Damit das Wasserbehandlungsgerät direkt am Anschlusszwischenstück montierbar ist und nicht über Leitungen mit dem Anschlusszwischenstück verbunden werden muss, ist der Behandlungsanschluss des Wasserbehandlungsgeräts an den zweiten Anschluss des Anschlusszwischenstücks angepasst.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform verlaufen der Zulaufkanal und der Ablaufkanal im Anschlusszwischenstück quer, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht, zum Zulauf und Ablauf. D.h. im an der waagrechten Rohrleitung montierten Zustand der Wasserbehandlungsvorrichtung verlaufen Zulaufkanal und Ablaufkanal also zumindest annähernd vertikal.
Vorzugsweise weist das Anschlusszwischenstück eine Verschneidevorrichtung zum Mischen von behandeltem und unbehandeltem Wasser auf.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist das Anschlussstück mindestens ein Entlüftungsventil auf.
Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform sind ein Entlüftungsventil im Bereich des behandelten Wassers und ein weiteres Entlüftungsventil im Bereich des unbehandelten Wassers angeordnet.
Vorzugsweise ist das mindestens eine Entlüftungsventil als Probenhahn zur Entnahme von Wasserproben ausgebildet.
Eine nach VDI 2035 empfohlene Behandlung für Füllwasser für einen Heizungskreislauf ist die Entsalzung. Da bei Erschöpfung einer Entsalzungspatrone die Leitfähigkeit des behandelten Wassers steigt, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Anschlusszwischenstück mindestens einen Leitfähigkeitssensor aufweist. Mit dem Leitfähigkeitssensor kann also die Erschöpfung der Entsalzungspatrone detektiert werden. Der Leitfähigkeitssensor ist daher vorzugsweise im Ablaufkanal angeordnet, in dem das behandelte Wasser fließt, so dass die Qualität der Wasserbehandlung vom Leitfähigkeitssensor erfasst werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann der Leitfähigkeitssensor im Zulaufkanal angeordnet sein, so dass die Rohwasserqualität bestimmt werden und damit bei bekannter Kapazität des angeschlossenen Wasserbehandlungsgerätes die maximal behandelbare Wassermenge berechnet werden kann.
Vorzugsweise weist das Anschlusszwischenstück einen Drucksensor auf, der in Fließrichtung des Wassers hinter dem Verschlussorgan angeordnet ist. Der Drucksensor kann also entweder im Zulaufkanal zwischen dem Verschlussorgan und dem zweiten Anschluss oder im Ablaufkanal zwischen dem Verschlussorgan und dem ersten Anschluss angeordnet sein. Das Verschlussorgan kann in Abhängigkeit vom Druckabfall bzw. von der Dauer eines Druckabfalls geschlossen bzw. geöffnet werden: Bei Detektion eines permanenten hohen Druckabfalls (z.B. aufgrund einer Leckage) wird das Verschlussorgan geschlossen. Bei einem geringen Druckabfall (z.B. aufgrund geringer Wasserverluste in einem Heizungskreislauf) hingegen wird Wasser nachgespeist. Das Verschlussorgan wird in diesem Fall so lange geöffnet, bis ein vorgegebener Druck erreicht ist. Danach wird das Verschlussorgan wieder geschlossen.
Für eine einfache Montage des Wasserbehandlungsgeräts an das Anschlusszwischenstück ist es vorteilhaft, dass der zweite Anschluss des Anschlusszwischenstücks zum Anschließen des Wasserbehandlungsgerätes als Flansch mit Gewindeanschluss ausgebildet ist. Das Wasserbehandlungsgerät ist dann vorzugsweise als eine mit einem Wasserbehandlungsmittel gefüllte Patrone mit passendem Gegengewinde ausgestaltet. Die Patrone kann somit auf einfache Weise an das Anschlusszwischenstück angeschraubt werden.
Vorzugsweise ist das Wasserbehandlungsgerät eine mit Ionenaustauscherharz gefüllte Patrone. Dabei kann es sich um eine Entsalzungspatrone mit einem Mischbett (Anionen- und Kationentauscher) oder um eine Enthärtungspatrone mit einem Kationenaustauscher handeln.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Anschlusszwischenstück einen Sensor zur Erkennung eines angeschlossenen Wasserbehandlungsgerätes, insbesondere zur Erkennung der Art und der Kapazität des Wasserbehandlungsgeräte, umfasst. Mittels des Sensors kann automatisch erkannt werden, dass ein Wasserbehandlungsgerät und vorzugsweise auch welche Art und Größe von Wasserbehandlungsgerät angeschlossen ist (beispielsweise eine Entsalzungs- oder Enthärtungspatrone). Bei dem Sensor kann es sich beispielweise um ein RFID-Lesegerät handeln. Das Wasserbehandlungsgerät ist dann entsprechend mit einem RFID-Chip ausgestattet.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Wasserbehandlungsvorrichtung umfasst das Anschlusszwischenstück mehrere Module, die im an der waagrechten Rohrleitung montierten Zustand vertikal übereinander angeordnet sind. Ein Modul kann beispielsweise eine Verschneidevorrichtung oder einen Drucksensor aufweisen, die nur bei Bedarf eingebaut werden. Durch den modularen Aufbau ist das Anschlusszwischenstück einfach erweiterbar und an die jeweiligen örtlichen Anforderungen anpassbar. Insbesondere ist ein späteres Nachrüsten problemlos und einfach möglich.
Vorzugsweise weist das Anschlussstück zwei Überwurfverschraubungen zum Verbinden des Zulaufs und des Ablaufs mit der Rohrleitung auf. Dies ermöglicht eine einfache Montage, was insbesondere für einen mobilen Einsatz der Wasserbehandlungsvorrichtung vorteilhaft ist, z.B. für Wasserbehandlungen, die einmalig oder nur selten durchgeführt werden müssen (z.B. das Befüllen einer Heizungsanlage etc.).
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Zulaufkanal oder der Ablaufkanal als zentraler Kanal und der jeweils andere Kanal als ein den zentralen Kanal umgebender Ringkanal ausgebildet. Die Ausführung der Kanäle als zentraler Kanal und Ringkanal ermöglicht eine platzsparende, schmale Ausführung des Anschlusszwischenstücks. Vorzugsweise verläuft der zentrale Kanal zumindest annähernd geradlinig.
Für einen mobilen Einsatz der Wasserbehandlungsvorrichtung ist es vorteilhaft, wenn am Anschlussstück ein Tragegriff angeordnet ist.
Die Wasserbehandlungsvorrichtung wird vorzugsweise in einer Zulaufleitung für einen Wasserkreislauf verwendet, insbesondere für die Behandlung von Füll- und Ergänzungswasser im Vorlauf eines Heizungskreislaufs.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb einer oben beschriebenen Wasserbehandlungsvorrichtung erzeugt ein Element des Anschlusszwischenstücks elektrische Messsignale und überträgt diese an die elektronische Steuervorrichtung. Die elektronische Steuervorrichtung überträgt in Abhängigkeit von den empfangenen Messsignalen Steuersignale an den Stellmotor, die ein Schließen oder Öffnen des Verschlussorgans bewirken, wenn ein in der Steuervorrichtung hinterlegter Erschöpfungsgrenzwert über- oder unterschritten wird, wobei das Erreichen des Erschöpfungsgrenzwertes die Erschöpfung einer Wasserbehandlungseinheit des Wasserbehandlungsgeräts oder die vollständige Füllung eines Wasserkreislaufs anzeigt. Als Erschöpfungsgrenzwert können Grenzwerte für verschiedene Steuerungsparameter (z.B. Druck, Wassermenge, Leitfähigkeit) verwendet werden, also bspw. ein Druck-, ein Wassermengen- oder ein Leitfähigkeitsgrenzwert. Im Falle eines zu befüllenden Wasserkreislaufs kann zusätzlich als Grenzwert das Volumen des Wasserkreislaufs verwendet werden, um das Verschlussorgan zu schließen, sobald der Wasserkreislauf komplett gefüllt ist.
Bei einer Variante erzeugt das Volumenstrommessgerät elektrische Messsignale in Abhängigkeit vom Volumenstrom und überträgt diese an die elektronische Steuervorrichtung, wobei die elektronische Steuervorrichtung in Abhängigkeit von den empfangenen Messsignalen Steuersignale an den Stellmotor überträgt, die ein Schließen des Verschlussorgans bewirken, wenn als Erschöpfungsgrenzwert ein in der Steuervorrichtung hinterlegter erster Durchfluss-Grenzwert überschritten wird, wobei als erster Durchfluss-Grenzwert die Kapazität des Wasserbehandlungsgeräts verwendet wird. Der Wasserfluss wird somit gestoppt, wenn die Wasserbehandlungseinheit des Wasserbehandlungsgerätes erschöpft ist. Vorzugsweise wird der Durchfluss-Grenzwert in Abhängigkeit von der Wasserqualität des zu behandelten Wassers gewählt oder automatisch von der Steuervorrichtung eingestellt.
Bei einer anderen Variante ist die Wasserbehandlungsvorrichtung einem Wasserkreislauf vorgeschaltet und für die Befüllung des Wasserkreislaufes wird als Erschöpfungsgrenzwert ein zweiter Durchfluss-Grenzwert und für die Nachspeisung des Wasserkreislaufes als Erschöpfungsgrenzwert ein dritter Durchfluss-Grenzwert in der elektronischen Steuervorrichtung verwendet, wobei der zweite Durchfluss-Grenzwert größer ist als der dritte Durchfluss-Grenzwert. Wird z.B. ein Heizungskreislauf komplett neu befüllt, so wird eine erhebliche Wassermenge benötigt. Der entsprechende zweite Durchfluss-Grenzwert toleriert eine größere Wassermenge, die ununterbrochen behandelt werden darf. Wird dagegen bei einem bereits befüllten Heizungskreislauf Wasser nachgespeist, um kleinere Wasserverluste auszugleichen, so wird ein kleinerer (dritter) Durchfluss-Grenzwert für eine ununterbrochene Wasserbehandlung verwendet. In diesem Fall würden größere Füllmengen auf eine Leckage hindeuten.
Bei einer weiteren Variante erzeugt der Leitfähigkeitssensor elektrische Messsignale in Abhängigkeit von der Leitfähigkeit des behandelten Wassers und überträgt diese an die elektronische Steuervorrichtung, wobei die elektronische Steuervorrichtung in Abhängigkeit von den empfangenen Messsignalen Steuersignale an den Stellmotor überträgt, die ein Schließen des Verschlussorgans bewirken, wenn als Erschöpfungsgrenzwert ein in der Steuervorrichtung hinterlegter Leitfähigkeits-Grenzwert überschritten wird. Durch das Schließen des Verschlussorgans bei Überschreitung des Leitfähigkeits-Grenzwertes kann eine unzureichende Behandlung des Wassers aufgrund der Erschöpfung des Wasserbehandlungsgerätes vermieden werden.
Eine andere Variante sieht vor, dass der Drucksensor elektrische Messsignale in Abhängigkeit von dem Druck in einem der Wasserbehandlungsvorrichtung nachgeschalteten Wasserkreislauf erfasst und an die elektronische Steuervorrichtung elektrische Messsignale überträgt und dass die elektronische Steuervorrichtung in Abhängigkeit von den empfangenen Messsignalen Steuersignale an den Stellmotor überträgt, die ein Schließen des Verschlussorgans bewirken, wenn als Erschöpfungsgrenzwert ein in der Steuervorrichtung hinterlegter oberer Druck-Grenzwert überschritten wird oder ein Öffnen des Verschlussorgans bewirken, wenn ein in der Steuervorrichtung hinterlegter unterer Druck-Grenzwert unterschritten wird. Auf diese Weise kann dafür gesorgt werden, dass bei Druckabfall durch geringe Wasserverluste in einem Kreislauf Wasser nachgespeist wird bis der Druck wieder einen Sollwert erreicht, während im Falle einer Leckage (wiederholter Druckabfall trotz Nachspeisung) das Verschlussorgan geschlossen wird.
Vorzugsweise sind verschiedenen Wasserbehandlungsgeräten verschiedene Erschöpfungsgrenzwerte für verschiedene Steuerungsparameter zugeordnet und in der Steuervorrichtung hinterlegt, wobei der Sensor zur Erkennung eines angeschlossenen Wasserbehandlungsgerätes Informationen bezüglich des angeschlossenen Wasserbehandlungsgeräts an die Steuervorrichtung überträgt und die dem angeschlossenen Wasserbehandlungsgerät zugeordneten Erschöpfungsgrenzwerte für die Abgabe der Steuersignale zum Schließen oder Öffnen des Verschlussorgans freigegeben werden. Der Sensor erkennt Art und Größe des Wasserbehandlungsgeräts. Wird beispielsweise erkannt, dass eine Entsalzungspatrone am Anschlusszwischenstück angeschlossen ist, so können als Steuerungsparameter Leitfähigkeit und/oder Wassermenge dienen. Der Leitfähigkeitssensor wird in diesem Fall aktiviert. Sobald ein in der Steuerung hinterlegter Leitfähigkeitsgrenzwert bzw. Wassermengengrenzwert erreicht wird, wird die Wasserbehandlung abgebrochen indem das Verschlussorgan schließt. So wird vermieden, dass ungenügend behandeltes Wasser in die nachfolgende Installation, z.B. in den Heizungskreislauf strömt.
Darüber hinaus können auch Grenzwerte bzgl. des maximalen aktuellen Volumenstroms und der maximalen Dauer einer ununterbrochenen Wasserentnahme in der Steuervorrichtung hinterlegt sein und zur Steuerung des Verschlussorganes verwendet werden.
Erfindungsgemäß wird das Verschlussorgan der Wasserbehandlungsvorrichtung als Durchflussbegrenzer verwendet, d.h. neben dem vollständigen Öffnen und Schließen des Verschlussorgans kann das Verschlussorgan den Volumenstrom auch lediglich reduzieren, ohne ihn komplett zu stoppen. Dafür kann das Verschlussorgan beispielsweise als Kugelventil ausgebildet sein. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn Wasserbehandlungspatronen von unterschiedlicher Größe oder mit unterschiedlichen Wasserbehandlungsprozessen und einer damit verbundenen unterschiedlichen Kinetik mit der Wasserbehandlungsvorrichtung verwendet werden sollen, da je nach Patronengröße einer Entkalkungs- bzw. Entsalzungspatrone unterschiedliche max. Durchflüsse erlaubt sind (je kleiner das Wasserbehandlungsgerät desto kleiner der erlaubte maximale Durchfluss). Auf diese Weise kann vermieden werden, dass ein Wasserbehandlungsgerät „überfahren“ wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Durchfluss mittels des Verschlussorgans reduziert wird, sobald ein erster Drosselungsgrenzwert erreicht wird, wobei insbesondere das Erreichen des ersten Drosselungsgrenzwerts das Unterschreiten der Restkapazität der Wasserbehandlungseinheit von vorzugsweise 10% - 30% der Gesamtkapazität der Wasserbehandlungseinheit, insbesondere von 20% der Gesamtkapazität der Wasserbehandlungseinheit anzeigt. Dadurch wird eine bessere Ausnutzung der Kapazität des Wasserbehandlungsgeräts ermöglicht. Vorzugsweise wird der Durchfluss um 50% - 70% gegenüber dem Durchfluss im Normalbetrieb reduziert.
Darüber hinaus kann es auch vorteilhaft sein, dass das Verschlussorgan kurzzeitig geschlossen wird, sobald ein zweiter Drosselungsgrenzwert erreicht wird, wobei insbesondere das Erreichen des zweiten Drosselungsgrenzwerts das Unterschreiten der Restkapazität der Wasserbehandlungseinheit von vorzugsweise 10% - 30% der Gesamtkapazität der Wasserbehandlungseinheit, insbesondere von 20% der Gesamtkapazität der Wasserbehandlungseinheit anzeigt. Durch das kurzzeitige Schließen des Verschlussorgans wird eine längere Kontaktzeit des zu behandelnden Wassers mit der Wasserbehandlungseinheit bewirkt, was zur Freisetzung von Restkapazitäten führt. Vorzugsweise wird das Verschlussorgan 1 Minute bis mehrere Minuten geschlossen.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung und Zeichnung

1 zeigt eine Wasserbehandlungsvorrichtung mit Druck- und Leitfähigkeitssensor und geöffneter Verschneidevorrichtung.
2 zeigt eine Wasserbehandlungsvorrichtung mit Druck- und Leitfähigkeitssensor und geschlossener Verschneidevorrichtung.
3 zeigt eine um 90° gedrehte Darstellung der Wasserbehandlungsvorrichtung aus 1 und 2.
4 zeigt eine Wasserbehandlungsvorrichtung mit Tragegriff.

1-4 zeigen eine Wasserbehandlungsvorrichtung 1 mit einem Anschlussstück 2, welches über einen Zulauf 3 und einem Ablauf 4 an einer waagrechten Rohrleitung 5 angeschlossen ist. Der Anschluss des Anschlussstücks 2 an die Rohrleitung 5 ist im vorliegenden Beispiel mittels Überwurfverschraubungen 18a, 18b realisiert. Das Anschlusszwischenstück 6 ist über einen ersten Anschluss 21 mit dem Anschlussstück 2 und über einen zweiten Anschluss 22 mit einem Wasserbehandlungsgerät 7 mit einer Wasserbehandlungseinheit 20 verbunden. Als Wasserbehandlungsgerät 7 kommen insbesondere Patronen mit Ionentauscherharz als Wasserbehandlungseinheit 20 (z.B. Enthärter-Patronen oder Entsalzungs-Patronen) zum Einsatz. Zum Entlüften und zur Entnahme von Wasserproben sind am Anschlussstück 2 Entlüftungsventile 19a, 19b in Form von Probenhähnen angeordnet.
Ein Ringkanal 8 und ein zentraler Kanal 9 durchlaufen das Anschlusszwischenstück 6, wobei der Ringkanal 8 den zentralen Kanal 9 (hier: konzentrisch) umgibt. Im vorliegenden Fall dient der Ringkanal 8 als Zulaufkanal, über den unbehandeltes Wasser vom Zulauf 3 zu dem Wasserbehandlungsgerät 7 geleitet wird, und der zentrale Kanal 9 dient als Ablaufkanal, über den behandeltes Wasser vom Wasserbehandlungsgerät 7 zum Ablauf 4 geleitet wird.
Das Anschlusszwischenstück 6 weist ein Verschlussorgan 11 mit einem Stellmotor 26 auf, mit dem der zentrale Kanal 9 und somit der Zufluss aus der Rohrleitung 5 abgesperrt werden kann. Darüber hinaus sind im Anschlusszwischenstück 6 verschiedenen Mess- und Steuereinrichtungen angeordnet, die zur Überwachung und Steuerung der Wasserbehandlung dienen. In der in 1-3 gezeigten Ausführungsform umfasst das Anschlusszwischenstück 6 bspw. ein Volumenstrommessgerät 10, mit dem der aktuelle Volumenstrom sowie die innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne durch das Volumenstrommessgerät 10 geflossene Wassermenge bestimmt werden können, eine elektronische Steuervorrichtung 12 (s. 3) zum Öffnen und Schließen des Verschlussorgans 11, eine Verschneidevorrichtung 13 zum Verschneiden von behandeltem mit unbehandeltem Wasser, einen Leitfähigkeitssensor 14 und einen Drucksensor 15.
In der elektronischen Steuervorrichtung 12 sind für verschiedene Steuerungsparameter (Druck, Leitfähigkeit, Wassermenge, aktueller Durchfluss) Grenzwerte hinterlegt, deren Überschreiten bzw. Unterschreiten ein Schließen bzw. Öffnen des Verschlussorgans bewirken. Erfindungsgemäß handelt es sich bei diesen Grenzwerten um Erschöpfungs-Grenzwerte. Erschöpfungs-Grenzwerte im Sinne dieser Erfindung sind Grenzwerte von Steuerungsparametern, die eine Erschöpfung des Wasserbehandlungsgeräts 7 bzw. der Wasserbehandlungseinheit 20 des Wasserbehandlungsgeräts 7 oder eine vollständige Füllung eines Wasserkreislaufs anzeigen. Für unterschiedliche Wasserbehandlungseinheiten 20 können unterschiedliche Erschöpfungs-Grenzwerte zur Steuerung des Verschlussorgans 11 verwendet werden, wobei sich die Erschöpfungs-Grenzwerte sowohl bezüglich des Steuerungsparameters als auch bzgl. der Höhe des Grenzwertes unterscheiden können. Mittels eines Sensors 25 (hier: am Anschlusszwischenstück 6) kann Art und Größe des am Anschlusszwischenstück 6 montierten Wasserbehandlungsgeräts 7 erkannt werden. Der Sensor 25 übermittelt diese Information an die Steuervorrichtung 12, welche dann die zuvor für das entsprechende Wasserbehandlungsgerät 7 hinterlegten Steuerungsparameter und Erschöpfungs-Grenzwerte für die folgende Steuerung auswählt und gegebenenfalls die zur Ermittlung der entsprechenden Steuerungsparameter notwendigen Messeinrichtungen aktiviert. Befinden sich die Werte der ausgewählten Steuerungsparameter (Druck, aktueller Volumenstrom, Wassermenge, Leitfähigkeit) unterhalb der ausgewählten Erschöpfungs-Grenzwerte wird das Verschlussorgan geöffnet bzw. offen gehalten, währen bei Überschreitung eines der Erschöpfungs-Grenzwerte das Verschlussorgan geschlossen bzw. geschlossen gehalten wird.
Sämtliche zur Steuerung des Verschlussorgans 11 notwendigen Messeinheiten senkrecht zur Rohrleitungsrichtung (also vertikal) innerhalb des Anschlusszwischenstücks 6 angeordnet, wobei das Anschlusszwischenstück 6 im vorliegenden Fall modular aufgebaut ist. Ein erstes Modul 6a umfasst die Verschneidevorrichtung 13 mit einem Bypass 16 sowie einem Gewindeanschluss 17 zum Anschließen des Wasserbehandlungsgeräts 7, welches einen entsprechenden nach oben gerichteten Behandlungsanschluss 23 aufweist. Ein zweites Modul 6b umfasst das Volumenstrommessgerät 10, das Verschlussorgan 11 sowie die elektronische Steuervorrichtung 12. Ein drittes Modul 6c umfasst den Leitfähigkeitssensor 14 sowie den Drucksensor 15. Die Module 6a-c werden so miteinander verbunden, dass der Ringkanal 8 und der zentrale Kanal 9 durch alle Module 6a-c hindurch senkrecht zur Rohrleitung 5 verlaufen. Je nach Anwendung können verschiedenen Module hinzugefügt oder weggelassen werden. In 4 ist bspw. eine Ausführungsform der Wasserbehandlungsvorrichtung 1' gezeigt, bei der das Anschlusszwischenstück 6' lediglich zwei Module 6a, 6b umfasst. Zur einfachen Handhabung ist bei der in 4 gezeigten Ausführungsform ein Tragegriff 24 am Anschlussstück 2 angebracht, mit dem die Wasserbehandlungsvorrichtung 1' bequem transportiert werden kann.
Durch die vertikale Anordnung der für die Überwachung der Wasserbehandlung und Steuerung des Verschlussorgans notwendigen Elemente innerhalb des Anschlusszwischenstücks 6 kann unabhängig von der Art und Anzahl der eingebauten Elemente das gleiche Anschlussstück 2 zum Anschließen an die Rohrleitung 5 verwendet werden. Dies wird insbesondere beim Vergleich der beiden in 1 und 4 gezeigten Ausführungsformen der Wasserbehandlungsvorrichtung 1, 1' deutlich. Insbesondere kann die Länge des Anschlussstücks 2 (in Rohrrichtung) klein gehalten werden, so dass ein in Rohrleitungsrichtung platzsparender Einbau gewährleistet wird. Ein Nachrüsten oder Austauschen von einzelnen Modulen 6a, 6b, 6c oder auch des gesamten Anschlusszwischenstücks 6 kann ohne Demontage des Anschlussstücks 2 von der Rohrleitung 5 erfolgen.
Bezugszeichenliste

1, 1': Wasserbehandlungsvorrichtung
2: Anschlussstück
3: Zulauf
4: Ablauf
5: Rohrleitung
6, 6': Anschlusszwischenstück
6a-c: Module des Anschlusszwischenstücks
7: Wasserbehandlungsgerät
8: Ringkanal (hier: Zulaufkanal für unbehandeltes Wasser)
9: zentraler Kanal (hier: Ablaufkanal für behandeltes Wasser)
10: Volumenstrommessgerät
11: Verschlussorgan
12: elektronische Steuervorrichtung
13: Verschneidevorrichtung
14: Leitfähigkeitssensor
15: Drucksensor
16: Bypass der Verschneidevorrichtung
17: Gewindeanschluss für Wasserbehandlungsgerät
18a, b: Überwurfverschraubung
19a, b: Entlüftungsventile, Probehähne
20: Wasserbehandlungseinheit des Wasserbehandlungsgeräts
21: erster Anschluss des Anschlusszwischenstücks
22: zweiter Anschluss des Anschlusszwischenstücks
23: Behandlungsanschluss des Wasserbehandlungsgeräts
24: Tragegriff
25: Sensor zur Erkennung des Wasserbehandlungsgeräts
26: Stellmotor

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Wasserbehandlungsvorrichtung (1, 1') zum Einbau in eine waagrechte Rohrleitung (5), wobei die Wasserbehandlungsvorrichtung umfasst: - ein Anschlussstück (2) mit einem Zulauf (3) und einem Ablauf (4) zum Anschluss an die Rohrleitung (5), - ein Volumenstrommessgerät (10), - ein Wasserbehandlungsgerät (7) mit einem im Betrieb nach oben gerichteten Behandlungsanschluss (23) und - ein Verschlussorgan (11) zum Absperren des Wasserbehandlungsgerätes (7) von der Rohrleitung (5), wobei ein Anschlusszwischenstück (6, 6') zum Verbinden des Wasserbehandlungsgeräts (7) mit dem Anschlussstück (2) vorgesehen ist, wobei das Anschlusszwischenstück (6, 6') folgende Elemente aufweist: - einen ersten Anschluss (21) zum Anschließen des Anschlusszwischenstückes (6, 6') an das Anschlussstück (2), - einen zweiten Anschluss (22) zum Anschließen des Wasserbehandlungsgerätes (7) an das Anschlusszwischenstück (6, 6'), - einen Zulaufkanal (8) zum Zuführen von unbehandeltem Wasser vom Zulauf (3) in das Wasserbehandlungsgerät (7), - einen Ablaufkanal (9) zum Abführen von behandeltem Wasser aus dem Wasserbehandlungsgerät (7) zum Ablauf (4), - eine elektronische Steuervorrichtung (12) und einen Stellmotor (26) zum Schließen bzw. Öffnen des Verschlussorgans (11), wobei das Volumenstrommessgerät (10) und das Verschlussorgan (11) im Zulaufkanal (8) und/oder im Ablaufkanal (9) des Anschlusszwischenstücks (6, 6') angeordnet sind und wobei das Anschlussstück (2), das Anschlusszwischenstück (6, 6') und das Wasserbehandlungsgerät (7) im an der waagrechten Rohrleitung (5) montierten Zustand vertikal übereinander angeordnet sind, wobei bei dem Verfahren ein Element (10, 14, 15) des Anschlusszwischenstücks (6, 6') elektrische Messsignale erzeugt und an die elektronische Steuervorrichtung (12) überträgt und die elektronische Steuervorrichtung (12) in Abhängigkeit von den empfangenen Messsignalen Steuersignale an den Stellmotor (26) überträgt, die ein Schließen oder Öffnen des Verschlussorgans (11) bewirken, wenn ein in der Steuervorrichtung (12) hinterlegter Erschöpfungsgrenzwert über- oder unterschritten wird, wobei das Erreichen des Erschöpfungsgrenzwertes die Erschöpfung einer Wasserbehandlungseinheit (20) des Wasserbehandlungsgeräts (7) oder die vollständige Füllung eines Wasserkreislaufs anzeigt, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussorgan (11) als Durchflussbegrenzer verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumenstrommessgerät (10) elektrische Messsignale in Abhängigkeit vom Volumenstrom erzeugt und an die elektronische Steuervorrichtung (12) überträgt und dass die elektronische Steuervorrichtung (12) in Abhängigkeit von den empfangenen Messsignalen Steuersignale an den Stellmotor (26) überträgt, die ein Schließen des Verschlussorgans (11) bewirken, wenn als Erschöpfungsgrenzwert ein in der Steuervorrichtung (12) hinterlegter erster Durchfluss-Grenzwert überschritten wird, wobei als erster Durchfluss-Grenzwert die Kapazität des Wasserbehandlungsgeräts (7) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserbehandlungsvorrichtung (1, 1') einem Wasserkreislauf vorgeschaltet ist und dass für die Befüllung des Wasserkreislaufes als Erschöpfungsgrenzwert ein zweiter Durchfluss-Grenzwert und für die Nachspeisung des Wasserkreislaufes als Erschöpfungsgrenzwert ein dritter Durchfluss-Grenzwert in der elektronischen Steuervorrichtung (12) verwendet wird, wobei der zweite Durchfluss-Grenzwert größer ist als der dritte Durchfluss-Grenzwert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leitfähigkeitssensor (14) elektrische Messsignale in Abhängigkeit von der Leitfähigkeit des behandelten Wassers erzeugt und an die elektronische Steuervorrichtung (12) überträgt und dass die elektronische Steuervorrichtung (12) in Abhängigkeit von den empfangenen Messsignalen Steuersignale an den Stellmotor (26) überträgt, die ein Schließen des Verschlussorgans (11) bewirken, wenn als Erschöpfungsgrenzwert ein in der Steuervorrichtung (12) hinterlegter Leitfähigkeits-Grenzwert überschritten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drucksensor (15) elektrische Messsignale in Abhängigkeit von dem Druck in einem der Wasserbehandlungsvorrichtung (1, 1') nachgeschalteten Wasserkreislauf erfasst und an die elektronische Steuervorrichtung (12) elektrische Messsignale überträgt und dass die elektronische Steuervorrichtung (12) in Abhängigkeit von den empfangenen Messsignalen Steuersignale an den Stellmotor (26) überträgt, die ein Schließen des Verschlussorgans (11) bewirken, wenn als Erschöpfungsgrenzwert ein in der Steuervorrichtung (12) hinterlegter oberer Druck-Grenzwert überschritten wird, oder ein Öffnen des Verschlussorgans (11) bewirken, wenn ein in der Steuervorrichtung (12) hinterlegter unterer Druck-Grenzwert unterschritten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedenen Wasserbehandlungsgeräten (7) verschiedene Erschöpfungsgrenzwerte für verschiedene Steuerungsparameter zugeordnet und in der Steuervorrichtung (12) hinterlegt sind, dass ein Sensor (25) zur Erkennung eines angeschlossenen Wasserbehandlungsgerätes (7) Informationen bezüglich des angeschlossenen Wasserbehandlungsgeräts (7) an die Steuervorrichtung (12) überträgt und die dem angeschlossenen Wasserbehandlungsgerät (7) zugeordneten Erschöpfungsgrenzwerte für die Abgabe der Steuersignale zum Schließen oder Öffnen des Verschlussorgans (11) freigegeben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchfluss mittels des Verschlussorgans (11) reduziert wird, sobald ein erster Drosselungsgrenzwert erreicht wird, wobei das Erreichen des ersten Drosselungsgrenzwerts das Unterschreiten der Restkapazität der Wasserbehandlungseinheit (20) von vorzugsweise 10% - 30% der Gesamtkapazität der Wasserbehandlungseinheit (20), insbesondere von 20% der Gesamtkapazität der Wasserbehandlungseinheit (20), anzeigt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussorgan (11) kurzzeitig geschlossen wird, sobald ein zweiter Drosselungsgrenzwert erreicht wird, wobei das Erreichen des zweiten Drosselungsgrenzwerts das Unterschreiten der Restkapazität der Wasserbehandlungseinheit (20) von vorzugsweise 10% - 30% der Gesamtkapazität der Wasserbehandlungseinheit (20), insbesondere von 20% der Gesamtkapazität der Wasserbehandlungseinheit (20), anzeigt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussorgan (11) kurzzeitig geschlossen wird, sobald ein zweiter Drosselungsgrenzwert erreicht wird, wobei das Erreichen des zweiten Drosselungsgrenzwerts das Unterschreiten der Restkapazität der Wasserbehandlungseinheit (20) anzeigt.