DE2301832A1 - Steuervorrichtung fuer ein zentralheizungssystem - Google Patents
Steuervorrichtung fuer ein zentralheizungssystemInfo
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Description
DR.-ING. RICHARD GLAWE · DIPL-ING. KLAUS DELFS · DIPL-PHYS. DR. WALTER MOLL
Mönchen Hamburg Mönchen
8M0NCHEN26 2HAMBUIGSi
TEl. (0*11) 22 65 48 TEEX 2t 29 21 »ρ«
TELEX 52 25 OS ip«
MDNCHEN
A. 3.1/. iipparatenfabriek h.Y.
Wijmegen / Niederlande
Steuervorrichtung für ein Zentralheizungssystem
| IHItZElCHEN | IHRE NACHRICHT VOM | UNSER | ZEICHEN |
| A | 15 | ||
| BETRIFFT: |
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Zentralheizungssystem mit einem Wärmeerzeuger, einer Umwälzpumpe,
einem zugehörigen Wärmetauscher für das Heizmedium, Versorgungsleitungen zur Zuleitung des Heizmediums vom Wärmeaustauscher
zu Raumheizkörpern und zu einem Durchlaufwärmetauscher für Brauchwasser, ferner mit einem Dreiwegeventil,
welches das Heizmedium entweder zu den Raumheizkörpern oder zum Durchlauf wärmetauseher lenkt, einem Boilerthermostaten
und einem Brauchwasserthermostaten im Durchiaufwarmetauscher,
wobei durch diesen Thermostaten das Dreiwegeventil bei einer vorgegebenen Temperatur so geschaltet wird, dai3 das tleizme-
— 1 —
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diurn durch den Durchlauf wärmetauscher läuft, una bei einer
anderen Temperatur so geschaltet wird, dai3 das Heizmedium
durch die Raumheizkörper läuft.
Bei derartigen Steuervorrichtungen muß der Thermostat
für häusliches oder gewerbliches Brauchwasser, gegebenenfalls zusammen mit einem Differenzdruckschalter in der den Durchlaufwärmetauscher
mit Brauchwasser versorgenden Leitung die Temperatur des Heizmediums in dem Durchlaufwärmetraischer bei
einem gewünschten Wert halten, so daß die Temperatur des Brauchwassers so wenig wie möglich schwankt. Dieser Thermostat
kann nicht nur das Dreiwegeventil in der zum Wärmetauscher führenden Stellung bei einer gegebenen I-iindesttemperatur
öffnen, sondern er kann auch, falls gewünscht, so eingerichtet sein, daß der Wärnieerzeuger und die Umwälzpumpe bei
Bedarf eingeschaltet werden. Sobald eine vorgegebene waximaltemperatur
erreicht ist, muß das Dreiwegeventil in die die Raumheizkörper versorgende Stellung zurückgeschal bot werden,
während der Wärmeerzeuger und die Umwälzpumpe wieder ausgeschaltet werden können.
Da der Fühler des Brauchwasserthermostaten üblicherweise in die Leitung für das Heizmedium in dem Durchlaufwärmetauscher
eingesetzt ist, spricht ein solcher Thermostat nur sehr langsam auf Temperaturdifferenzen des Brauchwassers an. hrsb
wenn mindestens das Heizmedium in unmittelbarer £iühe des K;h-
Ie ν 3 die-π ο π Thermos baten die Abschalt; tempera bur für den TL·-'.
:) fj fi '*? η / η 4 '· -
mcstateii erreicht hr.t, wird das Dreiwegeventil in die zu
den llaumheizkörpern führende Stellung geöffnet. Zu diesem
Zeitpunkt hr.t aber praktisch das gesamte im Dur chi auf wärmetauscher
enthaltene Volumen, des Heizmediums eine der genannten Abschalttemperatur entsprechende oder sogar eine höhere
Temperatur angenommen. In diesem Fall muß eine relativ große Menge von Brauchwasser, dessen Temperatur ständig abnimmt,
durch den 3Xirchlaufwärmetauscher laufen, bevor der Brauchwasserthermostat
wieder einschaltet, um zu bewirken, daß das Brauchwasser wieder eine niedrige Endtemperatur erreicht.
Demzufolge zeigt die Temperatur des Brauchwassers beträchtliche Schwankungen, insbesondere wenn Y.asser mit einer mäßigen
Geschwindigkeit abgezapf wird, bei der das Differenzdruckventil noch nicht betätigt wird, oder wenn ein solches
Differenzdruckventil nicht vorgesehen ist.
Die Temporaturschwankungen v/erden noch verstärkt beim
Winterbetrieb, wenn sowohl die ZentreüLheizung als auch der
Durchlaufwärmetauscher benutzt werden, da in diesem Fall nach dem Abschalten des Brauchwasserthermostaten das Dreiwegeventil
in der die Raurnheizkörper versorgenden Stellung
geöffnet wird und die Pumpe in Betrieb bleibt, mit dem Ergebnis, daß relativ heißes Wasser vom V/ärineerzeuger zu den
Kaumheizkörpern fließt, während der Wärmeerzeuger (der zu
diesem Zeitpunkt ausgeschaltet werden kann, da die Raumheizkörper keine Wärme benötigen, wobei das Abschalten des
Wärmeerzeugers durch einen Innen- oder Außenthermostaten
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bewirkt werden kann) kaltes Rücklaufwasser von den Raumheizkörpern
erhält. Sobald der Brauchwasserthermostat, wenn die Mindesttemperatur erreicht ist, wieder einschaltet, wird das
Dreiwegeventil wieder in der den Durchlaufwärmetauscher versorgenden Stellung geöffnet, woraufhin dieses relativ kalte
Wasser zunächst den Durchlaufwärmetauscher um ein gewisses Maß weiter abkühlen wird.
Das Heizmedium kann in dem zum Wärmeerzeuger gehörenden Wärmetauscher, und damit auch in dem Durchlauf wärmetauscher,
eine beträchtlich hohe Temperatur erreichen, da der Fühler des Boilerthermostaten im allgemeinen in dem Heizmedium hinter
dem Breiwege ventil in der zu den Raumheizkörpern führenden
Leitung angeordnet ist und da der Fühler des Brauchwasserthermostaten sich in relativ großem Abstand von dem Wärmeerzeuger
befindet« Sobald das Dreiwegeventil in der den Durchlaufwärmetauscher versorgenden Stellung durch den,
Brauchwasserthermostaten geöffnet wird, ist der Boilerthermostat
außer Betrieb, da er nicht mehr von direkt geheiztem Heizmedium umspült wird, oder er wird in anderer Weise ausgeschaltet,
so daß infolgedessen die Höchsttemperatur des Heizmediums nicht mehr durch den Boilerthermostaten begrenzt ist.
Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß der Wärmetauscher für das Heizmedium ständig hohen thermischen Belastungen unterworfen
ist.
Dieser Wachteil der beträchtlichen Temperaturschwankungen
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des Brauchwassers kann teilweise eliminiert werdendurch die Maßnahme, daß der Brauchwasserthermostat ein äußerst empfindliches
Ansprechdifferential aufweist, d.h. daß schon kleinste TemperaturSchwankungen das Ein- bzw. Ausschalten des
Thermostaten bewirken. Derartige Thermostaten sind jedoch außerordentlich teuer und störempfindlich. Der Nachteil kann
ferner teilvreise dadurch eliminiert werden, daß ein Differenzdruckventil
vorgesehen wird, welches bei Zapfgeschwindigkeiten, die im wesentlichen gleich der normalen oder
Wenn-Zapfgeschwindigkeit sind, das Dreiwegeventil in die
zum DurchlaufWärmetauscher führende Stellung einstellt, bevor
diese Einstellung durch den träge reagierenden Brauchwasserthermostaten erfolgt. Bei mäßigen Zapfgeschwindigkeiten
arbeitet ein solches Differenzdruckventil jedoch nicht. Außerdem sind auch solche Differenzdruckventile teuer und
störempfindlich.
Im Sommer, wenn die Raumheizung nicht benötigt wird, ist ein solches System unwirtschaftlich, da nach dem Abschalten
der Pumpe sich noch eine gegebene Menge von Heizmedium mit hoher Temperatur in dem Wärmetauscher, den Rohrleitungen
und dem Dreiwegeventil, dessen Wärme durch die an diesen Teilen vorbeiströmende Luft verloren geht. Die auf
hohe Temperatur erwärmten Teile des Wärmeerzeugers geben ebenfalls eine bestimmte Wärmemenge an das in dem Wärmetauscher
ruhende Heizmedium ab. Dies hat zur Folge, daß der Wärmeaustauscher einer hohen thermischen Belastung unter-
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worfen ist, wobei diese Wärmemenge ebenfalls verloren geht.
Diese Wärmeverluste können begrenzt werden durch die Anbringung eines elektrisch betätigbaren Schalters, mit dem der
Benutzer, wenn für längere Zeit kein Brauchwasser benötigt wird, den Brauchwasserthermostaten abschalten kann, so daß
dieser nur mittels des Differenzdruckventils eingeschaltet werden kann. Abgesehen von den Kosten eines solchen elektrisch
betätigbaren Schalters ist eine solche Anordnung auch deshalb nachteilig, weil es nicht möglich ist, sofort
heißes Brauchwasser abzuzapfen, da in diesem Fall der Durchlaufwärmetauscher
nicht auf Temperatur gehalten wird, sondern abkühlen kann und deshalb bei einer erneuten Zapfung
zunächst aufgewärmt werden muß. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß in diesem Fall der Brauchwasserthermostat bipolar
sein muß oder als unipolarer Thermostat mit anderen Einrichtungen
(z.B. Dioden)- kombiniert sein muß, was hohe Kosten mit sich bringt und der Zuverlässigkeit des Betriebes nicht
förderlich ist.
Diese vorstehend aufgeführten Nachteile werden durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung vermieden, die dadurch
gekennzeichnet ist, daß der Fühler des Brauchwass er thermostaten in der das Brauchwasser führenden Rohrleitung das
Durchlauf wärmetauschers in einen? Abstand von deren Einlaßende
angeordnet ist, der bestimmt ist durch eine vorgegebene
Mindestabsapfgeschwindigkeit des Brauchwassers, bei der
der Thermostat schalten soll, und daß der Fühler des Boiler-
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■thermostaten in die Leitung für das Heizmedium zwischen dem
Wärmetauscher des Wärmeerzeugers und dem Dreiwegeventil angeordnet
ist.
Durch diese erfindungsgemäßenMaßnahmen werden die Temperaturschwankungen
des Brauchwassers beträchtlich verringert, ohne daß hierzu teure und komplizierte Einrichtungen
benötigt werden.
Der Boilerthermostat, der nunmehr den Wärmeerzeuger in allen Betriebszuständen schalten kann, d.h. im Sommer- und
im Winterbetrieb, sowohl bei Umlauf des Heizmediums durch den Durchlaufwärmetauscher als auch durch die Raumheizkörper,
und der Brauchwasserthermostat, der das Dreiwegeventil bzw. gewünscht eiif alls die Umwälzpumpe bzw. gewünschtenfalls
den Wärmeerzeuger schaltet, sind vorzugsweise so eingestellt, daß der Boilerthermostat beim Erwärmen des DurchlaufWärmetauschers
ausschaltet, bevor der Brauchwasserthermostat das
Dreiwegeventil in die zu den Raumheizkörpern führende Stellung schaltet. Zusätzlich ist die Vorrichtung vorzugsweise
so ausgebildet, daß während des Sommerbetriebes die Umwälzpumpe für das Heizmedium während einer gewissen Zeit nach
dem Abschalten des Wärmeerzeugers durch den Boilerthermostaten in Betrieb bleibt, d.h. bis sie zu einem späteren Zeit-■punkt
durch den Brauchwasserthermostaten abgeschaltet wird. Beide !Maßnahmen sinä besonders vorteilhaft für die Leistungsfähigkeit
des Systems und um eine Überhitzung des normaler-
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weise als Lamellenblock ausgebildeten Wärmetauschers zu verhindern.
Aufgrund dieser Maßnahmen wird das erwärmte Heizmedium, welches sich noch in den Leitungen, dem Wärmetauscher
und der Umwälzpumpe befindet sowie ferner der Wärmeinhalt .der auf hohe Temperatur gebrachten Teile des Wärmetauschers
(Lamellenblocks), nach dem Abschalten des Wärmeerzeugers noch dem Durchlaufwärmetauscher zugeführt, so daß Wärmeverluste
verringert werden.
Die Mindestzapfgeschwindigkeit, bei der der Thermostat
schalten soll, beträgt im allgemeinen etwa 1,25 bis 1,5 l/min. Diese Mindeεtzapfgeschwindigkeit ist so gewählt, daß sie höher
liegt als eine maximal mögliche Leckgeschwindigkeit, die bei Defekten oder bei mehreren tropfenden Hähnen auftreten
kann, um zu verhindern, daß durch solche Leckverluste der Brauchwasserthermostat in der Einschaltstellung gehalten
wird, wodurch das Dreiwegeventil in der zum Durchlauf wärmetauscher
führenden Stellung gehalten und die Raumheizung blockiert würde. Es ist anzumerken, daß die Zapfgeschwindigkeit
bei einem einzelnen tropfenden Hahn oder einer tropfenden größeren Zapfstelle etwa 0,3 l/min betragen kann. Andererseits
sollte die Mindestt»pfgeschwindigkeit, bei der der
Brauchwasserthermostfct das Dreiwegeventil in die zum Durchlaufwärmetauscher führende Stellung schaltet, kleiner sein
als die niedrigste, normalerweise vom Benutzer benötigte Zapfgeschwindigkeit. Der Brauchwasserthermoßtat hat vorzugsweise
eine große Schaltdifferenz, d.h., er sollte vorzugsweise bei
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etwa 55° C ein- und bei etwa o5° C ausschalten.
Um ein schnelles Ansprechen des Boilerthermostaten zu
erreichen, ist dieser vorzugsweise hinter und möglichst nahe an dem Vnärmet&uscher des Wärmeerzeugers in der Heizmediumleitung
angeordnet. Der Boilerthermostat wird dann vorzugsweise auf eine Schalttemperatur von etwa 90° C und ein Ein-Ausschaltintervall
von etwa 5 C eingestellt.
Ein v/eiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ist die Tatsache, daß derjenige Schalter nicht mehr
benötigt wird, der bei den bekannten Anlagen dieser Art vorgesehen ist, um die Temperatursteuerung (das Halten des Wärmevorrats)
des Durchlaufwärmetauschers während längerer Zeiträume, z.B. bei Nacht, auszuschalten, um das häufige Schalten
des Dreiwegeventils und des Wärmeerzeugers aufgrund der raschen Abkühlung, z.B. in weniger als einer Stunde, zu vermeiden.
Bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung' wird die Einschalttemperatur des Brauchwasserthermostaten (etwa 55° C)
auf einen niedrigeren Wert eingestellt als bei den bekannten Einrichtungen, und da das Ausschalten des Wärmeerzeugers
durch den Boilerthermostaten erfolgt, der auf einen hohen Wert (etwa 90° C) eingestellt ist, wird der Wärmeerzeuger
wesentlich seltener geschaltet, auch wenn kein Wasser abgezapft wird.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden
anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt ein allgemeines Schema der erfindungsgemäi3en
Steuervorrichtung.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch einen Durchlaufwärmetauscher
der Vorrichtung nach Fig. 1.
Fig. 3 zeigt ein elektrisches Schaltschema für die Vorrichtung gemäß Fig. 1.
In der schematischen Darstellung nach B1Ig. 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 1 den Wärmeerzeuger und Bezugszeichen 2 einen zugehörigen Wärmetauscher für das Heizmedium in Form eines
Lamellenblocks. Das Heizmedium fließt vom Lamellenblock 2 über den Temperaturgrenzschalter 3 und den unipolaren Boilerthermostaten
5 zum Dreiwegeventil 6. Vom Dreiwegeventil 6 fließt das Heizmedium je nach dessen Stellung entweder zu den
Raumheizkörpern oder zum Durchlauf wärme tauscher 7 für Brauchwasser,
In diesem Wärmetauscher 7 ist der Brauchwasserthermostat 8 angeordnet. Wie man aus Fig. 1 erkennt, ist der Fühler
des Boilerthermostaten 5 in die Leitung für das Heizmedium so nahe wie möglich an dem Lamellenblock 2 angeordnet.
Die Funktion des Temperatursicherheitsschalters besteht darin, den gesamten Mechanismus abzuschalten, wenn die Temperatur
des Heizmediums aufgrund eines Defektes auf einen so hohen Wert ansteigen sollte, daß diese zu ernsthaften Schaden führen
könnte. Dies ist der Grund, weshalb der Sicherheitsschalter
näher am Lamellenblock angeordnet sein soll als der Boiler
thermostat.
- 10 309830/0479
Fig. 2 zeigt mehr im Detail die Anordnung des Fühlers des Brauchwasserthermostaten in dem Durchlaufwärmetauscher.
"Wie man aus der Zeichnung erkennt, ist dieser Fühler 11 in die Leitung für das Brauchwasser zwischen zwei konzentrischen,
wendelförmig ausgebildeten Teilen "bzw. Rohrschlangen 12 und 13 angeordnet. Der Teil 12 besteht aus einer inneren
wendelförmig verlaufenden Rohrleitung oder Schlange, während der Teil 13 den Teil 12 konzentrisch außen umgibt und ebenfalls
eine wendelförmig verlaufende Leitung oder Rohrschlange bildet. Bei dieser Anordnung sind die Rohrschlangen 12 und
durch eine zylindrisch geformte Hülse 14 voneinander getrennt.
Die Zufuhr von Brauchwasser erfolgt am unteren Ende des Teiles 12, während heißes Wasser am unteren Ende des Teils 13
abgezogen wird.
Das Heizmedium wird bei 15 zugeführt und bei 16 abgezogen. Durch die Unterbringung des Brauchwasserthermostaten in
der Brauchwasserleitung, die niedrige Einschalttemperatur dieses Thermostaten (etwa 55° C), die erfindungsgemäße Anordnung
und Wirkungsweise des Boilerthermostaten sowie auch aufgrund der üblichen Wärmeisolierung des Durchlaufwärmetauschers werden
im allgemeinen 6 bis 8 Stunden nach dem Abschalten des Wärmeerzeugers vergehen, bevor sich das Wasser so weit abgekühlt
hat, daß-der Wärmeerzeuger erneut eingeschaltet und das Dreiwegeventil 6 in Fig. 1 in die andere Stellung umgeschaltet
wird.
- 11 309830/0479
Aufgrund der Anordnung des P1UhIers 11 zwischen den Rohrschlangen
12 und 13 in dem geraden Teil der Rohrschlange 12, v/as ein besonders vorteilhaftes Ilerkmal der Erfindung ist,
'igt gewährleistet, daß der Brauchwasserthermostat 3 bei einer Zapfgeschwindigkeit von 1,25 bis 1,5 l/min einschaltet,
was in der Praxis als Mindestz&pfgeschwindigkeit anzusehen
ist.
In Fig, 1 ist ferner angedeutet, daß in der Zuführungsleitung
für Brauchwasser ein einfaches Steuerorgan 9 für die Wasserdurchlaufmenge, z.B. eine Regulierschraube, angeordnet
ist. Das Heizmediurn fließt nach dem Durchlaufen des Durchiaufwärmetauschers
7 und der Raumheizkörper zurück zum "ifär-metauscher
2 über die Umwälzpumpe 10. Die Gaszufuhr für den Wärmeerzeuger (Brenner) ist bei 22 und das Gasventil bei 23
angeordnet.
In dem elektrischen Schaltbild gemäß Fig. 3 sind die bereits
in Fig. 1 und 2 dargestellten Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Zusätzlich dazu sind vorgesehen
-1
ein Relais 17» zu dem ein Relaiskontakt 17 gehört, ein
Sommer-Winter-Schalter 18, ein Innen- oder Außenthermostat 19s si*1 Transformator 20, ein Gleichrichter 21 und einige
Dioden 24. In bezug auf das Schaltbild ist anzumerken, daß
neben einer Anordnung mit einem normalen Innenthermostaten auch die Verwendung einer Anordnung mit einem Innenthermostat
mit Fernsteuerung möglich ist. Bei einer solchen Anord-
- 12 - "
-309830/0479'
nurig ist der Sommer-Y/lnter-dchalter überflüssig, da dieser
Schalter dann im Innenthermostaten mit Fernsteuerung enthalten ist.
Die erfindungsgemäße "Vorrichtung arbeitet wie folgt.
Wenn die elektrische Schaltung an das elektrische Versorgungsnetz angeschlossen ist, wird bei einem Kaltstart der
Brauchwasserthermostat 8 die folgenden Schaltvorgänge bewirken: Die Umwälzpumpe 10 wird durch dasRelais 17 und seinem
-j
Relaiskontakt 17 eingeschaltet, während das Dreiwegeventil 6 in eine Stellung geschaltet wird, in der das Heizmedium durch den Brauchwasserwärmetauscher fließt. Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß der Durchlaufwärmetauscher für Brauchwasser immer die Priorität vor der Raumheizung hat. Ferner schaltet der Boilerthermostat 5 den Wärmeerzeuger 1 mittels des Gasventils 23 ein.
Relaiskontakt 17 eingeschaltet, während das Dreiwegeventil 6 in eine Stellung geschaltet wird, in der das Heizmedium durch den Brauchwasserwärmetauscher fließt. Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß der Durchlaufwärmetauscher für Brauchwasser immer die Priorität vor der Raumheizung hat. Ferner schaltet der Boilerthermostat 5 den Wärmeerzeuger 1 mittels des Gasventils 23 ein.
Nach einer gegebenen Zeitdauer erreicht der Boilerthermostat 5 seine Schalttemperatur von etwa 90° C, bei der der
Wärmeerzeuger 1 ausgeschaltet wird. Das Heizmedium zirkuliert aber weiter.durch den Wärmetauscher 7. Etwa 30 Sekunden
nachdem der Boilerthermostat 5 seine Schalttemperatur von etwa 90° C erreicht hat, wird das Brauchwasser in dem
Durchlaufwärmetauscher 7 die Absehalttemperatür des Brauchwasserthermostaten
erreichen, die etwa 65 C beträgt. Letztere wird nun das Dreiwegeventil in die Stellung umschalten,
in der das Heizmedium den Raumheizkörpern zugeführt wird.
- 13 309830/0479
Moderne Zentralheizungssysteme sind, häufig mit einem
Sommer-Winter-Schalter 18 versehen. In diesem Fall wird in der Sommerstellung die Umwälzpumpe 10 nur dann arbeiten,
wenn die Temperatur in dem Durchlaufv/ärrnet&uscher 7 erhöht
v/erden soll.
In der Winterstellung arbeitet die Pumpe 10 ständig,
und der Boilerthermostat wird nach Ablauf einer gewissen Zeit nach den oben erwähnten, von ihm ausgelösten Schaltvorgängen
etwas abgekühlt sein. Wenn der Innenthermostat 19 Erwärmung anfordert, wird der Wärmeerzeuger 1 erneut eingeschaltet.
In der Sommerstellung wird die Umwälzpumpe 10 abgeschaltet,
wenn das Brauchwasser in dem Wärmetauscher 7 die Abschal ttemperatur des Brauchwasserthermostaten erreicht hat.
Wenn kein Brauchwasser abgezapft wird, wird der isolierte
Wärmetauscher erst nach einer sehr langen Zeitdauer so weit abgekühlt sein, daß der Brauchwasserthermostat 8 wieder
einschaltet und das Dreiwegeventil 6 wieder in die andere Stellung umgeschaltet wird, wobei die Pumpe 10 im Sommer
erneut anläuft und der Wärmeerzeuger 1 wieder eingeschaltet wird.
Wenn Wasser für Brauchzwecke mit einer normalen Zapfgeschwindigkeit
abgenommen wird, die etwa 6 l/min beträgt, in
- 14 309830/0479
einem System mit einer Leistung von etwa 20.00Ü kcal/Std.
bei einer Temperaturerhöhung von 5ö° G, dann wird die
wrruclrv.'o.ßsertempere.tur und die Temperatur des Heizmediuias
in dehi "V.-ärmetcuscher 7 nach einiger Zeit ausgeglichen sein.
Die letztgenannte Temperatur wird niedriger gehalten als die Abseil·. Itteirrperatur (jü C) des Boilerthermostcteii 5· üer Wäriaeerzeu-:er
1 bleibt bei dieser Zapfgeschwindigkeit in Betrieb,
wodurch die Temperatur des Heizmediums bei einem konstanten wert bleibt.
Wenn die Zapfgeschwindigkeit verringert wird, wird die
Gleichgewichtstemperatur des Heizmediums erhöht. Der Wert, bei dem diese Temperatur gleich der Abschalttemperatur des
Boilerthermostaten ist, wird "Schwingungsschwelle" (reciprocating
threshold) genannt. Wenr^ie Temperatur des Heizmediums gerade eben die Ausschalttemperatur des Boilerthermostaten 5 überschreitet, wird der Wärmeerzeuger 1 periodisch
ein- und ausgeschaltet, d.h. er beginnt zu schwingen. In diesem Fall wird das Brauchwasser weniger Wärme in dem Wärmetauseher
7 aufnehmen, als dem Heizmedium in dem Lamellenblock 2 durch den Wärmeerzeuger 1 zugeführt wird.
wenn Drauchwasser mit sehr geringer Geschwindigkeit abgese.pft
wird,- z.B. 1 l/min, dann wird diese kleine Wassermenge schon in dem Rohrabschnitt des Wärmeaustauschers so
weit vorgewärmt sein, daß der Brauchwasserthermostat 2u Anfang
nicht schaltet und das Dreiwegeventil zunächst in der
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Stellung bleibt, in der das Heizmedium den Raumheizkörpern zugeführt wird. Wenn jedoch Wärme vom Wärmetauscher abgezogen
wird, wird dieser schließlich so weit abkühlen, daß der Thermostat des Wärmetauschers nun wieder einschaltet, wodurch das Dreiwegeventil in die zum Durchlaufwärmetauscher
führende Stellung geschaltet wird, die Pumpe eingeschaltet oder in Betrieb gehalten wird und auch der Wärmeerzeuger
eingeschaltet oder in Betrieb gehalten wird.
Durch die Steuervorrichtung gemäß der Erfindung wird ein einfacher und relativ billiger Mechanismus geschaffen,
der ohne Verwendung eines relativ teuren Differenzdruckschalters,
mit relativ einfachen und billigen Mitteln zur Einstellung der Wassermenge, z.B. einer Regulierschraube,
und ohne Verwendung irgendwelcher teurer Präzisionsthermostaten eine Steuerung gewährleistet, die nur sehr geringe
Temperaturschwankungen des Zapfwassers bei jeder gewünschten
Zapfgeschwindigkeit zuläßt.
Ferner bildet der Boilerwasserthermostat eine zusätzliche Sicherung für die Temperatur des Heizmediums während dessen
Umlauf durch den Wärmetauscher sowie bei Störungen im Dreiwegeventil. Bei den bekannten Anordnungen, bei denen der
Boilerthermostat in der Leitung hinter dem Dreiwegeventil angeordnet ist, fehlt eine solche Sicherung.
. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Einzelhei-
- 16 -
ten der dargestellten Ausführungsform beschränkt. Die Leitungen für das Brauchwasser in dem Wärmetauscher 7 können
z.B. auch S-förmig gebogen sein. Wichtig ist nur, daß die Rohrlänge zwischen der Eintrittsstelle des kalten Brauchwassers
und dem Fühler des Brauchwasserthermostaten eine für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ausreichende
Länge hat.
- 17 -
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Claims (9)
1.) Steuervorrichtung für ein Zentralheizungssystem mit
einem Wärmeerzeuger, einer Umwälzpumpe, einem zugehörigen Wärmetauscher für das Heizmedium, Versorgungsleitungen zur
Zuführung des Heizmediums vom Wärmetauscher zu Raumheizkörpern und zu einem Durchlaufwärmetauscher für Brauchwasser,
einem Dreiwegeventil zum Steuern des Heizmediums entweder zu den Raumheizkörpern oder zum Durchlauf wärmetauscher, einem
Boilerthermostaten und einem Brauchwasserthermostaten im Durchlauf wärmetauscher, der bei einer vorgegebenen Temperatur
das Dreiwegeventil so schaltet, daß das Heizmedium - durch den Durchlaufwärmetauscher läuft, und bei einer anderen Temperatur so schaltet, daß das Heizmedium durch die
Raumheizkörper fließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (11) des Brauchwasserthermostaten (8) in der
Wasserleitung (12,13) für das Brauchwasser des Durchlaufwärmetauschers
(7) in einem Abstand von dessen Einlaßende.angeordnet ist, der bestimmt ist durch eine vorgegebene Mindestzapf
geschwindigkeit des Brauchwassers, bei der der Thermostat
(8) schalten soll, und daß der Fühler des Boilerthermostaten
(5) in dem Leitungsrohr für das Heizmedium zwischen dem Wärmetauscher (2) des Wärmeerzeugers und dem Dreiwegeventil
(6) angeordnet ist.
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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boilerthermostat (5), der den Wärmeerzeuger
(1) schaltet, und der Brauchwasserthermostat (8), der das Dreiwegeventil (6) bzw. gewünschtenfalls die Umwälzpumpe
(10) "bzw. gevninschtenfalls den Wärmeerzeuger (1) schaltet,
so eingestellt sind, daß bei einer Erwärmung des Durchlaufwärmetauschers für Brauchwasser der Boilerthermostat (5)
vor dem Brauchwasserthermostaten (8) abschaltet, wobei die Umwälzpumpe (10) nach dem Abschalten des Boilerthermostaten
und bis zum Abschalten des Brauchwasserthermostaten in Betrieb bleibt, und zwar im Sommerbetrieb oder kontinuierlich
im Winterbetrieb.
3. Steuermechanismus nach Anspruch 1 oder 2, mit einer einzigen Zapfstelle für Brauchwasser, dadurch gekennzeichnet, daß die Mindestzapfgeschwindigkeit, bei
der der Brauchwasserthermostat (8) schalten soll, etwa 0,3 l/min beträgt.
4. Steuermechanismus nach Anspruch 1 oder 2, mit mehreren Zapfstellen für Brauchwasser, dadurch gekennzeichnet, daß die Mindestzapfgeschwindigkeit, bei
der der Brauchwasserthermostat (8) schalten soll, etwa 1,25 l/min beträgt.
5. Steuermechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Brauchwasser-
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thermostat (8) bei einer Mindesttemperatur des Brauchwassers von etwa 55° C einschaltet und bei einer Höchsttemperatur von
etwa 65° G abschaltet.
6. Steuermechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Boilerthermostat (5) den
Wärmeerzeuger (1) bei einer Temperatur des Heizmediums von etwa 90° C abschältet.
7. Steuermechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler des Boilerthermostaten
(5) hinter und möglichst nahe dem Wärmetauscher (2) des Wärmeerzeugers (1) angeordnet ist.
8. Steuermechanismus nach Anspruch 1, bei dem der Durchlaufwärmetauscher
für Brauchwasser eine werideiförmige innere Rohrleitung und eine mit dieser verbundene und konzentrisch
dazu angeordnete äußere wendeiförmige Rohrleitung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (11)
des Brauchwassertherrnostaten (8) in dem übergang zwischen
dem inneren und dem äußeren Rohrleitungsabschnitt (12,13) angeordnet ist.
9. Steuermechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Boilerthermostat
(5) unipolar ist.
- 2ü - .
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Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
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| DE2301832B2 DE2301832B2 (de) | 1978-08-17 |
| DE2301832C3 DE2301832C3 (de) | 1979-04-19 |
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ID=19815199
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- 1973-01-15 GB GB194373A patent/GB1387571A/en not_active Expired
- 1973-01-17 CH CH65073A patent/CH562431A5/xx not_active IP Right Cessation
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- 1973-01-22 FR FR7302144A patent/FR2168595B1/fr not_active Expired
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| FR2168595A1 (de) | 1973-08-31 |
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