AT402215B - Vorrichtung zur überführung eines offenen hydraulischen systems in ein teilweise geschlossenes system - Google Patents

Description

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 geschlossenes Gefäss gepumpt und über eine Ablaufleitung abgeführt, Insbesondere In den offenen Behälter rückgeführt, wird, in ein teilweise geschlossenes System. 



   Ein derartiges hydraulisches System ist insbesondere bei mittels Solarenergie beheizten Schwimmbekken bekannt. Bel einem solchen System wird das Wasser aus dem Schwimmbecken mittels einer Pumpe über eine Zulauf- bzw. Vorlaufleitung in einen erheblich über dem Wasserniveau des Schwimmbeckens liegenden,   z. B.   dachmontierten Solarkollektor in Form einer sogenannten Solarmatte hochgepumpt und über eine   Ablauf- bzw. Rücklaufleitung In   das Schwimmbecken rückgeführt. Ohne eine entsprechende Vorkehrung würde bel einem solchen offenen System   beim Füllen   der   Rücklaufleitung   ein Wasserzug entstehen, der zu einem Unterdruck in den Schläuchen der Solarmatte führt, wodurch diese teilweise entleert und damit zusammengedrückt würden. 



   Diesem Umstand wird zur Zeit damit begegnet, dass in der Rücklaufleitung eine Drossel eingebaut wird. 



  Nachteilig ist hiebei allerdings, dass die Pumpe kontinuierlich gegen die Drossel arbeiten muss und dadurch einen grösseren Energieverbrauch hat. 



   Aufgabe der Erfindung ist, diesen Nachteil zu beheben. 



   Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vor, welche erfindungsgemäss gekennzeichnet ist durch eine Pumpe mit zwei gemeinsam an- bzw. abgetnebenen Pumpenteilen, von denen der erste In den Zulauf und der zweite in den Ablauf geschaltet ist, wobei die Fördermenge des im Ablauf befindlichen zweiten Pumpenteils kleiner dimensioniert ist als die des Im Zulauf befindlichen ersten Pumpenteils, und durch eine von der Ablaufleitung vor dem zweiten Pumpenteil abgehende und nach diesem in die Ablaufleitung mündende Bypassleitung mit einem   Überströmventil.   



   Durch die erfindungsgemässe Anordnung entsteht in dem dem geschlossenen Gefäss,   z. B.   der Solarmatte, nachgelagerte System ein durch das Überströmventil in der Bypassleitung geregelter Überdruck, der In den Ablauf eingespeist wird, sodass letzterer auch den Zulauf antreibt, worauf von der Pumpe   leistungsmä-   ssig nur der hydraulische Widerstand inklusive Verluste zu überwinden ist. Der gesamte Kreislauf zwischen Pumpe und Gefäss steht somit kontinuierlich unter einem Überdruck und ist als geschlossenes System anzusehen. 



   In der bevorzugten Ausführungsform ist die Pumpe eine Zweistrom-Zahnradpumpe. 



   Nachstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 schematisch ein die erfindungsgemässe Vorrichtung enthaltendes System zur Beheizung eines Schwimmbeckens mittels Solarenergie und Fig. 2 die Pumpe des Systems der Fig. 1 in grösserem Massstab. 



   Den wesentlichen Teil der erfindungsgemässen Vorrichtung bildet eine von einem Antriebsmotor 1 angetriebene Pumpe 2, im dargestellten Fall eine Zahnradpumpe, mit zwei gemeinsam an-bzw. abgetriebenen Pumpenteilen, nämlich einem   Zulauf-bzw. Vorlaufpumpenteit   2a und einem   Ablauf. bzw. Rücklauf-   pumpenteil   2b,   wobei die Fördermenge des Rücklaufpumpenteils 2b kleiner dimensioniert ist als die des Vorlaufpumpenteils 2a. 



   Von dem Vorlaufpumpenteil 2a wird das Wasser aus einem Schwimmbecken 3 über ein Ansaugfilter 4 mit Rücklaufsperre durch eine Ansaugleitung 5 angesaugt und über eine Zulauf- bzw. Vorlaufleitung 6 in einen über dem Niveau des Wasserspiegels,   z. B.   auf einem Dach, montierten Solarkollektor in Form einer sogenannten Solarmatte 7 hochgepumpt. Aus dieser mit einem Entlüfter 8 versehenen Solarmatte 7 gelangt das erwärmte Wasser über eine   Ablauf- bzw. Rücklaufleitung   9, in die der Rücklaufpumpenteil 2b der Zahnradpumpe 2 geschaltet Ist, zurück in das Schwimmbecken 3.

   Dadurch, dass die Fördermenge des Rücklaufpumpenteils 2b kleiner dimensioniert ist als die des   Vorlaufpumpenteils 2a,   entsteht in der Rücklaufleitung 9 ein Überdruck, der durch ein in einer den Rücklaufpumpenteil 2b überbrückenden Bypassleitung 10 angeordnetes Überströmventil 11 auf einem konstanten Wert,   z. B.   1 bar Überdruck, gehalten wird. 



   Dieser Überdruck wirkt auf den Rücklaufpumpenteil 2b und damit auch auf den Vorlaufpumpenteil 2a, sodass der Energieverbrauch der Zahnradpumpe 2 gesenkt und im wesentlichen nur auf das zur Überwindung des hydraulischen Widerstandes inklusive Verluste erforderliche Mass beschränkt ist. Der gesamte Kreislauf zwischen Pumpe 2 und Solarmatte 7 bildet ein geschlossenes druckführendes System, sodass die Gummischläuche der Solarmatte 7 stets mit vollem Querschnitt zur Energieaufnahme bereitstehen. 



   Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann überall dort Anwendung finden, wo es darum geht, eine drucklose Flüssigkeit kontinuierlich in einen geschlossenen Behandlungsraum unter Druck einzubringen und nach erfolgter Behandlung kontinuierlich wieder daraus zu entfernen. Solche Prozesse kommen In der Verfahrenstechnik sehr häufig vor
Als Beispiel hiefür sei das Rückkühlen eines eine Temperatur von über   100. C   aufweisenden Mediums in einem   Prozessbehälter mittels   eines   Kühlregister   und Kühlwasser als Wärmeträger genannt. Würde das 

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 Kühlwasser drucklos In das   Kühlregister eintreten,   so würde es an den   heissen   Registerwänden verdampfen.

   Es würden sich an den Wärmetauscherflächen Dampfblasen bilden, die kurz darauf wieder zusammenbrächen. Die daraus resultierenden   Stossbelastungen   würden Erosionen an den Wärmetauscherwänden verursachen und könnten letztlich zur Zerstörung des Registers führen. Es ist daher notwendig, den Druck des Wärmeträgers über dem bei der höchsten Wandtemperatur auftretenden Dampfdruck zu halten, was derzeit in der Regel durch dem   Kühlregister   nachgeschaltete   Drosselscheiben   oder Drosselventile geschieht, gegen die die Pumpe arbeiten muss. 



   Durch den Einsatz der erfindungsgemässen Vorrichtung kann in all diesen Fällen die für den Druckaufbau notwendige Energie deutlich gesenkt werden. 



   Wenn auch die erfindungsgemäss verwendete Pumpe in der beschriebenen Anwendung der Erfindung auf ein System zur Beheizung eines Schwimmbeckens mittels Solarenergie bevorzugt eine Zahnradpumpe ist, kann im Rahmen der Erfindung auch jede andere Pumpenbauart zum Einsatz kommen, deren Prinzip umkehrbar ist. Als Beispiele hiefür seien Kolbenpumpen, Membranpumpen, Verdrängerpumpen,   Flügeizel-   lenpumpen, Kombinationen einer Kreiselpumpe mit einer Turbine und Kombinationen einer Wasserringpumpe mit einer Turbine genannt. 



   Die Auswahl der in einem gegebenen Fall zu verwendenden Pumpenbauart erfolgt nach den jeweiligen   Betriebsbedingungen,   wie z. B. Druck, Temperatur und Förderstrom, sowie dem zu erzielenden Wirkungsgrad. 



  

Claims (2)

1. Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Überführung eines offenen hydraulischen Systems, bei welchem, insbesondere aus einem offenen Flüssigkeitsbehälter, wie einem Schwimmbecken, Flüssigkeit über eine Zulaufleitung In ein geschlossenes Gefäss, insbesondere eine höher gelegene Solarmatte, gepumpt und über eine Ablaufleitung abgeführt, Insbesondere in den offenen Behälter rückgeführt, wird, in ein teilweise geschlossenes System, gekennzeichnet durch eine Pumpe (2) mit zwei gemeinsam an-bzw. abgetrie- benen Pumpenteilen (2a, 2b), von denen der erste (2a) in den Zulauf (5, 6) und der zweite in den Ablauf (9) geschaltet ist, wobei die Fördermenge des im Ablauf (9) befindlichen zweiten Pumpenteils (2b) kleiner dimensioniert ist als die des im Zulauf (5, 6) befindlichen ersten Pumpenteils (2a), und durch eine von der Ablaufleitung (9) vor dem zweiten Pumpenteil (2b) abgehende und nach diesem in die Ablaufleitung (9) mündende Bypassleitung (10) mit einem Überströmventil (11).
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (2) eine Zweistrom-Zahnrad- pumpe ist.