CH201221A - Einrichtung zur Regelung der Heizwasservorlauftemperatur bei kombinierten Heizungs- und Warmwasserbereitungsanlagen mit Rücklaufbeimischung. - Google Patents

Description

  Einrichtung zur Regelung der     Reizwasservorlauftemperatur    bei kombinierten       Heizungs-    und     Warmwasserbereitungsanlagen    mit     Rücklaufbeimischung.       Die vorliegende Erfindung bezieht sich  auf eine     Einrichtung    zur Regelung der Heiz  wasservorlauftemperatur bei     kombinierten          Heizungs-    und     Warmwasserbereitungsanlagen     mit     Rücklauf        beimischung    und einem .durch  eine     Regulierklappe        gesteuerten    Vorlauf,

    sowie einer     Aussenfühlervorrichtung    zur Be  einflussung der Regelung.  



  Bei     kombinierten        Heizungs-    und     Warm-          wasserbereitungsanlagen,    das heisst Anlagen,  bei welchen die Heizkörper, sowie     Idas        Ver-          brauchswasser    von     einem        und    demselben  Kessel     aus    beheizt werden, ist eine     sogenanute          Rücklaufbeimischung        notwendig    zur     Rebga-          lierung    der     Heizungsvorlauftemperatur.     



       Zn    der Zeichnung zeigt:       Fäg.    1 eine schematische     Darstellung        einer     solchen Anlage     .mit        Rücklaufbeimis-chnmg.     Hierin     ist   <I>a</I> der Heizkessel,<I>b</I> der Heizungs  vorlauf, c der     IIeizungsrüeklauf,    d ein     Ver-          hindungsrohr        zwischen        Heizungsvorlauf    und       Heizungsrücklauf,    e eine im     11eizun@gevorlauf       liegende     Regulierklappe,

      f der     Boilervorlauf     und g der     Boilerrücklauf.     



  Für .die Hochhaltung der Warmwasser  temperatur des Boilers muss     die    Kesselwasser  temperatur mindestens auf<B>60-70'</B> konstant  gehalten     wenden.        Diese        Heizwassertempera-          tur    ist natürlich für die     Heizung    in ,den       Übergangszeiten    zu hoch.

       Hierfür        kann    nun  der Heizungsvorlauf mittels der Klappe e ge  drosselt werden, so     @dass    nur ein     verhältnis-          mässig    kleiner     Rohrquersehnitt    frei     bleibt.     Das noch vom Kessel durch die Klappe in  .den Heizungsvorlauf fliessende heisse Wasser       miseht    sich mit einem Teil des     Rücklauf-          wassers,        welches    durch das     Zwischenstück    d       mitgerissen        wird,

      zu einer tieferen     VorlaurF-          temperatur.    Je     nach    ,der     Stellung    der  Klappe e kann hierbei jede beliebige Vor  lauftemperatur erzielt werden.  



  Um nun die Klappe e nicht von     Hand     bedienen zu müssen, ist schon versucht wor  den, dieselbe in     Abhängigkeit    von der       Aussentemperatur    zu     steuern.    Die bis heute      bekannten     Reguliervorri.cl.t.un.geil        besitzen     einen Aussenfühler, sowie einen Innenfühler,  welche beiden Fühler     mittelst    einer elek  trischen Apparatur derart auf die Klappe e       einwirken,    dass sich die     Vorlauftemperatur     der Heizung nach der Aussentemperatur ein  stellt. Der Aussenfühler ist     irgendwo    im  Freien, z.

   B. an einer Hausmauer, befestigt,  der Innenfühler im Vorlauf bin genügend  grossem Abstand von der     Klappe    e, wo     sich     die Mischung des     Riieklaufwassers    mit dem       Kesselwasser        bereits    vollzogen hat.

   Diese  Reguliersysteme haben jedoch den     Nachteil,          da.ss    die Vorlauftemperatur nicht konstant  bleibt, sondern     ununterbrochen    steigt     und     sinkt.     Dies    rührt daher, dass die vom  Aussenfühler     verursachte        Bewegung    der  Klappe e durch .den Fühler .im Vorlauf b  abgebremst werden muss, sobald die Vorlauf  temperatur die der     Aussentemperatur    entspre  ehende Hölle erreicht hat.

   Da nun aber der  Fühler im Vorlauf b in einer     gewissen    Ent  fernung von :der Klappe e     angebracht    wer  den muss, das heisst da, wo die     Misellung    des  Rücklaufes     des        Kesselwassers    sich bereits  vollzogen hat,     tritt    die Rückführung     bezw.     das Abbremsen der Klappe     e    durch den Füh  ler im Vorlauf b mit Verspätung ein.

   Die  Klappe e. ist also schon zu weit offen, wenn  sie vom Innenfühler abgebremst wird, so     da.ss     die Temperatur im Vorlauf noch höher steigt,  als     .dies    nach der     Aussentemperatur    nötig  wäre.     Diese        Überschreitung    der Temperatur  bewirkt eine     Rü        kbewegung    .der     Klappe    e  durch den Innenfühler, so -dass die     Tempe-          ratur    im Vorlauf wieder zu sinken beginnt.

    In diesem Falle tritt nun der     umgekehrte     Fall ein, indem der Temperaturabfall im       'Vorlauf    b sich erst mit Verspätung bemerk  bar macht, was ein zu starkes Schliessen der  Klappe verursacht, so dass die Temperatur  im Vorlauf unter das     gewünschte    Mass sinkt.  Das     gleiche    Spiel beginnt nun     w=ieder        voll     neuem, das heisst die     Klappe        pendelt    unauf  hörlich, was natürlich     einen    ausgeglichenen       Heizuno@sbetrieb    und     eine        gute    Zirkulation  fast verunmöglicht.  



  Ein weiterer     Nachteil        .dieser        Einrichtung       sind die verhältnismässig     teuren    und kompli  zierten elektrischen     Apparate.     



  Die     genannten    Nachteile werden nun bei  der Einrichtung zur     Regelung    der     Heiz-          wa.sservorlauftemperatur    gemäss der Erfin  dung     dadurch    behoben, dass die Regulier  klappe mittels eines Elektromotors     verstellt     werden     kann,    wobei er zugleich mittels einer       Kurvenscheibe.    zwei     I'msteuerkontakte        be-          tätigt,        welche    mit einem dritten,

   unmittelbar  durch das     Dehnungselement    der     Aussen-          fühlervorriclltung        betätigten    Kontakt derart       zusammenwirken,    dass durch die nur durch  die     Ausseiltemperiitur    ausgelöste     Bewegung     der     Regulierklappe    der die Regulierklappe       antreibende        Motor    unabhängig von der     Vor-          la        iftemperatur    selbsttätig wieder stillgesetzt  wird.  



  Dank dieser Ausbildung wird die Vor  lauftemperatur in direkter     Abhängigkeit    von  der     Aussentempera        ur,    also ohne     Verwendung     eines     Innenfühler:,,    geregelt. Ein Pendeln  kann hierbei nicht eintreten, da die Regulier  klappe sich durch ihre     eigene    Bewegung       ganz        unabhängig    von der     Vorlauftemperatur          a,bbreinst.     



  Ein     Ausführungsbeispiel    des     Erfindungs-          gegeilstandes    nebst einer     Teilvariante    ist in  der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt:       Fi.g.    2     eineil        sehematisehen    Aufriss und       Fig.    3 eine schematische Draufsicht der  selben;       Fig.    -1 zeigt     ein    Temperaturdiagramm:       Fig.    5 zeigt; eine     Variante    der Aussen  fühlervorrichtung in     schematischer        Darstel-          lung.     



  In     Fig.    3 ist R, .das Vorlaufrohr einer       kombinierten        Ileizungs-    und     Warmwa:aser-          bereitungsanlage,    in welchem die Regulier  klappe 1     (eingangs    mit e bezeichnet) ein  gebaut ist. Die Achse 2 dieser Klappe wird  durch ein     Vbensetzungs-Za=hnradvorgelege          3.-3'    vom Motor     1M    aus angetrieben.

   Von  der     Achse    2 aus wird über ein     Zahmrad-          vorgelege        4-4'    eine Scheibe 5     angetrieben,          a.iif        welcher    eine Kurvenscheibe 6     befestigt     ist. Am Umfang der     Ku:rvenseheibe    6 liegt  eine     Tastschraube    8 an, welche am     äussern         Ende     :de=s    einen Armes eines     zweiarmigen          Tasthebels    9     befestigt    ist.

   Am andern     Arm     des     Tasthebels    9 greift     eine        Spannfeder    7  an, welche bestrebt .ist, die     Tastsehraube    8  gegen den Umfang :der     Kurvens,aheibe    6 zu       :drücken.    Am obern Arm     ,des        Fühlerhebels    9       ,greift    ein Lenker 10 an,     dessen        anderes    Ende  am Ende eines     Kontaktaxmes    11     angelenkt     ist, welcher     versehwenkbar    auf einem Zapfen  15 sitzt.

   Dieser     Kontaktarm    trägt auf seiner  Nabe zwei Kontaktfedern 12<I>1,</I> 12<I>r,</I> und       neben    :dem Kontaktarm 11 ist eine     dritte     Kontaktfeder 12 m     verschwenkbar    auf den  Zapfen 15 aufgesetzt, welche mitten zwischen  die beiden     Kontaktfedern    12 1 und 12 r ragt.

    Die Kontaktfeder 12 m ist an :der Nabe eins  auf     dem.    Zapfen 115     .gelagerten        Stellarmes        14     befestigt, welcher einen     Längsschlitz    hat, in  welchen der     Mitnehmerstift        eines        daneben          anlf    dem Zapfen 15 gelagerten     Armes    1,3 hin  einragt. Dieser hat am Ende eine     Einstell-          mutter    13 a, an welcher die     Antriebsstange     des     Dehnungselementes    1,6 des.

   Aussenfühlers  18 angreift, welcher mit     ersterem    durch ein       Kapillarrohr    17 verbunden ist. Die Kontakte  12 1, 12     7n    und 12<I>r</I>     steuern    :den     Stromkreis     des Motors M so,     dass    letzterer in der einen       oder    der andern Richtung .läuft.

      Die     Wirkungsweise    der     beschriebenen     Einrichtung     ,ist    folgende:    Ändert sich bei im Betrieb     b.efindlieher     Anlage die     Aussentemperatur,    so     ändert    sich  auch das     Flüesigkeits-    oder Gasvolumen im  Aussenfühler 16.

   Beim :Steigen der Aussen  temperatur zum Beispiel dehnt sich das Ele  ment 1-6 aus und überträgt diese Dehnungs  bewegung auf den     Arm    13     bezw.        Stellarm    14       und    Kontakt 12     ,na.    Dieser     versehwenkt    sich  nach links und     schliesst,den    Motorstromkreis  bei     Berührung    des Kontaktes 121. Der Motor  läuft an und bewirkt eine Drehbewegung :der  <I>Klappe 1</I> in schliessendem Sinne.

   Durch :die       Drehbewegung    der Klappe dreht     sich    die  Kurvenscheibe 6 im Sinne des Uhrzeigers,  die     Tastschraube    8     bezw.    der Kontakthebel  11 wird :durch die     Radiusvexgrösserung    der  Kurvenscheibe     nach    rechts bewegt, bis die    nach links sieh     verschwenkende    Kontaktfeder  12     l    sieh vom Kontakt 12     m    löst.

   Dadurch  wird der Motorstromkreis unterbrochen, und  die Klappe 1 kommt zum     iStillstaud.    Ein  Verstellen der Klappe 1     tritt    erst dann wie  der ein, wenn ,die     Aussentemperatur    sich     wie-          .der        geändert    hat.  



  Die Kurve der     Kurvenscheibe    6 ist natür  lich so zu gestalten,     dass    nach jedem Ab  bremsen der Klappe 1 :die Vorlauftemperatur  genau diejenige Höhe :erreicht,     welche    ent  sprechend der     Aussentemperatur    zur     richtigen          Beheizuug    der Wohnräume     nötig    ist.

   Im       Diagramm        (Fig.4)        ist    die Vorlauftemperatur  kurve     in    Abhängigkeit von der     Aussentempe-          raturkurvedargestellt.    Die Kurvenscheibe ist  also so zu dimensionieren, dass die     Vorlauf-          temperatur        genau        der    Kurve A     (Fig.    4) folgt.

    Sollte aus     irgendeinem.    Grunde     diese    Kurve  für ein     gegebenes        Objekt    nicht     richtig        sein,     so kann eine     Parallelverschiebung        (gestrichelte     Kurve     B    oder     BI)        :

  erreicht    werden durch       Drehen    der     Tastsehraube    8 nach     links    oder       rechts.    Des     weiteren        können    durch     Verstellen     der     Einstellvorrichtung    13 a     verschiedene    an  dere     Kurven,    C oder     Cl,    E oder     E,   <I>D</I> oder     D,     erreicht werden.

   Es     äst        also    möglich, durch       Verstellung    der     Tastschraube    8 oder     Ver-          stellen    :des Armes<B>13</B> die Vorlauftemperatur  jedem     Heizungsbedarf        individuell    anzu  passen.  



  Als     Aussenfühlervorrichtung    könnte an  statt     eines        Flüssigkeitsfühlers        auch    ein Ther  mostat     vorgesehen    sein,     wie    in     Fig.5    dar  gestellt.

   Als     Dehnunb        element    dient hierbei       eine        Bimetallspirale    119, öderen Kontaktorgan  einen     Regulierwiderstand    20     bestreicht,    wo  durch eine     Spannungsänderung    im     'Strom-          kreis    der     Drehspule    2.1     hervorgerufen        wird,     welche mit der mittleren     Kontaktfeder    12 m  verbunden ist.

   Hierdurch wird eine     Dreh-          bewegung    der Drehspule ähnlich     wie    bei  einem Voltmeter und eine     Versühwenkuug     der Kontaktfeder 12m     bewirkt.    Im     übrigen          ist        die    Anordnung und     Wirkungsweise    der       Einrichtung    :genau .gleich wie oben     be-          schrieben.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Regelung der He:iz- wasservorlauftemperatur bei kombinierten Heizungs- und -#Varmwasserbereitungsanlagen mit Rücklaufbeimi.schung und einem durch eine Regulierklappe gesteuerten Vorlauf, sowie einer Aussenfühlervorrichtung zur Be einflussung der Regelung, dadurch gekenn zeichnet, dass die Regulierklappe.

   mittels eines Elektromotors verstellt werden kann, wobei er zugleich mittels einer Kurven scheibe zwei Umsteuerkontakte betätigt, wel che mit einem dritten, unmittelbar durch das Dehnungselement der Aussenfühlervorreh- tung betätigten Kontakt derart zusammen wirk-en, dass durch die nur durch hie Aussen temperaturausgelöste Bewegung der R.egu- lierklappe der die Regulierklappe antreibende ,

   Motor unabhängig von der Vorlauftempera tur selbsttätig wieder stillgesetzt wird. UN TERANSPRtrCHE 1. Einrichtung gemäss Patentansprtaeh, da durch gekennzeichnet, dass die von der Achse der Regulierklappe über ein Vber- setzunbsvorgelege angetriebene Kurven scheibe eine Tast.schraube betätigt, die verstellbar an einem mit einer Rückführ- feder zusammenwirkenden Tasthebel an geordnet ist,

   welcher mittels eines Lenkers einen verschwenkbar auf einem Zapfen elagerten Kontakthebel betätigt, der die g o als Federn ausgebildeten beeiden Umsteuer kontakte trägt.

   2. Eirvriclltung gemäss Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da.ss auf dem Zapfen des Kontakthebels ein Steharm belagert ist, welcher den ebenfalls als Feder ausgebildeten dritten Kontakt trägt, wobei neben dem Stellarm auf dem Zapfen ein durch das Dehnungs- eleinent der Aussenfühlervorriehtung be einflusster Arm gelagert ist,

   welcher mit dem Stellarm durch einen 'litnehmer und mit dem Antriebsorgan des Dehnungs- elementes durch ein verstellbares Zwischen glied verbunden ist, derart, dass das Zu sammenwirken der Kontaktfedern ausser durch die Verstellung der Ta.stschrav:be auch durch die Verstellung des Zwisehen- bliedes beeinflusst werden kann. 3.

   Einrichtung gemäss Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenfühlervorrichtung aus einem Thermostat besteht, dessen als Bimetall spirale ausgebildetes Dehnungselement mittels eines Regulierwiderstandes eine Drehspule beeinflusst, an welcher eine dritte Kontaktfeder angebracht ist, welche mit den beiden andern Kontaktfedern zu sammenwirkt.