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Zentralheizungsanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentralheizungsanlage, die mit einem Heizungskessel und einem über ein Regelventil daran angeschlossenen Radiatoren- oder Wärmeaustauscherkreislauf ausgestattet ist.
Um zu verhüten, dass die Rauchgase gegen die Kesselwand kondensieren, wobei, wie bekannt, sich die die Kesselwand angreifende Schwefelsäure bildet, ist es erforderlich, während der Erwärmung des Kessels die Verbindung des Radiatorenkreislaufs mit ersterem abzusperren, so dass keine stetige Zuführung kalten Wassers nach dem Kessel stattfinden kann und dieser möglichst schnell auf die erwünschte Temperatur erwärmt wird. Zu diesem Zweck kann man in die Kesselabfuhrleitung ein Regelventil aufnehmen, das z.B. mittels einer von einem Thermostat gesteuerten Servovorrichtung eingestellt wird.
Auch ist dieses Regelventil wohl als ein gleichfalls von einem Servomotor anzutreibendes Dreiwegsventil ausgebildet, das während der Erwärmung des Kessels den Radiatorenkreislauf kurzschliesst und in Abhängigkeit der Einstellung des Zimmerthermostats den Durchfluss nach den Radiatoren reguliert, wobei ein zusätzlicher Kesselminimalthermostat die Einschaltung der Umlaufpumpe verhindert, solange der Kessel nicht eine bestimmte Mindesttemperatur aufweist und die Zuführung kalten Wassers Kondensation herbeiführen würde.
In diesen bekannten Vorrichtungen werden Ventile verwendet, die in irgendwelcher Weise mechanisch angetrieben werden sollen, so dass immer ein Bedienungsglied erforderlich ist, das eine bestimmte Einstelleistung aufweist und dessen Bewegung über ein Triebwerk auf das Ventil übertragen werden soll. Derartige Einstellvorrichtungen sind nicht billig, da sie eine bestimmte Kraftreserve aufweisen sollen, damit auch dann, wenn das Ventil sich nach Verlauf der Zeit weniger leicht bewegt, eine positive Einstellung gewährleistet sei. Weiter sind diese bekannten Regelvorrichtungen mit dem Mangel belastet, dass immer mindestens ein Ende der Ventilspindel in abdichtender Weise durch das Ventilgehäuse nach aussen geführt sein soll, um die Verstellung des Ventils zu ermöglichen.
Da in Zentralheizungen meistens ein bestimmter Druck herrscht, soll die Abdichtung dieses Spindelendes hohe Anforderungen erfüllen; die Abdichtung darf jedoch die leichte Drehung der Spindel nicht verhindern. Diese Regelventile bedürfen denn auch einer verhältnismässig bedeutenden Wartung und sind eine Quelle von Störungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen. Erfindungsgemäss ist die Zentralheizung dadurch gekennzeichnet, dass das Regelventil als im oberen Teil des Kessels angeordneter und den Durchfluss zum Radiatorenkreislauf steuernder, selbsttätiger Einbauthermostat ausgebildet ist. Vorzugsweise ist der Thermostat druckunempfindlich, z.B. mit Wachs gefüllt.
Der Thermostat kann dabei auch den Durchlass einer zwischen der Zuführungs- und Rückleitung vorgesehenen Nebenleitung steuern und zwar derart, dass bei geschlossenem Thermostat diese Nebenleitung ganz geöffnet ist.
Selbsttätige Einbauthermostate können zu niedrigen Preisen im Handel bezogen werden und arbeiten sehr zuverlässig. Sie können leicht in eine Leitung oder einen Anschluss eingebaut werden; insbesondere druckunempfindliche Thermostate mit Wachsfüllung weisen einen kleinen Durchmesser auf und beschränken die Wasserströmung nur wenig, während sie in einem kleinen Temperaturb--reich sehr genau reagieren und eine grosse Einstellkraft ausüben können.
Solange der Thermostat nicht geöffnet ist, kann an dem oberen Ende des Kessels kein Wasser herausfliessen, so dass auch kein kaltes Wasser in den Kessel hineinflies- sen kann und der Kessel rasch auf die erwünschte Temperatur erwärmt wird. Erst wenn die Kesselwassertemperatur so hoch ist, dass die Zuführung kalten Rückflusses stattfinden kann, ohne dass dadurch Kondensation eintritt, wird der Thermostat den Durchlass freigeben. Wenn zuviel kaltes Wasser zufliesst, wird die Wassertemperatur in dem oberen Teil des Kessels fallen, so dass der Thermostat in die geschlossene Stellung gelangt, bis die erwünschte Temperatur wieder erreicht ist.
Die Erfindung schafft also nicht nur eine Lösung für das Kondensationsproblem, sondern ergibt ausserdem eine Regulierung, welche sogar noch besser als die komplizierteren herkömmlichen Regelverfahren ist.
Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in der Zeichnung in skizzenhafter Darstellung gezeigt.
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Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Zentralheizungsanlage, wobei der Thermostat ausschliesslich den Durchfluss des aus dem Kessel heraustretenden Wassers nach der Warmwasserzuführungsleitung steuert, während Fig.2 eine Ausführungsform zeigt, bei welcher der Thermostat auch die Strömung durch eine Nebenleitung steuert.
Fig.3 zeigt eine Seitenansicht des an dem oberen Kesselende anzuordnenden Gehäuses, in dem der Thermostat untergebracht wird.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch dieses Gehäuse nach der Linie IV-IV in Fig. 3.
Oben in dem Kessel 1 ist der Thermostat 2 angeordnet (der Thermostat ist nur schematisch dargestellt), der in Abhängigkeit von der Temperatur des Kesselwassers den Durchfluss des warmen Wassers nach der Warmwas- serzuführungsleitung 3 steuert. Der kalte Rückfluss wird über die Rückführleitung 4 in den Kessel geführt und mischt sich dort mit dem warmen Kesselwasser. Eine mit einer vorzugsweise einstellbaren Drosselöffnung 6 versehene Nebenleitung 5 verbindet die Zuführungsleitung 3 mit der Rückführleitung 4.
Die Umlaufpumpe 7 kann das warme Wasser durch die Radiatoren 8, 8' hindurch pumpen, aus denen es über die Leitung 9 und die Rückführleitung 4 in den Kessel zurückfliesst.
Solange die Umlaufpumpe 7 arbeitet und der Thermostat 2 in der geschlossenen Stellung ist, läuft das Wasser durch die Radiatoren und die Nebenleitung 5 um. Wenn der Thermostat 2 sich öffnet, kann der Rückfluss über die Rückführleitung 4 in den Kessel einströmen, und warmes Wasser kann über die Zuführungsleitung 3 den Kessel verlassen. Fliesst jedoch so viel Wasser niedriger Temperatur zu, dass die Temperatur des Kesselwassers bis unter den Wert fällt, bei dem die Gefahr von Kondensation eintritt, so bewegt sich der Thermostat 2 in die geschlossene Stellung, wodurch auch kein Rückflusswasser zufliessen kann.
Selbstverständlich kann bei einfachen Zentralheizungsanlagen mit natürlichem Umlauf, bei welchen die Umlaufpumpe 7 fehlt, auch die Nebenleitung 5 in Fortfall kommen.
Fig.2 zeigt in skizzenhafter Darstellung, wie der Thermostat in einfacher Weise zur Steuerung des Durchlasses der Nebenleitung 5' verwendet werden kann. Der an der Abschlussplatte 10 befestigte Thermostat 2' des für Druck unempfindlichen Typs mit Wachsfüllung reguliert den Durchlass in der Leitung 3', wobei die sich in axialer Richtung bewegende Ventilscheibe 13 anfangs in der Ebene der schematisch dargestellten Federhalterung 16 liegt. Wenn das Ventil sich öffnet, bewegt sich der Zapfen 11 nach rechts und presst über die Ventilspindel 12 die Ventilscheibe 13 gegen den Sitz 14, wodurch die Nebenleitung 5' abgesperrt wird.
Eine zwischen der Federhalterung 16 und der Auflage 17 auf der Ventilspindel 12 vorgesehene Feder 15 sorgt dafür, dass das Ende der Ventilspindel in Berührung mit dem Zapfen 11 bleibt, so dass bei geschlossenem Thermostat die Ventilscheibe 13 vom Sitz 14 abgehoben ist. In, diesem Fall steht die Zuführleitung 3' mit der Nebenleitung 5' in Verbindung, so dass das Wasser durch die Radiatoren und die Nebenleitung umläuft. öffnet sich der Thermostat, so wird die Nebenleitung 5' abgesperrt, und das warme Wasser fliesst ausschliesslich durch die Radiatoren.
Die Fig.3 und 4 zeigen wie der Thermostat in konstruktiv einfacher Weise angeordnet werden kann und zwar derart, dass der Austausch und die Überwachung auch von ungeschultem Personal leicht durchgeführt werden können. Mit der Kesselwand 18 ist ein zylindrisches Gehäuse 19 verschweisst, das bei Zwischenschaltung der Packung 20 durch einen Deckel 21 abgeschlossen ist, der mittels der Schrauben 22 an seiner Stelle gehalten wird. Die der Leitung 3 in Fig. 1 entsprechende Warmwasserabführleitung 23 mündet in das Gehäuse 19.
Der Thermostat 24, welcher als handelsüblicher Typ mit Wachsfüllung ausgebildet ist, wird von der Feder 25, die an der Ventilscheibe 26 des Thermostats anliegt, mit seinem Flansch 27 gegen den inwärts gerichteten Flansch 28 des Gehäuses 19 gepresst. Zwischen dem Flansch 27 des Thermostats und dem Flansch 28 des Gehäuses befindet sich ein Packungsring 29.
Wenn das in dem oberen Teil des Kessels befindliche Wasser, mit welchem der Mantel des Thermostats 24 in Berührung ist, eine vorher bestimmte Temperatur erreicht, bewegt sich die Ventilscheibe 26 entgegen der Wirkung der Feder 25 nach rechts und öffnet dabei den Durchlass zwischen dem Kanal 31 und dem Inneren des Gehäuses 19, so dass warmes Wasser über die Abführlei- tung 23 abfliessen kann.
Zwecks Austausches des Thermostats ist es nur erforderlich, den üblichen in der Abführleitung vorgesehenen Hahn (nicht dargestellt) zu schliessen und einen kleinen Teil des Kesselwassers derart abzuzapfen, dass sich im Gehäuse 19 kein Wasser mehr befindet; darauf können durch Losschrauben der Schrauben 22 der Deckel 21 und die Packung 20 abgenommen werden, worauf nach Entfernung der Feder 25 der Thermostat 24 ohne weiteres herausgehoben werden kann.
Es ist klar, dass durch die erfindungsgemässe Mass- nahme das Regelventil einer einfachen Zentralheizungsanlage bedeutend vereinfacht und in regeltechnischem Sinne verbessert wird, wobei dieses ausserdem noch billiger sein kann. Der Zimmerthermostat braucht nur den Brenner einzuschalten, wobei eine einfache Ein/ Aus-Regelung Anwendung finden kann. Die Temperatur, bei welcher der Abfluss des Kesselwassers freigegeben wird, kann durch die Wahl des Thermostats in einfacher Weise bestimmt werden.
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Central heating system The invention relates to a central heating system which is equipped with a heating boiler and a radiator or heat exchanger circuit connected to it via a control valve.
In order to prevent the flue gases from condensing against the boiler wall, whereby, as is known, the sulfuric acid attacking the boiler wall is formed, it is necessary to shut off the connection between the radiator circuit and the former while the boiler is being heated, so that there is no continuous supply of cold water the boiler can take place and this is heated as quickly as possible to the desired temperature. For this purpose, a control valve can be included in the boiler discharge line, e.g. is set by means of a servo device controlled by a thermostat.
This control valve is also designed as a three-way valve that can also be driven by a servomotor, which short-circuits the radiator circuit while the boiler is being heated and, depending on the setting of the room thermostat, regulates the flow to the radiators, with an additional minimum boiler thermostat preventing the circulation pump from being switched on as long as The boiler does not have a certain minimum temperature and the supply of cold water would cause condensation.
In these known devices, valves are used which are to be driven mechanically in some way, so that an operating member is always required which has a certain setting power and whose movement is to be transmitted to the valve via an engine. Such adjustment devices are not cheap, since they should have a certain power reserve so that a positive setting is guaranteed even if the valve moves less easily after the passage of time. Furthermore, these known regulating devices are burdened with the deficiency that at least one end of the valve spindle should always be guided in a sealing manner through the valve housing to the outside in order to enable the valve to be adjusted.
Since there is usually a certain pressure in central heating systems, the sealing of this spindle end should meet high requirements; however, the seal must not prevent the spindle from rotating easily. These control valves require relatively significant maintenance and are a source of malfunctions.
The invention is based on the object of eliminating these disadvantages. According to the invention, the central heating is characterized in that the control valve is designed as an automatic built-in thermostat arranged in the upper part of the boiler and controlling the flow to the radiator circuit. Preferably the thermostat is pressure insensitive, e.g. filled with wax.
The thermostat can also control the passage of a secondary line provided between the supply and return lines in such a way that this secondary line is fully open when the thermostat is closed.
Automatic built-in thermostats can be obtained from retailers at low prices and work very reliably. They can easily be built into a pipe or connection; In particular, thermostats that are insensitive to pressure and filled with wax have a small diameter and only restrict the flow of water slightly, while they react very precisely in a small temperature range and can exert a large setting force.
As long as the thermostat is not open, no water can flow out of the upper end of the boiler, so that also no cold water can flow into the boiler and the boiler is quickly heated to the desired temperature. Only when the boiler water temperature is so high that cold reflux can be fed in without condensation occurring will the thermostat open the passage. If too much cold water flows in, the water temperature in the upper part of the kettle will drop so that the thermostat will come to the closed position until the desired temperature is reached again.
The invention thus not only provides a solution to the condensation problem, but also provides regulation which is even better than the more complicated conventional regulation methods.
An embodiment according to the invention is shown in the drawing in a sketchy representation.
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Fig. 1 shows an embodiment of a central heating system, the thermostat exclusively controlling the flow of the water emerging from the boiler to the hot water supply line, while Fig. 2 shows an embodiment in which the thermostat also controls the flow through a secondary line.
3 shows a side view of the housing to be arranged at the upper end of the boiler, in which the thermostat is accommodated.
FIG. 4 shows a cross section through this housing along the line IV-IV in FIG. 3.
At the top of the boiler 1 is the thermostat 2 (the thermostat is only shown schematically), which controls the flow of warm water to the warm water supply line 3 as a function of the temperature of the boiler water. The cold reflux is fed into the boiler via the return line 4, where it mixes with the warm boiler water. A secondary line 5 provided with a preferably adjustable throttle opening 6 connects the supply line 3 to the return line 4.
The circulation pump 7 can pump the warm water through the radiators 8, 8 ', from which it flows back into the boiler via the line 9 and the return line 4.
As long as the circulation pump 7 is working and the thermostat 2 is in the closed position, the water circulates through the radiators and the secondary line 5. When the thermostat 2 opens, the reflux can flow into the boiler via the return line 4, and warm water can leave the boiler via the supply line 3. However, if so much water at a lower temperature flows in that the temperature of the boiler water falls below the value at which the risk of condensation occurs, the thermostat 2 moves to the closed position, which means that no reflux water can flow in either.
Of course, in the case of simple central heating systems with natural circulation, in which the circulation pump 7 is missing, the secondary line 5 can also be omitted.
2 shows in a sketchy representation how the thermostat can be used in a simple manner to control the passage of the secondary line 5 '. The thermostat 2 'of the pressure-insensitive type with wax filling attached to the end plate 10 regulates the passage in the line 3', the valve disc 13 moving in the axial direction initially lying in the plane of the spring holder 16 shown schematically. When the valve opens, the pin 11 moves to the right and presses the valve disc 13 against the seat 14 via the valve spindle 12, whereby the secondary line 5 'is shut off.
A spring 15 provided between the spring holder 16 and the support 17 on the valve spindle 12 ensures that the end of the valve spindle remains in contact with the pin 11, so that the valve disc 13 is lifted from the seat 14 when the thermostat is closed. In this case, the supply line 3 'is connected to the secondary line 5', so that the water circulates through the radiators and the secondary line. if the thermostat opens, the secondary line 5 'is shut off and the warm water flows exclusively through the radiators.
3 and 4 show how the thermostat can be arranged in a structurally simple manner in such a way that the exchange and monitoring can easily be carried out even by untrained personnel. A cylindrical housing 19 is welded to the boiler wall 18 and, when the packing 20 is interposed, is closed off by a cover 21 which is held in place by means of the screws 22. The hot water discharge line 23 corresponding to the line 3 in FIG. 1 opens into the housing 19.
The thermostat 24, which is a commercially available type with a wax filling, is pressed with its flange 27 against the inwardly directed flange 28 of the housing 19 by the spring 25, which rests on the valve disc 26 of the thermostat. A packing ring 29 is located between the flange 27 of the thermostat and the flange 28 of the housing.
When the water in the upper part of the boiler, with which the jacket of the thermostat 24 is in contact, reaches a predetermined temperature, the valve disc 26 moves to the right against the action of the spring 25 and thereby opens the passage between the channel 31 and the interior of the housing 19, so that warm water can flow off via the discharge line 23.
For the purpose of exchanging the thermostat, it is only necessary to close the usual tap (not shown) provided in the discharge line and to draw off a small part of the boiler water in such a way that there is no more water in the housing 19; then, by unscrewing the screws 22, the cover 21 and the pack 20 can be removed, whereupon the thermostat 24 can be lifted out easily after removing the spring 25.
It is clear that the measure according to the invention significantly simplifies the control valve of a simple central heating system and improves it in terms of control technology, which can also be cheaper. The room thermostat only needs to switch on the burner, whereby a simple on / off control can be used. The temperature at which the outflow of the boiler water is released can easily be determined by selecting the thermostat.