CH687348A5

CH687348A5 - Degassing of the heating water of a Heizwasserkreislaufes.

Info

Publication number: CH687348A5
Application number: CH00733/93A
Authority: CH
Inventors: Anton Eder
Original assignee: Anton Eder
Priority date: 1992-03-25
Filing date: 1993-03-11
Publication date: 1996-11-15
Also published as: HU211815B; DE4308054A1; ITTO930184A1; ITTO930184A0; ATA60492A; SI9300147A; DE4308054C2; HUT66242A; IT1261279B; AT400191B; HU9300852D0

Description

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CH 687 348 A5 CH 687 348 A5

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Beschreibung description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Entgasungseinrichtung für das Heizwasser eines Heizwasserkreislaufes mit einem parallel zur Vor- bzw. Rücklaufleitung des Heizwasserkreislaufes geschalteten Entspannungsbehälter mit einer in seinem oberen Bereich angeschlossenen, mit einem Ventil bestückten Entlüftungsleitung und in den den Entspannungsbehälter mit dem Heizwasserkreislauf verbindenden Leitungen ebenfalls Ventile vorgesehen sind und die Einrichtung mindestens eine Pumpe und ein Rückschlagventil aufweist. The invention relates to a degassing device for the heating water of a heating water circuit with a relaxation tank connected in parallel with the supply or return line of the heating water circuit, with a vent line connected in its upper area and equipped with a valve, and also in the lines connecting the expansion tank with the heating water circuit are provided and the device has at least one pump and a check valve.

Entgasungseinrichtungen dieser Art sind bekannt. Sie werden bei Heizungsanlagen mit einem Expansionsvolumen von 1500 Liter und darüberhinaus eingesetzt. Bei dieser vorbekannten Einrichtung ist in der Leitung, die den Entgasungsbehälter mit einem Volumen von ca. 100 Liter oder mehr mit dem Heizwasserkreislauf verbindet und über welche das entgaste Wasser in den Heizwasserkreislauf zurückgeführt wird, eine Kreiselpumpe angeordnet und ein Rückschlagventil, sowie ein schaltbares Ventil. Während des programmgesteuerten Ablaufes wird, bevor in der Entlüftungsleitung das Ventil geöffnet wird, bei geöffnetem Ventil in der die Pumpe aufweisenden Rückführleitung mit dieser Pumpe im Entspannungsbehälter ein geringer Unterdruck erzeugt, durch welchen verhindert wird, dass nach dem Öffnen des Ventils in der Entlüftungsleitung über diese ein Teil des Heizungswassers entweichen kann. Die hier vorgesehene Kreiselpumpe hat nicht nur einen hohen Anschlusswelt, sie ist auch wegen ihres Aufbaues ein sehr teures Bauelement. Bei Heizungsanlagen der erwähnten Grössenord-nung ist es berechtigt, ein derart aufwendiges Bauelement, wie hier erforderlich, einzusetzen. Bei kleinen Heizungsanlagen, wie sie beispielsweise in Einfamilienhäusern u.dgl. vorhanden sind, ist ein Aufwand in diesem Umfang nicht tragbar, obgleich natürlich auch bei diesen Anlagen ebenso jene Probleme anstehen, welchen durch die Entgasung des Heizungswassers begegnet werden soll. Degassing devices of this type are known. They are used in heating systems with an expansion volume of 1500 liters and beyond. In this known device, a centrifugal pump and a non-return valve and a switchable valve are arranged in the line which connects the degassing tank with a volume of approximately 100 liters or more to the heating water circuit and via which the degassed water is returned to the heating water circuit. During the program-controlled sequence, before the valve in the ventilation line is opened, with the valve open in the return line having the pump, this pump creates a slight negative pressure in the expansion tank, which prevents the valve in the ventilation line from opening after opening the valve part of the heating water can escape. The centrifugal pump provided here not only has a high connection world, it is also a very expensive component due to its structure. In heating systems of the size mentioned, it is authorized to use such a complex component as required here. In small heating systems, such as those in single-family houses and the like. Expenditure on this scale is unacceptable, although of course there are also problems with these systems that are to be addressed by degassing the heating water.

Aus der GB-OS 2 209 594 ist ein Heizkreislauf bekannt mit einem Kessel, einer Umlaufpumpe und Radiatoren, an welchem eine Druckausgleichsleitung angeschlossen ist. Das Heizmedium, insbesondere das Heizwasser verändert ja in Abhängigkeit der Temperatur sein Volumen nicht unerheblich. Darüber hinaus sind Flüssigkeiten inkompressi-bel. Mit der hier beschriebenen und geoffenbarten Einrichtung soll der Druck des Heizmediums im eigentlichen Heizkreislauf stets auf demselben Mass gehalten werden, unabhängig von der jeweiligen Temperatur des Heizmediums. Dazu ist ein Aus-dehnungsgefäss mit einem Gaspolster an der Druckausgleichsleitung angeschlossen, welche zwischen dem Ausdehnungsgefäss und dem eigentlichen Heizkreislauf zwei parallele Leitungszweige aufweist, wobei im einen Leitungszweig eine Pumpe vorgesehen ist, die von einem Druckfühler im Heizkreislauf gesteuert wird, und eine Rückschlagklappe, im anderen Leitungszweig liegt ein Druckregelventil. Für die Entgasung des Heizmediums sind hier keine Massnahmen vorgesehen. Es ist zwar an der erwähnten Druckausgleichsleitung endseitig noch ein offener Behälter als Vorratsbehälter über ein nicht näher bezeichnetes Leitungsorgan angeschlossen, aber damit kann das Heizmedium nicht entgast werden. From GB-OS 2 209 594 a heating circuit is known with a boiler, a circulation pump and radiators, to which a pressure compensation line is connected. The heating medium, especially the heating water, changes its volume depending on the temperature. Liquids are also incompressible. With the device described and disclosed here, the pressure of the heating medium in the actual heating circuit should always be kept at the same level, regardless of the respective temperature of the heating medium. For this purpose, an expansion vessel with a gas cushion is connected to the pressure compensation line, which has two parallel line branches between the expansion vessel and the actual heating circuit, a pump being provided in one line branch, which is controlled by a pressure sensor in the heating circuit, and a non-return valve, in another line branch is a pressure control valve. No measures are provided here for degassing the heating medium. Although an open container is connected to the end of the pressure equalization line mentioned above as a storage container via a line element (not specified in any more detail), the heating medium cannot be degassed with it.

Die Einrichtung nach der US-PS 5 007 583 dient demselben Zweck wie die vorstehend erörterte Einrichtung nach der genannten GB-OS 2 209 594, wenngleich in einer anderen Schaltungsanordnung. Das Ausdehnungsgefäss ist hier über einen siphon-haltigen Verschluss mit der Atmosphäre verbunden. Erfahrungsgemäss verdunstet das in diesen siphon-haltigen Verschlüssen befindliche Wasser sehr rasch, so dass das Ausdehnungsgefäss mit der Atmosphäre direkt in Verbindung steht. Das aus dem eigentlichen Heizkreislauf in das Ausdehnungsgefäss gelangende Wasser wird zwar im ersten Augenblick entspannt, da es hier ja einem erheblich geringeren Druck ausgesetzt ist als im geschlossenen Kreislauf, in Folge der direkten Verbindung mit der Atmosphäre nimmt das hier befindliche Heizmedium aber sehr rasch wieder Sauerstoff aus der Luft auf. Aus diesem Grund rostet auch sehr rasch die Wandung des Ausgleichsbehälters in jenem Bereich, in dem der Wasserspiegel schwankt, so dass solche Ausdehnungsgefässe mit einem rostsicheren Innenmantel versehen werden müssen, beispielsweise aus Email. Diese vorbekannte Einrichtung eignet sich ohne Zweifel zur Konstanthaltung des Druckes im eigentlichen Heizkreislauf, als Entgasungseinrichtung für das Heizmedium ist sie allerdings aus den erwähnten Gründen unzureichend. The device according to US Pat. No. 5,007,583 serves the same purpose as the device discussed above according to GB-OS 2 209 594, albeit in a different circuit arrangement. The expansion tank is connected to the atmosphere via a siphon-containing closure. Experience has shown that the water in these siphon-containing closures evaporates very quickly, so that the expansion tank is in direct contact with the atmosphere. The water coming from the actual heating circuit into the expansion tank is released at first, since it is exposed to a considerably lower pressure than in a closed circuit, but as a result of the direct connection to the atmosphere, the heating medium located here takes oxygen very quickly from the air. For this reason, the wall of the expansion tank rusts very quickly in the area in which the water level fluctuates, so that such expansion vessels must be provided with a rust-proof inner jacket, for example made of enamel. This previously known device is undoubtedly suitable for keeping the pressure in the actual heating circuit constant, but it is inadequate as a degassing device for the heating medium for the reasons mentioned.

Von diesem Stand der Technik geht die Erfindung aus, die darauf abzielt, eine Entgasungseinrichtung der eingangs genannten Art weiterzuentwickeln, so dass sie mit geringerem Aufwand hergestellt und betrieben werden kann, ohne sie dadurch in ihrer Funktionstüchtigkeit zu beeinträchtigen, damit sie aufgrund des daraus resultierenden geringeren Investitionsaufwandes auch bei kleineren Heizanlagen eingesetzt werden kann. The invention is based on this prior art, which aims to further develop a degassing device of the type mentioned at the outset, so that it can be manufactured and operated with less effort, without impairing its functionality, so that it is less due to the resultant result Investment expenditure can also be used with smaller heating systems.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass die im oberen Bereich des Entspannungsbehälters angeschlossene Entlüftungsleitung in einen Leckagebehälter führt, der über eine weitere Leitung mit dem Heizwasserkreislauf verbunden ist und in dieser Leitung die Pumpe und das Rückschlagventil angeordnet sind und die Pumpe über das Füllstandsniveau im Leckagebehälter gesteuelt ist. The invention solves this problem in that the vent line connected in the upper region of the expansion tank leads into a leakage tank, which is connected to the heating water circuit via a further line and in which the pump and the check valve are arranged and the pump via the fill level in the leakage tank is controlled.

Um die Erfindung zu veranschaulichen, wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: To illustrate the invention, an embodiment is explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 ein Schaltschema; Fig. 1 is a circuit diagram;

Fig. 2 ein zum Teil aufgerissenes Detail. Fig. 2 is a partially broken detail.

In einer Heizungsanlage, bestehend aus mindestens einem Heizkessel und mindestens einem Heizwasserkreislauf mit Vorlauf- und Rücklaufleitung, einem oder mehreren Verbrauchern und einem Druckausgleichgefäss, die hier jedoch nicht dargestellt sind, ist eine Entgasungseinrichtung vorgesehen, wie sie Fig. 1 schematisch veranschaulicht. Ein Rohrstück 1 mit Anschlussverschraubun-gen 2 liegt in der Vorlauf- bzw. Rücklaufleitung 3 In a heating system consisting of at least one boiler and at least one heating water circuit with flow and return line, one or more consumers and a pressure compensation vessel, which are not shown here, however, a degassing device is provided, as illustrated schematically in FIG. 1. A pipe section 1 with screw connections 2 lies in the flow or return line 3

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des Heizwasserkreislaufes, der zum nicht dargestellten Heizkessel führt. An diesem Rohrstück 1, das in Richtung des Pfeiles 4 vom Heizwasser durchströmt wird, sind über Magnetventile 5 und 6 zwei Leitungen 7 und 8 angeschlossen, die zum Entspannungsbehälter 10 führen. the heating water circuit that leads to the boiler, not shown. On this pipe section 1, through which heating water flows in the direction of arrow 4, two lines 7 and 8 are connected via solenoid valves 5 and 6, which lead to the expansion tank 10.

Die Fig. 2 veranschaulicht im Detail den An-schluss der genannten Leitungen 7 und 8. Es ist aus dieser Darstellung erkennbar, dass die Mündungsabschnitte dieser Leitungen in das Rohrstück 2 illustrates in detail the connection of the lines 7 and 8 mentioned. It can be seen from this illustration that the mouth sections of these lines into the pipe section

I hineingeführt sind und dass die Mündungsöffnung I are led in and that the mouth opening

II der Zuleitung 7 des Entspannungsbehälters 10 gegen die Durchströmrichtung des Rohrstückes 1 und die Mündungsöffnung 12 der Rückführleitung 8 in die Durchströmrichtung gerichtet sind. Zweckmässigerweise ist dieses Rohrstück in seinem mittleren Bereich, also zwischen diesen beiden Leitungen 7 und 8 etwas zusammengedrückt, so dass hier sein Querschnitt gegenüber den anderen Abschnitten der Rohrleitung etwas verjüngt ist. II of the supply line 7 of the expansion tank 10 against the flow direction of the pipe section 1 and the opening 12 of the return line 8 are directed in the flow direction. This pipe section is expediently compressed somewhat in its central region, that is to say between these two lines 7 and 8, so that its cross section here is somewhat tapered compared to the other sections of the pipe.

Im oberen Bereich des Entspannungsbehälters 10 ist eine Entlüftungsleitung 13 mit einem Magnetventil 14 angeschlossen. Diese Entlüftungsleitung 13 mündet in einen mit der Atmosphäre verbundenen und oberhalb des Entspannungsbehälters 10 liegenden Leckagebehälter 15 mit einer Überlauflei-tung 16. Eine im Bodenbereich des Leckagebehälters 15 angeschlosseile Leitung 17 mit einer Kolbenpumpe 18 und einem Rückschlagventil 19 führt zum Heizwasserkreislauf zurück und mündet in das Rohrstück 1 zwischen den beiden Anschlussver-schraubungen 2. Der Leckagebehälter 15 ist zweckmässigerweise so ausgebildet, dass sein Durchmesser kleiner ist als seine Höhe, so dass die von ihm evtl. aufgenommene Leckageflüssigkeit nur mit einer kleinen Fläche mit der Atmosphäre in Berührung kommt. Umfangreiche praktische Versuche zeigen nämlich, dass sich nur in Extremfällen hier überhaupt in diesem Leckagebehälter 15 Wasser ansammelt, so dass dieser Leckagebehälter 15 kaum benetzt wird, und die Pumpe 18 somit kaum in Funktion tritt. Der Leckagebehälter 15 ist über die Überlaufleitung 16 mit der Atmosphäre verbunden. In der Zeichnung, die die Erfindung veranschaulicht, ist aus Übersichtlichkeitsgründen der Leckagebehälter 15 relativ breit und nieder dargestellt. In der praktischen Ausführung wird eher eine solche Form gewählt, wie oben erläutert. Was das Fassungsvolumen dieses Leckagebehälters 15 betrifft, so reichen in der Regel wenige cm3 aus. A vent line 13 with a solenoid valve 14 is connected in the upper region of the expansion tank 10. This ventilation line 13 opens into a leakage container 15 with an overflow line 16, which is connected to the atmosphere and lies above the expansion tank 10 Pipe section 1 between the two screw connections 2. The leakage container 15 is expediently designed in such a way that its diameter is smaller than its height, so that the leakage liquid which it possibly absorbs comes into contact with the atmosphere only with a small area. This is because extensive practical tests show that water accumulates in this leakage container 15 only in extreme cases, so that this leakage container 15 is hardly wetted and the pump 18 thus hardly functions. The leakage container 15 is connected to the atmosphere via the overflow line 16. In the drawing, which illustrates the invention, the leakage container 15 is shown relatively wide and low for reasons of clarity. In practice, such a shape is chosen, as explained above. As far as the volume of this leakage container 15 is concerned, a few cm 3 are usually sufficient.

Eine Programmsteuerung 20, die sowohl mit den genannten Magnetventilen 5, 6 und 14 sowie mit der Kolbenpumpe 18 und einem Füllstandsensor 21 elektrisch verbunden ist, steuert den selbsttätig ablaufenden Entgasungsvorgang. A program control 20, which is electrically connected to the aforementioned solenoid valves 5, 6 and 14 as well as to the piston pump 18 and a fill level sensor 21, controls the automatic degassing process.

Ist die Steuerung auf Betrieb geschaltet, so werden vorerst bei geschlossenem Ventil 14 die beiden Ventile 5 und 6 geöffnet, so dass ein Teil des zum Heizkessel zurückfliessenden Heizwassers in den Entspannungsbehälter rinnt, der zum Heizwasserkreislauf parallel geschaltet ist. Nach Ablauf einer vorzugsweise wählbaren Zeitspanne werden die beiden Ventile 5 und 6 geschlossen und der unter dem Druck des Heizungswassers stehende Entspannungsbehälter 10 wird anschliessend durch If the control is switched to operation, the two valves 5 and 6 are initially opened when the valve 14 is closed, so that part of the heating water flowing back to the boiler runs into the expansion tank, which is connected in parallel to the heating water circuit. After a preferably selectable period of time has elapsed, the two valves 5 and 6 are closed and the expansion tank 10, which is under the pressure of the heating water, is then closed

Öffnen des Ventils 14 entlüftet, das im Entspannungsbehälter befindliche Heizwasser dadurch entspannt und ein Teil des darin gelösten Gases wird frei und entweicht über die Leitung 13 zum Leckagebehälter 15 und von dort in die Atmosphäre. Dabei wird in der Regel ein Teil des Heizungswassers mitgezogen, das sich im Leckagebehälter 15 vorerst ansammelt. Ist die für die Entlüftung vorgesehene Zeitspanne abgelaufen, so wird das Ventil 14 geschlossen und die beiden Ventile 5 und 6 in den Leitungen 7 und 8 neuerlich geöffnet, so dass sich der oben geschilderte Betriebsablauf selbsttätig wiederholt. Opening the valve 14 vents, the heating water in the expansion tank is thereby released and part of the gas dissolved therein is released and escapes via line 13 to the leakage tank 15 and from there into the atmosphere. As a rule, part of the heating water is drawn in, which initially accumulates in the leakage container 15. When the time period provided for venting has elapsed, the valve 14 is closed and the two valves 5 and 6 in the lines 7 and 8 are opened again, so that the above-described operating sequence is repeated automatically.

Hat sich im Leckagebehälter 15 soviel Heizwasser angesammelt, dass das hier vorgesehene, oberste Füllstandsniveau erreicht ist, so schaltet die Füllstandssonde 21 die Kolbenpumpe 18 ein, die das angesammelte Heizwasser wieder in den Heizkreislauf zurückdrückt. If so much heating water has accumulated in the leakage tank 15 that the top level provided here has been reached, the level sensor 21 switches on the piston pump 18, which presses the collected heating water back into the heating circuit.

Der Entspannungsbehälter 10 fasst ca. 2 bis 3 Liter. Die Programmsteuerung kann so eingestellt werden, dass anfänglich, wenn eine Heizungsanlage neu in Betrieb gesetzt wird, die beschriebenen Entlüftungsperioden relativ häufig ablaufen und die Häufigkeit dieses Ablaufes zu einem späteren Zeitpunkt reduziert wird. The expansion tank 10 holds about 2 to 3 liters. The program control can be set so that initially, when a heating system is started up again, the described ventilation periods run relatively frequently and the frequency of this process is reduced at a later point in time.

Alle vorstehend beschriebenen Baukomponenten sind zweckmässigerweise in einem Gehäuse angeordnet, das eine Anschlussmöglichkeit für die Stromversorgung der Steuereinrichtung und der Pumpe 18 aufweist und die beiden Anschlussver-schraubungen 2, mit welchen das Gerät in den Heizwasserkreislauf eingebunden werden kann. All the components described above are expediently arranged in a housing which has a connection possibility for the power supply of the control device and the pump 18 and the two connection screw connections 2, with which the device can be integrated into the heating water circuit.

Dank den hier vorgesehenen Schaltungsmass-nahmen kann als Pumpe 18 eine kleine Kolbenpumpe vorgesehen werden, die den erforderlichen Druck ohne Schwierigkeiten aufbringen kann, der notwendig ist, um das sich im Leckagebehälter 15 ansammelnde Wasser wieder in den Heizwasserkreislauf zurückzudrücken. Die Fördermenge ist ausserordentlich klein, so dass auf eine leistungsfähige und konstruktiv aufwendige Kreiselpumpe verzichtet werden kann, wie sie bislang bei Entgasungsvorrichtungen der eingangs genannten Art konstruktiv notwendig war. Dank dieser Massnahme ist es nun möglich geworden, mit geringem Investitionsaufwand auch kleine Heizungsanlagen mit entgastem Heizwasser zu betreiben. Thanks to the circuit measures provided here, a small piston pump can be provided as the pump 18, which can apply the required pressure without difficulty, which is necessary to push the water collecting in the leakage container 15 back into the heating water circuit. The delivery rate is extremely small, so that a powerful and structurally complex centrifugal pump can be dispensed with, as was previously required for degassing devices of the type mentioned at the outset. Thanks to this measure, it has now become possible to operate even small heating systems with degassed heating water with little investment.

Legende zu den Hinweisziffern: Legend for the reference numbers:

1 Rohrstück 1 piece of pipe

2 Anschlussverschraubung 2 screw connection

3 Rücklaufleitung 3 return line

4 Pfeil 4 arrow

5 Magnetventil 5 solenoid valve

6 Magnetventil 6 solenoid valve

7 Leitung 7 line

8 Leitung 8 line

9 9

10 Entspannungsbehälter 10 relaxation tanks

11 Mündungsöffnung 11 muzzle opening

12 Mündungsöffnung 12 mouth opening

13 Entlüftungsleitung 13 vent line

14 Magnetventil 14 solenoid valve

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15 Leckagebehälter 15 leakage containers

16 Überlaufleitung 16 overflow line

17 Leitung 17 line

18 Kolbenpumpe 18 piston pump

19 Rückschlagventil 19 check valve

20 Programmsteuerung 20 Program control

21 Füllstandsensor 21 level sensor

Claims

1.Degasification device for the heating water of a heating water circuit with an expansion tank connected in parallel with the supply or return line of the heating water circuit, with a ventilation line connected in its upper area and equipped with a valve and in the lines connecting the expansion tank with the heating water circuit, valves are also provided and that Device has at least one pump and a check valve, characterized in that the vent line (13) connected in the upper region of the expansion tank (10) leads into a leakage tank (15) which is connected to the heating water circuit via a further line (17) and in this line (17) the pump (18) and the check valve (19) are arranged and the pump (18) is controlled via the level in the leakage container (15).

2. Degassing device according to claim 1, characterized in that the pump (18) is designed as a piston pump.

3. The degassing device according to claim 1, characterized in that the two lines (7, 8) connecting the expansion tank (10) to the heating water circuit distant from one another open into a pipe section (1) of the heating water circuit and preferably this pipe section (1) between the two line connections has a cross-sectional constriction, which is formed by a compression.

4. degassing device according to claim 1, characterized in that the pump (18) and the check valve (19) having line (17) in the pipe section (1) with the connections of the lines (7, 8) for the expansion tank (10) flows.

5. Degassing device according to claim 1, characterized in that the leakage container (15) is arranged above the expansion tank (10).

6. Degassing device according to claim 1, characterized in that the leakage container (13) is open to the atmosphere, preferably via an overflow line (16).

7. Degassing device according to claim 1, characterized in that the in the expansion tank (10) with the heating circuit connecting lines (7, 8) provided valves (5, 6) are program controlled.

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