[0001] Die Erfindung betrifft eine Heizanlage und/oder Kühlanlage mit mindestens einer Wärmequelle, die insbesondere als Brennwertkessel oder Kondensatkessel oder Wärmepumpe oder Wärmetauscher einer Fernheizanlage ausgebildet ist, zur Erwärmung und/oder Abkühlung eines Wärmeträgermediums und mit einem Verteiler mit einer Vorlauf-Kammer, die über eine Vorlaufleitung mit einer Wärmequelle verbunden ist, und einer Rücklauf-Kammer, die über eine Rücklaufleitung mit der Wärmequelle verbunden ist,
wobei in mindestens einer dieser Leitungen ein die Durchsatzmenge des Wärmeträgermediums begrenzendes Strangregulierventil angeordnet ist und an diese Kammern des Verteilers Verbraucherkreis-Vorlaufleitungen und/oder Verbraucherkreis-Rücklaufleitungen von jeweils eine Umlaufpumpe aufweisenden Verbraucherkreisen anschliessbar sind und die Rücklauf-Kammer mit der Vorlauf-Kammer über ein Druckausgleichsventil verbunden ist, dessen Durchlassrichtung von der Rücklauf-Kammer zur Vorlauf-Kammer gerichtet ist.
[0002] Obwohl die Zielrichtung der Erfindung in erster Linie Heizanlagen sind, sollen auch Kühlanlagen bzw. kombinierte Heiz- und Kühlanlagen umfasst sein. Der Begriff Wärmeträgermedium ist somit allgemein auch als ein Kältemittel umfassend zu verstehend und eine Wärmequelle kann somit auch eine Einrichtung zum Abkühlen des Wärmeträgermediums umfassen.
Verbraucherkreise sind bei Heizanlagen Heizkreise und bei Kühlanlagen Kühlkreise und bei kombinierten Heiz- und Kühlanlagen können dies sowohl Heiz- als auch Kühlkreise sein. Der Deutlichkeit halber wird daher auch in analoger Weise eine Einrichtung zum Abkühlen des Wärmeträgermediums als Kältequelle bezeichnet.
[0003] Eine Heizanlage der eingangs genannten Art ist aus der AT 406 081 B bekannt. Die Wärmequelle dieser Heizanlage ist ein Brennwertkessel oder Kondensatkessel oder ein Wärmetauscher einer Fernheizanlage. Bei solchen Wärmequellen kommt es jeweils auf eine möglichst niedrige Rücklauftemperatur des Wärmeträgermediums an, wie in dieser Schrift beschrieben ist.
Um die maximale Durchsatzmenge des Wärmeträgermediums durch die Wärmequelle zu regulieren, ist ein Strangregulierventil in der Rücklaufleitung oder in der Vorlaufleitung der Wärmequelle angeordnet. Die einzelnen, an den Verteiler angeschlossenen Verbraucherkreise weisen jeweils eine Umlaufpumpe auf. Das Strangregulierventil ist als vorgegebene Querschnittsverengung oder Drossel anzusehen, die hinsichtlich ihres Querschnittes während des Betriebs der Anlage üblicherweise nicht beeinflussbar ist. Es können auch Strangregulierventile mit Differenzkapillarrohr eingesetzt werden, deren Öffnungsquerschnitt sich in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen der Vorlaufleitung und der Rücklaufleitung ändert.
Bei der Installation der Heizanlage wird die maximale Durchsatzmenge durch das Strangregulierventil vom Fachmann eingestellt und die für eine Anlage eingestellten Strangregulierventile sind in der Regel auch plombiert. Wenn während des Betriebs der Anlage die Drehzahl einer Umlaufpumpe eines Heizkreises verändert wird, so dient das Druckausgleichsventil dazu, den Wärmehaushalt und die Wärmebilanz dieser Heizanlage ordnungsgemäss aufrechtzuerhalten, wie in der AT 406 081 B beschrieben ist. Ein Druckausgleichsventil im Sinne der AT 406 081 B und auch im Sinne der gegenständlichen Schrift weist eine Sperrrichtung auf, in die das Ventil jedenfalls sperrt, auch bei Druckunterschieden.
In Durchlassrichtung sperrt das Druckausgleichsventil bis zu einer einstellbaren Druckdifferenz und öffnet bei einem Überschreiten dieser voreingestellten Druckdifferenz.
[0004] Obwohl sich die Einrichtung der AT 406 081 B als vorteilhaft und in der Praxis zuverlässig arbeitend erwiesen hat, auch nach Änderungen in den Verbraucherkreisen, stellt sich die Erfindung die Aufgabe, die Effizienz und Flexibilität der Anlage weiter zu erhöhen. Erfindungsgemäss gelingt dies durch eine Anlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
[0005] Es können dadurch den Temperaturerfordernissen im Hinblick auf die jeweils angeschlossenen Verbraucherkreise flexibel Rechnung getragen werden und auch niedrigere Werte für die Rücklauftemperatur zur Wärmequelle einer Heizanlage können erreicht werden.
Die Rückschlagventile können hierbei ausserhalb der Kammern vorgesehen sein oder in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung als in den Verteiler integrierte Rückschlagklappen ausgebildet sein. Ebenso kann das Druckausgleichsventil in den Verteiler integriert sein oder ausserhalb desselben angeordnet werden. Ein Druckausgleichsventil kann auch mehrere solcher parallel geschalteter Ventile umfassen, die eventuell verschiedene Durchsatzquerschnitte aufweisen können und/oder auf unterschiedliche Ansprechwerte eingestellt sind. Als Druckausgleichsventile können herkömmliche federbelastete Druckausgleichsventile verwendet werden.
Es ist aber auch möglich, Druckausgleichsventile einzusetzen, die über Druckfühler elektronisch gesteuert sind.
[0006] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung gehen im Folgenden anhand der Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele hervor. In der Zeichnung zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Heizanlage, die von einem Fernheizwerk gespeist wird;
<tb>Fig. 2<sep>ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Heizanlage und
<tb>Fig. 3<sep>ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Heizanlage.
[0007] Die Vorlaufleitungen sind in den Figuren durchgezogen und die Rücklaufleitungen strichliert dargestellt. Die Figuren sind als schematische Prinzipzeichnungen zu verstehen, wobei der Übersichtlichkeit halber nur die zur Erläuterung der Erfindung erforderlichen Komponenten eingezeichnet sind. In einer konkreten Heizanlage sind darüber hinaus weitere herkömmliche und übliche Ventile, Leitungen und Fühler vorhanden, die zur Steuerung und zum ordnungsgemässen Betrieb in der Praxis dienen. Insbesondere die Verbraucherkreise sind nur vereinfacht und schematisch dargestellt.
[0008] Die von einem nicht dargestellten Fernheizwerk kommende Vorlaufleitung 1 und die Rücklaufleitung 2 speisen einen eine Wärme- oder Kältequelle 3 darstellenden Wärmetauscher.
In der Rücklaufleitung sind in herkömmlicher Weise in den Figuren nicht dargestellte Komponenten wie ein Temperaturfühler, ein Regelventil und ein Wärmezähler eingeschaltet. Sekundärseitig ist der Wärmetauscher 3 über eine Vorlaufleitung 4 und über eine Rücklaufleitung 5 mit einem Verteiler 6 verbunden. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsvariante der Erfindung weist der Verteiler 6 drei Kammern 7, 8, 9 auf, wobei die Kammer, in die die Vorlaufleitung 4 mündet, in der Folge als Vorlauf-Kammer 7, die Kammer, aus der die Rücklaufleitung 5 abzweigt, als Rücklauf-Kammer 8 und die dazwischenliegende Kammer als Zwischenkammer 9 bezeichnet wird.
[0009] In der Rücklaufleitung 5 ist ein Strangregulierventil 10 angeordnet, das die Durchsatzmenge des Wärmeträgermediums durch den Wärmetauscher 3 limitiert.
Dieses Strangregulierventil 10 ist auf die maximale Heizleistung eingestellt und vom Wärmelieferanten, dem Betreiber des Fernheizwerkes, eingestellt und gegebenenfalls plombiert. Neben einem Strangregulierventil mit konstantem Durchflussquerschnitt während des Betriebs ist auch ein solches einsetzbar, dessen Durchflussquerschnitt sich in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen der Vorlaufleitung und der Rücklaufleitung ändert.
[0010] An die Kammern 7, 8, 9 des Verteilers sind nun Verbraucherkreis-Vorlaufleitungen 11 und Verbraucherkreis-Rücklaufleitungen 12 von Verbraucherkreisen 13, 14, 15 angeschlossen. Beispielsweise kann der Verbraucherkreis 13 Radiatoren, der Verbraucherkreis 14 eine Fussbodenheizung und der Verbraucherkreis 15 einen Warmwasserbereiter speisen.
Die Vorlauf- und Rücklaufleitungen 11, 12 sind dabei entsprechend der für die jeweiligen Verbraucherkreise erforderlichen Temperaturdifferenzen an die Kammern 7, 8, 9 angeschlossen. In der Vorlauf-Kammer weist das Wärmeträgermedium die höchste, in der Zwischenkammer 9 eine mittlere und in der Rücklauf-Kammer die niedrigste Temperatur auf.
[0011] Alle drei Verbraucherkreise weisen Umlaufpumpen 17 auf. Deren Drehzahl ist entweder willkürlich einzustellen oder von Betriebsgrössen geregelt und gesteuert. Auch Umlaufpumpen mit konstanter Drehzahl können vorhanden sein. In den beiden Heizkreisen 13, 14 sind zusätzlich Mischventile 18 angeordnet.
Weiters sind in allen Heizkreisen nicht dargestellte Rückschlagventile eingeschaltet und weitere nicht dargestellte Ventile, wie Mengenbegrenzungsventile sowie Sensoren zur Steuerung der Verbraucherkreise können in üblicher Weise vorgesehen sein. Die Rücklauf-Kammer 8 ist weiters mit der Vorlauf-Kammer 7 und der Zwischenkammer 9 jeweils über ein Druckausgleichsventil 19 verbunden. Diese Druckausgleichsventile 19 weisen eine Durchlassrichtung auf, in der sie oberhalb einer bestimmten, gegebenenfalls einstellbaren, Druckdifferenz öffnen. In die entgegengesetzte Richtung schliessen diese Ventile nach Art eines Rückschlagventils.
Beispielsweise sind die Druckausgleichsventile als federbelastete Ventile ausgebildet, wobei die Kraft der das Druckausgleichsventil 19 schliessenden bzw. geschlossen haltenden Feder gegen den im Bereich der Rücklauf-Kammer 8 herrschenden Druck gerichtet ist. Die Durchlassrichtung dieser Druckausgleichsventile 19 sind durch die Pfeile 20 bezeichnet, die auch die mögliche Strömungsrichtung des Wärmeträgermediums in diesem Bereich wiedergeben. Anstelle eines federbelasteten Druckausgleichsventils kann auch ein Druckausgleichsventil eingesetzt werden, das über Druckfühler elektronisch gesteuert ist.
[0012] Weiters sind die Vorlauf-Kammer 7 mit der Zwischenkammer 9 und die Zwischenkammer 9 mit der Rücklauf-Kammer 8 jeweils über ein Rückschlagventil 21 miteinander verbunden, wobei die Durchlassrichtungen der Rückschlagventile durch die Pfeile 22 bezeichnet sind.
Diese Rückschlagventile 21 können ausserhalb des den Verteiler 6 bildenden Behälters angeordnet sein oder als in die Zwischenwände 25 zwischen den Kammern 7, 8, 9 integrierte Rückschlagklappen ausgebildet sein.
[0013] Durch eine derartige Heizanlage kann eine grosse Temperaturdifferenz zwischen der Vorlaufleitung 4 und der Rücklaufleitung 5 erreicht werden, wobei die Anlage unempfindlich gegenüber Änderungen in den Flüssen durch die Verbraucherkreise 13, 14 und 15 ist. Wenn der Druck in der Rücklauf-Kammer höher ist als der Wert, auf den die Druckausgleichsventile 19 eingestellt sind (es können dies auch unterschiedliche Werte sein), so fliesst Wärmeträgermedium in die Kammern 7 oder 9 zurück.
Falls in der Zwischenkammer 9 mehr Wärmeträgermedium benötigt wird (für den Heizkreis 14), als angeliefert wird (durch den Rücklauf des Heizkreises 13), so strömt Wärmeträgermedium durch das die Kammern 7 und 9 verbindende Rückschlagventil 21 nach. Falls in der Zwischenkammer 9 mehr Wärmeträgermedium anfällt (durch den Rücklauf des Verbraucherkreises 13), als abgeführt wird (durch den Vorlauf des Verbraucherkreises 14), so kann Wärmeträgermedium von der Zwischenkammer 9 durch das die Kammern 9 und 8 verbindende Rückschlagventil 21 abströmen.
[0014] Es wird somit ein flexibler und unempfindlicher Anschluss von Verbraucherkreisen an den Verteiler 6 ermöglicht, wobei eine tiefe Rücklauftemperatur in der Rücklaufleitung 5 erreicht wird.
Solche niedrige Rücklauftemperaturen sind insbesondere bei Wärmequellen in Form von Brennwertkesseln oder Kondensatkesseln oder Wärmepumpen oder Wärmetauschern einer Fernheizanlage vorteilhaft, um die Anlage effektiv zu nutzen. In der Vorlaufleitung 4 und der Rücklaufleitung 5 der Wärmequelle 3 sind hierbei keine Umlaufpumpen erforderlich.
[0015] Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 dargestellt. Hier sind mehrere Zwischenkammern 9, 23, 24 vorgesehen, um eine noch niedrigere Rücklauftemperatur in der Rücklaufleitung 5 und/oder einen noch flexibleren Anschluss von Verbraucherkreisen 13 bis 16 zu ermöglichen. Die Zwischenkammern 9, 23, 24 sind mit der Rücklauf-Kammer 8 jeweils über ein Druckausgleichsventil 19 verbunden, dessen Durchlassrichtung von der Rücklauf-Kammer zur jeweiligen Zwischenkammer gerichtet ist.
Zwischen der Vorlauf-Kammer 7 und der auf die Vorlauf-Kammer folgenden Zwischenkammer 9, zwischen der Zwischenkammer 9 und der auf sie folgenden Zwischenkammer 23, zwischen der Zwischenkammer 23 und der auf sie folgenden Zwischenkammer 24 sowie zwischen der Rücklauf-Kammer und der der Rücklauf-Kammer 8 vorausgehenden Zwischenkammer 24 ist jeweils ein Rückschlagventil 21 angeordnet, dessen Durchlassrichtung jeweils von der in Richtung zur Vorlaufleitung 4 liegenden Kammer zur in Richtung zur Rücklaufleitung 5 liegenden Kammer gerichtet ist. Anders ausgedrückt öffnet ein jeweiliges Rückschlagventil 21 in der von der Vorlaufleitung 4 zur Rücklaufleitung 5 weisenden Richtung.
Die Kammern 7, 9, 23, 24 und 8 folgen dabei in dem Sinn aufeinander, dass die Temperatur des Wärmeträgermediums von der Kammer 7 bis zur Kammer 8 generell abnehmend ist, beispielhafte Werte in den einzelnen Kammern sind in Fig. 2 rechts angegeben. Weiters erfolgt die generelle Strömung des Wärmeträgermediums von der Kammer 7 in Richtung zur Kammer 8, wobei einzelne oder mehrere Kammern durch Verbraucherkreise überbrückt werden können (vgl. Verbraucherkreis 16) und Rückströmungen zum Druckausgleich durch die Druckausgleichsventile 19 möglich sind.
[0016] Bei den Ausführungsbeispielen gemäss Fig. 1 und Fig. 2 sind grundsätzlich auch weitere Wärmequellen an die Kammern des Verteilers anschliessbar (entsprechend der Vorlauf- und Rücklauftemperatur).
Soll eine solche Wärmequelle angeschlossen werden, für die eine Umwälzung des Wärmeträgermediums durch die Wärmequelle mittels einer Umlaufpumpe erforderlich ist, so eignet sich hier insbesondere ein durch weitere Kammern erweiterter Verteiler. Ein solches Ausführungsbeispiel der Erfindung ist beispielsweise in Fig. 3 dargestellt. Wiederum ist eine Wärmequelle 3 in Form eines Wärmetauschers eines Fernheizwerkes vorgesehen, die über eine Vorlaufleitung 4 und eine Rücklaufleitung 5 mit einem Verteiler 6 verbunden ist. Zusätzlich zur Vorlauf-Kammer 7, Rücklauf-Kammer 8 und Zwischenkammer 9, die entsprechend dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 über Rückschlagventile 21 und Druckausgleichsventile 19 miteinander verbunden sind, sind hier weitere Kammern 26, 27 vorgesehen.
Zwischen der Rücklauf-Kammer 8 und der weiteren Kammer 26 sowie zwischen der weiteren Kammer 26 und der weiteren Kammer 27 ist jeweils eine Zwischenwand 28 angeordnet, die im gezeigten Ausführungsbeispiel durch zwei parallel zueinander angeordnete und zwischen sich einen Spaltraum begrenzende Wände gebildet werden. Dieser Spaltraum bildet eine Öffnung 29 zwischen der Kammer 8 und der Kammer 26 bzw. zwischen der Kammer 26 und der Kammer 27.
[0017] Durch diese weiteren Kammern wird eine Anschlussmöglichkeit für eine weitere Wärmequelle 30 bereitgestellt, die hier beispielsweise als Solaranlage ausgebildet ist. Diese weitere Wärmequelle 30 ist eine solche Wärmequelle, welche eine Umlaufpumpe 31 zum Umwälzen des Wärmeträgermediums durch die Wärmequelle 30 benötigt.
Die Rücklaufleitung 34 der Wärmequelle 30 ist über ein Umschaltventil 33 mit der Kammer 26 oder der Kammer 27 wahlweise verbindbar. Die Vorlaufleitung 32 mündet in die Kammer 8. Die Heizanlage wird dadurch zum Anschluss für eine Wärmequelle mit niedrigeren Temperaturen, als diese für die Rücklaufleitung 5 der Wärmequelle 3 vorgesehen sind, hin erweitert, wodurch auch in effizienter Weise ein Verbraucherkreis 15 mit einem Niedertemperaturverbraucher, beispielsweise einer Wandtrocknung bzw. einer Betonkernheizung (Vorlauftemperatur beispielsweise 30 deg. C) anschliessbar ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Wärmequelle 3 auch als Zusatzheizung zur beispielsweise als Solaranlage ausgebildeten Wärmequelle 30 angesehen werden, falls diese Letztere zu wenig Heizleistung erbringt.
[0018] Anstelle zu niedrigeren Temperaturen oder zusätzlich hierzu kann der Verteiler auch zu höheren Temperaturen durch derartige weitere Kammern 26, 27 erweitert werden, die in diesem Fall an die Vorlauf-Kammer 7 anschliessen würden (mit Zwischenwänden, in denen Öffnungen vorgesehen sind).
[0019] Es könnte in diesem Fall an die Vorlauf-Kammer 7 der Rücklauf einer Hochtemperaturwärmequelle wie eines Holzschnitzelkessels, für den eine Umlaufpumpe erforderlich ist, angeschlossen werden, dessen Vorlaufleitung mit der weiteren Kammer mit dem höchsten Temperaturniveau verbunden ist.
Verbraucherkreise könnten wiederum an die Kammern mit dem entsprechenden Temperaturniveau angeschlossen werden.
[0020] Eine erfindungsgemässe Heizanlage erlaubt vielfältige Anschlussmöglichkeiten von Wärmequellen und Verbrauchern, wobei eine effektive Nutzung der Anlage ermöglicht wird.
[0021] Wenn vorstehend die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen von Heizanlagen erläutert wurde, so ist die Erfindung in analoger Weise auch bei Kühlanlagen einsetzbar.
[0022] Legende zu den Hinweisziffern:
1 : Vorlaufleitung
2 : Rücklaufleitung
3 : Wärmequelle oder Kältequelle
4 : Vorlaufleitung
5 : Rücklaufleitung
6 : Verteiler
7 : Vorlauf-Kammer
8 : Rücklauf-Kammer
9 : Zwischenkammer
10 : Strangregulierventil
11 : Verbraucherkreis-Vorlaufleitung
12 : Verbraucherkreis-Rücklaufleitung
13 : Verbraucherkreis
14 : Verbraucherkreis
15 : Verbraucherkreis
16 :
Verbraucherkreis
17 : Umlaufpumpe
18 : Mischventil
19 : Druckausgleichsventil
20 : Pfeil
21 : Rückschlagventil
22 : Pfeil
23 : Zwischenkammer
24 : Zwischenkammer
25 : Zwischenwand
26 : weitere Kammer
27 : weitere Kammer
28 : Zwischenwand
29 : Öffnung
30 : Wärmequelle oder Kältequelle
31 : Umlaufpumpe
32 : Vorlaufleitung
33 : Umschaltventil
34 : Rücklaufleitung
The invention relates to a heating system and / or cooling system with at least one heat source, which is designed in particular as condensing boiler or condensate boiler or heat pump or heat exchanger of a district heating system, for heating and / or cooling of a heat transfer medium and with a manifold with a flow chamber, which is connected via a feed line to a heat source, and a return chamber, which is connected via a return line to the heat source,
wherein in at least one of these lines, the flow rate of the heat transfer medium limiting strand regulating valve is arranged and connected to these chambers of the distributor consumer circuit supply lines and / or consumer circuit return lines of each circulation pump having consumer circuits and the return chamber to the flow chamber via a Pressure equalization valve is connected, whose passage direction is directed from the return chamber to the flow chamber.
Although the object of the invention are primarily heating systems, cooling systems or combined heating and cooling systems should also be included. The term heat transfer medium is therefore generally also to be understood comprehensively as a refrigerant and a heat source can thus also comprise a device for cooling the heat transfer medium.
Consumer circuits are heating circuits for heating systems and cooling circuits for cooling systems and combined heating and cooling systems can be both heating and cooling circuits. For the sake of clarity, a device for cooling the heat transfer medium is therefore also referred to as a cold source in an analogous manner.
A heating system of the type mentioned is known from AT 406 081 B. The heat source of this heating system is a condensing boiler or condensate boiler or a heat exchanger of a district heating system. With such heat sources, the lowest possible return temperature of the heat transfer medium is required, as described in this document.
In order to regulate the maximum flow rate of the heat transfer medium through the heat source, a strand regulating valve is arranged in the return line or in the flow line of the heat source. The individual consumer circuits connected to the distributor each have a circulating pump. The flow control valve is to be regarded as a predetermined cross-sectional constriction or throttle, which is usually not influenced in terms of their cross section during operation of the system. It can also be used with different capillary tube regulating valves whose opening cross-section changes depending on the pressure difference between the flow line and the return line.
When installing the heating system, the maximum throughput is set by the line regulating valve by a specialist and set for a system balancing valves are also usually sealed. If the speed of a circulation pump of a heating circuit is changed during operation of the system, the pressure compensation valve is used to properly maintain the heat balance and the heat balance of this heating system, as described in AT 406 081 B. A pressure compensation valve in the sense of AT 406 081 B and also in the sense of the present document has a reverse direction in which the valve locks in any case, even with pressure differences.
In the forward direction, the pressure compensation valve locks up to an adjustable pressure difference and opens when this preset pressure difference is exceeded.
Although the device of AT 406 081 B has proved to be advantageous and reliable in practice, even after changes in the consumer circuits, the invention has the object to further increase the efficiency and flexibility of the system. According to the invention, this is achieved by a system having the features of patent claim 1.
It can thereby be flexibly taken into account the temperature requirements with regard to the respectively connected consumer circuits and also lower values for the return temperature to the heat source of a heating system can be achieved.
The check valves may in this case be provided outside the chambers or be formed in an advantageous embodiment of the invention as integrated into the manifold check valves. Likewise, the pressure compensation valve can be integrated in the distributor or be arranged outside the same. A pressure compensation valve may also comprise a plurality of such parallel-connected valves, which may possibly have different flow cross-sections and / or are set to different response values. As pressure compensation valves conventional spring-loaded pressure compensation valves can be used.
But it is also possible to use pressure compensation valves, which are electronically controlled via pressure sensors.
Further advantages and details of the invention will become apparent hereinafter with reference to the description of the embodiments illustrated in the drawings. In the drawing show:
<Tb> FIG. 1 <sep> is a schematic representation of a heating system according to the invention, which is fed by a district heating plant;
<Tb> FIG. 2 <sep> another embodiment of a heating system according to the invention and
<Tb> FIG. 3 <sep> another embodiment of a heating system according to the invention.
The flow lines are pulled through in the figures and the return lines shown by dashed lines. The figures are to be understood as schematic principle drawings, wherein for the sake of clarity, only the components required to explain the invention are shown. In a concrete heating system, moreover conventional and customary valves, lines and sensors are provided which serve for control and proper operation in practice. In particular, the consumer circuits are only simplified and shown schematically.
Coming from a district heating plant, not shown supply line 1 and the return line 2 feed a heat or cold source 3 performing heat exchanger.
In the return line components not shown in the figures, such as a temperature sensor, a control valve and a heat meter are turned on in the conventional manner. On the secondary side, the heat exchanger 3 is connected via a feed line 4 and a return line 5 to a manifold 6. In the embodiment of the invention shown in Fig. 1, the manifold 6 has three chambers 7, 8, 9, wherein the chamber into which the feed line 4 opens, in the sequence as a flow chamber 7, the chamber from which the return line 5 branches off, is referred to as return chamber 8 and the intermediate chamber as the intermediate chamber 9.
In the return line 5, a regulating valve 10 is arranged, which limits the flow rate of the heat transfer medium through the heat exchanger 3.
This strand regulating valve 10 is set to the maximum heating power and set by the heat supplier, the operator of the district heating plant, and optionally sealed. In addition to a flow regulating valve with a constant flow cross section during operation, one can also be used whose flow cross section changes as a function of the pressure difference between the flow line and the return line.
To the chambers 7, 8, 9 of the distributor are now consumer circuit supply lines 11 and consumer circuit return lines 12 of consumer circuits 13, 14, 15 connected. For example, the load circuit 13 radiators, the load circuit 14 a floor heating and the load circuit 15 feed a water heater.
The flow and return lines 11, 12 are connected according to the temperature differences required for the respective consumer circuits to the chambers 7, 8, 9. In the flow chamber, the heat transfer medium has the highest, in the intermediate chamber 9 a middle and in the return chamber, the lowest temperature.
All three consumer circuits have circulation pumps 17. Their speed is either arbitrary set or regulated by operating variables and controlled. Also circulating pumps with constant speed can be present. In the two heating circuits 13, 14 mixing valves 18 are additionally arranged.
Furthermore, not shown in all heating circuits check valves are turned on and other valves, not shown, such as flow control valves and sensors for controlling the consumer circuits can be provided in the usual way. The return chamber 8 is further connected to the flow chamber 7 and the intermediate chamber 9 via a pressure compensation valve 19. These pressure compensation valves 19 have a passage direction in which they open above a certain, optionally adjustable, pressure difference. In the opposite direction, these valves close in the manner of a check valve.
For example, the pressure compensation valves are designed as spring-loaded valves, wherein the force of the pressure compensation valve 19 closing or keeping closed spring is directed against the ruling in the return chamber 8 pressure. The passage direction of these pressure compensation valves 19 are indicated by the arrows 20, which also reflect the possible flow direction of the heat transfer medium in this area. Instead of a spring-loaded pressure compensation valve and a pressure compensation valve can be used, which is electronically controlled via pressure sensors.
Furthermore, the flow chamber 7 with the intermediate chamber 9 and the intermediate chamber 9 with the return chamber 8 are each connected to each other via a check valve 21, wherein the passage directions of the check valves are indicated by the arrows 22.
These check valves 21 may be arranged outside the container forming the distributor 6 or may be designed as check valves integrated into the intermediate walls 25 between the chambers 7, 8, 9.
By such a heating system, a large temperature difference between the flow line 4 and the return line 5 can be achieved, the system is insensitive to changes in the rivers through the load circuits 13, 14 and 15. If the pressure in the return chamber is higher than the value to which the pressure compensating valves 19 are set (these may also be different values), heat transfer medium flows back into the chambers 7 or 9.
If in the intermediate chamber 9 more heat transfer medium is needed (for the heating circuit 14), as is supplied (by the return of the heating circuit 13), then heat transfer medium flows through the check valves 21 connecting the chambers 7 and 9. If in the intermediate chamber 9 more heat transfer medium is obtained (by the return of the consumer circuit 13), as is dissipated (by the flow of the consumer circuit 14), then heat transfer medium from the intermediate chamber 9 through the chambers 9 and 8 connecting check valve 21 flow.
It is thus a flexible and insensitive connection of consumer circuits to the manifold 6 allows, with a low return temperature in the return line 5 is achieved.
Such low return temperatures are particularly advantageous for heat sources in the form of condensing boilers or condensate boilers or heat pumps or heat exchangers a district heating system to effectively use the system. In the flow line 4 and the return line 5 of the heat source 3 in this case no circulation pumps are required.
Another embodiment is shown in Fig. 2. Here, a plurality of intermediate chambers 9, 23, 24 are provided in order to allow an even lower return temperature in the return line 5 and / or an even more flexible connection of consumer circuits 13 to 16. The intermediate chambers 9, 23, 24 are connected to the return chamber 8 via a pressure compensation valve 19, whose passage direction is directed from the return chamber to the respective intermediate chamber.
Between the flow chamber 7 and the intermediate chamber 9 following the flow chamber, between the intermediate chamber 9 and the intermediate chamber 23 following therebetween, between the intermediate chamber 23 and the intermediate chamber 24 following it, and between the return chamber and the return flow Chamber 8 preceded intermediate chamber 24, a check valve 21 is arranged in each case, the passage direction is directed in each case from the lying in the direction of the flow line 4 chamber to lying in the direction of the return line 5 chamber. In other words, opens a respective check valve 21 in the direction of the flow line 4 to the return line 5 direction.
The chambers 7, 9, 23, 24 and 8 follow each other in the sense that the temperature of the heat transfer medium from the chamber 7 to the chamber 8 is generally decreasing, exemplary values in the individual chambers are shown in Fig. 2 right. Furthermore, the general flow of the heat transfer medium takes place from the chamber 7 in the direction of the chamber 8, wherein one or more chambers can be bridged by consumer circuits (see consumer circuit 16) and return flows for pressure equalization by the pressure equalization valves 19 are possible.
In the embodiments according to FIG. 1 and FIG. 2, in principle, further heat sources can be connected to the chambers of the distributor (corresponding to the flow and return temperatures).
If such a heat source to be connected, for which a circulation of the heat transfer medium by the heat source by means of a circulation pump is required, it is particularly suitable here extended by further chambers distributor. Such an embodiment of the invention is shown for example in Fig. 3. Again, a heat source 3 is provided in the form of a heat exchanger of a district heating plant, which is connected via a feed line 4 and a return line 5 to a manifold 6. In addition to the flow chamber 7, return chamber 8 and intermediate chamber 9, which are connected to each other according to the embodiment of Fig. 1 via check valves 21 and pressure equalization valves 19, further chambers 26, 27 are provided here.
Between the return chamber 8 and the further chamber 26 and between the other chamber 26 and the further chamber 27, an intermediate wall 28 is arranged in each case, which are formed in the embodiment shown by two mutually parallel and defining a gap between them walls. This gap space forms an opening 29 between the chamber 8 and the chamber 26 or between the chamber 26 and the chamber 27th
Through these further chambers, a connection possibility for a further heat source 30 is provided, which is designed here for example as a solar system. This further heat source 30 is such a heat source, which requires a circulation pump 31 for circulating the heat transfer medium through the heat source 30.
The return line 34 of the heat source 30 is connected via a switching valve 33 with the chamber 26 or the chamber 27 selectively connectable. The heating line 32 opens into the chamber 8. The heating system is thereby extended to the connection for a heat source with lower temperatures than those provided for the return line 5 of the heat source 3, which also efficiently a consumer circuit 15 with a low-temperature consumer, for example a wall drying or a concrete core heating (flow temperature, for example, 30 ° C) can be connected.
In this embodiment, the heat source 3 can also be regarded as additional heating for example designed as a solar system heat source 30, if the latter provides too little heat output.
Instead of lower temperatures or in addition to this, the manifold can also be extended to higher temperatures by such further chambers 26, 27, which would in this case connect to the flow chamber 7 (with partitions in which openings are provided).
It could in this case to the flow chamber 7, the return of a high temperature heat source such as a wood chip boiler, for which a circulation pump is required to be connected, the supply line is connected to the other chamber with the highest temperature level.
Consumer circuits could in turn be connected to the chambers with the appropriate temperature level.
An inventive heating system allows diverse connectivity of heat sources and consumers, with an effective use of the system is possible.
If the invention has been explained above with reference to embodiments of heating systems, the invention can be used in an analogous manner in cooling systems.
Legend to the reference numbers:
1: supply line
2: return line
3: heat source or cold source
4: flow line
5: return line
6: Distributor
7: flow chamber
8: return chamber
9: intermediate chamber
10: Line regulating valve
11: Consumer circuit supply line
12: Consumer circuit return line
13: Consumer circle
14: Consumer circle
15: Consumer circle
16:
consumer circuit
17: circulation pump
18: mixing valve
19: Pressure compensation valve
20: arrow
21: Check valve
22: arrow
23: intermediate chamber
24: intermediate chamber
25: intermediate wall
26: further chamber
27: further chamber
28: partition
29: opening
30: heat source or cold source
31: circulation pump
32: supply line
33: Changeover valve
34: return line