DE102005029506A1 - Installation e.g. heating system, operating method, involves transmitting energy waves e.g. pressure surges and vibrations, by heat transfer fluids and components, and absorbing/damping pressure surges and vibrations by solid/resilient body - Google Patents
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Abstract
Description
Verfahren und Einrichtungen zum Betreiben von Heizungsanlagen, sowie Verwendung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und Einrichtungen zum Betreiben von Heizungsanlagen mit Fluid.method and facilities for operating heating systems, as well as use The invention relates to a method and devices for Operating heating systems with fluid.
Beim Stand der Technik werden bei Heizungsanlagen mit Fluiden meist Membrangefäße zur Aufnahme und Rückgabe von Wärmeausdehnungsflüssigkeit und zur Dämpfung von Druckstößen verwendet. Diese haben den Vorteil, dass durch die elastische Membran eine gute Dämpfung bei Druckstößen und gute Rückgabeeigenschaften erreicht werden. Allerdings sind elastische Materialen einer Ermüdung besonders bei hoher Erwärmung ausgesetzt, so dass diese Eigenschaften mit der Zeit nachlassen, was zu Störungen führen kann.At the The state of the art in heating systems with fluids mostly membrane vessels for receiving and return of thermal expansion fluid and for damping used by pressure surges. These have the advantage that through the elastic membrane a good damping at pressure surges and good return properties be achieved. However, elastic materials are particularly susceptible to fatigue at high temperature exposed so that these properties diminish over time, what disturbances to lead can.
Weiterhin werden für Ausdehnungszwecke Gaspolster in Speichern bekannt. Hierbei sind die Dämpfungseigenschaften und die Rückgabeeigenschaften vom Anlagendruck abhängig, so dass die Eigenschaften begrenzt sind. Dies kann beispielsweise bei Ventilgesteuerten Anlagen zu Schall- und Störungsproblemen führen, wenn beispielsweise Druckstöße erzeugt werden.Farther be for Expansion gas cushion known in stores. Here are the damping properties and the return properties dependent on the system pressure, so that the properties are limited. This can be, for example lead to sound and fault problems in valve-controlled systems, if for example, generates pressure surges become.
Ausgehend von einer Heizungsanlage mit Fluid, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Ausdehnungs und Dämpfungseinrichtungen ein Verfahren so auszubilden, dass Ausdehnungsräume und Dämpfung, benötigt wegen Wärmeänderungen, Druckstößen, Schallwellen und Störungen, auch bei hohen Temperaturen über lange Zeit stabil und definiert zur Verfügung stehen.outgoing from a heating system with fluid, according to the preamble of the claim 1, the invention is based on the object, while avoiding the Disadvantages of the known expansion and damping devices a method form so that expansion spaces and damping, needed because of heat changes, Pressure surges, sound waves and disturbances, even at high temperatures stable and defined for a long time.
Weiterhin soll das Problem gelöst werden, dass bei direkt von Fluiden zugänglichen Gasräumen in den Gasräumen Gas aus der Umwälzung beispielsweise aus Undichtheiten oder Korrosionsprozessen gesammelt wird und sich hierbei eine Druckerhöhung bzw, eine Gasraumvergrößerung ergibt. Dadurch soll die Anwendung von überdrucklosen oder -reduzierten Heizungsanlagen erleichtert werden. Dies soll insgesamt einem störsicheren Betrieb einer Heizungsanlage bei hohen Temperaturen und über eine hohe Verfügbarkeit dienen, was besonders bei regenerativer Wärmegewinnung die Wirtschaftlichkeit steigern könnte. Auch der Komfort einer Heizungsansage durch einen Schallreduzierten Betrieb soll erreicht werden.Farther the problem should be solved be that in directly accessible from fluids gas spaces in the gas chambers Gas from the upheaval for example, collected from leaks or corrosion processes is and this results in an increase in pressure or, a gas space enlargement. Thereby should the application of overpressure or Reduced heating systems are facilitated. This should be altogether a fail-safe Operation of a heating system at high temperatures and over one high availability Serve, which especially in regenerative heat production, the economy could increase. Also the comfort of a heating announcement by a sound-reduced Operation should be achieved.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die in den Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Verfahrensmerkmale gelöst, nämlich dadurch, dass energetische Wellen, wie Druckstöße, Schallwellen, übertragen durch Wärmeträger- oder Wärmespeicherflüssigkeiten und die Bauteile, mittels innerhalb oder an einer Grenze eines strukturierten Materials befindlichen Gasflüssigkeitsgrenzfläche oder eines Fluids in der Heizungsanlage absorbiert werden.According to the invention Task by the specified in the characterizing part of claim 1 Solved process features, namely in that energy waves, such as pressure surges, sound waves, transmitted by heat transfer or Heat storage liquids and the components, by means of within or at a boundary of a structured Material located gas liquid interface or a fluid in the heating system to be absorbed.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 8 angegeben. Gegenstand der Erfindung ist auch ein Einrichtung zum Betreiben von Heizungsanlagen mit Fluid vorwiegend nach einem oder mehreren der Ansprüchen 1 bis 8, welchem sinngemäß die gleiche Aufgabe zu Grunde liegt wie dem Verfahren, nämlich dadurch, dass das Fluid durch Gasentfernung, wie mittels Druckgesteuertem Gasauslassventil, Flüssigkeitssäulen, auf mindestens einen Druckwert begrenzt wird.advantageous Further developments of the method are specified in claims 2 to 8. object The invention is also a device for operating heating systems with fluid predominantly according to one or more of claims 1 to 8, which, mutatis mutandis, the same Task is based on the method, namely, that the fluid by gas removal, such as by pressure-controlled gas outlet valve, Liquid columns, on at least one pressure value is limited.
Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Einrichtung sind in den Ansprüchen 10 bis 17 angegeben. Die zu Grunde liegende Aufgabe ist auch bei Einrichtung und Verfahren zum Betreiben von Heizungsanlagen mit Fluid nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17 erfüllt wenn diese für Austauscheinrichtungen, Entleerungseinrichtungen, in Speichereinrichtungen und/oder Leitungen integrierte Gasräume verwendet werden.advantageous Further developments of this device are in the claims 10 to 17 indicated. The underlying task is also in setup and method for operating heating systems with fluid after a or more of the claims 1 to 17 fulfilled if this for Exchange devices, emptying devices, in storage devices and / or lines integrated gas spaces are used.
Mit den vorgenannten Einrichtungen, Verfahren werden nachfolgend beschriebenen Vorteile erzielt. Solche ausgerüsteten Gasräume können für höhere Temperaturen eingesetzt werden, was besonders vorteilhaft für die regenerative Energiegewinnung und -Speicherung ist. Außerdem wird eine höhere Temperaturbelastung hinsichtlich der Dauer erreicht. Der Gasraum ist wärmeisolierbar, ohne dass Einschränkungen hinsichtlich der Lebensdauer der Einrichtungen hingenommen werden müssen. Dies bringt besonders bei regenerativen Wärmequellen Vorteile, da Wärmebrücken vermieden werden und hierdurch auch Langzeitspeicherung besser realisiert werden kann.With the aforementioned devices, methods are described below Benefits achieved. Such equipped gas Facilities can for higher temperatures are used, which is particularly advantageous for regenerative energy production and storage is. Furthermore will be a higher Temperature exposure reached in terms of duration. The gas space is heat-insulating, without restrictions regarding the lifetime of the facilities have to. This brings advantages, especially with regenerative heat sources, as thermal bridges are avoided and thereby also long-term storage will be better realized can.
Im Folgenden wird das Verfahren zum Betreiben von Heizungsanlagen an Hand der Zeichnungen noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt zum Teil in schematischer Darstellung:in the The following is the method for operating heating systems Hand of the drawings even closer explained. In the drawing shows partly in a schematic representation:
Eine
der Aufgabenstellung gemäßes Beispiel
einer Einrichtung für
den Betrieb einer Heizungsanlage mit Fluid zeigt
Bei
Körpern
mit normalen Körperflächen aus Glas
und Metall besteht das Problem, dass auftreffende Energiewellen
in die Heizungsanlage reflektiert würden und bei Resonanz sogar
verstärkt
würden,
so dass hierdurch Beschädigungen
der Heizungsanlage eintreten würden.
Im Fluid geleitete Druckstöße oder Schallwellen
treffen auf diesen strukturierten Körper (
Außerdem können solche
Probleme zusätzlich
durch aufgebrachte Strukturen (
Mit
Hilfe eines im Behälter
(
Bei
geschlossenen Heizungsanlagen mit Gasbereich ergibt sich das Problem,
dass Gase, welche in der Heizungsanlage durch Undichtheiten beispielsweise
durch Unterdrücke
oder Fäulnisprozesse entstehen
können,
durch die Umwälzung
des Fluids und durch Mitnahme des Gases im Fluid im Gasbereich sammeln,
Mit der Zeit können
sich hierdurch eine Druckerhöhung
und eine Verdrängung
des Fluidpegels ergeben, besonders bei Anlagen mit Defekten. Um
trotzdem einen flachen Absorptionskörper im Gasbereich installieren
zu können,
wo die Fluidgasgrenzfläche
im Körper
bleibt, ist im Behälter
(
Das
Verfahren zum Betreiben von Heizungsanlagen mit Fluid gekennzeichnet
dadurch, dass Energie wie Druckstöße, Schallwellen, in der Heizungsanlage, übertragen
durch das Fluid (
Vorteilhaft
ist das Verfahren zum Betreiben von Heizungsanlagen mit Fluid, dass
mittels eines Gasbereichs (
Wirtschaftlich
ist das Verfahren, dass die Energieabsorption mit Materialstruktur
(
Auch
das Verfahren, dass mindestens ein sich erweiterndes oder verengendes
Strukturelement (
Weiterhin vorteilhaft ist die Aufbringung einer zähflüssigen Schicht, wie Gel, auf den Wärmeträger- oder Speicherflüssigkeit. Hierdurch ist ebenfalls die Einstellung definierter Dämpfungseigenschaften möglich.Farther Advantageously, the application of a viscous layer, such as gel on the heat carrier or Storage liquid. As a result, the setting of defined damping properties is also possible.
Ebenfalls
nutzbringend ist, dass die Dämpfungseigenschaften
und/oder die Reflexionseigenschaften durch Dämpfungsglieder am Körper (
Dadurch,
dass die Dämpfungseigenschaften und/oder
die Reflexionseigenschaften einstellbar sind, wie durch einstellbaren
Federweg (
Das Verfahren zum Betreiben von Heizungsanlagen mit Fluid, dass der Gasdruck und ein sauerstofffreies Milieu mittels einer Gaskartusche hergestellt wird, wobei das Gas aus der Kartusche in den Gasbereich gefüllt werden kann, erlaubt die Mitlieferung von Gas mit den Bauteilen und eine einfache Inbetriebnahme.The Method for operating heating systems with fluid that the Gas pressure and an oxygen-free environment by means of a gas cartridge is produced, with the gas from the cartridge into the gas area filled allows the delivery of gas with the components and easy commissioning.
Die
erfindungsgemäße Einrichtung
zum Betreiben von Heizungsanlagen mit Fluid welche gekennzeichnet
ist, dass das Fluid durch Gasentfernung, wie mittels Druckgesteuertem
Gasauslassventil (
Dadurch, dass mittels einer Einrichtung zum Betreiben von Heizungsanlagen mit Fluid mit einer Flüssigkeitssäule durch mindestens einen Siphon am Gasbereich gehalten wird, kann der Druck auch hydraulisch begrenzt werden. Hierdurch können genaue Druckbegrenzungen erreicht werden, welche besonders bei überdrucklosen Heizungsanlagen von Vorteil sind.Thereby, that by means of a device for operating heating systems with fluid with a fluid column through At least one siphon is held at the gas area, the pressure also be hydraulically limited. This allows accurate pressure limits can be achieved, which especially in overpressure heating systems are beneficial.
Vorteilhaft ist, dass der Begrenzungswert abhängig von Betriebszuständen der Heizungsanlage einstellbar ist.Advantageous is that the limit value depends on the operating conditions of the Heating system is adjustable.
Nutzbringend
ist auch, dass das Gasauslassventil (
Dienlich für hohe Verfügbarkeit einer Heizungsanlage ist auch die Einrichtung, dass der Rückfluss von Luft aus der Atmosphäre in die Heizungsanlage verhindert wird, wie durch flexiblen Schlauch über der Auslassöffnung und/oder mit Kraft gehaltenes Gasventil für eine Durchlassrichtung nach außen. Hierdurch wird ermöglicht, dass die Heizungsanlage bei Fluidverlust oder Unterdrücken oder wechselnden Fluidpegeln das Öffnen von Ventilen vermeidet.expedient for high Availability a heating system is also the device that reflux of air from the atmosphere is prevented in the heating system, as by flexible hose over the outlet and / or held by force gas valve for a forward direction Outside. This will enable that the heating system in case of fluid loss or suppression or changing Fluid levels open avoids valves.
Mittels der Einrichtung, dass der Begrenzungswert durch eine einstellbare Kraft wählbar ist, wie mit Federwegeinstellung oder auf Ventil wirkender hydraulischer Druck oder mit auf verstellbare Fläche beaufschlagt von hydraulischen oder atmosphärischem Druck, werden Adaptionen von Drücken und Dämpfungseigenschaften bei Anlagen erleichtert. Dies kann mit elektrisch betätigten Ventilen auch automatisch durch die Steuerung des Gaseinlassventils Ventils erfolgen.through the device that the limiting value by an adjustable Force selectable is as with spring travel adjustment or acting on valve hydraulic Pressure or with adjustable surface acted upon by hydraulic or atmospheric Pressure, will be adaptations of pressures and damping characteristics facilitated in investments. This can be done with electrically operated valves also automatically by the control of the gas inlet valve respectively.
Vorteilhaft für die vorgenannte Funktion ist die Einrichtung zum Betreiben von Heizungsanlagen mit Fluid, dass der Begrenzungswert durch eine Druckmessung in der Heizungsanlage und eine Öffnungszeit des Gasauslassventils und/oder des Gaseinlassventils hergestellt wird. Dies erlaubt vor allem eine einfach automatische Steuerung der Eigenschaften der Heizungsanlage.Advantageous for the The aforementioned function is the device for operating heating systems with Fluid that the limiting value by a pressure measurement in the heating system and an opening time the gas outlet valve and / or the gas inlet valve made becomes. This allows above all a simple automatic control the characteristics of the heating system.
Für eine Montage von solchen Einrichtungen zum Betreiben von Heizungsanlagen mit Fluid ist eine Ausführung lohnend, wobei sich der Gasbereich mit angrenzender Flüssigkeitsfläche und die Ventile in einem Flachbehälter befinden. Hierdurch ist ein Gasraum beispielsweise über Deckenrohren anbringbar.For a montage from such facilities for operating heating systems Fluid is an embodiment rewarding, with the gas area with adjacent liquid surface and the valves in a flat container are located. As a result, a gas space, for example via ceiling pipes mountable.
Dies trifft auch für die Einrichtung zu, dass das Gasauslassventil und/oder Gaseinlassventil an einer flexiblen Verbindung angebracht ist.This also applies for the device to that the gas outlet valve and / or gas inlet valve attached to a flexible connection.
Besonders vorteilhaft ist die Einrichtung und das Verfahren zum Betreiben von Heizungsanlagen mit Fluid nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17 dadurch gekennzeichnet, dass diese für Austauscheinrichtungen, Ausdehnungsaufnahmeeinrichtungen, in Speichereinrichtungen und/oder in Leitungen integrierte Gasräume verwendet werden. Hierdurch können die Eigenschaften solcher Einrichtungen verbessert werden.Especially advantageous is the device and the method of operation of heating systems with fluid according to one or more of claims 1 to 17, characterized in that they are used for exchangers, expansion receptacles, used in storage facilities and / or in lines integrated gas spaces become. This allows the properties of such devices are improved.
- 11
- Behältercontainer
- 22
- Gasbereichgas sector
- 33
- Fluidfluid
- 44
- Leitungmanagement
- 55
- Gasauslassventilgas outlet
- 66
- Nachgebende Aufhängungcompliant suspension
- 77
- Schaummaterialfoam material
- 88th
- GewindedurchführungThreaded bushing
- 99
- Verstellungadjustment
- 1010
- Strukturelementestructural elements
- 1111
- FluidgasgrenzflächeFluid gas interface
- 1212
- GaseinlassventilGas inlet valve
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