DE102005037769A1

DE102005037769A1 - Plattenheizkörper

Info

Publication number: DE102005037769A1
Application number: DE200510037769
Authority: DE
Inventors: Jens Naumann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-08-10
Filing date: 2005-08-10
Publication date: 2007-02-15

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Plattenheizkörper, bestehend aus mindestens zwei Heizplatten (1, 1') mit Heizmedium führenden Kanälen, einem Vorlaufanschluss (2) und einem Rücklaufanschluss, einem in einem zugeordneten Ventilsitz (3) aufgenommenen Einbauventil (4) im Eintrittsbereich des Heizmediums in die Heizplatten (1, 1'), welches im Wesentlichen aus einem Ventilgehäuse (6), mindestens einem Ventilkegel (7, 8) mit einer zugeordneten Druckfeder (9, 10), mindestens einem Ventilstößel (11), mindestens einer Ventilhülse mit Durchbrechungen (12, 13) für den Durchtritt des Heizmediums sowie einer Aufnahme für ein thermostatisches Fühlerelement besteht. DOLLAR A Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Plattenheizkörper im Teillastbetrieb insbesondere im Hinblick auf eine verbesserte Behaglichkeit für einen Raumnutzer zu optimieren. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird daher das Heizmedium mit einem als Zwei-Wege-Ventil ausgeführten Einbauventil (4) entsprechend dem Lastzustand des Plattenheizkörpers auf die Heizplatten (1, 1') verteilt. Es sind dazu zwei getrennte Ventilkegel (7, 8) vorgesehen, so dass das Heizmedium mit dem Einbauventil (4) im Teillastbetrieb mit einem relativ geringen Volumenstrom nur in die vordere Heizplatte (1) gelangt und erst bei weiter öffnendem Ventil zusätzlich auch auf midnestens eine weitere Heizplatte (1') verteilt wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Plattenheizkörper nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Gattungsgemäße Plattenheizkörper bestehen im Wesentlichen aus mindestens zwei Heizplatten mit Heizmedium führenden Kanälen, einem Vor- und einem Rücklaufanschluss für die Zu- und Abfuhr des Heizmediums, Verbindungsteilen für das Überströmen des Heizmediums zwischen Heizplatten und als Distanzelemente derselben sowie einem Ventil.

In der Regel wird das Ende des so genannten Steigrohres, welches vom Vorlaufanschluss zum oben angeordneten Eintrittsbereich des Heizmediums in die mindestens eine Heizplatten führt, als Ventilsitz ausgebildet. Darin wird ein zugeordnetes Einbauventil aufgenommenen. Es besteht in einer bekannten Ausführung im Wesentlichen aus einem Ventilgehäuse, mindestens einem Ventilkegel mit einer zugeordneten Druckfeder, mindestens einem Ventilstößel, mindestens einer Ventilhülse mit Durchbrechungen für den Durchtritt des Heizmediums sowie einer Überwurfmutter am Ventilgehäuse zur Aufnahme eines thermostatischen Fühlerelementes.

Es sind Plattenheizkörper mit parallel durchströmten Platten bekannt, wobei sich meistens der Vorlaufanschluss mitsamt dem Ventil in einem oberen Eckbereich und der Rücklaufanschluss im diagonal gegenüberliegenden unteren Eckbereich befindet. Auch gibt es seriell durchströmte Plattenheizkörper, also mit nacheinander durchströmten Heizplatten. Bei beiden Varianten bleibt die Durchströmung in allen Betriebszuständen des Plattenheizkörpers immer gleich.

Nachteilig an den bekannten Anordnungen und Durchströmungsvarianten ist das ungünstige Teillastverhalten im Regelbetrieb, also mit einem relativ geringen Volumenstrom des Heizmediums bei einem nur teilweise geöffneten Ventil. Dann entsteht eine große Temperaturspreizung zwischen Vor- und Rücklauf und die Oberflächentemperaturen an den Heizplatten sind relativ niedrig. Dies wird als eingeschränkte Behaglichkeit empfunden und besonders bei seriell durchströmten Plattenheizkörpern können Leistungsminderungen nachgewiesen werden. Im Normalbetrieb, nämlich im Auslegungszustand mit dem maximalen Volumenstrom und/oder der maximalen Wärmeleistung, tritt diese Problematik nicht auf.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Plattenheizkörper im Teillastbetrieb insbesondere im Hinblick auf eine verbesserte Behaglichkeit für einen Raumnutzer zu optimieren.

Erfindungsgemäß wurde dies mit den im Patentanspruch 1 enthaltenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Der Plattenheizkörper ist dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmedium mit einem als Zwei-Wege-Ventil ausgeführten Einbauventil entsprechend dem Lastzustand des Plattenheizkörpers auf die Heizplatten verteilt wird. Dazu weist das Einbauventil zwei getrennte Ventilkegel mit jeweils einer zugeordneten Druckfeder, einen Ventilstößel und eine Ventilhülse mit den Heizplatten zugeordneten Durchbrechungen für den Durchtritt des Heizmediums auf.

Im Teillastbetrieb mit einem relativ geringen Volumenstrom wird das Heizmedium durch die entsprechende Stellung des Einbauventils nur durch die vordere Heizplatte geleitet. Bei weiter öffnendem Ventil sowie im Normalbetrieb mit dem maximalen Volumenstrom und/oder der maximalen Wärmeleistung erfolgt zusätzlich auch eine Verteilung auf mindestens eine weitere Heizplatte. Dazu besitzt das Einbauventil zwei getrennte Ventilkegel, welche auf mindestens zwei getrennte Austrittsöffnungen für das Heizmedium wirken und zur Aufspaltung des Volumenstromes jeweils einer Heizplatte zugeordnet sind.

Im Teillastbetrieb regelt nur der innere Ventilkegel des Einbauventils. Dieser ist der vorderen Heizplatte zugeordnet und besitzt eine Hubbegrenzung, welche den maximalen Volumenstrom des Heizmediums im Teillastbetrieb definiert. Durch die Hubbegrenzung des inneren Ventilkegels wird beim weiteren Öffnen des Ventils der äußere Ventilkegel mitgenommen und geöffnet. Dementsprechend wird der Volumenstrom des Heizmediums im Normalbetrieb, mit dem maximalen Volumenstrom und/oder der maximalen Wärmeleistung, etwa gleichmäßig auf alle Heizplatten verteilt, weil zusätzlich auch der äußere Ventilkegel regelt.

Das Einbauventil besitzt innerhalb des Ventilgehäuses eine drehbare Hülse mit Durchbrechungen zur Voreinstellung der Durchflussmenge des Heizmediums. Dies geschieht vorzugsweise über die Durchbrechungen für den Durchtritt des Heizmediums, wobei deren freier Querschnitt beim Verdrehen der Hülse eingeengt wird. Außen am Ventilgehäuse ist eine Überwurfmutter und/oder ein Gewinde zur Aufnahme eines thermostatischen Fühlerelementes vorgesehen.

Mit der Erfindung wird ein Plattenheizkörper so optimiert, dass ein Raumnutzer insbesondere im Teillastbetrieb eine verbesserte Behaglichkeit empfindet. Dies wird im Teillastbetrieb durch eine höhere und gleichmäßigere Oberflächentemperatur an der vorderen Heizplatte erreicht. Mit der parallelen Durchströmung von mindestens zwei Heizplatten ist andererseits auch eine schnelle Aufheizung möglich. Die Druckverluste bleiben gering und Wärmeleistungsverluste im Auslegungsfall, insbesondere wie bei der seriellen Durchströmung, treten nicht auf. In Verbindung mit einem Gas-Fühlerelement kann eine Proportionalabweichung von maximal einem Kelvin über den gesamten Regelbereich eingehalten werden. Weiterhin ist der erfindungsgemäße Plattenheizkörper sehr einfach von einer Rechts- auf eine Linksvariante drehbar, denn die primäre Wasserströmung durch die zum Raum gerichtete Heizplatte wird beibehalten und nur der Ventileinsatz muss gedreht werden. Außerdem ist der Plattenheizkörper gut zu entlüften und zu entleeren. Es reicht ein Ventil für verschiedene Heizflächengrößen aus, weil gegenüber den herkömmlichen Bauarten keine Abhängigkeit vom Durchfluss mehr besteht. Der Einsatz von unterschiedlichen Werkstoffen im Einbauventil ist durch diverse Ausführungsmöglichkeiten der Hubbegrenzung denkbar.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt:
1: einen Plattenheizkörper in der Draufsicht,
2: einen horizontalen Schnitt durch ein Einbauventil im geschlossenen Zustand,
3: einen horizontalen Schnitt durch ein Einbauventil im teilweise geöffneten Zustand und
4: einen horizontalen Schnitt durch ein Einbauventil im voll geöffneten Zustand.
Der Plattenheizkörper besteht aus zwei Heizplatten 1, 1' mit Heizmedium führenden Kanälen, einem Vorlaufanschluss 2 und einem in einem zugeordneten Ventilsitz 3 aufgenommenen Einbauventil 4. Den Eintrittsbereich für das Heizmediums in die Heizplatten 1, 1' bilden zwei Anschlussstutzen 5, 5'. Beide Heizplatten 1, 1' stehen mit einem nicht dargestellten Rücklaufanschluss in Verbindung.
Im Wesentlichen besteht das Einbauventil 4 aus einem Ventilgehäuse 6, einem inneren und einem äußeren Ventilkegel 7, 8 mit jeweils einer zugeordneten Druckfeder 9, 10, einem Ventilstößel 11, einer Ventilhülse mit Durchbrechungen 12, 13 für den Durchtritt des Heizmediums in die Anschlussstutzen 5, 5', einer Hubbegrenzung 14 am inneren Ventilkegel 7 sowie einem Gewinde 15 zur Aufnahme eines nicht dargestellten thermostatischen Fühlerelementes.
Gemäß 2 ist das Einbauventil 4 geschlossen und der Vorlaufanschluss 2 abgesperrt. Sobald die Raumtemperatur unter den am thermostatischen Fühlerelement eingestellten Sollwert fällt, öffnet der innere Ventilkegel 7 und das Heizmedium wird gemäß 3 nur über die Durchbrechung 12 und den Anschlussstutzen 5 in die vordere Heizplatte 1 geleitet.
Wenn die Raumtemperatur weiter unter den Sollwert fällt, tritt der Volllast- bzw. Normalbetrieb gemäß 4 ein. Dabei wird durch die Hubbegrenzung 14 am inneren Ventilkegel 7 beim weiteren Öffnen des Ventils der äußere Ventilkegel 8 mitgenommen, so dass das Heizmedium nun auch über die Durchbrechung 13 und den Anschlussstutzen 5' in die hintere Heizplatte 1' gelangt und diese durchströmt. Ist die Raumtemperatur etwas angestiegen, so schließt der äußere Ventilkegel 8 wieder und drosselt damit den Volumenstrom durch die hintere Heizplatte 1'. Wenn die Raumtemperatur weiter über den Sollwert ansteigt und der äußere Ventilkegel 8 bereits geschlossen ist, beginnt der innere, kleinere Ventilkegel 7 zu schließen, um dann auch den Volumenstrom durch die vordere Heizplatte zu drosseln.

Claims

Plattenheizkörper, bestehend aus mindestens zwei Heizplatten mit Heizmedium führenden Kanälen, einem Vor- und einem Rücklaufanschluss, einem in einem zugeordneten Ventilsitz aufgenommenen Einbauventil im Eintrittsbereich des Heizmediums in die Heizplatten, welches im Wesentlichen aus einem Ventilgehäuse, mindestens einem Ventilkegel mit einer zugeordneten Druckfeder, mindestens einem Ventilstößel, mindestens einer Ventilhülse mit Durchbrechungen für den Durchtritt des Heizmediums sowie einer Aufnahme für ein thermostatisches Fühlerelement besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmedium mit einem als Zwei-Wege-Ventil ausgeführten Einbauventil (4) entsprechend dem Lastzustand des Plattenheizkörpers auf die Heizplatten (1, 1') verteilt wird.
Plattenheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbauventil (4) zwei getrennte Ventilkegel (7, 8) mit jeweils einer zugeordneten Druckfeder (9, 10), einen Ventilstößel (11) und eine Ventilhülse mit den Heizplatten (1, 1') zugeordneten Durchbrechungen (12, 13) für den Durchtritt des Heizmediums aufweist.
Plattenheizkörper nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmedium mit dem Einbauventil (4) im Teillastbetrieb mit einem relativ geringen Volumenstrom nur auf die vordere Heizplatte (1), bei weiter öffnendem Ventil sowie im Normalbetrieb mit dem maximalen Volumenstrom und/oder der maximalen Wärmeleistung zusätzlich auch auf mindestens eine weitere Heizplatte (1') verteilt wird.
Plattenheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbauventil (4) einen inneren und einen äußeren Ventilkegel (7, 8) besitzt, welche auf mindestens zwei getrennte Austrittsöffnungen (12, 13) für das Heizmedium wirken und zur Aufspaltung des Volumenstromes jeweils einer Heizplatte (1, 1') zugeordnet sind.
Plattenheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass im Teillastbetrieb nur der innere Ventilkegel (7) des Einbauventils (4) regelt und dass dieser der vorderen Heizplatte (1) zugeordnet ist.
Plattenheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Ventilkegel (7) des Einbauventils (4) eine Hubbegrenzung (14) besitzt, welche den maximalen Volumenstrom des Heizmediums im Teillastbetrieb definiert.
Plattenheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Hubbegrenzung (14) des inneren Ventilkegels (7) beim weiteren Öffnen des Ventils der äußere Ventilkegel (8) mitgenommen und geöffnet wird.
Plattenheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenstrom des Heizmediums im Normalbetrieb, mit dem maximalen Volumenstrom und/oder der maximalen Wärmeleistung, etwa gleichmäßig auf alle Heizplatten (1, 1') verteilt wird und dass dabei zusätzlich auch der äußere Ventilkegel (8) regelt.
Plattenheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbauventil (4) innerhalb des Ventilgehäuses (6) eine drehbare Hülse mit Durchbrechungen (12, 13) zur Voreinstellung der Durchflussmenge des Heizmediums besitzt und außen am Ventilgehäuse (6) eine Überwurfmutter und/oder ein Gewinde (15) zur Aufnahme eines thermostatischen Fühlerelementes aufweist.