DE102006021916A1 - Device for degasification and / or pressure maintenance in a closed water cycle - Google Patents

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Entgasung und/oder Druckhaltung in einem geschlossenen Wasserkreislauf mit wenigstens einem Behälter zur Entgasung und/oder Druckhaltung, welcher über wenigstens einen Zulauf und wenigstens einen Ablauf mit dem geschlossenen Wasserkreislauf verbunden ist, wobei im Ablauf wenigstens eine Pumpe zur Förderung von Wasser aus dem Behälter in den Wasserkreislauf angeordnet ist, welche mit einer Steuerung verbunden ist, wobei im Zulauf wenigstens ein mit der Steuerung verbundenes Ventil vorgesehen ist, soll so verbessert werden, dass ihr Aufbau und ihre Regelung vereinfacht wird. Dies wird dadurch erreicht, dass das Ventil von einem mit der Steuerung verbundenen elektromotorisch betriebenen Regelventil (6) gebildet ist.A device for degassing and / or pressure maintenance in a closed water circuit with at least one container for degassing and / or pressure maintenance, which is connected via at least one inlet and at least one outlet with the closed water cycle, wherein in the process at least one pump for the promotion of water the container is arranged in the water circuit, which is connected to a controller, wherein in the inlet at least one valve connected to the control is provided, to be improved so that its structure and its control is simplified. This is achieved in that the valve is formed by an electromotive-operated control valve (6) connected to the control.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entgasung und/oder Druckhaltung in einem geschlossenen Wasserkreislauf mit wenigstens einem Behälter zur Entgasung und/oder Druckhaltung, welcher über wenigstens einen Zulauf und wenigstens einen Ablauf mit dem geschlossenen Wasserkreislauf verbunden ist, wobei im Ablauf wenigstens eine Pumpe zur Förderung von Wasser aus dem Behälter in den Wasserkreislauf angeordnet ist, welche mit einer Steuerung verbunden ist, wobei im Zulauf wenigstens ein mit der Steuerung verbundenes Ventil vorgesehen ist.The The invention relates to a device for degassing and / or pressure maintenance in a closed water cycle with at least one container for Degassing and / or pressure maintenance, which via at least one inlet and at least one drain with the closed water cycle is connected, wherein in the process at least one pump to promote of water from the container in the water cycle is arranged, which is connected to a controller is, wherein in the inlet at least one connected to the control Valve is provided.

Beim Betrieb von Anlagen mit geschlossenen Wasserkreisläufen, wie Heiz- oder Kühlkreisläufen, sind Druck- und Flüssigkeitsverluste sowie das Eindringen von Gasen in den Flüssigkeitskreislauf weitgehend unvermeidlich.At the Operation of systems with closed water circuits, such as Heating or cooling circuits are Pressure and fluid losses and the penetration of gases into the liquid circulation largely inevitable.

Um diesen Problemen abzuhelfen, sind gattungsgemäße Vorrichtungen bekannt, die eine Entgasung und/oder eine Druckhaltung im geschlossenen Wasserkreislauf gewährleisten, wobei optional auch eine automatische Wassernachspeisung vorgesehen sein kann. Eine Vorrichtung der Anmelderin zur Druckhaltung weist eine Systemdruckregelung und wenigstens einen Wasserauffangbehälter auf. Fällt der Systemdruck unter einen eingestellten Solldruck, läuft wenigstens eine Pumpe an und fördert Wasser aus einem Auffangbehälter in den geschlossenen Wasserkreislauf, bis ein voreingestellter Ausschaltdruck erreicht wird. Steigt dagegen der Systemdruck, öffnet wenigstens ein Überströmventil im Zulauf zum Behälter und Wasser aus dem System wird in den Auffangbehälter geleitet. Dieses Überströmventil ist üblicherweise von einem Magnetventil gebildet. Wenn zusätzlich auch eine Nachspeisung vorgesehen ist, wird beim Unterschreiten eines vorgegebenen Füllstandsniveaus im Auffangbehälter über ein Nachspeisemagnetventil Wasser in den Auffangbehälter bis zu einem oberen vorgegebenen Niveaustand nachgespeist.Around To remedy these problems, generic devices are known which a degassing and / or pressure maintenance in the closed water cycle guarantee, Optionally also provided an automatic Wassernachspeisung can be. A device of the applicant for pressure maintenance has a system pressure control and at least one water collecting container. Does that fall System pressure below a set target pressure, at least runs a pump and delivers water from a collection container into the closed water circuit, until a pre-set shutdown pressure is reached. If, on the other hand, the system pressure rises, at least one overflow valve opens in the inlet to the container and water from the system is sent to the collection container. This overflow valve is usually formed by a solenoid valve. If additionally provided with a make-up is, falls below a predetermined level levels in the collection container over Make-up solenoid valve water into the collecting container up to an upper predetermined Level level refilled.

Eine vorbeschriebene Vorrichtung ist grundsätzlich auch zur Entgasung geeignet, diese Entgasung erfolgt über eine Druckentspannung im drucklosen Auffangbehälter. Das Wirkprinzip einer solchen Entgasung ist in einer speziellen Ausgestaltung in Form einer gattungsgemäßen Vorrichtung gemäß EP 0 933 109 B1 der Anmelderin beschrieben. Bei der Entgasung wird die Pumpe zur Förderung von Wasser aus dem Behälter in den Wasserkreislauf gestartet und das als Magnetventil ausgebildete Absperrelement von der Steuerung geöffnet. Durch den Absaugvorgang entsteht im Behälter ein Unterdruck, in den das zu entgasende Wasser vorzugsweise versprüht wird, wodurch die Entgasung erfolgt. Da jedes System, d.h. jeder geschlossene Wasserkreislauf, an den eine solche Entgasungsvorrichtung angeschlossen wird, einen unterschiedlichen Druck aufweist, ist die Fördermenge der Pumpe auch entsprechend unterschiedlich, und zwar ist entsprechend der Kennlinie die Fördermenge umso kleiner, je größer der Systemdruck ist. Das dem Entgasungsbehälter vorgeschaltete Magnetventil verhält sich demgegenüber genau entgegengesetzt, d.h. je größer der Systemdruck ist, umso größer ist die Überströmmenge. Um den Systemdruck während der Entgasung konstant zu halten und um ein Takten zu vermeiden, ist deshalb vor dem Magnetventil eine Drossel oder ähnliches angeordnet. Diese Drossel wird bei der Inbetriebnahme so eingestellt, dass die Pumpenförderleistung mit der Überströmmenge des Magnetventiles übereinstimmt (hydraulischer Abgleich).A device described above is in principle also suitable for degassing, this degassing takes place via a pressure release in the pressureless collecting container. The operating principle of such a degassing is in a special embodiment in the form of a generic device according to EP 0 933 109 B1 the applicant described. During degassing, the pump is started to pump water out of the container into the water circuit and the shut-off element designed as a solenoid valve is opened by the controller. The suction process creates a negative pressure in the container into which the water to be degassed is preferably sprayed, whereby the degassing takes place. Since each system, ie each closed water cycle, to which such a degassing device is connected, has a different pressure, the delivery rate of the pump is also correspondingly different, and that is according to the characteristic, the flow rate is smaller, the greater the system pressure. The solenoid valve upstream of the degassing vessel, by contrast, behaves exactly opposite, ie the greater the system pressure, the greater the overflow quantity. In order to keep the system pressure constant during degassing and to avoid clocking, therefore, a throttle or the like is arranged in front of the solenoid valve. During commissioning, this throttle is adjusted so that the pump delivery rate matches the overflow rate of the solenoid valve (hydraulic balancing).

Von Nachteil bei dieser bekannten Vorrichtung ist, dass bei jeder Druckveränderung der hydraulische Abgleich wiederholt werden muss. Ferner wirkt sich jede Verschmutzung oder ähn liches im Zulauf zum Behälter negativ auf den hydraulischen Abgleich aus. Außerdem sind Magnetventile aufgrund ihres Aufbaus bei Verschmutzung anfällig. Ferner können Magnetventile Druckschläge durch schnelles Öffnen und Schließen erzeugen, was ebenfalls unerwünscht ist.From Disadvantage of this known device is that at every pressure change the hydraulic adjustment must be repeated. It also affects any pollution or similar in the inlet to the container negative on the hydraulic balance. In addition, solenoid valves are due to their Structure prone to contamination. Furthermore, can Solenoid valves pressure surges by opening quickly and closing produce, which is also undesirable is.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung so zu verbessern, dass ihr Aufbau und ihre Regelung vereinfacht wird.task the invention is to improve a generic device so that their structure and regulation are simplified.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Ventil von einem mit der Steuerung verbundenen elektromotorisch betriebenen Regelventil gebildet ist.These Task is in a device of the type described according to the invention thereby solved, that the valve from an electric motor connected to the controller operated control valve is formed.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird somit ein elektromotorisch betriebenes Regelventil eingesetzt, das von der Steuerung stetig geregelt wird, d.h. über die Steuerung wird das elektromotorisch betriebene Regelventil je nach Systemdruck immer selbsttätig in die optimale Stellung gefahren. Bei der Inbetriebnahme der Vorrichtung brauchen somit keine Drosseln oder ähnliches eingestellt zu werden, da auf eine Drossel vollständig verzichtet werden kann. Es wird lediglich der Steuerung der Solldruck des Systems vorgegeben. Druckschläge im System werden vermieden, da das elektromotorisch betriebene Regelventil langsam schließt und öffnet.at the device according to the invention Thus, an electric motor-operated control valve is used, which is controlled continuously by the controller, i. about the Control is the electric motor operated control valve depending on System pressure always automatically moved to the optimal position. During commissioning of the device thus need no throttles or the like to be adjusted because on a throttle completely can be waived. It will only control the set pressure of the System specified. pressure surges in the system are avoided because the electromotive operated control valve slowly closes and opens.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Regelventil ein elektromotorisch betriebener Kugelhahn ist. Ein solcher elektromotorisch betriebener Kugelhahn arbeitet unabhängig von Verschmutzungen, wie sie üblicherweise in Heizungskreisläufen auftreten, d.h. auch für schmutzige Medien ist ein solcher Kugelhahn geeignet.Especially Preferably, it is provided that the control valve is an electric motor operated ball valve is. Such an electric motor operated ball valve works independently of contaminants, as they usually do occur in heating circuits, i.e. also for Dirty media is such a ball valve suitable.

Je nach Größe des geschlossenen Wasserkreislaufes kann in Ausgestaltung vorgesehen sein, dass im Zulauf der Vorrichtung zwei parallel angeordnete elektromotorisch betriebene Regelventile und im Ablauf zwei parallel angeordnete Pumpen vorgesehen sind.ever by size of the closed Water cycle can be provided in an embodiment that in Inlet of the device two parallel electric motor operated control valves and in the course of two parallel Pumps are provided.

Der Behälter der Vorrichtung kann sowohl zur Entgasung als auch zur Druckhaltung dienen, alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass ein Behälter zur Entgasung und ein weiterer Behälter zur Druckhaltung vorgesehen ist, wobei bevorzugt beide Behälter über ein gemeinsames elektromotorisch betriebenes Regelventil angeschlossen sind.Of the container The device can be used both for degassing and for pressure maintenance serve, alternatively, however, can also be provided that a container for Degassing and another container is provided for pressure maintenance, preferably both containers via a common electromotive operated control valve connected are.

In Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass jeder Behälterzulauf jeweils ein elektromotorisch betriebenes Regelventil aufweist.In Design can be provided that each container feed each having an electric motor operated control valve.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in:The The invention is explained in more detail below with reference to the drawing by way of example. These shows in:

1 eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung nach einer ersten Ausgestaltung und 1 a schematic diagram of a device according to a first embodiment and

2 eine Vorrichtung nach einer zweiten Ausgestaltung. 2 a device according to a second embodiment.

Eine Vorrichtung zur Druckhaltung und/oder Entgasung in einem geschlossenen Wasserkreislauf weist zum Anschluss an den nicht dargestellten Wasserkreislauf, bei dem es sich beispielsweise um einen Heizkreislauf handeln kann, einen Zulauf 1 und einen Ablauf 2 auf. Der Zulauf 1 mündet in wenigstens einen Behälter 3 zur Entgasung und/oder Druckhaltung. An den Behälter 3 ist außerdem der Ablauf 2 angeschlossen.A device for pressure maintenance and / or degassing in a closed water cycle has for connection to the water cycle, not shown, which may be, for example, a heating circuit, an inlet 1 and a process 2 on. The feed 1 flows into at least one container 3 for degassing and / or pressure maintenance. To the container 3 is also the process 2 connected.

Die Vorrichtung weist eine allgemein mit 4 bezeichnete elektronische Steuerung auf, die beim dargestellten Ausführungs beispiel über verschiedene Steuerleitungen mit verschiedenen Systemkomponenten verbunden ist. So ist zunächst im Zulauf 1 ein Drucksensor 5 angeordnet, der über eine Steuerleitung 5a mit der Steuerung 4 verbunden ist. Ferner ist im Zulauf 1 stromabwärts des Drucksensors 5 ein elektromotorisch betriebenes Regelventil, vorzugsweise ein Kugelhahn 6, angeordnet, dessen Elektromotor 7 über eine Steuerleitung 7a mit der Steuerung 4 verbunden ist.The device has a generally with 4 referred to electronic control, which is connected in the illustrated embodiment, for example via different control lines with different system components. So is initially in the inflow 1 a pressure sensor 5 arranged, via a control line 5a with the controller 4 connected is. Furthermore, is in the inflow 1 downstream of the pressure sensor 5 an electric motor operated control valve, preferably a ball valve 6 , arranged, its electric motor 7 via a control line 7a with the controller 4 connected is.

Des weiteren ist die Steuerung 4 über eine Steuerleitung 8a mit einer Pumpe 8 im Ablauf 2 verbunden. Schließlich kann der Behälter 3 mit einem Füllstandskontrollsensor 9 ausgerüstet sein, welcher über eine Steuerleitung 9a mit der Steuerung 4 verbunden ist.Furthermore, the controller 4 via a control line 8a with a pump 8th in the process 2 connected. Finally, the container can 3 with a level control sensor 9 be equipped, which via a control line 9a with the controller 4 connected is.

Ferner ist im Zulauf 1 vorzugsweise vor dem elektromotorisch betriebenen Regelventil 6 ein Schmutzfänger 10 und stromabwärts der Pumpe 8 im Ablauf 2 eine Rückschlagklappe 11 vorgesehen. Außerdem sind sowohl im Zulauf 1 als auch im Ablauf 2 Kompensatoren 12 angeordnet.Furthermore, is in the inflow 1 preferably in front of the electromotive operated control valve 6 a dirt trap 10 and downstream of the pump 8th in the process 2 a non-return valve 11 intended. Besides, both are in the inflow 1 as well as in the process 2 compensators 12 arranged.

Ferner weist der Behälter 3 im Inneren eine den Wasserraum bildende Membran 15 auf, die oberseitig mit einer Entlüftungsöffnung 13 versehen ist. Der die Membran 15 umgebende Behälterinnenraum steht über eine Entlüftung 14 mit der Umgebung in Verbindung und ist somit drucklos. In den Zulauf 1 kann eine nicht dargestellte Nachspeiseleitung münden, die über ein geeignetes Ventil eine Nachspeisung von Wasser ermöglicht, wenn über den Füllstandskontrollsensor 9 festgestellt wird, dass der Füllstand innerhalb der Membran 15 des Behälters 3 unter ein vorgegebenes Niveau abgesunken ist.Furthermore, the container has 3 inside a membrane forming the water space 15 on, the upper side with a vent 13 is provided. The membrane 15 surrounding container interior is via a vent 14 communicates with the environment and is therefore pressureless. In the inlet 1 can lead to a make-up line, not shown, which allows a suitable valve a Nachspeisung of water when using the level control sensor 9 it is found that the level inside the membrane 15 of the container 3 has fallen below a predetermined level.

Das als Überströmer dienende elektromotorisch betriebene Regelventil 6 wird von der Steuerung 4 stetig über ein Signal geregelt, beispielsweise ein 0-10 Volt-Signal, wobei dann die Signalstärke 0 Volt einer geschlossenen Position des Regelventiles 6 und das Maximalsignal von 10 Volt einer voll geöffneten Position des Regelventiles 6 entspricht. Je nach dem Druck im angeschlossenen System wird das elektromotorisch betriebene Regelventil 6 über die Steuerung 4 immer in die optimale Öffnungsstellung gefahren. Dabei arbeitet das Regelventil 6 unabhängig von Verschmutzungen, bei der Inbetriebnahme muss lediglich der Solldruck für die Steuerung 4 vorgegeben werden.Serving as a transfer electromotive operated control valve 6 is from the controller 4 constantly controlled by a signal, for example, a 0-10 volt signal, in which case the signal strength 0 Volt of a closed position of the control valve 6 and the maximum signal of 10 volts of a fully open position of the control valve 6 equivalent. Depending on the pressure in the connected system, the electromotive operated control valve 6 about the controller 4 always moved to the optimum opening position. The control valve works 6 regardless of contamination, during commissioning, only the target pressure for the controller 4 be specified.

Die Vorrichtung kann auch zur Entgasung genutzt werden, indem durch entsprechende Regelung von Pumpe 8 und elektromotorisch betriebenem Regelventil 6 im Behälter 3 bzw. der den Wasserraum bildenden Membran 15 eine Druckabsenkung entsteht, durch den die im Wasser enthaltenen Gase aus dem Wasser gelöst werden und gasförmig aus dem Behälter 3 über die Entlüftungsöffnung 13 abgegeben werden, wie dies grundsätzlich bekannt ist.The device can also be used for degassing by by appropriate control of pump 8th and electromotive operated control valve 6 in the container 3 or the membrane forming the water space 15 a pressure reduction is formed, through which the gases contained in the water are dissolved from the water and gaseous from the container 3 over the vent 13 are discharged, as is known in principle.

In 2 ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, in welcher dieselben Bezugszeichen wie in 1 gezeigt sind. Im Unterschied zur Ausführungsform nach 1 sind im Zulauf 1 parallel zwei elektromotorisch betriebene Regelventile 6 angeordnet, welche jeweils über Steuerleitungen 6a mit der Steuerung 4 verbunden sind.In 2 a second embodiment of a device according to the invention is shown, in which the same reference numerals as in 1 are shown. In contrast to the embodiment according to 1 are in the inflow 1 parallel two electric motor operated control valves 6 arranged, which in each case via control lines 6a with the controller 4 are connected.

Im Ablauf 2 sind parallel zwei Pumpen 8 angeordnet, die jeweils über Steuerleitungen 8a mit der Steuerung verbunden sind. Entsprechend sind den Regelventilen 6 jeweils ein eigener Schmutzfänger 10 und den Pumpen 8 jeweils eine eigene Rückschlagklappe 11 zugeordnet.In the process 2 are two parallel pumps 8th arranged, each via control lines 8a are connected to the controller. Corresponding to the control valves 6 each with its own strainer 10 and the pumps 8th each with its own non-return flap 11 assigned.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann die Vorrichtung auch zwei Behälter 3 aufweisen, wobei der eine vorzugsweise zur Druckhaltung und der andere nur zur Entgasung dient.Of course, the invention is not on the dar limited embodiments. Further embodiments are possible without departing from the basic idea. So the device can also have two containers 3 have, one of which is preferably used for pressure maintenance and the other only for degassing.

Claims (5)

Vorrichtung zur Entgasung und/oder Druckhaltung in einem geschlossenen Wasserkreislauf mit wenigstens einem Behälter zur Entgasung und/oder Druckhaltung, welcher über wenigstens einen Zulauf und wenigstens einen Ablauf mit dem geschlossenen Wasserkreislauf verbunden ist, wobei im Ablauf wenigstens eine Pumpe zur Förderung von Wasser aus dem Behälter in den Wasserkreislauf angeordnet ist, welche mit einer Steuerung verbunden ist, wobei im Zulauf wenigstens ein mit der Steuerung verbundenes Ventil vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil von einem mit der Steuerung verbundenen elektromotorisch betriebenen Regelventil (6) gebildet ist.Device for degassing and / or pressure maintenance in a closed water cycle with at least one container for degassing and / or pressure maintenance, which is connected via at least one inlet and at least one outlet to the closed water cycle, wherein in the process at least one pump for delivering water from the Container is arranged in the water circuit, which is connected to a controller, wherein in the inlet at least one valve connected to the control is provided, characterized in that the valve is connected by a control valve connected to the electric motor ( 6 ) is formed. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelventil (6) ein elektromotorisch betriebener Kugelhahn ist.Device according to claim 1, characterized in that the control valve ( 6 ) is an electric motor operated ball valve. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Zulauf (1) zwei parallel angeordnete elektromotorisch betriebene Regelventile (6) und im Ablauf (2) zwei parallel angeordnete Pumpen (8) vorgesehen sind.Device according to claim 1 or 2, characterized in that in the inlet ( 1 ) two parallel-arranged electric motor-operated control valves ( 6 ) and in the process ( 2 ) two parallel pumps ( 8th ) are provided. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Behälter (3) zur Entgasung und ein weiterer Behälter zur Druckhaltung vorgesehen ist.Device according to claim 1 or 2, characterized in that a container ( 3 ) is provided for degassing and another container for pressure maintenance. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Behälterzulauf jeweils ein elektromotorisch betriebenes Regelventil (6) aufweist.Apparatus according to claim 4, characterized in that each container inlet in each case an electromotive operated control valve ( 6 ) having.
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