DE102006025837B3

DE102006025837B3 - Hydraulische Weiche

Info

Publication number: DE102006025837B3
Application number: DE200610025837
Authority: DE
Inventors: Arno Kessler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-06-02
Filing date: 2006-06-02
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2026-06-03

Abstract

Die Erfindung betrifft hydraulische Weichen, wie sie in der Heizungsanlagentechnik Anwendung finden, mit einem Wasser führenden Gehäuse (1), mit einem Anschlusspaar (2, 3) für ein Heizgerät sowie mindestens einem Anschlusspaar (4, 5) für einen über einen Wärmeverbraucher geführten Heizkreis, jeweils mit einem in das Gehäuse mündenden Vorlauf- und Rücklaufanschlussstutzen, zum Ermöglichen eines von den Heizkreisen unabhängigen Wasserkreislaufes über das Heizgerät. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den Aufbau einer Heizungsanlage zu vereinfachen und montagefreundlich zu gestalten. Der konstruktive Aufbau der hydraulischen Weiche ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Rohrleitungsabschnitt (6) eines weiteren Heizkreises hydraulisch getrennt im Gehäuse (1) der hydraulischen Weiche angeordnet ist. Die Rohroberfläche dieses Rohrleitungsabschnitts (6) wird vom Wasserkreislauf des Heizgerätes und/oder des Heizkreises angeströmt und erwärmt. Damit ist eine hydraulische Weiche geschaffen, die die Systemtrennung für niedriger temperierte Heizkreise ermöglicht sowie Platzbedarf und Montageaufwand reduziert.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Weiche.
Hydraulische Weichen sind aus der Heizungsanlagentechnik allgemein bekannt. Sie werden zwischen den Heizkessel und die Heizkreise mit den angeschlossenen Wärmeverbrauchern geschaltet und bilden einen hydraulischen Kurzschluss zwischen Vorlauf- und Rücklaufleitung. Dadurch wird der Heizmediumkreislauf durch den Kessel hydraulisch weitgehend unabhängig vom Heizmediumkreislauf durch die Heizkreise. Die Notwendigkeit für den Einsatz hydraulischer Weichen ergibt sich aus der Tatsache, dass die Wärmeverbraucher in der Summe oftmals einen anderen Durchsatz an Heizmedium benötigen als der Kessel liefert. Um zum Beispiel einen höheren Verbraucherdurchsatz decken zu können, fließt ein erster Teilstrom des Heizkreisrücklaufs im Kurzschluss durch die hydraulische Weiche direkt wieder in den Heizkreisvorlauf. Der Restteilstrom fließt durch den Kessel, vermischt sich als dann heißer Kesselvorlauf mit dem ersten Teilstrom und fließt wieder dem Heizkreis zu. Auf der Heizkreisseite der hydraulischen Weiche schließen sich an Heizkreisvorlauf und -rücklauf entsprechend der Anzahl der angeschlossenen Heizkreise noch Verteiler und Sammler für das Heizmedium an.
Die DE 299 11 410 U1 offenbart eine hydraulische Weiche, deren Wasserraum von einer Trennwand in zwei Kammern getrennt wird. Eine Ausgleichsöffnung in der Trennwand erlaubt einen Druckausgleich, eine Vermischung von Vorlauf- und Rücklaufwasser wird aber weitgehend vermieden.
Aus der DE 20 2004 009 356 U1 ist eine hydraulische Weiche bekannt, die im Inneren des Weichengehäuses eine die Strömungsrichtung beeinflussende Trennwand aufweist und deren heizgeräteseitige Vorlauf- und Rücklaufanschlussstutzen einen geringeren Abstand zueinander aufweisen als die verbraucherseitigen Anschlussstutzen.
Eine hydraulische Weiche mit integriertem Heizkreisverteiler wird in der DE 20 2005 002 128 U1 offenbart. Die Anschlüsse an die Vor- und Rücklaufleitung des Heizgerätes sowie die mindestens zwei Anschlusspaare für Heizkreise münden in ein Gehäuse mit einem gemeinsamen Wasserraum ein. Ein internes Trennelement und Verlängerungsrohre gewährleisten gleiche Strömungswiderstände für die verschiedenen Heizkreisanschlüsse Verschiedene Arten von Wärmeverbrauchern haben teilweise verschiedene Anforderungen hinsichtlich der Vorlauftemperatur. So wird ein Heizkreis mit herkömmlichen Flachheizkörpern bei einer Vorlauftemperatur von etwa 50°C bis 70°C betrieben, während eine Fußbodenheizung üblicherweise Vorlauftemperaturen von etwa 30°C bis 40°C hat. Aus diesem Grund werden Fußbodenheizkreise entweder mit gemischtem Heizkreis oder mit Systemtrennung realisiert.
Bei der Systemtrennung wird die Wärme aus dem primären, durch Kessel und hydraulische Weiche zirkulierenden Heizmediumkreislauf über einen Plattenwärmetauscher – und damit hydraulisch vollständig getrennt – auf den sekundären Fußbodenheizkreis übertragen. Eine entsprechende Auslegung des Plattenwärmetauschers gewährt den niedriger temperierten Betrieb. Ein zweiter Grund für die Systemtrennung zwischen primärem Heizmediumkreislauf und sekundärem Fußbodenheizkreis liegt einerseits im sonst möglichen Sauerstoffeintrag durch nicht diffusionsdichte Fußbodenheizrohre in das Heizungswasser mit der Folge der heizwasserseitigen Korrosion in den metallischen Verteilerrohren und im Heizkessel. Andererseits wird so auch die mögliche Verstopfungsgefahr des Fußbodenheizkreises durch eingetragene Schmutz- und Korrosionspartikel aus dem primären Heizmediumkreislauf verhindert. Der Anlagenaufbau aus hydraulischer Weiche und separater Systemtrennung ist relativ aufwändig hinsichtlich Platzbedarf, Montageaufwand und Logistik.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den Aufbau einer Heizungsanlage zu vereinfachen und montagefreundlich zu gestalten.
Erfindungsgemäß wird dies mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Der konstruktive Aufbau der hydraulischen Weiche ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Rohrleitungsabschnitt eines weiteren Heizkreises hydraulisch getrennt im Gehäuse der hydraulischen Weiche angeordnet ist. Zu seinem hydraulischen Anschluss weist er eigene Vorlauf- und Rücklaufanschlussstutzen auf. Über seine Rohroberfläche ist der Rohrleitungsabschnitt wärmetauschend mit dem Wasserkreislauf des Heizgerätes und/oder des Heizkreises verbunden. Dazu ist der im Gehäuse angeordnete Rohrleitungsabschnitt in gestreckter oder in gewendelter Form ausgeführt und über seine ganze Länge frei vom Wasserkreislauf des Heizgerätes und/oder des Heizkreises anströmbar. Um die Wärmeübertragung zu intensivieren, kann der Rohrleitungsabschnitt mit oberflächenvergrößernden Elementen versehen sein. Die beiden Rücklaufanschlussstutzen der hydraulischen Weiche befinden sich in einem Endbereich der Längsausdehnung des Gehäuses, der Vorlaufanschlussstutzen des Heizkreis-Wasserkreislaufs im anderen, gegenüber liegenden Endbereich der Längsausdehnung. Der Vorlaufanschlussstutzen des Heizgeräte-Wasserkreislaufs befindet sich etwa in der Mitte der Längsausdehnung des Gehäuses. Zur Bestimmung der Vorlauftemperatur ist im Bereich des Vorlaufanschlussstutzens des Heizkreises eine Tauchhülse für einen Temperaturmessfühler angeordnet.
Der weitere, über den Rohrleitungsabschnitt zu erwärmende Heizkreis ist für ein niedrigeres Temperaturniveau als das des erstgenannten Heizkreises, insbesondere für das Temperaturniveau eines Fußbodenheizkreises, vorgesehen. Die thermische Auslegung dieses weiteren, über den Rohrleitungsabschnitt zu erwärmenden Heizkreises erfolgt über die Gestaltung und Größe der wärmetauschenden Rohroberfläche des Rohrleitungsabschnitts. Die Temperatureinstellung erfolgt beispielsweise über ein Drosselventil in einer der sich an die Anschlussstutzen anschließenden Leitungen.
Mit dieser Erfindung wird eine hydraulische Weiche geschaffen, die zusätzlich zu ihrer bekannten Funktion die der Systemtrennung für niedriger temperierte Heizkreise erfüllt und damit Platzbedarf und Montageaufwand reduziert.
Die Zeichnung stellt in einer einzigen Figur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Sie zeigt den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen hydraulischen Weiche.
Die Vorlaufleitung des nicht dargestellten Heizgerätes mündet in den Vorlaufanschlussstutzen 2 des Gehäuses 1 der hydraulischen Weiche. Das hier einströmende Heizwasser fließt entweder über den Rücklaufanschlussstutzen 3 zurück zum Heizgerät oder vorbei am Temperaturmessfühler in der Tauchhülse 9 über den Vorlaufanschlussstutzen 4 zum Heizkreis mit den angeschlossenen Wärmeverbrauchern, weiter zum Rücklaufanschlussstutzen 5 und über den Rücklaufanschlussstutzen 3 zurück zum Heizgerät. In beiden Fällen sowie im Mischbetrieb überstreicht das heiße, vom Vorlaufanschlussstutzen 2 kommende Heizwasser einen großen Bereich des Rohrleitungsabschnitts 6. In diesem Rohr leitungsabschnitt 6 zirkuliert ein zweiter, hydraulisch vom ersten getrennter Heizwasserstrom zur Beheizung weiterer Wärmeverbraucher wie zum Beispiel eines Fußbodenheizkreises.

Claims

Hydraulische Weiche mit einem Heizwasser führenden Gehäuse (1), mit einem Vorlaufanschlussstutzen (2) und einem Rücklaufanschlussstutzen (3) eines Heizgeräts, mit mindestens einem Vorlaufanschlussstutzen (4) und mindestens einem Rücklaufanschlussstutzen (5) eines Heizkreises mit Wärmeverbrauchern und mit einem hydraulisch getrennten, im Gehäuse (1) angeordneten Rohrleitungsabschnitt (6) mit Vorlaufanschlussstutzen (7) und Rücklaufanschlussstutzen (8) eines weiteren Heizkreises.
Hydraulische Weiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der im Gehäuse (1) angeordnete Rohrleitungsabschnitt (6) in gestreckter oder in gewendelter Form ausgeführt und über seine ganze Länge frei vom Wasserkreislauf des Heizgerätes und/oder des Heizkreises anströmbar ist.
Hydraulische Weiche nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrleitungsabschnitt (6) mit oberflächenvergrößernden Elementen versehen ist.
Hydraulische Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Rücklaufanschlussstutzen (3, 5) in einem Endbereich der Längsausdehnung des Gehäuses (1), dass der Vorlaufanschlussstutzen (4) im anderen, gegenüber liegenden Endbereich der Längsausdehnung des Gehäuses (1), und dass der Vorlaufanschlussstutzen (2) etwa in der Mitte der Längsausdehnung des Gehäuses (1) angeordnet ist.
Hydraulische Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Vorlaufanschlussstutzens (4) eine Tauchhülse (9) für einen Temperaturmessfühler zur Vorlauftemperaturmessung angeordnet ist.
Hydraulische Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatureinstellung des weiteren, über den Rohrleitungsabschnitt (6) zu erwärmenden Heizkreises über ein Drosselventil in einer der sich an die Anschlussstutzen (7, 8) anschließenden Leitungen erfolgt.