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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur thermostatischen Rücklaufbegrenzung, wobei an der Sekundärseite eines Wärmetauschers eine Wassererwärmung bzw. ein Heizkreislauf gegeben sind.
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Es wird durch das erfindungsgemäße Verfahren und die Anordnung erreicht, dass eine bestimmte Sollwerttemperatur über den Rücklauf vorgegeben wird.
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Der Stand der Technik zeigt verschiedene Modulbauweisen, wobei über einen Wärmetauscher sekundärseitig Heizungsanlagen bzw. Warmwassererwärmungsanlagen betrieben werden. Dabei werden signaltechnisch über einen Regler die bestimmen Sollwerttemperaturen eingestellt und über die Modulstation gefahren. Unabhängig von der Bauweise, zum Beispiel der Heizungsanlage, erfolgt ein Rücklauf in verschiedenen Temperaturen, welche sich negativ auf das Gesamtbild der Modulstation auswirken können. Schließlich ist es auch möglich, in den Regler so einzugreifen, dass sämtliche hydraulische Fehler in der Heizungsanlage durch einen erhöhten Temperaturrücklauf kompensiert werden können. Schlussfolgernd daraus ergeben sich die Aufgabe und das Ziel der Erfindung, diese Nachteile der technischen Lösung des Standes der Technik zu beseitigen.
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Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung zur thermostatischen Rücklaufbegrenzung zu entwickeln, welche mit einfachsten Methoden eine bestimmte Temperaturbegrenzung des Rücklaufes auf der Primärseite eines Wärmetauschers realisiert.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung zur thermostatischen Rücklaufbegrenzung zu finden, wobei ein bestimmter Sollwert eines Rücklaufes eines Wärmetauschers vorgegeben wird und nach Erreichen dieses Sollwertes eine Abschaltung oder Deaktivierung des Rücklaufes des Wärmetauschers stattfindet bzw. eine Deaktivierung der thermostatischen Rücklaufbegrenzung bei einer Wassererwärmung auf der Sekundärseite.
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Nachfolgend wird die Erfindung als Verfahren und Anordnung zur thermostatischen Rücklaufbegrenzung eines Wärmetauschers beschrieben, wobei der Patentanspruch 1 und seine Unteransprüche realisiert werden.
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Das Verfahren und die Anordnung zur thermostatischen Rücklaufbegrenzung sind so entwickelt,
- – dass in einem Sicherheitstemperaturwächter (nachfolgend STW genannt) ein bestimmter Sollwert eingestellt wird, bei Erreichen des Sollwertes der Medienfluss der Primärseite des Wärmetauschers unterbrochen und nach Abkühlung des STW auf einen bestimmten Sollwert der Primärkreislauf wieder zuschaltet wird, bei einer Wassererwärmung auf der Sekundärseite wird über einen Regler ein Signal zur Deaktivierung des STW durchgeführt und eine Wassererwärmung auf höhere Temperaturen als der Sollwert des STW ermöglicht, wobei nach Erreichung der Temperatur der Wassererwärmung der STW über den Regler wieder aktiviert wird,
- – dass der Sollwert vom STW auf 50°C eingestellt wird,
- – dass der STW von Seiten des Anbieters der Fernwärme fälschungssicher verplombt wird,
- – dass die Wassererwärmung auf der Sekundärseite laut DVGW vorgegeben wird und über eine Temperaturmessung in der Wassererwärmung über eine Regelung die Wassererwärmung zugeschaltet wird und den STW deaktiviert,
- – dass bei Erreichen der Sollwerttemperatur der Wassererwärmung ein Signal über den Regler an den STW zur Aktivierung ausgeführt wird,
- – dass ein STW bestehend aus einem Thermostat und einem Relais signaltechnisch mit einem Stellantrieb hin zu einem Durchgangsventil verbunden ist und das Durchgangsventil in der Primärseite Rücklauf des Wärmetauschers angeordnet und der STW über ein Thermostat im Rücklauf vorhanden ist und weiterhin das Relais des STW signaltechnisch mit einem Regler verbunden ist,
- – dass der STW mit dem Thermostat im Rücklauf der Primärseite nach dem Durchgangsventil angeordnet ist,
- – dass der STW mit dem Thermostat im Rücklauf der Sekundärseite des Wärmetauschers angeordnet ist,
- – dass das Durchgangsventil mit dem Stellantrieb in der Primärseite im Rücklauf angeordnet ist,
- – dass das Durchgangsventil mit dem Stellantrieb in der Primärseite Zulauf angeordnet ist,
- – dass ein Regler signaltechnisch mit dem Stellantrieb des Durchgangsventils einer Pumpe des Heizkreislaufes einer Pumpe Wassererwärmung und einem Temperaturfühler Wassererwärmung und weiterhin ein Temperaturfühler Primärseite und ein Temperaturfühler Sekundärseite mit dem Regler verbunden sind,
- – dass es sich bei dem Regler um einen DDC-Regler handelt.
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Dabei wird ein STW an den Rücklauf sekundär- bzw. primärseitig eines Wärmetauschers geschaltet. Der STW besteht aus einem Thermostat, welches in der Rohrleitung integriert wird und einem gekoppelten Relais, womit bestimmte signaltechnische Ab- und Zuschaltungen ausgeführt werden. Der STW aus Thermostat und Relais ist verbunden mit einem Stellantrieb des Durchgangsventils, welcher vorzugsweise im Rücklauf der Primärseite aber auch in dem Zulauf der Primärseite angeordnet werden kann. Dabei ist eine Installation des STW unmittelbar am Wärmetauscher angeordnet ist und nachfolgend die weiteren technischen Geräte und Stellorgane. In diesem STW wird ein bestimmter Sollwert von Seiten des Anbieters der Fernwärme festgelegt, und dieser STW wird nachfolgend fälschungssicher verplombt, um somit einen Zugang fremder Dritter zu unterbinden. Der STW mit dem Thermostat und dem Relais ist weiterhin mit dem Relais und einem DDC-Regler gekoppelt. An dem DDC-Regler ist signaltechnisch eine Verbindung zwischen dem Stellantrieb des Durchgangsventils einer Pumpe eines Heizkreislaufes und einer Pumpe einer Wassererwärmung gegeben. Des Weiteren sind Temperaturfühler auf der Primärseite Rücklauf und auf der Sekundärseite Zulauf für reglungstechnische Zwecke ausgeführt. In einer Wassererwärmung ist weiterhin auch ein Temperaturfühler gegeben, welcher mit dem Regler verbunden ist.
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Läuft auf der Sekundärseite des Wärmetauschers ein Heizkreislauf ohne Wassererwärmung, wird dieser über die Temperaturerfassungen geregelt. Wird nun an dem STW eine Temperatur über den Sollwert gemessen, wird über das Relais eine automatische Abschaltung an ein Signal weitergegeben, welches das Durchgangsventil über den Stellantrieb schließt. Die Sekundärseite des Wärmetauschers läuft nun im Leerlauf. Durch Abkühlung des STW wird solange die Primärseite unterbrochen, bis nach Abkühlung des STW eine Temperaturunterschreitung des Sollwertes stattfindet. Dann wird über den STW mit dem Relais der Stellantrieb des Durchgangsventils im Normalbetrieb wieder geöffnet, und der DDC-Regler regelt weiterhin die Anlage.
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Ist in der Sekundärseite eine Wassererwärmung gegeben, welche durch bestimmte Normvorgaben aus der DVGW zum Beispiel 60°C betragen muss, um z. B. eine Salmonellenbildung etc. zu verhindern, wird über den Temperaturfühler Trinkwassererwärmung ein Signal an den DDC-Regler gegeben. Ist die Temperatur in der Wassererwärmung unterschritten und muss diese durchgeführt werden, wird an die Pumpe der Trinkwassererwärmung ein Steuersignal gegeben und die Wassererwärmung bis zum bestimmten Sollwert durchgeführt. Gleichzeitig wird über den DDC-Regler ein Signal auf das Relais des STW ausgeführt, womit der STW deaktiviert wird und somit die Sollwertbegrenzung des Rücklaufes der Primärseite des Wärmetauschers außer Funktion gesetzt ist. Dieser Zustand bewegt sich solange, bis die Wassererwärmung auf die vorgegebene Sollwerttemperatur ausgeführt ist. Ist die bestimmte Sollwerttemperatur in der Wassererwärmung gegeben, wird über den Temperaturfühler Wassererwärmung hin zum Regler ein Signal an das Relais in dem STW ausgeführt, womit die Aktivierung des STW stattfindet. Läuft die Anlage nur mit einem Heizkreislauf, lässt sich auf Grundlage der thermostatischen Rücklaufbegrenzung über den STW ermitteln, inwieweit fehlerhafte Installationen in der Heizungsanlage vorhanden sind. Findet eine ständige Abschaltung zum Beispiel bei Überschreitung einer Temperatur von 50°C statt, ist damit ein hydraulischer Fehler in der Heizungsanlage vorhanden. Es wird also mit der Anlage erreicht, dass durch die Zwischenschaltung eines STW die thermostatische Rücklaufbegrenzung auf eine bestimmte Temperatur, zum Beispiel 50°C, festgelegt wird. Des Weiteren ist bei einer notwendigen Wassererwärmung auf der Sekundärseite über die bestimmte Solltemperatur eine Deaktivierung des STW gegeben, und eine reibungslose Wassererwärmung kann bis zu einem bestimmten Sollwert ausgeführt werden.
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Anhand eines Ausführungsbeispiels werden das Verfahren und die Anordnung näher beschrieben.
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Das Ausführungsbeispiel zeigt eine
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1 Komplettanlage primärseitig und sekundärseitig
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2 Komplettanlage mit Heizkreislauf sekundärseitig
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3 Anordnung des STW – primärseitig
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4 Anordnung des STW – sekundärseitig
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Grundlage der Beschreibung des Verfahrens und der Anordnung ist insbesondere die 1, welche alle wesentlichen Merkmale der neuen erfinderischen Lösung darstellt. Die 2 ist einzig und allein nur eine Darstellung der Anlage ohne die Wassererwärmung, wobei die 3 und 4 eine Möglichkeit der Anordnung des STW auf der Primär- bzw. auf der Sekundärseite des Wärmetauschers zeigen.
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Bei der 1 und den 2, 3 und 4 handelt es sich um eine Modulstation mit indirekter Übergabestation mit elektronischem Regler 3 und STW 1 mit Zufahrt.
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Dabei ist gemäß der 1 und den 2, 3 und 4 auf der Primärseite ein Fernwärmezulieferer mit Rücklauf und Vorlauf gegeben. Auf der Primärseite wird über einen Fernwärmetauscher 4 der Zulauf und Rücklauf realisiert und an der Sekundärseite ein Zulauf und Rücklauf über ein Heizungskreislauf 8 bzw. eine Trinkwassererwärmung 10. Dabei ist der Heizkreislauf 8 mit einer Pumpe 7 verbunden bzw. die Trinkwassererwärmung 10 über eine Pumpe 9. In der Trinkwassererwärmung 10 ist ein Temperaturfühler Trinkwassererwärmung 11 gegeben, welcher eine signaltechnische Verbindung mit dem DDC-Regler 3 aufweist. Gleichzeitig sind die Pumpen 7 und 9 jeweils signaltechnisch mit dem DDC-Regler 3 verbunden.
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Des Weiteren sind ein Temperaturfühler primärseitig 12 und ein Temperaturfühler sekundärseitig 13 zum DDC-Regler 3 hin ausgeführt. Auf der Primärseite ist im Rücklauf ein Durchgangsventil 5 in Verbindung mit einem Stellantrieb 6 gegeben. An dem Stellantrieb 6 ist eine signaltechnische Verbindung mit dem DDC-Regler 3 vorhanden. Nachfolgend ist ein STW 1 bestehend aus einem Thermostat 14 und einem Relais 2, welche signaltechnisch verbunden sind, nachgeschaltet. Über den STW 1 und das Relais 2 ist eine signaltechnische Verbindung zum Stellantrieb 6 des Durchgangsventils 5 des Rücklaufes vorhanden. Vom DDC-Regler 3 ist eine Verbindung zum Relais 2 des STW 1 gegeben.
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Die 2 stellt eine Modulstation dar, wobei sekundärseitig nur ein Heizkreislauf 8 vorhanden ist.
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Die 3 zeigt eine Ausführungsvariante der Anordnung des STW 1, wobei dieser primärseitig im Rücklauf über das Thermostat 14 angeordnet ist. Dabei ist eine signaltechnische Verbindung des STW 1 über das Relais 2 hin zum Stellantrieb 6 des Durchgangsventils 5 im Rücklauf der Primärseite vorhanden. Es ist auch technisch ausführbar, wenn das Durchgangsventil 5 mit dem Stellantrieb 6 in dem Zulauf der Primärseite angeordnet und eine gleiche technische Verbindung mit dem STW 1 vorhanden ist.
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In der 4 ist eine Anordnung des STW 1 in der Sekundärseite im Rücklauf des Wärmetauschers 4 ersichtlich. Hier ist der STW 1 über das Thermostat 14 im Rücklauf angeordnet in Verbindung mit dem Relais 2 und einer signaltechnischen Zuleitung an dem Stellantrieb 6 des Durchgangsventils 5.
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Dabei wird ein STW 1 an den Rücklauf sekundär- bzw. primärseitig eines Wärmetauschers geschaltet. Der STW 1 besteht aus einem Thermostat 14, welches in der Rohrleitung integriert wird und einem gekoppelten Relais 2, womit bestimmte signaltechnische Ab- und Zuschaltungen ausgeführt werden. Der STW 1 aus Thermostat 14 und Relais 2 ist verbunden mit einem Stellantrieb 6 des Durchgangsventils 5, welcher vorzugsweise im Rücklauf der Primärseite aber auch in dem Zulauf der Primärseite angeordnet werden kann. In diesem STW 1 wird ein bestimmter Sollwert von Seiten des Anbieters der Fernwärme festgelegt, und dieser STW 1 wird nachfolgend fälschungssicher verplombt, um somit einen Zugang fremder Dritter zu unterbinden. Der STW 1 mit dem Thermostat 14 und dem Relais 2 ist weiterhin mit dem Relais 2 und einem DDC-Regler 3 gekoppelt. An dem DDC-Regler 3 ist signaltechnisch eine Verbindung zwischen dem Stellantrieb 6 des Durchgangsventils 5 einer Pumpe 7 eines Heizkreislaufes 8 und einer Pumpe einer Trinkwassererwärmung 9 gegeben. Des Weiteren sind Temperaturfühler auf der Primärseite 12 Rücklauf und auf der Sekundärseite 13 Zulauf für reglungstechnische Zwecke ausgeführt. In einer Trinkwassererwärmung 10 ist weiterhin auch ein Temperaturfühler 11 gegeben, welcher mit dem Regler 3 verbunden ist.
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Läuft auf der Sekundärseite des Wärmetauschers 4 ein Heizkreislauf 8 ohne Wassererwärmung, wird dieser über die Temperaturerfassungen geregelt. Wird nun an dem STW 1 eine Temperatur über den Sollwert gemessen, wird über das Relais 2 eine automatische Abschaltung an ein Signal weitergegeben, welches das Durchgangsventil 5 über den Stellantrieb 6 schließt. Die Sekundärseite des Wärmetauschers läuft nun im Leerlauf. Durch Abkühlung des STW 1 wird solange die Primärseite unterbrochen, bis nach Abkühlung des STW 1 eine Temperaturunterschreitung des Sollwertes stattfindet. Dann wird über den STW 1 mit dem Relais 2 der Stellantrieb 6 des Durchgangsventils 5 im Normalbetrieb wieder geöffnet, und der DDC-Regler 3 regelt weiterhin die Anlage.
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Ist in der Sekundärseite eine Trinkwassererwärmung 10 gegeben, welche durch bestimmte Normvorgaben aus der DVGW zum Beispiel 60°C betragen muss, um z. B. eine Salmonellenbildung etc. zu verhindern, wird über den Temperaturfühler Trinkwassererwärmung 11 ein Signal an den DDC-Regler 3 gegeben. Ist die Temperatur in der Trinkwassererwärmung 10 unterschritten und muss diese durchgeführt werden, wird an die Pumpe der Trinkwassererwärmung 9 ein Steuersignal gegeben und die Trinkwassererwärmung 10 bis zum bestimmten Sollwert durchgeführt. Gleichzeitig wird über den DDC-Regler 3 ein Signal auf das Relais 2 des STW 1 ausgeführt, womit der STW 1 deaktiviert wird und somit die Sollwertbegrenzung des Rücklaufes der Primärseite des Wärmetauschers 4 außer Funktion gesetzt ist. Dieser Zustand bewegt sich solange, bis die Trinkwassererwärmung 10 auf die vorgegebene Sollwerttemperatur ausgeführt ist. Ist die bestimmte Sollwerttemperatur in der Trinkwassererwärmung 10 gegeben, wird über den Temperaturfühler Wassererwärmung 11 hin zum Regler 3 ein Signal an das Relais 2 in dem STW 1 ausgeführt, womit die Aktivierung des STW 1 stattfindet. Somit ist der eingegebene Sollwert des STW 1 ausschlaggebend für die Funktionsweise der Anlage. Läuft die Anlage nur mit einem Heizkreislauf 8, lässt sich auf Grundlage der thermostatischen Rücklaufbegrenzung über den STW 1 ermitteln, inwieweit fehlerhafte Installationen in der Heizungsanlage vorhanden sind. Findet eine ständige Abschaltung zum Beispiel bei Überschreitung einer Temperatur von 50°C statt, ist damit ein hydraulischer Fehler in der Heizungsanlage vorhanden.
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Es wird also mit der Anlage erreicht, dass durch die Zwischenschaltung eines STW 1 die thermostatische Rücklaufbegrenzung auf eine bestimmte Temperatur, zum Beispiel 50°C, festgelegt wird. Des Weiteren ist bei einer notwendigen Trinkwassererwärmung 10 auf der Sekundärseite über die bestimmte Solltemperatur eine Deaktivierung des STW 1 gegeben, und eine reibungslose Trinkwassererwärmung 10 kann bis zu einem bestimmten Sollwert ausgeführt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sicherheitstemperaturwächter – STW
- 2
- Relais
- 3
- Regler DDC
- 4
- Wärmetauscher
- 5
- Durchgangsventil
- 6
- Stellantrieb
- 7
- Pumpe
- 8
- Heizkreislauf
- 9
- Pumpe Wassererwärmung
- 10
- Trinkwassererwärmung
- 11
- Temperaturfühler Trinkwassererwärmung
- 12
- Temperaturfühler Primärseite
- 13
- Temperaturfühler Sekundärseite
- 14
- Thermostat
