DE102016202478A1

DE102016202478A1 - Vorrichtung zum Druckausgleich von Heizungskreisläufen

Info

Publication number: DE102016202478A1
Application number: DE102016202478.7A
Authority: DE
Inventors: Didier Bodet; Henri Lami
Original assignee: Vaillant GmbH
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 2016-02-18
Filing date: 2016-02-18
Publication date: 2017-08-24

Abstract

Vorrichtung zum Druckausgleich von Heizungskreisläufen (1), wobei der Heizungskreislauf über einen Drucksensor (7) sowie ein Überdruckventil (2) mit einem Eingang (3), einem Heizkreislaufausgang (4) und einem verschließbaren Überdruckausgang (5) verfügt. Der Überdruckausgang (5) ist mit dem Auffangsbehälter (6) verbunden ebenso wie der Auffangbehälter (6) über eine Verbindungsleitung (8) mit dem Heizungskreislauf (1). In der Verbindungsleitung (8) befindet sich eine Pumpe (9). Der Drucksensor (7) und die Pumpe (9) sind mit der Regelung (10) verbunden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Druckausgleich für Heizungsanlagen.
Heizungsanlagen unterliegen Druckschwankungen, die vorwiegend durch thermische Volumenänderungen bedingt sind. Daher verfügen Heizungsanlagen gemäß dem Stand der Technik über Ausdehnungsgefäße, welche in der Regel eine Stickstoffblase, die über eine Membran vom Hydraulikkreis getrennt ist, enthalten und mit dem Heizungskreislauf verbunden sind. Dehnt sich das Fluid aus, so wird die Stickstoffblase zusammengedrückt. Zieht sich das Fluid zusammen, so dehnt sich die Stickstoffblase aus, so dass letztendlich der hydraulische Druck wenig schwankt.
Aufgabe der Erfindung ist eine Alternative zum Ausdehnungsgefäß.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bedarfsgerecht gezielt Fluid aus dem Heizungskreislauf abgeleitet oder zugeführt wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung wird anhand der Figur näher erläutert.
1 zeigt eine Heizung 16 mit Umwälzpumpe 17, die an einen Heizungskreislauf 1 mit thermischen Verbraucher 18 angeschlossen ist. Im Heizungskreislauf 1 befinden sich ein Drucksensor 7 sowie ein Überdruckventil 2 mit einem Eingang 3, einem Heizkreislaufausgang 4 und einem Überdruckausgang 5. Der Überdruckausgang 5 ist mit einem Auffangbehälter 6 verbunden. Dieser wird oben von einem vertikal beweglichen Deckel 12 abgeschlossen. Ferner verfügt der Auffangbehälter 6 über eine Füllstandserfassung 14. Eine Verbindungsleitung 8, in der eine Pumpe 9 angeordnet ist, verbindet den Auffangbehälter 6 mit dem Heizungskreislauf 1. Im Auffangbehälter 6 ist am Eingang der Verbindungsleitung 8 stromab der Pumpe 9 ein Filter 11 angeordnet. Eine Füllleitung 13, in der sich ein Ventil 15 befindet, führt ebenfalls in den Auffangbehälter 6. Der Auffangbehälter 6 ist an der Stelle, an welcher der Überdruckausgang 5 mündet, tiefer als an der Stelle, an der die Verbindungsleitung 8 und Füllleitung 13 münden. Eine Regelung 10 ist mit der Heizung 16, dem Drucksensor 7, der Pumpe 9, dem Ventil 15 und der Füllstandserfassung 14 verbunden. Optional kann der Auffangbehälter 6 mit einem Abwasserabfluss verbunden sein.
Beim Betrieb der Heizung 16 fördert die Umwälzpumpe 17 das Fluid, wobei es sich in der Regel um Wasser handelt, durch den Heizungskreislauf 1. Wärme wird dabei an den thermischen Verbraucher 18 abgegeben. Der Drucksensor 7 erfasst den Druck p im Heizungskreislauf 1. Der Solldruck liegt in einem Bereich zwischen einem Minimaldruck p_min und einem Maximaldruck p_max. Überschreitet der Druck den vorbestimmten Druck p_max, so gibt das Überdruckventil 2 die Verbindung zum Überdruckausgang 5 frei, so dass Wasser aus dem Heizungskreislauf 1 in den Auffangbehälter 6 fließen kann. Der vertikal bewegliche Deckel 12 schwimmt hierbei stets auf dem Wasserspiegel im Auffangbehälter 6. Hierdurch wird Luft im System und somit Oxidation und Korrosion vermieden. Unterschreitet der mittels des Drucksensors 7 gemessene Druck den vorbestimmten Druck p_min, so fördert die Pumpe 9 Fluid aus dem Auffangbehälter 6 in den Heizungskreislauf 1. Optional ist in der Verbindungsleitung 8 ein Rückschlagventil angeordnet, das bei Stillstand der Pumpe einen Fluidfluss vom Heizungskreislauf 1 in den Auffangbehälter 1 verhindert. Das Verfahren kann den Druck p auch in einem Bereich halten, der kleiner als der Bereich zwischen Minimaldruck p_min und Maximaldruck p_max ist, sich jedoch in diesem Bereich befindet. So kann ein Solldruck p_soll und eine Spannbreite Δp vorgeben werden. p_min < p_soll – Δp < p < p_soll + Δp < p_max
Die Füllstandserfassung 14 überwacht den Füllstand im Auffangbehälter 6. Überschreitet der Füllstand ein vorgegebenes Maximum, so fördert die Pumpe 9 Wasser aus dem Auffangbehälter 6 in den Heizungskreislauf 1, um ein Überfüllen sowie eine Überdruckbelastung des Auffangbehälters 6 zu vermeiden; ordnungsgemäß herrscht in dem Auffangbehälter 6 lediglich ein Druck, der sich durch das Gewicht des Wassers ergibt. Droht der Auffangbehälter 6 hingegen auszutrocknen, was ebenfalls durch die Füllstandserfassung 14 überwacht wird, so kann einerseits bei ausreichendem Druck im Heizungskreislauf 1 Wasser über den Überdruckausgang 5 des Überdruckventils 2 zugeführt werden. Es besteht ferner bei Wassermangel im Auffangbehälter 6 die Möglichkeit, über die Füllleitung 13 Wasser nachzufüllen, indem das Ventil 15 geöffnet wird, bis ein vorgegebener Füllstand sich einstellt; diese Option findet vorzugsweise dann Anwendung, wenn der Druck p im Heizungskreislauf relativ niedrig ist.
Da der Auffangbehälter 6 an der Stelle, an welcher der Überdruckausgang 5 mündet, tiefer als an der Stelle, an der die Verbindungsleitung 8 und Füllleitung 13 münden, ist, können sich Verunreinigungen dort absetzen und werden weder beim Absaugen durch die Pumpe 9 angesaugt, noch beim Zuführen von Wasser über die Füllleitung 13 aufgewirbelt. Alternativ kann zwischen der Verbindungsleitung 8 und der Füllleitung 13 am Boden des Auffangbehälters 6 eine Trennwand diese Funktion übernehmen.
Verfügt der Auffangbehälter 6 über einen Abwasserabfluss, so kann beim Erreichen eines bestimmten Füllstandes Wasser in den Abwasserabfluss gelangen. Dieser Abfluss kann optional durch den schwimmenden Deckel bei Normalstand verschlossen sein. Auch kann ein Überdruckventil den Abfluss verhindern und bei einer bestimmten Füllmenge, die einen entsprechenden Füllstandsdruck zur Folge hat, öffnen.
Das Volumen des Auffangbehälters 1 muss an das Volumen des Heizungskreislaufs 1 angepasst sein. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn bei einem Volumen von 150 Litern im Heizungskreislauf 1 das Volumen des Auffangbehälters 2 Liter beträgt.
Über die Regelung 10 können entsprechende Informationen, insbesondere Störmeldungen, an der Anzeige der Heizung 16 ausgegeben werden. Wird beispielsweise häufig Wasser über die Füllleitung 13 nachgefüllt, so ist eine Undichtigkeit wahrscheinlich, so dass eine entsprechende Fehlermeldung ausgegeben wird. Diese kann optional elektronisch an einen Installateur weitergeleitet werden.
Befindet sich der Eintritt in die Verbindungsleitung 8 oberhalb des Wasserspiegels, so kann kein Wasser über die Pumpe 9 angesaugt werden. Die Füllstandserfassung 14 kann dies erfassen und die Regelung 10 kann die Pumpe 9 abschalten und eine entsprechende Meldung zum Nachfüllen ausgeben oder selbständig über die Füllleitung 13 Wasser nachfüllen. Auch im letztgenannten Fall kann eine Meldung ausgegeben werden.
Falls der Drucksensor 7 trotz Betrieb der Pumpe 9 keinen Druckanstieg erkennt, so ist eine entsprechende Fehlermeldung auszugeben.
Bezugszeichenliste

1: Heizungskreislauf
2: Überdruckventil
3: Eingang
4: Heizkreislaufausgang
5: Überdruckausgang
6: Auffangbehälter
7: Drucksensor
8: Verbindungsleitung
9: Pumpe
10: Regelung
11: Filter
12: Deckel
13: Füllleitung
14: Füllstandserfassung
15: Ventil
16: Heizung
17: Umwälzpumpe
18: thermischer Verbraucher

Claims

Vorrichtung zum Druckausgleich von Heizungskreisläufen (1), dadurch gekennzeichnet, dass im Heizungskreislauf (1) ein Drucksensor (7) sowie ein Überdruckventil (2) mit einem Eingang (3), einem Heizkreislaufausgang (4) und einem verschließbaren Überdruckausgang (5) angeordnet sind, der Überdruckausgang (5) mit einem Auffangbehälter (6) verbunden ist, sowie einer Verbindungsleitung (8) zwischen dem Auffangbehälter (6) und dem Heizungskreislauf (1), in der eine Pumpe (9) angeordnet ist, wobei zumindest der Drucksensor (7) und die Pumpe (9) mit einer Regelung (10) verbunden sind.
Vorrichtung zum Druckausgleich von Heizungskreisläufen (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an oder in der Verbindungsleitung (8) stromab der Pumpe (9) ein Filter (11) angeordnet ist.
Vorrichtung zum Druckausgleich von Heizungskreisläufen (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangbehälter (6) über einen beweglichen Deckel (12) verfügt.
Vorrichtung zum Druckausgleich von Heizungskreisläufen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Füllleitung (13) in den Auffangbehälter (6) führt.
Vorrichtung zum Druckausgleich von Heizungskreisläufen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Auffangbehälter (6) eine Füllstandserfassung (14) angeordnet ist.
Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Druckausgleich von mit einem Fluid gefüllten Heizungskreisläufen (1), wobei im Heizungskreislauf (1) ein Drucksensor (7) sowie ein Überdruckventil (2) mit einem Eingang (3), einem Heizkreislaufausgang (4) und einem Überdruckausgang (5) angeordnet sind, das Überdruckventil (2) bei der Überschreitung eines vorbestimmten Druckes in der Verbindung zwischen dem Eingang (3) und dem Heizkreislaufausgang (4) die Verbindung zum Überdruckausgang (5) freigibt, der Überdruckausgang (5) mit einem Auffangbehälter (6) verbunden ist, sowie einer Verbindungsleitung (8) zwischen dem Auffangbehälter (6) und dem Heizungskreislauf (1), in der eine Pumpe (9) angeordnet ist, wobei zumindest der Drucksensor (7) und die Pumpe (9) mit einer Regelung (10) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (7) den Druck im Heizungskreislauf (1) misst und bei Unterschreitung eines vorgegebenen Drucks die Pumpe (9) Fluid aus dem Auffangbehälter (6) in den Heizungskreislauf fördert.
Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Druckausgleich von mit einem Fluid gefüllten Heizungskreisläufen (1) nach Anspruch 6 mit eine Füllstandserfassung (14), dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreitung eines vorgegebenen Füllstandes die Pumpe (9) Fluid aus dem Auffangbehälter (6) in den Heizungskreislauf fördert.
Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Druckausgleich von mit einem Fluid gefüllten Heizungskreisläufen (1) nach Anspruch 6 mit eine Füllstandserfassung (14) und einer in den Auffangbehälter (6) mündenden Füllleitung (13), in der sich ein Ventil (15) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreitung eines vorgegebenen Füllstandes das Ventil (15) öffnet und Fluid in den Auffangbehälter (6) strömt.