DE102021128963A1 - Method for monitoring an expansion tank, computer program, machine-readable storage medium, regulation and control device, heater, expansion tank and use of a sensor - Google Patents

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Überwachen eines Ausdehnungsgefäßes (6), welches eine feste äußere Hülle (12) aufweist, die einen Aufnahmebereich (7) und einen Kompensationsbereich (8) beinhaltet, wobei Aufnahmebereich (7) und Kompensationsbereich (8) durch eine elastische Membran (10) voneinander getrennt sind. Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte:a) Erfassen eines Signals eines Sensors (11), wobei der Sensor einen elektrischen Widerstand und/oder eine elektrische Kapazität im Kompensationsbereich (8) erfassen kann,b) Vergleichen des in Schritt a) erfassten Signals mit einem Referenzwert,c) Bereitstellen oder Versenden einer Information über das Ergebnis des Vergleichs aus Schritt b).A method is proposed for monitoring an expansion vessel (6) which has a solid outer shell (12) which contains a receiving area (7) and a compensation area (8), the receiving area (7) and the compensation area (8) being covered by an elastic membrane (10) are separated from each other. The method comprises at least the following steps: a) detecting a signal from a sensor (11), the sensor being able to detect an electrical resistance and/or an electrical capacitance in the compensation area (8), b) comparing the signal detected in step a) with a reference value,c) providing or sending information about the result of the comparison from step b).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Ausdehnungsgefäßes, ein Computerprogramm, ein maschinenlesbares Speichermedium, ein Regel- und Steuergerät, ein Heizgerät, ein Ausdehnungsgefäß und eine Verwendung eines Sensors.The invention relates to a method for monitoring an expansion tank, a computer program, a machine-readable storage medium, a regulation and control device, a heater, an expansion tank and the use of a sensor.

Hydraulische Systeme, wie insbesondere Heizkreisläufe, weisen Ausdehnungsgefäße zur Kompensation von Volumenschwankungen, aufgrund von Temperaturunterschieden und Druckstößen, auf. Der Druck im Hydrauliksystem kann so weitestgehend konstant gehalten werden. Bekannte Ausdehnungsgefäße weisen eine feste, häufig metallische, äußere Hülle und eine innen angeordnete Membran zur Trennung eines Aufnahmebereichs der Hydraulikflüssigkeit, beispielsweise des Wärmeträgers eines Heizkreislaufes, und eines mit Gas befüllten Kompensationsbereichs auf. Bei einer Ausdehnung oder Verlagerung der Hydraulikflüssigkeit dehnt sich die die Membran und komprimiert das Gas im Kompensationsbereich, wodurch ein Druckausgleich stattfindet. Derartige Ausdehnungsgefäße werden auch als Membran-Ausdehnungsgefäß (MAG) bezeichnet.Hydraulic systems, such as heating circuits in particular, have expansion tanks to compensate for volume fluctuations due to temperature differences and pressure surges. The pressure in the hydraulic system can be kept constant as far as possible. Known expansion vessels have a solid, often metallic, outer shell and an internally arranged membrane for separating a receiving area for the hydraulic fluid, for example the heat carrier of a heating circuit, and a gas-filled compensation area. When the hydraulic fluid expands or moves, the diaphragm expands and compresses the gas in the compensation area, which results in pressure equalization. Such expansion vessels are also referred to as membrane expansion vessels (MAG).

Beispielsweise aufgrund von Alterung kann die Membran undicht werden und den (flüssigen) Wärmeträger in den Kompensationsbereich des Ausdehnungsgefäßes austreten lassen. Dies hat einen vollständigen Funktionsverlust des Ausdehnungsgefäßes zur Folge. Volumenschwankungen des Wärmeträgers im Heizkreislauf können nicht mehr ausgeglichen werden und Gas aus den Kompensationsbereich kann in den Heizkreislauf eindringen.Due to aging, for example, the membrane can become leaky and allow the (liquid) heat carrier to escape into the compensation area of the expansion tank. This results in a complete loss of function of the expansion tank. Fluctuations in the volume of the heat transfer medium in the heating circuit can no longer be compensated for and gas from the compensation area can penetrate into the heating circuit.

Eine Leckage der Membran ist nur schwer feststellbar. Hierzu kann das Ausdehnungsgefäß abgeklopft werden und/oder das zum Befüllen des Kompensationsbereiches vorgesehene Gasventil betätigt werden, um zu prüfen, ob der Wärmeträger vom Aufnahmebereich in den Kompensationsbereich übertritt.A leak in the membrane is difficult to detect. To do this, the expansion tank can be tapped and/or the gas valve provided for filling the compensation area can be actuated in order to check whether the heat transfer medium has passed from the receiving area into the compensation area.

In der DE 10 2018 215 304 A1 wird in diesem Zusammenhang vorgeschlagen, ein sensitives Garn vorzusehen, um Schäden der Membran zu erkennen. Allerdings ist diese Lösung kostenintensiv und aufwendig in der Herstellung.In the DE 10 2018 215 304 A1 in this context, it is proposed to provide a sensitive yarn in order to detect damage to the membrane. However, this solution is expensive and complex to manufacture.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Überwachung eines Ausdehnungsgefäßes und einer Anordnung vorzuschlagen, das die geschilderten Probleme des Standes der Technik zumindest teilweise überwindet. Insbesondere soll das Verfahren und die Anordnung eine sichere, einfache und kostengünstige Überwachung eines Ausdehnungsgefäßes ermöglichen.Proceeding from this, it is the object of the invention to propose a method for monitoring an expansion tank and an arrangement which at least partially overcomes the problems of the prior art described. In particular, the method and the arrangement should enable reliable, simple and cost-effective monitoring of an expansion tank.

Zudem soll die Erfindung die Komplexität eines Ausdehnungsgefäßes zumindest nicht wesentlich erhöhen, bzw. eine Nachrüstung an bestehenden Ausdehnungsgefäßen ermöglichen.In addition, the invention should at least not significantly increase the complexity of an expansion vessel, or allow existing expansion vessels to be retrofitted.

Diese Aufgaben werden gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der hier vorgeschlagenen Lösung sind in den unabhängigen Patentansprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.These objects are solved by the features of the independent patent claims. Further advantageous refinements of the solution proposed here are specified in the independent patent claims. It is pointed out that the features listed in the dependent patent claims can be combined with one another in any technologically meaningful manner and define further refinements of the invention. In addition, the features specified in the patent claims are specified and explained in more detail in the description, with further preferred configurations of the invention being presented.

Hierzu trägt ein Verfahren zum Überwachen eines Ausdehnungsgefäßes bei, wobei das Ausdehnungsgefäß eine feste äußere Hülle beinhaltend einen Aufnahmebereich und einen Kompensationsbereich, die durch eine elastische Membran voneinander (fluiddicht) getrennt sind, aufweist. Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte:

  1. a) Erfassen eines Signals eines Sensors, wobei der Sensor einen elektrischen Widerstand und/oder eine elektrische Kapazität im Kompensationsbereich erfassen kann bzw. erfasst,
  2. b) Vergleichen des in Schritt a) erfassten Signals mit einem Referenzwert,
  3. c) Bereitstellen oder Versenden einer Information über das Ergebnis des Vergleichs aus Schritt b).
A method for monitoring an expansion vessel contributes to this, the expansion vessel having a solid outer shell containing a receiving area and a compensation area, which are separated from one another (fluid-tight) by an elastic membrane. The procedure includes at least the following steps:
  1. a) detecting a signal from a sensor, wherein the sensor can detect or detects an electrical resistance and/or an electrical capacitance in the compensation area,
  2. b) comparing the signal detected in step a) with a reference value,
  3. c) Providing or sending information about the result of the comparison from step b).

Die Schritte a), b) und c) können bei einem regulären Verfahrensablauf mindestens einmal in der vorgegebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Insbesondere ist es auch möglich, die Schritte a) und b) mehrmals zu wiederholen bzw. permanent oder in Intervallen (bedarfsgerecht) zeitlich beanstandet durchzuführen. Insbesondere kann Schritt c) erst bei bestimmten Ergebnissen des Schrittes b) ausgeführt werden.Steps a), b) and c) can be carried out at least once in the specified sequence in a regular process sequence. In particular, it is also possible to repeat steps a) and b) several times or to carry them out continuously or at intervals (as required) at different times. In particular, step c) can only be carried out when certain results of step b) are obtained.

Das vorgeschlagene Verfahren dient insbesondere zur Überwachung eines Ausdehnungsgefäßes auf eine Leckage der Membran. Das Verfahren kann beispielsweise durch ein Regel- und Steuergerät eines Heizgerätes einer Heizungsanlage mit einem solchen Ausdehnungsgefäß durchgeführt werden.The proposed method is used in particular to monitor an expansion vessel for a leak in the membrane. The method can be carried out, for example, by a regulation and control unit of a heating device of a heating system with such an expansion tank.

Bei dem Ausdehnungsgefäß handelt es sich insbesondere um ein Membran-Ausdehnungsgefäß (MAG), aufweisend eine feste äußere Hülle in der ein Aufnahmebereich beispielsweise für Wärmeträger (Wasser) eines Heizkreislaufes und ein Kompensationsbereich enthaltend ein Gas (häufig Stickstoff) vorgesehen ist. Bei einer Erwärmung des Wärmeträgers kann ein sich vergrößertes Volumen des Wärmeträgers im Heizkreislauf durch den Aufnahmebereich aufgenommen werden. Durch eine Dehnung der Membran kann das Volumen des Aufnahmebereiches vergrößert werden, wobei sich entsprechend das Volumen des Kompensationsbereiches mindert. Die Membran ist hierzu aus einem elastischen Material gefertigt, z. B. aus Gummi. In der äußeren Hülle ist im Bereich des Kompensationsbereiches ein Ventil zum Einlassen mit Gas vorgesehen. Mit anderen Worten kann das Ausdehnungsgefäß auch als eine feste Hülle, aufweisend zwei Kammern getrennt durch eine Membran verstanden werden, wobei durch Dehnung der Membran die Volumenanteile der beiden Kammern änderbar sind.The expansion vessel is in particular a membrane expansion vessel (MAG), having a solid outer shell in which a receiving area, for example for heat transfer medium (water) of a heating circuit and a compensation area containing a gas (often nitrogen) is provided. When the heat transfer medium is heated, an increased volume of the heat transfer medium in the heating circuit can be accommodated by the accommodation area. The volume of the receiving area can be increased by stretching the membrane, with the volume of the compensation area being reduced accordingly. For this purpose, the membrane is made of an elastic material, e.g. B. made of rubber. A valve for admitting gas is provided in the outer shell in the area of the compensation area. In other words, the expansion vessel can also be understood as a solid shell, having two chambers separated by a membrane, with the volume proportions of the two chambers being changeable by stretching the membrane.

Das hier vorgeschlagenen Verfahren beschreibt insbesondere eine besonders einfache und kostengünstige Möglichkeit einer automatisierten Überwachung eines Ausdehnungsgefäßes auf Leckage der Membran. Grundsätzlich kann das Verfahren bei jeglichem Ausdehnungsgefäß mit einer Membran, die einen Aufnahmebereich und ein Kompensationsbereich voneinander trennt, angewandt werden.The method proposed here describes, in particular, a particularly simple and cost-effective way of automatically monitoring an expansion vessel for membrane leakage. In principle, the method can be applied to any expansion vessel with a membrane that separates a receiving area and a compensation area from one another.

In Schritt a) erfolgt ein Erfassen eines Signals eines Sensors, wobei der Sensor einen elektrischen Widerstand und/oder einen elektrischen Strom und/oder eine elektrische Kapazität im Kompensationsbereich des Ausdehnungsgefäßes erfassen kann bzw. erfasst.In step a), a signal from a sensor is detected, with the sensor being able or detecting an electrical resistance and/or an electrical current and/or an electrical capacitance in the compensation region of the expansion vessel.

In Schritt b) erfolgt ein Vergleichen des in Schritt a) erfassten Signals eines Sensors mit einem Referenzwert (eines elektrischen Widerstands und/oder einen elektrischen Strom und/oder einer elektrischen Kapazität). Der Referenzwert kann dabei einen Grenzwert darstellen, bei dessen Unterschreiten von Feuchtigkeit aufgrund von eingedrungenem Wärmeträger auszugehen ist.In step b), the signal of a sensor detected in step a) is compared with a reference value (an electrical resistance and/or an electrical current and/or an electrical capacitance). The reference value can represent a limit value below which moisture is to be assumed due to heat transfer medium that has penetrated.

In Schritt c) erfolgt ein Bereitstellen oder Versenden einer Information über das Ergebnis des Vergleichs gemäß Schritt b). Das Bereitstellen oder Versenden der Information kann auf beliebiger Art und Weise erfolgen, beispielsweise über eine Anzeige am Ausdehnungsgefäß oder auch an der Heizungsanlage bzw. dem Heizgerät, über ein akustisches oder visuelles Warnsignal im Falle einer festgestellten Leckage der Membran und/ oder einem Bereitstellen (zum Abrufen) und/ oder Versenden einer Information über eine detektierte Leckage der Membran über ein Netzwerk, insbesondere dem Internet. Vorteilhaft kann so beispielsweise einem Fachbetrieb eine Information über einen Ausfall des Ausdehnungsgefäßes durch eine Nachricht übermittelt werden und der Fachbetrieb kann einen Termin zum Austausch des Ausdehnungsgefäßes planen und durchführen.In step c), information about the result of the comparison according to step b) is provided or sent. The information can be provided or sent in any way, for example via a display on the expansion tank or also on the heating system or heater, via an acoustic or visual warning signal in the event of a detected leak in the membrane and/or a provision (e.g Retrieving) and/or sending information about a detected leakage of the membrane via a network, in particular the Internet. Advantageously, for example, information about a failure of the expansion vessel can be sent to a specialist company by means of a message, and the specialist company can plan and carry out an appointment to replace the expansion vessel.

Das Durchführen des Schrittes c) kann insbesondere in Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichs aus Schritt b) erfolgen, sodass eine Information erst bei einer festgestellten Leckage der Membran bereitgestellt oder versendet wird.Step c) can be carried out in particular depending on the result of the comparison from step b), so that information is only provided or sent when a leak in the membrane is detected.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung kann in Schritt a) ein Signal eines Sensors erfasst werden, wobei der Sensor in die äußere Hülle des Ausdehnungsgefäßes (wenigstens teilweise) integriert ist. Hierzu können beispielsweise (zwei) Bohrungen in der äußeren Hülle vorgesehen sein, in die gasdicht (zwei) Elektroden als Sensor eingebracht werden können. In vorteilhafter Weise kann so eine besonders einfache und kostengünstige Möglichkeit zur Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens verwirklicht werden. Gleichfalls vorteilhaft wird so eine Möglichkeit zur Nachrüstung bestehender Ausdehnungsgefäße geschaffen.According to a preferred embodiment, a signal from a sensor can be detected in step a), the sensor being (at least partially) integrated into the outer shell of the expansion vessel. For this purpose, for example, (two) holes can be provided in the outer shell, into which (two) electrodes can be introduced as sensors in a gas-tight manner. In this way, a particularly simple and cost-effective way of carrying out a method proposed here can be realized in an advantageous manner. Equally advantageous is the possibility of retrofitting existing expansion vessels.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann der Sensor, beispielsweise bestehend aus zwei Elektroden, in ein vorhandenes Gasventil des Ausdehnungsgefäßes (wenigstens teilweise) integriert werden.According to a further preferred embodiment, the sensor, for example consisting of two electrodes, can be integrated (at least partially) into an existing gas valve of the expansion vessel.

Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Computerprogramm vorgeschlagen, welches zur (zumindest teilweisen) Durchführung eines hier vorgestellten Verfahrens eingerichtet ist. Dies betrifft mit anderen Worten insbesondere ein Computerprogramm (-produkt), umfassen Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, ein hier beschriebenes Verfahren auszuführen.According to a further aspect, a computer program is also proposed which is set up to (at least partially) carry out a method presented here. In other words, this relates in particular to a computer program (product), including instructions which, when the program is executed by a computer, cause the latter to execute a method described here.

Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein maschinenlesbares Speichermedium vorgeschlagen, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist. Regelmäßig handelt es sich bei dem maschinenlesbaren Speichermedium um einen computerlesbaren Datenträger.According to a further aspect, a machine-readable storage medium is also proposed, on which the computer program is stored. The machine-readable storage medium is usually a computer-readable data carrier.

Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Regel- und Steuergerät für ein Heizgerät vorgeschlagen, eingerichtet zur Durchführung eines hier vorgestellten Verfahrens. Das Regel- und Steuergerät kann hierzu beispielsweise einen Prozessor aufweisen bzw. über diesen verfügen. In diesem Zusammenhang kann der Prozessor beispielsweise das auf einem (Daten-) Speicher (des Regel- und Steuergeräts) hinterlegte Verfahren ausführen. Das Regel- und Steuergerät kann zur Durchführung eines hier vorgestellten Verfahrens insbesondere elektrisch bzw. signaltechnisch mit einem Sensor zur Erfassung eines Signals gemäß Schritt a) verbunden sein. Auch kann auf einem Speicher des Regel- und Steuergeräts ein Referenzwert zur Durchführung des Schrittes b) hinterlegt sein.According to a further aspect, a regulation and control unit for a heating device is also proposed, set up to carry out a method presented here. For this purpose, the regulating and control unit can have a processor, for example, or have it at its disposal. In this context, the processor can, for example, execute the method stored in a (data) memory (of the regulation and control unit). The rule- and control unit can be connected, in particular electrically or in terms of signals, to a sensor for detecting a signal according to step a) in order to carry out a method presented here. A reference value for carrying out step b) can also be stored in a memory of the regulation and control unit.

Nach einem weiteren Aspekt wird ein Ausdehnungsgefäß vorgeschlagen, aufweisend eine äußere Hülle beinhaltend einen Aufnahmebereich und einen Kompensationsbereich, die durch eine elastische Membran getrennt sind, aufweisend weiter einen Sensor angeordnet zur Erfassung eines elektrischen Widerstandes und/oder einer elektrischen Kapazität im Kompensationsbereich. Der Sensor kann dabei insbesondere zwei Elektroden umfassen, die zur Erfassung eines elektrischen Widerstandes und/oder einer Kapazität (zwischen ihnen) eingerichtet sind. Die beiden Elektroden können vorteilhaft in die äußere Hülle oder in ein Gasventil des Ausdehnungsgefäßes eingebracht sein.According to a further aspect, an expansion vessel is proposed, having an outer shell containing a receiving area and a compensation area, which are separated by an elastic membrane, further having a sensor arranged for detecting an electrical resistance and/or an electrical capacitance in the compensation area. In this case, the sensor can in particular comprise two electrodes which are set up to detect an electrical resistance and/or a capacitance (between them). The two electrodes can advantageously be placed in the outer shell or in a gas valve of the expansion vessel.

Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Heizgerät vorgeschlagen, aufweisend ein hier vorgeschlagenes Regel- und Steuergerät. Das Heizgerät kann dabei insbesondere Teil einer Heizungsanlage sein, aufweisend einen Heizkreislauf mit einem Ausdehnungsgefäß, das mit einem hier vorgeschlagenen Verfahren zu überwachen sein kann.According to a further aspect, a heater is also proposed, having a regulation and control device proposed here. The heater can in particular be part of a heating system, having a heating circuit with an expansion tank, which can be monitored using a method proposed here.

Nach einem weiteren Aspekt wird eine Verwendung eines Sensors zur Erfassung eines elektrischen Widerstandes und/oder einer elektrischen Kapazität angeordnet im Kompensationsbereich eines Ausdehnungsgefäßes zur Überwachung einer Membran des Ausdehnungsgefäßes auf Leckage vorgeschlagen.According to a further aspect, the use of a sensor for detecting an electrical resistance and/or an electrical capacitance arranged in the compensation area of an expansion vessel for monitoring a membrane of the expansion vessel for leaks is proposed.

Die im Zusammenhang mit dem Verfahren erörterten Details, Merkmale und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei dem hier vorgestellten Computerprogramm, dem Speichermedium, dem Steuergerät, dem Heizgerät, dem Ausdehnungsgefäß und/ oder der Verwendung auftreten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Charakterisierung vollumfänglich Bezug genommen.The details, features and advantageous configurations discussed in connection with the method can accordingly also occur in the computer program presented here, the storage medium, the control device, the heating device, the expansion vessel and/or the use and vice versa. In this respect, full reference is made to the statements made there for more detailed characterization.

Hier werden somit ein Verfahren zur Überwachung eines Ausdehnungsgefäßes auf Leckage sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens angegeben, welche die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise lösen. Insbesondere tragen das Verfahren, die Anordnung sowie die Verwendung zumindest dazu bei, eine besonders einfache, kostengünstige und sichere Möglichkeit zur Überwachung eines Ausdehnungsgefäßes eines Heizkreislaufs anzugeben.A method for monitoring an expansion vessel for leaks and an arrangement for carrying out the method are thus specified here, which at least partially solve the problems described with reference to the prior art. In particular, the method, the arrangement and the use at least contribute to specifying a particularly simple, inexpensive and safe option for monitoring an expansion tank of a heating circuit.

Zudem kann die Erfindung ohne erhöhten Aufwand an bestehenden Ausdehnungsgefäßen nachgerüstet werden.In addition, the invention can be retrofitted to existing expansion vessels without increased effort.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:

  • 1: einen Ablauf eines hier vorgeschlagenen Verfahrens, und
  • 2: eine Heizungsanlage mit einem hier vorgeschlagenen Ausdehnungsgefäß.
The invention and the technical environment are explained in more detail below with reference to the accompanying figures. It should be pointed out that the invention should not be restricted by the exemplary embodiments given. In particular, unless explicitly stated otherwise, it is also possible to extract partial aspects of the facts explained in the figures and to combine them with other components and findings from the present description. In particular, it should be pointed out that the figures and in particular the proportions shown are only schematic. Show it:
  • 1 : a flow of a method proposed here, and
  • 2 : a heating system with an expansion tank proposed here.

1 zeigt beispielhaft und schematisch einen Ablauf eines hier vorgeschlagenen Verfahrens. Das Verfahren dient zur Überwachung eines Ausdehnungsgefäßes 6, das in einem Heizkreislauf 2 einer Heizungsanlage 1 angeordnet ist. Die mit den Blöcken 110, 120 und 130 dargestellte Reihenfolge der Schritte a), b) und c) kann sich bei einem regulären Verfahrensablauf einstellen. 1 shows an exemplary and schematic sequence of a method proposed here. The method is used to monitor an expansion vessel 6, which is arranged in a heating circuit 2 of a heating system 1. The sequence of steps a), b) and c) represented by blocks 110, 120 and 130 can occur in a regular method sequence.

2 zeigt gleichfalls beispielhaft und schematisch eine Heizungsanlage 1, aufweisend ein Ausdehnungsgefäß 6. Die Heizungsanlage 1 kann einen Heizkreislauf 2 aufweisen, in dem ein oder mehrere Verbraucher 4 (z.B. Heizungen in einem Gebäude) und ein Heizgerät 3 angeordnet sind, wobei letzteres zur Erwärmung eines im Heizkreislauf 2 zirkulierenden Wärmeträgers (z. B. Wasser) eingerichtet ist. Das Ausdehnungsgefäß 6 kann eine feste und druckstabile äußere Hülle 12, beispielsweise aus Stahl gefertigt, und eine elastische Membran 10 aufweisen. Die elastische Membran 10 unterteilt das, durch die äußeren Hülle 12 umschlossene, Volumen in einen Aufnahmebereich 7 und einen Kompensationsbereich 8. Die elastische Membran 10 kann beispielsweise aus einem elastischen Gewebe oder Gummi hergestellt sein 2 also shows an example and diagrammatically of a heating system 1, having an expansion vessel 6. The heating system 1 can have a heating circuit 2, in which one or more consumers 4 (e.g. heaters in a building) and a heater 3 are arranged, the latter for heating an im Heating circuit 2 circulating heat carrier (z. B. water) is set up. The expansion tank 6 can have a solid and pressure-resistant outer shell 12, for example made of steel, and an elastic membrane 10. The elastic membrane 10 divides the volume enclosed by the outer shell 12 into a receiving area 7 and a compensation area 8. The elastic membrane 10 can be made of an elastic fabric or rubber, for example

Das Ausdehnungsgefäß 6 kann (fluidisch) derart mit dem Heizkreislauf 2 verbunden sein, dass Wärmeträger aus dem Heizkreislauf in den Aufnahmebereich 7 des Ausdehnungsgefäßes 6 strömen kann und umgekehrt. Beim Erwärmen des Wärmeträgers im Heizkreislauf 2 durch das Heizgerät 3 bzw. einer Druckwelle darin und einer damit verbundenen Ausdehnung/Verlagerung des Wärmeträgers strömt Wärmeträger in den Aufnahmebereich 7 des Ausdehnungsgefäßes 6. Somit kann sich das Volumen des Aufnahmebereiches 7 des Ausdehnungsgefäßes 6 vergrößern, verbunden mit einer (elastischen) Dehnung der Membran 10. Gleichzeitig wird das Gas im Kompensationsbereich 8 komprimiert, und das Volumen des Kompensationsbereiches 8 verringert sich.The expansion tank 6 can be (fluidically) connected to the heating circuit 2 in such a way that the heat transfer medium can flow from the heating circuit into the receiving area 7 of the expansion tank 6 and vice versa. When the heat transfer medium is heated in the heating circuit 2 by the heater 3 or a pressure wave therein and an associated expansion/displacement of the heat transfer medium, the heat transfer medium flows into the receiving area 7 of the expansion vessel 6. The volume can thus men of the receiving area 7 of the expansion vessel 6 increase, associated with an (elastic) expansion of the membrane 10. At the same time, the gas is compressed in the compensation area 8, and the volume of the compensation area 8 decreases.

In der äußeren Hülle 12 des Kompensationsbereiches 8 kann ein Ventil 9 angeordnet sein, über das der Kompensationsbereich 8 mit einem Gas, beispielsweise Stickstoff, mit definiertem Druck als Gegendruck für den Heizkreislauf 2 befüllbar ist.A valve 9 can be arranged in the outer shell 12 of the compensation area 8 , via which the compensation area 8 can be filled with a gas, for example nitrogen, with a defined pressure as counter-pressure for the heating circuit 2 .

Weiterhin kann in der äußeren Hülle 12 des Kompensationsbereiches 8 ein Sensor 11 zur Erfassung eines elektrischen Widerstandes und/oder einer Kapazität eines Bereiches im Kompensationsbereich 8 angeordnet sein. Der Sensor kann beispielsweise als zwei in der äußeren Hülle 12 des Kombinationsbereiches 8 angeordnete Elektroden ausgeführt sein.Furthermore, a sensor 11 for detecting an electrical resistance and/or a capacitance of an area in the compensation area 8 can be arranged in the outer shell 12 of the compensation area 8 . The sensor can be designed, for example, as two electrodes arranged in the outer shell 12 of the combination area 8 .

Der Sensor 11 des Ausdehnungsgefäßes 6 kann mit einem Regel- und Steuergerät 5 des Heizgerätes 3 elektrisch und/oder datenleitend verbunden sein. Das Regel- und Steuergerät 5 kann zur Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens eingerichtet sein.The sensor 11 of the expansion vessel 6 can be connected electrically and/or in a data-conducting manner to a regulation and control unit 5 of the heater 3 . The regulation and control unit 5 can be set up to carry out a method proposed here.

In Block 110 erfolgt gemäß Schritt a) ein Erfassen eines Signals des Sensors 11. Dabei wird ein elektrischer Widerstand und/oder eine elektrische Kapazität erfasst.In block 110, according to step a), a signal of the sensor 11 is detected. An electrical resistance and/or an electrical capacitance is detected.

In Block 120 erfolgt gemäß Schritt b) ein Vergleichen des in Schritt a) erfassten Signals des Sensors 11 mit einem vorgegebenen Referenzwert. Der Referenzwert kann ein elektrischer Widerstand oder eine elektrische Kapazität sein, bei deren Unterschreiten von (unerwünschter) Feuchtigkeit im Kompensationsbereich 8 auszugehen ist. Der Referenzwert kann vorteilhaft auf einem Speicher des Regel- und Steuergerätes 5 hinterlegt sein.In block 120, according to step b), the signal of sensor 11 detected in step a) is compared with a predetermined reference value. The reference value can be an electrical resistance or an electrical capacitance below which (undesirable) moisture in the compensation area 8 is to be assumed. The reference value can advantageously be stored in a memory of the regulation and control device 5 .

In Block 130 gemäß Schritt c) kann eine Information über das Ergebnis des Vergleiches in Schritt b) bereitgestellt oder versendet werden. In vorteilhafter Weise kann insbesondere eine Information über eine in Schritt b) (Block 120) durch Unterschreiten des Referenzwertes erkannte Leckage der Membran 10 als Nachricht über ein Netzwerk, insbesondere dem Internet, beispielsweise an einen Fachbetrieb versandt werden.In block 130 according to step c), information about the result of the comparison in step b) can be provided or sent. In particular, information about a leak in membrane 10 detected in step b) (block 120) by falling below the reference value can advantageously be sent as a message via a network, in particular the Internet, to a specialist company, for example.

BezugszeichenlisteReference List

11
Heizungsanlageheating system
22
Heizkreislaufheating circuit
33
Heizgerätheater
44
Verbraucherconsumer
55
Regel- und Steuergerätregulation and control unit
66
Ausdehnungsgefäßexpansion tank
77
Aufnahmebereichrecording area
88th
Kompensationsbereichcompensation area
99
VentilValve
1010
Membranmembrane
1111
Sensorsensor
1212
äußere Hülleouter shell

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102018215304 A1 [0005]DE 102018215304 A1 [0005]

Claims (9)

Verfahren zum Überwachen eines Ausdehnungsgefäßes (6), aufweisend eine feste äußere Hülle (12) beinhaltend einen Aufnahmebereich (7) und einen Kompensationsbereich (8), die durch eine elastische Membran (10) getrennt sind, umfassend zumindest die folgenden Schritte: a) Erfassen eines Signals eines Sensors (11), wobei der Sensor einen elektrischen Widerstand und/ oder eine elektrische Kapazität im Kompensationsbereich (8) erfassen kann, b) Vergleichen des in Schritt a) erfassten Signals mit einem Referenzwert, c) Bereitstellen oder Versenden einer Information über das Ergebnis des Vergleichs aus Schritt b).Method for monitoring an expansion tank (6), having a rigid outer shell (12) including a receiving area (7) and a compensation area (8), which are separated by an elastic membrane (10), comprising at least the following steps: a) detecting a signal from a sensor (11), the sensor being able to detect an electrical resistance and/or an electrical capacitance in the compensation area (8), b) comparing the signal detected in step a) with a reference value, c) Providing or sending information about the result of the comparison from step b). Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt a) ein Signal eines Sensors (11) erfasst wird, der in die äußere Hülle (12) des Ausdehnungsgefäßes (6) integriert ist.procedure after claim 1 , wherein in step a) a signal of a sensor (11) is detected, which is integrated into the outer shell (12) of the expansion vessel (6). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in Schritt c) eine Information über das Ergebnis des Vergleichs über ein Netzwerk versandt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein in step c) information about the result of the comparison is sent via a network. Computerprogramm, welches zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche eingerichtet ist.Computer program set up to carry out a method according to one of the preceding claims. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogrammen nach Anspruch 4 gespeichert ist.Machine-readable storage medium on which the computer programs claim 4 is saved. Regel- und Steuergerät (5) für ein Heizgerät (3) eingerichtet zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3.Regulation and control device (5) for a heater (3) set up to carry out a method according to one of Claims 1 until 3 . Heizgerät (3) aufweisend ein Regel- und Steuergerät (5) nach Anspruch 6.Heater (3) having a regulation and control unit (5). claim 6 . Ausdehnungsgefäß (6), aufweisend eine äußere Hülle (12), beinhaltend einen Aufnahmebereich (7) und einen Kompensationsbereich (8), die durch eine elastische Membran (10) getrennt sind, weiter aufweisend einen Sensor (11) zur Erfassung eines elektrischen Widerstandes und/oder einer elektrischen Kapazität im Kompensationsbereich (8).Expansion vessel (6), having an outer shell (12), containing a receiving area (7) and a compensation area (8), which are separated by an elastic membrane (10), further having a sensor (11) for detecting an electrical resistance and /or an electrical capacity in the compensation area (8). Verwendung eines Sensors (11) zur Erfassung eines elektrischen Widerstandes und/ oder einer elektrischen Kapazität im Kompensationsbereich (8) eines Ausdehnungsgefäßes (6) zur Überwachung einer Membran (10) des Ausdehnungsgefäßes (6) auf Leckage.Use of a sensor (11) for detecting an electrical resistance and/or an electrical capacitance in the compensation area (8) of an expansion vessel (6) for monitoring a membrane (10) of the expansion vessel (6) for leaks.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202005006052U1 (en) 2004-04-23 2005-07-14 Vaillant Gmbh Membrane expansion container, e.g. for a heating installation, has a conductivity sensor in its gas filled volume to detect possible water leaks so that a warning signal can be generate
US20150330577A1 (en) 2006-08-08 2015-11-19 Wessels Company Expansion Tank with a Predictive Sensor
DE102018215304A1 (en) 2018-09-10 2020-03-12 Robert Bosch Gmbh Expansion tank for a heating system

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