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Pumpenwassersammelheizungsanlage Die Erfindung bezieht sich auf Pumpenwassersammelheizungsanlagen
mit einem für schnellen Wasserdurchsatz ausgebildeten Zwangsdurchlaufkessel. Dabei
können die Sammelheizungsanlagen offen oder geschlossen sein.
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Bei Heizungsanlagen mit Zwangsdurchläufkessel ist es ein bekannter
Mangel, daß durch die gesteuerte Beheizung des Kessels dessen Wärmetauscherelemente
beispielsweise Heizschlangen u. dgl. durch verhältnismäßig starke Abkühlung des
Rücklaufwassers so stark abgekühlt werden, daß sie sich bei Einsetzen der Beheizung
des Zwangsdurchlaufkessels beschlagen. Das sich an den Wärmetauscherelementen niederschlagende
Schwitzwasser nimmt dann Teile der Verbrennungsgase der Kesselbeheizung auf, beispielsweise
Schwefeldioxyd u. dgl., die zusammen mit dem Schwitzwasser die Oberfläche der Wärmetauscherelemente
chemisch angreifen. Man hat deshalb durch Beimischen von Vorlaufwasser in den Rücklauf
bereits versucht, diese schädliche Schwitzwasserentwicklung zu beseitigen. Für die
Beimischung von Vorlaufwasser zum Rücklaufwasser sind bereits einstellbare Beimischventile
bekannt. Solche einstellbaren Beimischventile sind verhältnismäßig teure Bauelemente
und müssen entsprechend den gewünschten Betriebsverhältnissen der Heizungsanlage
und entsprechend der herrschenden Temperaturverhältnisse eingestellt werden. Sie
sind deshalb oftmals Anlaß für Bedienungsfehler der Heizungsanlage. Es ist auch
bekannt, in Heizungsanlagen eine von der Vorlaufleitung zur Rücklaufleitung führende
Kurzschlußleitung einzusetzen, die beim Anheizen des Zwangsdurchlaufkessels geöffnet
ist und dadurch sehr schnell heißes Vorlaufwasser in die Rücklaufleitung und von
dort in das Wärmetauscherelement des Kessels zurückführt, so daß die Bildung von
Schwitzwasser schnell unterbunden wird. Diese Kurzschlußleitung wird nach dem erfolgten
Anheizen des Zwangsdurchlaufkessels durch ein automatisch auf Grund der am Ausgang
des Kessels gemessenen Vorlauftemperatur gesteuertes Ventil verschlossen. Solche
Thermostatsteuerungen für das Absperr- bzw. Mischventil sind aber ebenfalls teure
Bauelemente und stellen bei Versagen die Betriebsfähigkeit der Heizungsanlage in
Frage.
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Demgegenüber ist es Zweck der Erfindung, bei einer Sammelheizungsanlage
des die Verhütung von Schwitzwasser bei Zwangsdurchlaufkesseln mit gesteuerter Beheizung
ohne besondere Ventile zu erzielen.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der von der Umwälzpumpe
erzeugte Wasserdruck gleichzeitig zum Einführen des Rücklaufwassers auf die zum
Zwangsdurchlaufkessel führende Rücklaufleitung und zum Einführen des Vorlaufwassers
auf die zu den Heizkörpern führende Vorlaufleitung gelegt ist, wobei die zu den
Heizkörpern führende Vorlaufleitung an der Druckseite der Umwälzpumpe von der zum
Zwangsdurchlaufkessel führenden Rücklaufleitung abgezweigt ist, während die vom
Zwangsdurchlaufkessel kommende Vorlaufleitung an der Saugseite der Umwälzpumpe in
die an den Saugstutzen der Umwälzpumpe angeschlossene, von den Heizkörpern kommende
Rücklaufleitung mündet. Es ergibt sich hierdurch eine die Umwälzpumpe enthaltende
Mischstrecke, über die sich zwangläufig ein gleicher sowohl über den Zwangsdurchlaufkessel
als auch über den Heizkörperkreis herrschender Druckabfall einstellt. Es wird dadurch
erreicht, daß der Zwangsdurchlaufkessel ständig von Wasser durchströmt wird und
dieses den Zwangsdurchlaufkessel durchsetzende Wasser an der Eingangsseite des Zwangsdurchlaufkessels
nicht unter die in der Heizungsanlage herrschende Heizkörpervorlauftemperatur absinkt.
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Man könnte zunächst meinen, daß diese Art der Wasserführung in der
Heizungsanlage nachteilig sei, weil man je zur Erzielung eines hohen Wirkungsgrades
der Heizungsanlage bestrebt ist, die Heizkörpervorlauftemperatur möglichst der Wassertemperatur
am Kesselausgang anzunähern. Außerdem könnte man auch die hohe Wasserdurchsatzmenge
durch die Mischstrecke und demzufolge auch durch die Umwälzpumpe als nachteilig
empfinden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß der Wirkungsgrad der Heizungsanlage durch
die Herabsetzung der Heizkörpervorlauftemperatur gegenüber der Kesselvorlauftemperatur
nicht herabgesetzt wird, weil durch die Erfindung die den Zwangsdurchlaufkessel
durchsetzende Wassermenge und mit ihr der Wirkungsgrad des Zwangsdurchlaufkessels
wesentlich erhöht werden. Die die Umwälzpumpe durchsetzende erhöhte
Wassermenge
bedeutet keinen Nachteil, da durch die Erfindung der über die Umwälzpumpe zu erzeugende
Druckabfall verringert wird, so daß die Pumpe zwar eine größere Fördermenge, aber
eine geringere Förderhöhe zu leisten hat. Die in Heizungsanlagen gebräuchlichen
Umwälzpumpen haben aber erheblich besseren Wirkungsgrad bei größeren Fördermengen
und geringerer Förderhöhe als bei geringeren Fördermengen und größerer Förderhöhe.
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Durch die Erfindung wird somit ohne zusätzliches Bauelement, insbesondere
ohne zusätzliches Regelglied, eine sichere Schwitzwasservermeidung erzielt, ohne
daß dadurch nennenswerte andere Nachteile in Kauf genommen werden müssen. Die Schwitzwasservermeidung
ist von besonderer Bedeutung bei mit Öl beheizten Kesseln, da die Verbrennungsgase
des Heizöls in besonders starkem Maß zusammen mit dem Schwitzwasser chemisch aggressive
Stoffe enthalten.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Gesamtheit der Heizkörper
und deren Vorlauf- und Rücklaufleitungen in ihrem Strömungswiderstand derart auf
den Zwangsdurchlaufkessel abgestimmt, daß der Strömungswiderstand des Kessels höchstens
etwa gleich dem Strömungswiderstand der Heizkörpergesamtheit ist. Hierdurch wird
erreicht, daß auch bei ungünstigsten Betriebsbedingungen stets ein sicheres Vermischen
des Wassers in der die Umwälzpumpe enthaltenden Mischstrecke und mit Sicherheit
eine ausreichende Wassermenge durch den Zwangsdurchlaufkessel strömt. In Fällen
besonders schwieriger Abstimmung oder bei Umstellen bestehender Heizungsanlagen
auf eine solche nach der Erfindung läßt sich der Fall günstigster Anpassung in sehr
einfacher Weise dadurch einstellen, daß in die von den Heizkörpern kommende Rücklaufleitung
vor der Einmündung der vom Kessel kommenden Vorlaufleitung ein einstellbares Drosselorgan
eingesetzt ist. Dieses Drosselorgan ist bei Erstellung bzw. Umstellung der Heizungsanlage
einmal einzustellen und höchstens nach jahrelangem Betrieb der Anlage einmal nachzustellen.
Die Ansprüche 2 und 3 sind echte Unteransprüche.
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Die Erfindung ist bei jeder beliebigen bekannten Anschlußweise der
Heizkörper anwendbar. Beispielsweise können die Heizkörper in Parallelschaltung
an die Vorlauf- und Rücklaufleitung angeschlossen und mit einfachen Heizkörperabsperrventilen
regelbar sein. Es ist hierzu lediglich die Gesamtheit der Heizkörper in völlig aufgeregeltem
Zustand sämtlicher Heizkörper in ihrem Strömungswiderstand auf den Zwangsdurchlaufkessel
abzustimmen. Entsprechend ist bei jeglicher anderen denkbaren Anschlußweise der
Heizkörper derjenige Zustand der Gesamtheit von Heizkörpern und Vorlauf- und Rücklaufleitungen
zu berücksichtigen, in dem diese Gesamtheit den geringsten Strömungswiderstand hat.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert.
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Bei dem in der Zeichnung gezeigten Beispiel ist der Zwangsdurchlaufkessel
ein mit Stadtgas beheizter Durchlauferhitzer 1, an den die zum Kessel führende
Rücklaufleitung 2 und die von ihm abführende Vorlaufleitung 3 angeschlossen sind.
Die Rücklaufleitung 2 des Kessels 1 wird über die Umwälzpumpe 4 beschickt. An der
Saugseite der Pumpe 4 sind die von den Heizkörpern 5 kommende Rücklaufleitung 6
und die in diese bei B mündende Kesselvorlaufleitung 3 angeschlossen. An der Druckseite
der Pumpe 4 ist am Punkt A die zu den Heizkörpern 5 führende Vorlaufleitung 7 von
der zum Kessel führenden Rücklaufleitung 2 abgezweigt. Hierdurch entstehen zwei
Kreisläufe, die von der einzigen Umwälzpumpe 4 mit Heizungswasser beschickt werden.