DE1653743A1

DE1653743A1 - Pumpenanlage,insbesondere fuer Warmwasserheizungen

Info

Publication number: DE1653743A1
Application number: DE19671653743
Authority: DE
Inventors: Guenther Dipl-Ing Boes
Original assignee: Loewe Pumpenfabrik GmbH
Current assignee: Loewe Pumpenfabrik GmbH
Priority date: 1967-08-12
Filing date: 1967-08-12
Publication date: 1971-07-01
Also published as: DE1653743B2

Description

PATENTANWALT I Ό0 ö / H O

DR.-ING. WILLY STRUCK PINNEBERG / HOLST. HINDENBURGDAMM 71

Postanschrift: Patentanwalt Dr. W. Struck 2Ο8Ο Pinneberg / Holst. Postfach 134

Pumpenanlage, insbes. für Warmwasserheizungen

Die Erfindung betrifft eine Pumpenanlage, insbes. für Warmwasserheizungen, sowie eine für diesen Anwendungszweck besonders gut geeignete Zwillingsinischpumpe.

An moderne Heizungeanlagen werden immer steigende Anforderungen bezüglich der Einfachheit der Bedienung und der Betriebssicherheit gestellt» Außerdem werden zunehmend preisgünstige, feinfühlige, automatische Temperaturregelungen verlangt.

Bisher werden bei Warmwasserheizungen für automatische Regelungen im we»entlichen Mischventile mit Stellmotoren verwendet, die in Abhängigkeit von der Außen- und/oder Haumtemperatur die Mischventile in die Stellung bringen, durch die eine dem Wärmebedarf entsprechende Misohungs-

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temperatur zwischen heißem Kesselvorlaufwasser und kalten Heizungsrücklaufwasser erreicht wird.

Für diü Forderung nach Verbesserung der Betriebssicherheit wird in vielen Fällen eine zweite Heizungspumpe als Resex'vepuuipe vorgesehen oder auoh eine Zwillingspumpe, bei der dann eine der Pumpen im Falle einer Störung als Reservepumpe verfügbar ist«.

Es läßt sich ohne weiteres erkennen, daß die erhöhten Anforderungen an die automatische, feinfühlige Regelbarkeit und erhöhte Betriebssicherheit bei "Warmwasserheizungen einen beträchtlichen Mehraufwand für Geräte und Armaturen sowie für die Installation erforderlich machen und damit erhöhte Kosten verursachen_e

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Aufwand für die Forderungen nach Erhöhung der Betriebssicherheit und automatischer, feinfühliger Regelbarkeit mit einfachen und billigen Mitteln zu erfüllen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Pumpenanlage, insbesondere für YiTarmwasserheizungen vorgeschlagen, bei der zwei getrennte, mit voneinander unabhängigen Antrieben versehene Laufrüder oder Laufradgruppen bzw. Pumpen druckseitig mit der Heizungsvorlaufleitung verbunden sind, während die Saugseite der einen Pumpe bzw. des einen Laufrades oder der einen Laufradgruppe an die Kesselvorlaufleitung und die der anderen Pumpe bzw. des anderen Laufrades oder der anderen Laufradgruppe an die Heizungsrücklaufleitung angeschlossen ist, wobei das Laufrad bzw. die Laufradgruppe wenigstens der einen Pumpe mit einem drehzahlregelbaren Motor ausgerüstet ist» Es sollen also grundsätzlich zwei Pumpen oder wenigsten· Laufräder oder Laufr»dgrupp*n vorgesehen werden, deren Sruckaeiten in^inen gemeinsamen Heizungevorlauf münden und deren Saugseiten einmal an den heißen Kesselvorlauf und zum anderen, an den kalten Heizungerücklauf angeschlossen sind· Durch von der Witterung, d.h. Außen- oder/und Baumtemperatur abhängiger Drehzahldifferenz beider Pumpenlaufräder oder -^aufradgruppen soll eine entsprechende anteilmäßige Heiß- bzw· Kaltwassermenge von den beiden Einzelpumpen in die den beiden Pumpen, Laufrädern oder Laufradgruppen gemeinsame Heizungsvorlauf leitung gefördert werden, in der si.oh,

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dem "tfärriiebedarf entsprechend, die Liischternperatur einstellt· Zwischen die Druckseiten der Pumpen bzw. Laufräder oder Laufradgruppen und die Heizungsvorlaufleitung soll je eine Rückschlagklappe geschaltet sein. Beide Ruckschlagklavpen können aber auch zu einer gemeinsamen Umschaltklaope vereinigt sein. Vor die Saugseiten der Pumpen bzw, Laufräder oder Lauf radgru ;>pen können Absperrventile geschaltet sein und zwischen den Absperrventilen und den Pumpen bzw. -^aufrädern oder Laufradgruppen soll eine Verbindungsleitung mit einem Absperrventil vorgesehen sein. Ss hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, zwischen den Saugseiten und Druckseiten der Pumpen Verbindungsleitungen mit Regelventilen anzubringen»

Zur Einregelung der Drehzahl der Laufräder oder Laufradgruppen soll eine elektrische Regelungs- bzw. Steuereinrichtung für den Antriebsmotor oder die Antriebsmotoren an sich bekannter Bauart dienen. Bekannte elektronische Regelungeinrichtungen arbeiten beispielsweise so, daß bei Anschluß des Antriebsmotors an ein 'Jechselstromnetz jede gewünschte Drehzahl, ausgehend von der lienndrehzahl bis zur minimalsten Drehzahl, eingestellt v/erden kann. Das Drehmoment des kotors kann bei allen Drehzahlen in Höhe des Neimdrehmomentes beibehalten werden₀ Es gibt auch solche Geräte, die digital arbeiten und stufenlos oder in Stufen aufgeteilte Soildrehzahlen mit einer durch eine im Llotor eingebauten Dynamo erzeugten Istspannung vergleichen, d.ho der Lotor wird ausgeschaltet, wenn die gewünschte Drehzahl überschritten und wieder'eingeschaltet, wenn die Solldrehzahl unterschritten wird. Bekannte Steuergeräte bieten die köglichkeit, Elektromotoren mit allen Drehzahlen, die unterhalb der lienndrehzahl liegen, zu betreiben, und zwar in Abhängigkeit von der Belastung, iüit einem stufenlos einstellbaren Widerstand läßt sich die gewünschte Drehzahl bei belastetem Lotor einstellene Solche Geräte arbeiten nach dem System der Phasenanschnittsteuerung. Es können selbstverständlich auch nach anderem Prinzip arbeitende Geräte für die Drehzahlregelung zur Verwendung kommen·

Eine besonders vorteilhaft Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ergibt sich, wenn beide -kaufräder oder Laufradgruppen bzw. Pumpen in einem geueinsamen Puiapenytihäuse mit zwei getrennten Saugstutzen und einem gemeinsamen Druckstutzen angeordnet und mit getrennten Antriebs-

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motoren versehen sind, von denen einer oder auch beide unabhängig voneinander drehzahlregelbar sind. Eine solche Ausführung hat den Vorteil, daß der Montageaufwand kaum größer ist als für eine Einzelpumpe. Darüberhinaus lassen sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung auch Platzeinsparungen durch das Einbeziehen einer Umschaltklappe in das gemeinsame Pumpengehäuse erzielen. Die Umschaltklappe hat, wie auch die beiden Rückschlagklappen bei Anordnung mit getrennten Pumpen, dabei die Aufgabe}*' zu verhindern, daß bei einer regelungsbedingten extrem niedrigen Drehzahl der einen Pumpe ein Zurückströmen von Flüssigkeit durch die andere Pumpe erfolgt»

Bei der Zwiilingsmischpumpe bietet sich außerdem der Einbau einer Verbindung und eines Verbindungshahns zwischen den beiden Saugseiten ohne nennenswerten zusätzlichen Herstellungsaufwand an. Durch den Verbindungshahn ergibt sich die Möglichkeit, bei Ausfall einer Pumpe und Verbindung beider Saugseiten miteinander die noch betriebsfähige Pumpe für die Förderung des heißen Kesselvorlaufwasuers durch das Heizungssystem zu verwenden, wobei die automatische Heizungsregelung dann durch eine manuelle Regelung an den Heizkörpern ersetzt wirdo Auf diese Weise wird jegliche Gefahr des Einfrierens einer Warmwasserheizungsanlage bei Ausfall einer Pumpe ausgeschlossen. Es ergibt sich lediglich eine Einschränkung für die automatische Regelung, was jedoch angesichts des Ausfalls einer Pumpe durchaus zumutbar sein dürfte.

Für den Fall, daß die Heizungsanlage für längere Zeit während des Winters ohne Kontrolle bleibt, wird der Verbindungshahn zwischen den Saugseiten zweckmäßig geöffnet, wodurch in jedem Fall, gleichgültig ob beide Pumpen arbeiten oder ob eine i'umpe ausgefallen ist, eine Mischung aus kaltem Heizungsrücklauf- und heißem Kesselvorlaufwasser in das System gefördert wird. Damit wird jede Gefahr eines Einfrierens der Heizungsanlage ausgeschlossen.

In dem Pumpengehäuse der Zwillingsnischpumpe können weiterhin auoh ohne hohen Aufwand Verbindungen zwischen den Saug- und Druckseiten jedes der Laufräder oder Laufradgruppen vorgesehen werden, die durch je ein Regelventil abzusperren oder zu öffnen sind. Damit ergibt sioh der Vorteil,daß die an den heißen Kesselvorlauf saugseitig angeschlos-

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sene Pumpe in der Übergangszeit, d.h. bei geringerem Wärmebedarf, auch auf eine geringere Leistung einstellbar ist_o Da der beizumischende Kaltwasseranteil während dieser Zeit im Durchschnitt wesentlich hoher liegt und schon durch die manuelle Leistungsverminderung der Heißwasserpumpe mittels eines By-Pass-Ventiles ohne Drehzahlveränderung erreicht wird, kann der Drehzahlbereich, innerhalb dessen zusätzlich in Abhängigkeit vom schwankenden Wärmebedarf geregelt werden muß, enger gehalten werden. Ein wesentlicher weiterer Vorteil besteht jedoch auch darin, daß mit der Drehzahlregelung nur einer Pumpe auszukommen ist, wenn die Leistung der mit konstanter Drehzahl betriebenen Pumpe mit Hilfe des Regelventils derart reduziert wird, daß sie je nach Drehzahl der anderen Pumpe beträchtlich unter oder über jener Leistung liegt.

Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der E_rfindung schematisch dargestellte Es zeigen

Fig» 1 eine Pumpenanlage gemäß der Erfindung mit zwei getrennten Pumpen

Fig. 2 eine Zwillingsmischpumpe nach der Erfindung im Normalbetrieb und

Figo 3 eine Zwillingsmischpumpe, bei der eine Pumpenseite ausgefallen ist«

Der Heizungskessel ist in Fig. 1 mit 19 bezeichnet. Von diesem Kessel führt die Kesselvorlaufleitung KV 18 über ein Absperrventil 16 zur Pumpe 12, mit dem Laufrad 11 und dem Antriebemotor 10, dessen Drehzahl über eine elektronische Regelungs- bzw. Steuerungseinrichtung 17 geregelt wird· Über eine Rückschlagklappe 13 fördert diese Pumpe in die Heizung«vorlaufleitung HV 28, die die Heizkörper 29 versorgt.

Von den Heizkörpern 29 läuft die Heizungsflüseigkeit über die Heizungsrücklaufleitung HR 32 zur Pumpe 22 bzw* über die Kesselrücklaufleitung KR 33 zurück in den Keseel 19, Die Pumpe 22 mit dem Antriebsmotor 20 fördert die Flüssigkeit aus der Heizungsrücklaufleitung HR 32 über ein Absperrventil in die Heizungsvorlaufleitung HV 28. Auch bei dieser Pumpe wird die Drehzahl über eine elektronische Regelungs- bzw. Steu-

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erungseinrichtung 27 geregelt. Beide Pumpen 12 bzw. 22 sind durch eine Verbindungsleitung 30 saugseitig miteinander verbundene In die Verbindungsleitung ist ein Absperrventil 31 eingebaut. Bei beiden Pumpen sind die Saugseiten und die Druckseiten durch Leitungen 14 bzw. 24, in die Regelventile 15 bzw. 25 eingebaut sind, miteinander verbunden. Damit läßt sich eine By-Bass-Regelung ermöglichen.

In Fig. 2 sind die beiden Pumpen in einem gemeinsamen Gehäuse 34 untergebracht. Die Laufräder 11, 21 der beiden Pumpen haben jeweils getrennte Antriebe 10 und 20. Die Zuordnung der beiden Sauganschlüsse und des gemeinsamen Druckanschlusses zu den Vorlauf- und Rücklaufleitungen entspricht der Figur 1. Im Pumpengehäuse 34 ist eine ITmschaltklappe vorgesehen sowie ein Verbindungshahn 36, zwischen den Saugseiten der beiden Pampen. Zur Verbindung der Saug- und Druckseite der Pumpen bzw. Laufräder 11, 21 dienen By-Pässe mit By-Pass-Ventilen 37»

Bei der Zwiilingsmischpumpe der Figur 3 sind vor beiden Sauganschlüssen Absperrventile 16 und 26 angebracht,, Der Verbindungshahn 36 im Pumpengehäuse 34 ist geöffnet und das Absperrventil 26 geschlossen, während das Absperrventil 16 geöffnet ist» Es fördert jetzt nur das Laufrad und die Flüssigkeitsströmung ist genau wie in Fig. 2- durch Pfeile angedeutet. In Fig. 2 und Fig. 3 sind jeweils die By-Pass-Ventile 37 der linken Pumpeneinheiten geöffnet dargestellt, während die By-Pass-Ventile der rechten Pumpeneinheiten geschlossen sind_e

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Claims

Patentansprüche

Pumpenanlage, insbes. für VaruiWasserheiZungen, gekennzeichnet durch zwei getrennte, mit voneinander unabhängigen Antrieben (10, 20) versehene Laufräder (11, 21) oder Laufradgruppen bzw. Pumpen (1^, 22), die mit ihren Druckseiten mit der Heizungsvorlaufleitung (28, HY) verbunden sind, während die Saugseite der einen Pumpe (12) bzw. des einen Laufrades (11) oder der einen Laufradgruppe an die Kesselvorlaufleitung (18, KT) und die der anderen Pumpe (22) bzw. des anderen Laufrades (21) oder der anderen Laufradgruppe an die Heizungsrücklaufleitung (32, HR) angeschlossen ist, wobei das laufrad bzw. die Laufradgruppen wenigstens einer Pumpe mit einem drehzahlregelbaren Motor ausgerüstet isto

2e) Pumpenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Druckseiten der Pumpen (12, 22) bzw_o Laufräder (11, 21) oder Laufradgruppen und die Heizungsvorlaufleitung (28, HV) je eine Rückschlagklappe (13, 23) geschaltet ist_e

3.) Pumpenanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruckschiabklappen (13> 23) als für beide Pumpen (12, 22)bzw. Laufräder (11, 21) oder Laufradgruppen gemeinsame Umschaltklappe ausgebildet sind.

4e) Pumpenanlage nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß vor die Saugseiten der Pumpen (12, 22) bzw. Laufräder (11, 21) oder Laufradgruppen Absperrventile (16, 26) geschaltet sind und zwischen den Absperrventilen (16, 26) und den Pumpen (12, 22) bzw. Laufrädern (11, 21) oder Laufradgruppen eine Verbindungsleitung (30) mit einem Absperrventil (3I) vorgesehen ist«,

5.) Pumpenanlage nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Saugseiten der Pumpen (12, 22) bzw. -^aufräder (11, 21) oder Jjaufradgruppen Verbindungsleitungen (14,24) mit Regelventilen (15, 25) angebracht sind·

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6o) Pumpenanlage nach Anspruch 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß zur Einregelung der Drehzahl der Laufräder (11, 21) oder Laufradgruppen eine elektronische Regelungs- bzw. Steuereinrichtung (17) für den Antriebsmotor oder die Antriebsmotoren (1O, 20) an sich bekannter Bauart dient.

7«) Zwillingsmischpumpe, insbes. zur Verwendung in einer Pumpenanlage nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide ^aufräder (11, 21) oder L_aufradgruppen bzw. Pumpen in einem gemeinsamen Pumpengehäuse (34) niit zwei getrennten Saugstutzen und einem gemeinsamen Druckstutzen angeordnet und mit getrennten Antriebsmotoren (10, 20) versehen sind, die unabhängig voneinander drehzahlregelbar sind.

8.) Zwillingsnischpumpe nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß in das Pumpengehäuse (34) eine Umschaltklappe (35) eingebaut ist.

9o) Zwillingsmischpumpe nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Pumpengehäuse (34) eine Verbindung der Saugseiten vor den Laufrädern (11, 21) oder Laufradgruppen mit einem Absperrhahn (36) vorgesehen ist_o

10„) Zwillingsmischpumpe nach Anspruch 7 bis 9i dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (34) mit Verbindungen zwischen den Saug- und Druckseiten jedes der ^aufräder (11, 21) versehen ist, in die Hegelventile (37) eingebaut sind.

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