DE19620409A1 - Elektronische Umwälzpumpensteuerung zur Vermeidung von Rauchgaskondensation durch zu kaltes Rücklaufwasser in Niedertemperaturheizkesseln - Google Patents

Description

Die heutzutage am Markt bekannten Niedertemperaturheizkessel bestehen in erster Linie aus nicht korrosionsbeständigem Stahl oder Guß. Aus diesem Grund müssen Schutzmaßnahmen getroffen werden, damit die Rauchgase im Kessel nicht kondensieren, da sie sonst für den Kessel eine gefährliche Säure- oder Sauerstoffkorrosion verursachen würden.

Im wesentlichen ist folgendes zu beachten: wenn der Heizkessel aus dem kalten Zustand gestartet wird, kondensieren zunächst die Rauchgase solange bis alle rauchgasbeströmten Teile über dem Taupunkt liegen. Diese Zeit sollte so kurz wie möglich sein. Aus diesem Grund darf zunächst keine Energie an das Heizungssystem abgegeben werden, d. h. die Umwälzpumpen müssen solange ausgeschaltet bleiben bis die Kesselmindesttemperatur erreicht ist. Ist diese Temperatur überschritten, kann der oder die Heizkreise zugeschaltet werden. Es ist jedoch darauf zu achten, daß nicht durch zu kaltes Rücklaufwasser die Mindesttemperatur wieder unterschritten wird und somit die Rauchgaskondensation wieder einsetzen würde. Aus diesem Grund werden verschiedene Schutzmaßnahmen getroffen. Die bekannteste Maßnahme ist die sogenannte Rücklauftemperaturanhebung. In diesem Fall wird unmittelbar vom Heizungsvorlauf über eine Rohrverbindung und einer zwischengeschalteten Umwälzpumpe dem kalten Rücklaufwasser heißes Vorlaufwasser beigemischt und somit die Rücklauftemperatur angehoben. Dies erfordert allerdings eine zusätzliche Umwälzpumpe, ein Rohrsystem und ein elektrisches Thermostat sowie einen zusätzlichen Energieaufwand zum Betrieb der Umwälzpumpe.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, eine einfache und sichere Lösung für dieses Problem zu finden. Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Temperaturfühler im unteren Bereich des Heizkessels sowie einem Meßumformer, der wie aus dem beigefügten Diagramm ersichtlich in einem bestimmten Temperaturbereich ein elektrisches Signal erzeugt, bei Ölbetrieb im Bereich von ca. 48-53°C und Erdgas von 58-63°C, 0-10 Volt oder 4-20 mA erzeugt. Dieses Signal kann den heutzutage bekannten drehzahlgesteuerten Umwälzpumpen zugeführt werden bzw. als externe Pumpenleistungsregelung fungieren. Da dieses Signal in einem sehr kurz gefaßten Temperaturbereich erzeugt wird, (ca. 3-5° Kelvin entspricht 0-10 Volt) wird auch bei einer sehr geringen Temperaturänderung die gesamte Pumpenleistung geregelt und beim Erreichen des unteren Signalwertes (0 Volt) wird die Pumpe ganz abgeschaltet und somit ein Unterschreiten der Kesselmindesttemperatur verhindert. Beim Erreichen des oberen Signalwertes (10 Volt) wird die gesamte Pumpenleistung bereitgestellt und somit kann die bei voller Brennerleistung erzeugte Energie vollständig an das Heizungsnetz abgegeben werden.

Der Vollständigkeit halber muß in diesem Zusammenhang erwähnt werden, daß kaltes Rücklaufwasser in geregelten Mengen keine Rauchgaskondensation bewirken kann, da dem kalten Rücklaufwasser entsprechende Mengen heißes Kesselwasser gegenüber stehen und als Summe ein Mischtemperatur entsteht, die wiederum über der Taupunkttemperatur liegt. Die Pumpenleistung muß so geregelt werden, daß über die umgewälzte Wassermenge nicht mehr Energie abgeführt wird, als über den Brenner zugeführt wird, wenn die Kesselwassertemperatur in den Bereich der Taupunkttemperatur kommt. Dies geschieht automatisch, wenn der Meßumformer nach dem gezeichneten Diagramm arbeitet.

Zusätzlich kann es zweckmäßig sein, ein Meßumformer mit zwei Temperaturmeßeingängen zwecks Mittelwertbildung einzusetzen, also zwei Temperaturfühler die entweder im Heizkessel auf unterschiedlicher Höhe plaziert werden oder einer im Heizkessel und einer im Rücklauf angebracht werden. Dadurch könnte das Meßsystem empfindlicher gemacht werden, was die Gefahr der Kondensation nochmals vermindern würde. Diese vorgeschlagene Erfindung hat den Vorteil, daß keine zusätzliche Umwälzpumpe erforderlich wird und die Stromkosten minimiert werden. Bedingt durch die neue Wärmeschutzverordnung sind ohnehin drehzahlgesteuerte Pumpen vorgeschrieben, so daß sich der zusätzliche Aufwand auf einen Meßumformer, ein bzw. mehrere Temperaturfühler und die Leitungsverbindung beschränkt. Aus diesem Grund bietet sich die vorgeschlagene Technik in diesem Bereich an.

Legende:

Fig. 1 Heizkessel mit Brenner

Fig. 2 Vorlauf

Fig. 3 Rücklauf

Fig. 4 Witterungsgeführtes Mischventil

Fig. 5 Drehzahlgesteuerte Umwälzpumpe

Fig. 6 Heizkreise

Fig. 7 Meßumformer

Fig. 8 Meßfühler

Fig. 9 Diagramm Kennlinie Meßumformer

Claims (1)

1. Meßumformer zum Ansteuern von drehzahlgesteuerten Umwälzpumpen dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Meßumformer einen oder mehrere Eingänge besitzt und daß die gesamte Pumpenleistung in einem sehr geringen Temperaturbereich geregelt wird.