DE19855746B4

DE19855746B4 - Frostschutzanlage für Wasserleitungen

Info

Publication number: DE19855746B4
Application number: DE19855746A
Authority: DE
Inventors: Ronald Cybulla; Lothar Wiegand
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-11-24
Filing date: 1998-12-03
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2018-12-04
Also published as: DE19855746A1

Abstract

Frostschutzanlage für Wasserleitungen (1), insbesondere für lange Stichleitungen von Wasserleitungsnetzen mit Druckschwankungen innerhalb derselben, wobei etwa am Fließende einer solchen Stichleitung, neben einer Zapfstelle (8), ein teils mit Wasser und teils mit Luft angefüllter Druckspeicher (3) angeordnet ist, an dessen wasserführendem Teil die Wasserleitung (1) angeschlossen ist, und
wobei der Druckspeicher (3) an seinem unteren, wasserführenden Teil ein elektrisch betätigbares und elektrisch steuerbares Durchgangsventil (5) aufweist, welches von einer Steuerung mittels Zeitschaltuhr zeitabhängig und/oder mittels Sensoren von der Temperatur und/oder von der Häufigkeit der Zapfvorgänge abhängig, steuerbar ist und
wobei dem Druckspeicher (3) ein elektrisch betätigbares und elektrisch steuerbares Durchgangsventil (7) vorgeordnet ist, welches so mit der Steuerung zusammen geschaltet ist, dass dieses im ruhenden Betriebszustand der Frostschutzanlage geöffnet ist und gleichzeitig oder geringfügig früher mit der Öffnung des Durchgangsventiles (5) schließt und welches sich auch gleichzeitig oder geringfügig früher als das Durchgangsventil (5) wieder öffnet, sobald sich...

Description

Die Erfindung betrifft eine Frostschutzanlage für Wasserleitungen, insbesondere zur Nachrüstung bereits vorhandener im Erdreich befindlicher Wasserleitungen als Stichleitungen, die auf ihrer Streckenführung ganz oder teilweise einfriergefährdet sind. Dies können zum Beispiel Wasserleitungen zu abseits von Ansiedlungen befindlichen Gebäuden sein.

Zur Vermeidung des Einfrierens solcher Wasserleitungen oder zur vorbeugenden Minimierung der Einfriergefahr derselben ist es bekannt, bei Gefahr durch Einfrieren der Wasserleitung, dieser etwa am Ende der Fließstrecke ständig Wasser zu entnehmen, daß heißt, hier Wasser abfließen zu lassen. Nachteilig ist dabei, daß diese Art Frostschutzvorsorge wegen der Aufwendungen für die Wasserversorgung selbst als auch für die Abwasserentsorgung desselben, sehr unrationell und nicht umweltfreundlich ist.

Eine andere Möglichkeit zur Verhinderung des Einfrierens von solchen Wasserleitungen besteht darin, eine Zirkulationsleitung zu der Wasserleitung zu installieren und das Wasser in diesen Leitungen im Kreislauf mittels Pumpe zu bewegen. Unter Umständen könnte der Wasserkreislauf elektrisch oder anders beheizt werden. Nachteilig sind auch dabei die Aufwendungen für Installation und Betriebskosten ( DE 88 01 426 U1 ).

Problem der Erfindung ist es, solche Wasserleitungen, die der permanenten Gefahr des Einfrierens ausgesetzt sind, mit einem minimalen technischem Aufwand und Kostenaufwand vor dem Einfrieren zu schützen.

Erfindungsgemäß wird das Problem wie mit den Ansprüchen angegeben gelöst.

Etwa am Fließende einer einfriergefährdeten, als Stichleitung ausgebildeten Wasserleitung 1 ist ein Zapfventil 8 und damit verbunden ein Druckspeicher 3 angeordnet. Dem Druckspeicher 3 kann ein elektrisch betätigbares und elektrisch ansteuerbares Durchgangsventil 5 nachgeschaltet sein, unterhalb desselben sich ein Wasserauffangbehältnis 6 oder ein Abfluß befindet.

Zur weiteren Optimierung der Funktionsfähigkeit der Frostschutzanlage kann dem Druckspeicher 3 noch ein elektrisch betätigbares und elektrisch ansteuerbares Durchgangsventil 7 vorgeordnet sein, in dem dieses mit einem einfachen Abzweigstück 2 in einer Rohrleitung 4 zwischen dem Druckspeicher 3 und dem Durchgangsventil 5 verbunden ist, dessen erster Abzweig in den Druckspeicher 3 mündet und dessen zweiter Abzweig mit dem elektrisch betätigbaren und elektrisch ansteuerbaren Durchgangsventil 5 verschließbar ist. Jedes der Durchgangsventile 7 und 5 ist, einzeln oder miteinander verknüpft, mit einer elektrischen Steuereinrichtung so zusammen geschaltet, daß die Steuerung derselben mittels Zeitschaltuhr von der Zeit abhängig und/oder mittels Sensoren, von der Temperatur und/oder von der Häufigkeit der Zapfvorgänge am Durchgangsventil 8 abhängig, in der Art erfolgt, daß bei Anordnung nur eines Durchlaßventiles 5 dieses im Betriebszustand geschlossen und nur kurzzeitig mit schnellem Impuls geöffnet ist oder bei Anordnung von zwei Durchgangsventilen 5 und 7 immer eines von beiden in einem schnellen Wechsel geöffnet, während das andere geschlossen ist. Das kurze schnelle Öffnen und Schließen der Durchgangsventile 5 und 7 bewirkt zusammen mit dem Druckspeicher jeweils eine intensive Schwingung, auch als sogenannter Wasserschlag bekannt, welche eine Bewegung der Wassersäule in der Wasserleitung 1 verursacht und damit ein Einfrieren derselben verhindert oder die Einfriergefahr minimiert.

Die erfindungsgemäße Frostschutzanlage realisiert ihre Funktion im Betriebszustand schon in der Grundausführung dadurch, daß im Wasserleitungsnetz und damit auch in der Stichleitung pulsierende Druckschwankungen bis in den Druckspeicher gelangen, dort gepuffert werden und so eine geringfügige hin und her gehende Bewegung der Wassermasse in der Stichleitung verursachen. Diese Bewegung bewirkt bereits eine Minimierung der Einfriergefahr.

Im Zusammenwirken mit den genannten verschiedenen Zeit abhängigen und/oder Temperatur abhängigen Steuerfunktionen für das Durchlaßventil 5 und in der anderen optimierten Ausführungsvariante mit dem Durchgangsventil 7 entweicht aus der Anlage über das Durchgangsventil 5 immer nur eine solche Menge an Wasser in unregelmäßigen Zeitabständen, wie zur Bewegung der Wassermasse innerhalb der Stichleitung zur Vermeidung des Einfrierens notwendig ist.

Die erfindungsgemäße Frostschutzanlage gewährleistet einen sicheren Schutz gegen das Einfrieren von Wasserleitungen mit einem geringen technischen Aufwand, insbesondere auch durch Nutzung der im Wasserleitungsnetz vorhandenen Druckschwankungen im Zusammenwirken mit mindestens einem geregelten Durchgangsventil 5 und erlaubt dabei eine rationelle Verwendung von Wasser selbst für den Betrieb der Frostschutzanlage.

Nachstehend wird die Erfindung an drei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
In der zugehörigen Zeichnung ist mit
1 eine Frostschutzanlage mit Druckspeicher und mit
2 eine Frostschutzanlage mit Druckspeicher und gesteuertem Ablaßventil und mit
3 eine Frostschutzanlage mit Druckspeicher und gesteuertem Ablaßventil und gesteuertem Einlaßventil
schematisch dargestellt.
Beispiel 1
Im Bereich des Fließendes der Wasserleitung 1 ist der Druckspeicher 3 und das Zapfventil 8 angeordnet und mittels Rohrleitung 4 sowie Abzweig 2 miteinander vebunden. Infolge von Druckschwankungen im Wasserleitungsnetz und damit auch in der Wasserleitung 1 findet im Druckspeicher 3 abwechselnd ein Druckanstieg und ein Druckabfall statt, infolge dessen eine druckschwankungsabhängige Pumpwirkung das Wasser in der Wasserleitung 1 in Bewegung hält und damit die Einfriergefahr minimiert.
Beispiel 2
Dem am Fließende der Wasserleitung 1 befindlichen Druckspeicher 3 gemäß Beispiel 1, ist das Durchgangsventil 5 nachgeschaltet. Dieses ist mit einer Steuereinrichtung zusammen geschaltet, welche in Abhängigkeit von den Impulsen einer Zeitschaltuhr und/oder von den Impulsen beim Öffnen und Schließen des Zapfventiles 8 und von der Umgebungs- oder der Wassertemperatur, das Durchgangsventil 5 ansteuert und dasselbe plötzlich kurz öffnet und wieder schließt. Dieser Vorgang löst, durch den Druckspeicher 3 verstärkt, eine hin und her gehende, schwingende Bewegung der Wassersäule in der Wasserleitung 1 aus und minimiert damit die Einfriergefahr.
Beispiel 3
Dem Druckspeicher 3 gemäß Beispiel 2 ist ein elektrisch betätigbares und steuerbares Durchlaßventil 7 vorgeordnet, welches mit der Steuereinrichtung zur Steuerung des Durchlaßventils 5 so zusammen geschaltet ist, daß es im ruhenden Betriebszustand der Frostschutzanlage, das heißt, bei geschlossenem Durchgangsventil 5 geöffnet ist und bei geöffnetem Durchgangsventil 5 geschlossen ist. Sobald das Durchgangsventil 5, zum Beispiel in den Nachtstunden, mit geringen und weniger häufigen Druckschwankungen im Wasserleitungsnetz, von der Zeitschaltuhr oder einem Temperatursensor über die Steuerung angesteuert wird, öffnet und schließt dieses plötzlich und kurz, gleichzeitig schließt und öffnet das ebenfalls von der Steuerung angesteuerte Durchlagangsventil 7.
Bei geöffnetem Durchgangsventil 5 und geschlossenem Durchgangsventil 7 entleert der Druckspeicher 3 eine geringe Wassermenge und der Druck in demselben fällt ab. Sobald das Durchgangsventil 5 wieder geschlossen ist, öffnet das Durchgangsventil 7 und es findet ein Druckausgleich zwischen Druckspeicher 3 und der Wasserleitung 1 statt, wobei dann die Wassermasse in der Wasserleitung 1 in Schwingung gerät und somit die Einfriergefahr minimiert.

1: Wasserleitung
2: Abzweigstück
3: Druckspeicher
4: Rohrleitung
5: Durchgangsventil
6: Wasserauffangbehältnis
7: Durchgangsventil
8: Zapfventil

Claims

Frostschutzanlage für Wasserleitungen (1), insbesondere für lange Stichleitungen von Wasserleitungsnetzen mit Druckschwankungen innerhalb derselben, wobei etwa am Fließende einer solchen Stichleitung, neben einer Zapfstelle (8), ein teils mit Wasser und teils mit Luft angefüllter Druckspeicher (3) angeordnet ist, an dessen wasserführendem Teil die Wasserleitung (1) angeschlossen ist, und wobei der Druckspeicher (3) an seinem unteren, wasserführenden Teil ein elektrisch betätigbares und elektrisch steuerbares Durchgangsventil (5) aufweist, welches von einer Steuerung mittels Zeitschaltuhr zeitabhängig und/oder mittels Sensoren von der Temperatur und/oder von der Häufigkeit der Zapfvorgänge abhängig, steuerbar ist und wobei dem Druckspeicher (3) ein elektrisch betätigbares und elektrisch steuerbares Durchgangsventil (7) vorgeordnet ist, welches so mit der Steuerung zusammen geschaltet ist, dass dieses im ruhenden Betriebszustand der Frostschutzanlage geöffnet ist und gleichzeitig oder geringfügig früher mit der Öffnung des Durchgangsventiles (5) schließt und welches sich auch gleichzeitig oder geringfügig früher als das Durchgangsventil (5) wieder öffnet, sobald sich das Durchgangsventil 5 wieder schließt.