DE19858610C1 - Steuerung einer Verdrängerpumpe - Google Patents
Steuerung einer VerdrängerpumpeInfo
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- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract
Verdrängerpumpen, nämlich Zahnradpumpen, besitzen einen sehr großen Förderdruck, wie er beispielsweise zur Förderung des Umlaufwassers in Solarheizungsanlagen angemessen ist. Dabei läuft ein Zahnradpaar derart, daß jeweils ein Wellenkamm und ein Wellental ineinander greifen. Die Förderung erfolgt dann, wenn diese Teile immer enger zusammengeführt werden. Da im Umlaufwasser von Solarheizungsanlagen auch Schwebe- und Feststoffpartikel enthalten sein können, ist es nicht ausgeschlossen, daß sich solche Partikel einklemmen und die Pumpe (30) blockieren. Statt einer Demontage oder gar einem Austausch der blockierten Pumpe soll die Pumpe zunächst selbst versuchen, das Problem zu lösen. Die Steuerung besitzt zu diesem Zweck eine Rückwärts- bzw. eine alternierende Rückwärts-/Vorwärtsschaltung, durch welche der Versuch unternommen wird, daß sich die Partikel von selbst wieder lösen.
Description
Die Erfindung betrifft eine Steuerung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Die DE 196 54 037 C1 beschreibt die Anwendung einer Verdrängerpumpe in der Vor- oder
Rücklaufleitung einer Solarheizungsanlage zur Förderung des Umlaufwassers. Eine solche
Verdrängerpumpe, vorzugsweise eine Zahnradpumpe, hat einerseits den Vorteil, daß sie
eine Sperrwirkung erzielt, so daß bei Pumpenstillstand ein Zurückströmen entgegen der
Förderrichtung unterbleibt. Andererseits erreicht sie den für diesen Sonderfall benötigten
Förderdruck, der mit herkömmlichen Heizungsumwälzpumpen nicht mit Sicherheit erreicht
wird.
Verdrängerpumpen als Zwangsförderer, die mit einem Zahnradpaar ausgestattet sind, besit
zen einen Innen- und einen Außenläufer. Das Umlaufwasser wird diskontinuierlich geför
dert, und zwar mit einer Frequenz, die sich aus der Zähnezahl multipliziert mit der Umdre
hung je Zeiteinheit ergibt. Die Förderung erfolgt dann, wenn der Wellenkamm des Innen
läufers und das Wellental des Außenläufers immer enger zusammengeführt werden. Sobald
der Wellenkamm des einen Läufers und das Wellental des anderen Läufers im engsten Ab
stand zueinander stehen, treten die höchsten Drücke und damit die höchsten Werte der
Kraftübertragung auf.
Im Umlaufwasser von Solarheizungsanlagen können sich Schwebe- und Feststoffpartikel
befinden. Das gilt wohl auch für Heizungsanlagen allgemein. Bei den dort angewandten
Umwälzpumpen stellen solche Partikel aber kein Problem dar, da sie frei durch die Pumpen
hindurchströmen können. Bei Zahnradpumpen können sich die Partikel hingegen in dem
engen Spalt zwischen den Bauteilen der Läufer festklemmen. Das führt dann zu einem
Blockieren der Pumpe, was eine Demontage und ein Reinigen der Pumpe erforderlich
macht. In vielen Fällen ist das Reinigen der Pumpe aber gar nicht möglich, so daß die De
montage zu einem Zerstören der Pumpe führt. Die einzige Lösung besteht dann in einem
Pumpenaustausch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, festsitzende, die
Pumpe blockierende Partikel möglichst ohne eine Demontage oder gar einen Austausch der
Pumpe zu lösen, damit der Pumpenbetrieb ungestört fortgesetzt werden kann.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht in der Anwendung der im Patentanspruch 1 genann
ten Maßnahme.
Sobald die Pumpe durch eintretende Partikel blockiert, erfolgt nicht weiterhin ein Antrieb in
Förderrichtung, wodurch sie sich schließlich ganz festklemmt. Vielmehr setzt jetzt selbsttä
tig eine Rückwärtsschaltung ein, durch welche die Partikel wieder gelöst werden können.
Es ist denkbar, daß sich die Partikel durch eine einfache Rückwärtsschaltung noch nicht
lösen. Dann kann eventuell eine alternierende Rückwärts-/Vorwärtsschaltung zum Erfolg
führen. Durch ein mehrfaches gegenläufiges Schalten in vorgegebenen Zeitabständen, die
gegebenenfalls auch bei häufigeren Schaltwechseln ansteigen können, ist es in vielen Fällen
möglich, daß sich die Pumpe von selbst wieder freilaufen kann. Sollte das Ziel in einer be
stimmten Zeit jedoch nicht erreicht werden, dann muß die Pumpe notgedrungen abgeschal
tet und demontiert bzw. ausgetauscht werden. Zunächst wurden jedoch die notwendigen
Maßnahmen ergriffen, um dieses zu vermeiden.
Die Pumpensteuerung muß das Umschalten automatisch vornehmen. Das ist beim Über
schreiten einer leistungsbestimmenden Größe, vorzugsweise anhand der Stromaufnahme,
leicht möglich. Das Überschreiten dieser Größe ist ein Indiz für das Blockieren der Pumpe.
Auf der Gegenseite ist das nachfolgende Unterschreiten dieser Größe ein Indiz dafür, daß
sich die festsitzenden Partikel gelöst haben.
Die wieder aus der Pumpe gelösten Partikel können bei einer anderen Konstellation des In
nen- und Außenläufers frei durch die Pumpe hindurchgleiten. Noch günstiger wäre es, wenn
der Pumpe ein Abscheider vorgeschaltet ist, durch welchen die Problemstoffe dem Um
laufwasser entzogen werden. Zu diesem Zweck empfiehlt es sich, bei einem Lösen der Par
tikel während der Rückwärtsschaltung, diese Schaltung noch eine kurze Zeit von beispiels
weise 10 sec beizubehalten, damit die Partikel in den vorgeschalteten Abscheider gespült
werden.
Die Zeichnung stellt in einer einzigen Figur das Schema einer Solaranlage als Ausführungs
beispiel der Erfindung dar.
Die Anlage umfaßt mindestens einen Kollektor 10 mit einer Vor- und einer Rücklaufleitung
12, 11 zu einem Wärmespeicher 20. In diesem sitzt ein Wärmetauscher 21. Er besitzt einen
Einlauf 22 für kaltes Wasser und einen Auslauf 23 für warmes Wasser. Eine Pumpe 30,
nämlich die erwähnte Verdränger-/Zahnradpumpe, in der Vorlaufleitung 12 oder alternativ
auch in der Rücklaufleitung 11 fördert das Umlaufwasser im Kreis vom Kollektor 10 zum
Wärmespeicher 20 und zurück. Sie wird in Abhängigkeit von den Temperaturen an zwei
Temperaturfühlern 31, 32 über ein Steuergerät 33 gesteuert. In die Anlage ist ein Wasserbe
hälter 40 mit einem Überdruckventil 41 sowie eine Entleerungsleitung 14 und ein Dreiwe
geventil 50 integriert, damit der obere Bereich bei Pumpenstillstand durch Schwerkraft ent
leert werden kann und damit frostsicher ist. Das ist eine bevorzugte Anwendung der erfin
dungsgemäßen Pumpensteuerung, stellt jedoch keine Bedingung dar. Ferner sitzt ein Ab
scheider 42 vor der Pumpe 30, welcher die störenden Partikel aufnehmen kann. Der Kol
lektor 10 ist auf eine Dachkonstruktion 60 aufgesetzt bzw. in diese integriert.
Ergänzend zur üblichen Funktion des Pumpenantriebes ist im Steuergerät 33 die erfin
dungsgemäße weitere Funktion integriert. Sollte die Pumpe 30 durch eingetretene, sich fest
setzende Partikel blockieren, dann kommt es zwangsweise zu einer erhöhten Stromaufnah
me infolge der festsitzenden Läufer. Daraus leitet das Steuergerät 33 den eingetretenen Pro
blemfall ab. Es schaltet jetzt die Pumpe 30 auf Rücklauf, und wenn dieses noch nicht hilft
auf alternierenden Rück- und Vorlauf. Sollte nach einer gewissen Zeit trotz mehrfacher Ver
suche die Pumpe noch nicht wieder frei laufen, dann erst wird die Pumpe abgeschaltet, so
daß jetzt doch noch die möglichst zu vermeidende Wartung erfolgen muß.
Sofern sich die Partikel während der Rückwärtsschaltung lösen, bleibt noch etwa 10 sec bei
diesem Rückwärtslauf, damit die Partikel in den Abscheider 42 gelangen können. Danach
setzt wieder die Vorwärtsschaltung ein. Erfolgt das Lösen der Partikel hingegen während
der Vorwärtsschaltung, dann kann die Pumpe 30 kontinuierlich im Normalbetrieb weiterlau
fen.
Claims (7)
1. Steuerung einer Verdrängerpumpe, insbesondere einer Zahnradpumpe, in der
Vor- oder Rücklaufleitung einer Solarheizungsanlage zur Förderung des gegebenenfalls
Schwebe- und Feststoffpartikel enthaltenden Umlaufwassers,
gekennzeichnet durch eine im Falle des Blockierens der Pumpe (30) durch eingetretene
Partikel ein Lösen der Partikel bewirkende Rückwärtsschaltung.
2. Steuerung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch eine alternierende Rückwärts-Vorwärtsschaltung zum Lösen be
sonders festsitzender Partikel.
3. Steuerung nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch die alternierende Rückwärts-Vorwärtsschaltung in vorgegebenen
Zeitabständen.
4. Steuerung nach den Ansprüchen 2 oder 3,
gekennzeichnet durch die alternierende Rückwärts-Vorwärtsschaltung in vorgegebenen,
ansteigenden Zeitabständen.
5. Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwärts- bzw. alternierende Rückwärts-
/Vorwärtsschaltung beim Überschreiten einer leistungsbestimmenden Größe, vorzugswei
se der aufgenommene Strom, selbsttätig aktiviert wird.
6. Steuergerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß beim nachfolgenden Unterschreiten der leistungsbestim
menden Größe infolge des Lösens der festsitzenden Partikel die Pumpe (30) bei gerade
anstehender Vorwärtsschaltung kontinuierlich weiter betrieben und bei gerade anstehender
Rückwärtsschaltung zunächst noch etwa 10 sec. in dieser Richtung und dann auf Vor
wärtsschaltung umgeschaltet wird.
7. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch einen der Pumpe (30) vorgeschalteten Abscheider (42) zum Sepa
rieren der mitgeführten und gegebenenfalls durch die Rückwärts- bzw. alternierende
Rückwärts-Vorwärtsschaltung aus der Pumpe gelösten Partikel aus dem Umlaufwasser.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19858610A DE19858610C1 (de) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | Steuerung einer Verdrängerpumpe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19858610A DE19858610C1 (de) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | Steuerung einer Verdrängerpumpe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19858610C1 true DE19858610C1 (de) | 2001-02-15 |
Family
ID=7891661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19858610A Expired - Fee Related DE19858610C1 (de) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | Steuerung einer Verdrängerpumpe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19858610C1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT512034A4 (de) * | 2011-08-09 | 2013-05-15 | Walter Meier Klima Schweiz Ag | Solaranlage und Verfahren zum Betreiben einer Solaranlage |
EP2712411B1 (de) | 2011-05-17 | 2021-08-11 | Clearwater Controls Limited | Steuerungsvorrichtung und pumpengerät |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19625736A1 (de) * | 1996-06-27 | 1998-01-08 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoff-Förderpumpe für eine Kraftstoff-Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen |
DE19654037C1 (de) * | 1996-12-23 | 1998-07-02 | Solar Diamant Systemtechnik Gm | Anlage zur Gewinnung von Wärme aus Solarenergie |
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-
1998
- 1998-12-18 DE DE19858610A patent/DE19858610C1/de not_active Expired - Fee Related
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