DE20103062U1

DE20103062U1 - Verteilerstation für eine Heizungs- und Wasserversorgungsanlage

Info

Publication number: DE20103062U1
Application number: DE20103062U
Authority: DE
Original assignee: ALFONS RENN GmbH
Current assignee: ALFONS RENN GmbH
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2002-07-04
Anticipated expiration: 2011-02-22

Description

Verteilerstation für eine Heizungs- und Wasserversorgungsanlage

Die Erfindung betrifft eine Verteilerstation für eine Heizungs- und Wasserversorgungsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Verteilerstation ist als Bestandteil der Heizungs- und Wasserversorgungsanlage in jedem modernen Gebäude anzutreffen. Üblicherweise wird eine solche Station bei der Errichtung eines neuen Gebäudes auf der Basis einer gebäudespezifischen Anlagenplanung in handwerklicher Arbeit in das jeweilige Gebäude eingebaut. Diese Vorgehensweise ist aufwendig, kostspielig und nicht zuletzt auch fehlerträchtig, denn die Funktionssicherheit der fertigen Verteilerstation hängt entscheidend vom Geschick und vom Qualitätsbewußtsein des jeweils ausführenden Handwerkers ab. Problematisch ist ferner die Dokumentation der Anlagenkonfiguration, da die ordnungsgemäße Aufzeichnung von Modifikationen, die während des Aufbaus der Station vorgenommen werden, nicht gewährleistet ist.

Es besteht die Aufgabe, den Einbau einer Verteilerstation der genannten Art in ein Gebäude zu vereinfachen und die genannten Nachteile des Standes der Technik zu beheben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die erfindungsgemäße Zusammenfassung der Verteilerstation zu einer vorgefertigten, transportablen Einheit hat den Vorteil, daß die Verteilerstation unter Anwendung industrieller Produktionsmethoden einschließlich Qualitätssicherung in großer Stückzahl kostengünstig gefertigt werden kann, am jeweiligen Einsatzort nur noch aufgestellt zu werden braucht, und lediglich durch Anschließen einiger Rohrleitungen sowie elektrischer Steuer- und/oder Stromversorgungsleitungen in Betrieb genommen werden kann. Zur Abdeckung der unterschiedlichen Leistungsklassen von Heizungsanlagen, die jeweils mit der Größe des zu beheizenden Gebäudes korrespondieren, kann eine Produktfamilie erfindungsgemäßer Verteilerstationen mit abgestuften Leistungsdaten und mit bedarfsabhängig abgestuftem Funktionsumfang ausgelegt werden.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen ^! beschrieben. In diesen zeigt

Figur 1 den Aufbau einer erfindungsgemäßen Verteilerstation und deren Verbindung mit den Komponenten der Heizungs- und Wasserversorgungsanlage eines Gebäudes,

Figur 2 eine einfachere Variante der erfindungsgemäßen Verteilerstation.

Zur Heizungs- und Wasserversorgungsanlage eines Gebäudes gehören, wie Figur 1 schematisch zeigt, zumindest ein Heizkessel 1, Heizkörper 2, von denen in Figur 1 nur einer dargestellt ist, Wasserverbrauchsstellen 3, von denen ebenfalls nur eine dargestellt ist, eine Frischwasserleitung 4, über welche der Anlage frisches Kaltwasser aus dem Wasserversorgungsnetz zugeführt werden kann, eine Verteilerstation 5, welche die genannten einzelnen Komponenten miteinander verbindet und eine Reihe von zentralen Funktionen erfüllt, zu deren Steuerung ihr eine elektronische Steuereinheit 6 zugeordnet ist. Zunehmend kommen darüber hinaus Solarwärmekollektoren 7 in Verbindung mit einem Wärmespeicher 8 zur Speicherung der von diesen aufgenommenen Solarenergie zum Einsatz.

Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, erfordert eine funktionsgerechte Zusammenschaltung der einzelnen Komponenten der Heizungs- und Wasserversorgungsanlage in der Verteilerstation 5 eine Vielzahl von Rohrleitungsstücken 9, Rohrleitungsverzweigungen 10, Zwei-Wege-Ventilen 11, Drei-Wege-Ventilen 12, Pumpen 13 und zumindest einen Wärmetauscher 14 zur Erwärmung des zur Entnahme an den Wasserverbrauchsstellen 3 bestimmten Warmwassers.

Von der Verteilerstation 5 aus führt eine Vorlaufleitung 15 und eine Rücklaufleitung 16 zum Kessel 1. Ebenso führt eine Vorlaufleitung 17 und eine Rücklaufleitung 18 zu den Heizkörpern 2. Zu den Wasserverbrauchsstellen 3 führt eine Warmwasserleitung 19 und eine Zirkulationsleitung 20. Ferner ist die Frischwasserleitung 4 an der Verteilerstation 5 angeschlossen. Bei Vorhandensein von Solarwärmekollektoren 7 führt von der Verteilerstation 5 aus auch zu diesen eine Vorlaufleitung 21 und eine Rücklaufleitung 22. In diesem Fall ist auch ein Wärmespeicher 8 vorhanden, der über Vor- und Rücklaufleitungen 23 bzw. 24 mit den Kollektoren 7 sowie über Vor- und Rücklaufleitungen 25 bzw. 26 mit dem Kesselkreislauf 15, 16 der Heizungsanlage in Verbindung steht, wobei alle genannten Leitungen ebenfalls in der Verteilerstation 5 zusammenlaufen.

Vorteilhafterweise sind in der Verteilerstation 5 für die Wärmeübertragung vom

Wärmespeicher 8 oder vom Heizkessel 1 zu den Heizkörpern 2 sowie von den

Solarkollektoren 7 zum Wärmespeicher 8 zwei weitere Wärmetauscher 27 bzw. 28 vorgesehen.

Erfindungsgemäß sind alle Bestandteile der Verteilerstation 5 in einer vorgefertigten Baueinheit zusammengefaßt, die zweckmäßigerweise von einem Gehäuse 29 umgeben ist. Die elektronische Steuerung 6 steht über Steuerleitungen 30 und 31 mit dem Kessel 1 bzw. mit der Verteilerstation 5 in Verbindung, wobei in Figur 1 mehrere Leitungen 31 angedeutet sind, deren genaue Anzahl von der Komplexität der steuerbaren Funktionen der Verteilerstation 5 abhängt. Das Steuergerät 6 übernimmt das komplette Energiemanagement der Heizungs- und Wasserversorgungsanlage. Angestrebt wird dabei eine möglichst weitreichende Energieversorgung durch die Solarwärmekollektoren 7. Der Heizkessel 1, bei dem es sich vorzugsweise um einen sogenannten Brennwertkessel handelt, wird nur bei Bedarf zugeschaltet, wenn der Wärmespeicher 8 die an den Wärmeverbrauchsstellen 2 und 3 benötigte Wärmeleistung allein nicht liefern kann.

Zur Realisierung des Wärmespeichers 8 wird vorzugsweise ein beliebiger Kellerraum des Gebäudes mit Alu-PU-Schaumplatten 32 vollständig wärmegedämmt. Die Innenseite des entstandenen Raumes wird anschließend mit einer Auskleidung 33 in Form einer hochtemperaturbeständigen Folie oder von Stahlblech versehen.

In dem Raum werden dann zwei Schichtrohre 34, 35 in vertikaler Richtung angeordnet und von diesen aus Rohrleitungen über Standard-Wanddurchführungen aus dem Raum zu den Rücklaufleitungen 24 bzw. 26 geführt. Die Schichtrohre 34, 35 sind Stand der Technik und dienen dem Aufbau und der Erhaltung einer vertikal geschichteten Temperaturverteilung mit einem Temperaturgefälle von oben nach unten in dem Wärmespeicher 8, wie es für einen energetisch optimalen Betrieb der gesamten Anlage erwünscht ist.

Zur Entnahme von Wasser hoher Temperatur aus dem Speicher ist eine im oberen Bereich des Speichers 8 endende Rohrleitung 36 vorgesehen, die mit der Vorlaufleitung 25 verbunden ist.. Im Gegensatz dazu ist zur Entnahme von Wasser niedriger Temperatur aus dem Speicher eine im unteren Bereich des Speichers 8 endende Rohrleitung 37 vorgesehen, die mit der

Vorlaufleitung 23 verbunden ist. Auch diese Rohrleitungen 36 und 37 sind über Standard-Wanddurchfuhrungen aus dem Speicher 8 geführt.

Es leuchtet ein, daß die Installation der Heizungs- und Wasserversorgungsanlage eines Gebäudes durch den Einsatz der erfindungsgemäß als kompakte, vorgefertigte Baueinheit ausgebildeten Verteilerstation 5 erheblich erleichtert wird. Die Station 5 kann im komplett fertigen Zustand in ein Gebäude eingebracht und aufgestellt werden, wozu das Gehäuse 29 mit entsprechenden Hilfsmitteln bekannter Art ausgestattet sein kann. Die danach noch fälligen Verrohrungsarbeiten beschränken sich auf den Anschluß einer Reihe externer Rohrleitungen 4 und 15 bis 26. Ein Zusammenbau von Rohren mit Verzweigungsstücken 10, Ventilen 11, 12, Pumpen 13 und Wärmetauschern 14, 27, 28 sowie ein Verlegen elektrischer Leitungen innerhalb der Station 5 ist vor Ort nicht mehr erforderlich.

Auch der Anschluß der elektronischen Steuerung 6 an die Station 5 vereinfacht sich zum Anstecken eines die Steuerleitungen 31 enthaltenden Kabels an einer entsprechenden Steckverbindung. Die Stromversorgung der elektromechanischen Komponenten der Station (Pumpen, Ventile) kann ebenfalls über diese Steckverbindung geführt, aber auch separat zugeführt sein. Noch einfacher gestaltet sich der elektrische Anschluß bei einer Ausführungsform der Erfindung mit in die Verteilerstation 5 integrierter Steuereinheit. Hier muß lediglich noch die Stromversorgung angesteckt werden..

Wie erwähnt, hat die in Figur 1 dargestellte Anlagenkonfiguration rein beispielhaften Charakter. Die Zusammenfassung einer Verteilerstation zu einer vorgefertigten, transportablen Kompakteinheit kann ebenso bei einfacheren, wie bei komplexeren Konfigurationen angewendet werden. Ein Beispiel für eine besonders zweckmäßige einfachere Konfiguration ist eine Station ohne den Wärmetauscher 27, d.h. eine Station, welche die Heizkörper 2 direkt mit dem Heizkessel 1 und dem Wärmetauscher 8 verbindet. Eine solche Konfiguration ist in Figur 2 dargestellt. Sämtliche Bezugszeichen dieser Figur stimmen mit denjenigen der Figur 1 überein. Gegenüber der Variante nach Figur 1 entfallen außer dem Wärmetauscher 27 auch die mit diesem in funktionalem Zusammenhang stehenden Pumpen und Ventile. Dafür wird allerdings ein druckfester Wärmespeicher 8 benötigt, während bei der Variante nach Figur 1 der Wärmespeicher drucklos betrieben werden kann.

Claims

1. Verteilerstation für eine Heizungs- und Wasserversorgungsanlage, welche zumindest jeweils einen oder mehrere Heizkessel, Heizkörper und Brauchwasserleitungen umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerstation (5) als vorgefertigte, transportable Einheit ausgebildet ist, die allein durch den Anschluß externer Flüssigkeitsleitungen (4, 15 bis 26) und elektrischer Steuer- und/oder Stromversorgungsleitungen (31) in einen betriebsbereiten Zustand versetzbar ist.

2. Verteilerstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vielzahl von Rohrleitungen (9) sowie jeweils mindestens ein Ventil (11, 12) und eine Pumpe (13) enthält.

3. Verteilerstation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Anschluß für einen Kreislauf (21, 22) eines Solarwärmekollektors (7) aufweist.

4. Verteilerstation nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens je einen Anschluß für einen Kreislauf (23, 24) zur Erwärmung eines Wärmespeichers (8) aufweist.

5. Verteilerstation nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Wärmetauscher (14, 27, 28) enthält.

6. Verteilerstation nach einem der Ansprüche 1 bis S. dadurch gekennzeichnet, daß sie den mindestens einen Anschluß für einen Kreislauf (21, 22) eines Solarwärmekollektors (7) ausschließlich mit dem mindestens einen Anschluß für einen Kreislauf (23, 24) eines Wärmespeichers (8) verbindet.

7. Verteilerstation nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie den mindestens einen Anschluß für einen Kreislauf (21, 22) eines Solarwärmekollektors (7) mit dem mindestens einen Anschluß für einen Kreislauf (23, 24) zur Erwärmung eines Wärmespeichers (8) über einen Wärmetauscher (28) verbindet.

8. Verteilerstation nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Anschluß für einen Kreislauf (17, 18) mindestens eines Heizkörpers (2) mit anderen Anschlüssen der Station über einen Wärmetauscher (27) verbindet.

9. Verteilerstation nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Anschluß für Brauchwasserleitungen (4, 19, 20) mit anderen Anschlüssen der Station über einen Wärmetauscher (14) verbindet.

10. Verteilerstation nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie den mindestens einen Anschluß für einen Kreislauf (15, 16) eines Heizkessels (1) über mindestens ein Ventil (38) mit mindestens einem Anschluß für einen Kreislauf (25, 26) zur Wärmeentnahme aus einem Wärmespeicher (8) verbindet.

11. Verteilerstation nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen elektrisch steuerbaren Aktor in Form eines Ventils (11, 12) oder einer Pumpe (13) enthält.

12. Verteilerstation nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Schnittstelle zum Anschluß einer zur Steuerung ihrer elektrisch steuerbaren Aktoren (11, 12, 13) geeigneten, externen elektronischen Steuereinheit (6) aufweist.

13. Verteilerstation nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zur Steuerung ihrer elektrisch steuerbaren Aktoren (11, 12, 13) geeignete, interne elektronische Steuereinheit (6) enthält.

14. Verteilerstation nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Gehäuse (29) aufweist, das zumindest ihre fluidischen Funktionselemente (9 bis 14, 27, 28) umgibt.