DE202005010605U1

DE202005010605U1 - Überwachungseinrichtung für ein Ausdehnungsgefäß vorzugsweise für Heizgeräte

Info

Publication number: DE202005010605U1
Application number: DE200520010605
Authority: DE
Original assignee: Vaillant GmbH
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 2004-07-13
Filing date: 2005-07-06
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2015-07-07

Abstract

Überwachungsvorrichtung für ein Ausdehnungsgefäß (2) vorzugsweise für Heizgeräte, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausdehnungsgefäß (2) über einen Zug- bzw. Drucksensor (6) derartig befestigt ist, dass das Gewicht des Ausdehnungsgefäßes (2) sowie der darin befindlichen Flüssigkeit auf den Zug- bzw. Drucksensor (6) wirkt und der Zug- bzw. Drucksensor (6) mit einer Regelung (8) verbunden ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungseinrichtung für ein Ausdehnungsgefäß vorzugsweise für Heizgeräte.
Ausdehnungsgefäße werden in der Heizungstechnik eingesetzt, um Volumenänderungen auf Grund von Druckschwankungen auszugleichen. Ein Ausdehnungsgefäß besteht in der Regel aus einem starren Gehäuse, welches mittels einer Membran in zwei Teilvolumina geteilt ist. Ein Teilvolumen ist mit Gas (meist Stickstoff) befällt, das andere Teilvolumen wird mit einem Heizungskreislauf, welcher Druckschwankungen unterliegt, verbunden.
Steigt die Wassertemperatur, so möchte sich das Wasser ausdehnen. Demzufolge wird in dem Ausdehnungsgefäß das Gaspolster komprimiert, wodurch mehr Volumen für das Wasser zur Verfügung steht.
Verschleißt die Membran, so kann Gas aus dem Gaspolster über die Membran in den Wasserweg eintreten. Das Ausdehnungsgefäß kann somit seiner Funktion als Druckpuffer nicht mehr nachkommen. Temperaturänderungen des Wasserkreislaufs führen somit unmittelbar zu einer Druckzunahme. Da Wasser praktisch inkompressibel ist, können somit die auftretenden Temperaturschwankungen zu extremen Druckdifferenzen führen, die wiederum zu einer Beschädigung von Komponenten führen können. Als Abhilfe kann hierzu ein Sicherheitsventil bei Überschreiten eines vorgegebenen Drucks öffnen und somit Wasser aus dem System lassen. Kühlt sich das Wasser wieder ab, so fehlt das ausgetretene Wasser jedoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungsvorrichtung für Ausdehnungsgefäße vorzugsweise für Heizgeräte zu schaffen, welche frühzeitig den Verschleiß der Membran erkennen kann und somit frühzeitig Gegenmaßnahmen einleitet.
Erfindungsgemäß wird dies gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Ausdehnungsgefäß über einen Zug- oder Drucksensor derartig befestigt ist, dass das Gewicht des Ausdehnungsgefäßes sowie der darin befindlichen Flüssigkeit auf den Zug- bzw. Drucksensor wirkt. Das gemessene Gewicht ist ein Indikator für das Funktionieren des Ausdehnungsgefäßes bzw. den Verschleiß der Membran.
Gemäß den Merkmalen des abhängigen Anspruchs 2 ist das Ausdehnungsgefäß hängend über einem Zugsensor befestigt. Alternativ hierzu sehen die Merkmale des Anspruchs 3 vor, dass das Ausdehnungsgefäß stehend auf einem Drucksensor gelagert ist.
Gemäß den Merkmalen des abhängigen Anspruchs 4 wird bei Unter- bzw. Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwertes das Heizgerät abgeschaltet und / oder ein entsprechendes Signal ausgegeben. Bei diesem Signal kann es sich gemäß Anspruch 5 um das Einschalten einer Leuchte, ein akustisches Signal oder ein elektronisches Steuersignal handeln. Gemäß den Merkmalen des abhängigen Anspruchs 6 ist die Regelung, welche zur Überwachung dient, zusätzlich mit einem Wasserdrucksensor verbunden.
Die Erfindung wird nun anhand der Figur näher erläutert.
Die Figur zeigt ein Heizgerät mit einem Gehäuse 1, in dem sich ein Brenner 9 befindet, welcher einen Wärmeaustauscher 10 beheizt. Der Heizkreislauf verfügt über einen Geräterücklauf 11, einer Umwälzpumpe 13 sowie einer Vorlaufleitung 12. An die Rücklaufleitung 11 ist über einen flexiblen Schlauch 14 ein Ausdehnungsgefäß 2 hydraulisch angeschlossen. Das Ausdehnungsgefäß 2 verfügt über einen metallischen Mantel 3 sowie einer Membran 4, welche das Ausdehnungsgefäß 2 in einen Wasserraum 17 und einen Gasraum 16 unterteilt. Das Ausdehnungsgefäß 2 ist über eine Befestigung 5 mit einem Zugsensor 6 und dieser wiederum über eine Befestigung 7 mit dem Gehäuse 1 hängend verbunden. Der Zugsensor 6 ist elektrisch mit einer Regelung 8 verbunden, die ebenfalls mit einem Wasserdrucksensor 15, der mit der Vorlaufleitung 12 verbunden ist, elektronisch verbunden. Der flexible Schlauch 14 ist derartig gestaltet, dass keine Gewichtskräfte des Ausdehnungsgefäßes 2 übertragen werden.
Ist der Heizkreislauf unbefüllt, so misst der Zugsensor 6 lediglich das Gewicht G des Ausdehnungsgefäßes 2 Gmin = g * mGehäuse
Das Gewicht des Gases im Gasraum 16 sowie der Luft wird hierbei vernachlässigt. Wird der Heizkreislauf befüllt, so strömt Wasser in den Wasserraum 17 ein. Ist die Membran 4 defekt und befindet sich kein Gas im Gasraum 16, so liegt die Membran 4 am Gehäusemantel 3 an. Das Ausdehnungsgefäß 2 ist dann völlig mit Wasser befüllt, so dass das befüllte Ausdehnungsgefäß 2 ein hohes Gewicht hat Gmax = g * mGehäuse + Vgehäuse * ρWasser
Im Sollbetrieb misst der Sensor ein Gewicht G, das zwischen G_min und G_max liegt und sich von diesen Grenzen deutlich abhebt.
Nähert sich G einem vorgegebenen Grenzwert in Richtung G_max an, so ist dies ein Indiz dafür, dass zu wenig Gas im Gasraum 16 vorhanden ist. Das erfasste Gewichtssignal wird an die Regelung 8 weitergegeben und führt zur Ausgabe eines Warnsignals und ggf. zum Abschalten des Gerätes. Hierbei können mehrere Grenzwerte vorgesehen sein, so dass bei Überschreitung eines ersten Grenzwertes ein Wartungssignal ausgegeben wird, bei der Überschreitung eines zweiten höheren Grenzwertes erst das Gerät abgeschaltet wird, um eine Beschädigung zu vermeiden.
Um Beschädigungen des Heizgerätes zu vermeiden, muss das Gerät auch mit einem gewissen Mindestwasserdruck betrieben werden. Daher ist es auch möglich, dass in dem Fall, in dem ein gewisses Mindestgewicht unterschritten wird, ein entsprechendes Signal in der Regelung 8 zur Ausgabe einer anderen Warnmeldung führt. Ist hier ein entsprechender Grenzwert unterschritten, kann dies ebenfalls zum Abschalten des Gerätes führen. Optional ist vorgesehen, dass ein Wasserdrucksensor 15 vorhanden ist, welcher mit der Regelung 8 verbunden wird. Misst der Zugsensor 6 ein hohes Gewicht, so gibt es mehrere Optionen. Misst der Wasserdrucksensor 15 ebenfalls einen hohen Druck, so muss dementsprechend auch das Gaspolster 16 stark komprimiert sein, der Wasserraum 17 ist somit mit viel Wasser befüllt, das Gewicht sehr hoch. Ist demgegenüber der Wasserdruck, welcher über den Wasserdrucksensor 15 gemessen wird, relativ niedrig, das Gewicht, welcher der Zugsensor 6 misst, jedoch hoch, so ist dies ein Indiz dafür, dass zu wenig Gas im Gasraum vorhanden ist.
Die Regelung 8 kann beispielsweise einen Anschluss für ein Display, für eine Hupe, für eine Lampe oder auch für ein Modem haben, über welches Informationen an einen Fachhandwerker gesandt werden, damit dieser eine entsprechende Reparatur vorbereiten kann.
Ein begrenzter Gasverlust ist auch bei einem intakten Ausdehnungsgefäß nicht zu vermeiden. Typisch sind Druckverluste von 0,1 bis 0,3 bar pro Jahr. Verfügt die Regelung 8 über einen Speicher sowie ein Zeitmodul, so kann der Gradient der Druckänderung ein Indiz für das Funktionieren der Membran 4 sein.

Claims

Überwachungsvorrichtung für ein Ausdehnungsgefäß (2) vorzugsweise für Heizgeräte, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausdehnungsgefäß (2) über einen Zug- bzw. Drucksensor (6) derartig befestigt ist, dass das Gewicht des Ausdehnungsgefäßes (2) sowie der darin befindlichen Flüssigkeit auf den Zug- bzw. Drucksensor (6) wirkt und der Zug- bzw. Drucksensor (6) mit einer Regelung (8) verbunden ist.
Überwachungsvorrichtung für ein Ausdehnungsgefäß (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausdehnungsgefäß (2) an einem Zugsensor (6) hängend befestigt ist.
Überwachungsvorrichtung für ein Ausdehnungsgefäß (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausdehnungsgefäß (2) auf einem Drucksensor (6) stehend befestigt ist.
Überwachungsvorrichtung für ein Ausdehnungsgefäß (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung (8) bei Unter- und / oder Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwertes des von dem Zug- bzw. Drucksensor (6) gemessenen Messwertes das Gerät, vorzugsweise Heizungsgerät, an welches das Ausdehnungsgefäß (2) angeschlossen ist, abschaltet und / oder ein Signal ausgibt.
Überwachungsvorrichtung für ein Ausdehnungsgefäß (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal das Einschalten einer Leuchte, ein akustischer Ton oder ein elektronisches Steuersignal ist.
Überwachungsvorrichtung für ein Ausdehnungsgefäß (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung (8) zusätzlich mit einem Wasserdrucksensor (15) verbunden ist.