DE202014101252U1

DE202014101252U1 - Heizungsanlage mit zwei Heizkreisen

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Publication number: DE202014101252U1
Application number: DE201420101252
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-03-18
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2024-03-19

Abstract

Heizungsanlage (1),
mit einem Wärmeerzeuger (2)
und einem ersten, von einem Heizfluid durchströmten, so genannten Direktheizkreis (7), der
– einen vom Wärmeerzeuger (2) zu einem ersten Verbraucher (3) führenden Vorlauf (5)
– sowie einen vom ersten Verbraucher (3) zurück zum Wärmeerzeuger (2) führenden Rücklauf (6) aufweist,
und mit einem zweiten, von einem Heizfluid durchströmten, so genannten Mischerkreis (8), der
– einen zu einem zweiten Verbraucher (4) führenden Mischervorlauf (9)
– sowie einen von dem zweiten Verbraucher (4) zurück führenden Mischerrücklauf (10) aufweist,
– und an den Direktheizkreis (7) derart angeschlossen ist, dass Wärme aus dem Direktheizkreis (7) in den Mischerkreis (8) übertragbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Rücklauf (6) des Direktheizkreises (7) ein Wärmetauscher (11) angeordnet ist,
welcher primärseitig vom Rücklauf (6) des Direktheizkreises (7) durchströmt ist
und sekundärseitig vom Mischerkreis (8) durchströmt ist, derart, dass der Mischerkreis (8) mittelbar an den Direktheizkreis (7) angeschlossen ist, indem die beiden Heizfluidströme durch den Wärmetauscher (11) voneinander getrennt sind und Wärme aus dem Direktheizkreis (7) über den Wärmetauscher (11) in den Mischerkreis (8) übertragbar ist.

Description

Die Neuerung betrifft eine Heizungsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Heizungsanlage ist beispielsweise in der DE 35 39 327 C2 beschrieben. Der zweite Heizkreislauf, der so genannte Mischerkreis, wird mit einer geringeren Temperatur betrieben als der erste, so genannte Direktheizkreis. Beispielsweise kann der Direktheizkreis zur Beheizung von Heizkörpern dienen, die als Konvektoren oder Radiatoren ausgestaltet sind, während im Mischerkreis beispielsweise Flächenheizungen betrieben werden, wie Fußboden- oder Wandheizungen. Die Entnahme von Heizfluid aus dem Rücklauf des Direktheizkreises stellt dabei im Mischerkreis ein ausreichendes Temperaturniveau sicher, um das für eine Flächenheizung erforderliche Temperaturniveau zu ermöglichen. Gegebenenfalls kann jedoch auch vom Vorlauf des Direktheizkreises Heizfluid in den Mischerkreis eingeleitet werden, falls dies erforderlich sein sollte.
Problematisch ist bei gattungsgemäßen Heizungsanlagen häufig, dass durch die Kunststoffrohrleitungen, die bei Flächenheizungen typischerweise verwendet werden, Sauerstoff in das Heizfluid hinein diffundieren kann, was dann zu Korrosionsschäden bei den Anlagenteilen führen kann, die mit dem Heizfluid in Kontakt kommen.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Heizungsanlage dahingehend zu verbessern, dass diese einen möglichst langlebigen, wartungsfreundlichen und wirtschaftlichen Betrieb ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Heizungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, die beiden Fluidkreisläufe des Direktheizkreises und des Mischerkreises voneinander zu trennen und lediglich hinsichtlich der Wärmeübertragung miteinander zu koppeln. Hierzu ist ein Wärmetauscher vorgesehen, der im Rücklauf des Direktheizkreises angeordnet ist und dessen Primärseite von dem Rücklauf des Direktheizkreises durchströmt ist. Die Wärmeabgabe vom Direktheizkreis an den Mischerkreis erfolgt dadurch, dass der Wärmetauscher sekundärseitig vom Mischerkreis durchströmt ist, so dass die gewünschte Wärmeübertragung vom Direktheizkreis auf den Mischerkreis ermöglicht ist. Das Heizfluid des Mischerkreises wird jedoch in einem geschlossenen Kreislauf geführt und anhand des eingangs erwähnten Beispiels, bei welchem nämlich eine Flächenheizung mit Kunststoffrohren im Mischerkreis vorgesehen ist, ist die Korrosionsproblematik der gesamten Heizungsanlage erheblich reduziert. Die Kunststoff-Rohrleitungen des Mischerkreises sind nämlich für sich genommen korrosionsfest, so dass ggf. auftretende Korrosionserscheinungen auf die metallischen Komponenten im Mischerkreis beschränkt ist. Einerseits können hier Komponenten aus korrosionsfesten Materialien verwendet werden, was eine dementsprechende Beschränkung der Materialwahl auf einige wenige Bauteile der Heizungsanlage bedeutet, so dass eine dementsprechende Ausgestaltung der Heizungsanlage erheblich wirtschaftlicher ist, als wenn sämtliche metallischen Komponenten der Heizungsanlage, einschließlich der Heizkörper im Direktheizkreis, aus dementsprechenden Materialien gewählt werden müsste. Im Fall eines erforderlichen Austausches korrodierter Elemente kann dieser auf wenige Bauelemente, beispielsweise den Wärmetauscher, beschränkt werden, so dass die Reparatur an einem gut zugänglichen Bauteil erfolgen kann und in kurzer Zeit durchführbar ist. Der in den Mischerkreis diffundierte Luftsauerstoff kann durch regelmäßiges Entlüften des Mischerkreises problemlos entfernt werden, so dass im Ergebnis die Wartung der Heizungsanlage mit vergleichsweise geringem Aufwand durchführbar ist, verglichen mit einer Heizungsanlage, bei welcher das Heizfluid als eine einzige größere Fluidmenge sowohl durch den Direktheizkreis als auch durch den Mischerkreis strömt.
Vorteilhaft kann auch bei der vorschlagsgemäß ausgestalteten Heizungsanlage vorgesehen sein, eine besonders intensive Beheizung des Mischerkreises dann vorzusehen, wenn beispielsweise die Rücklauftemperatur des Direktheizkreises ansonsten für die erforderliche Wärmemenge nicht ausreichen würde. In diesem Fall kann vorteilhaft eine Zuheizleitung vorgesehen sein, die vom Vorlauf des Direktheizkreises zum Wärmetauscher führt, und zwar direkt führt, also unter Umgehung des ersten Verbrauchers, also beispielsweise der eingangs erwähnten Heizkörper, die im Direktheizkreis vorgesehen sein können.
Für die Dosierung der Fluidmenge, welche durch die erwähnte Zuheizleitung zum Wärmetauscher geführt wird, kann vorteilhaft ein Regelventil innerhalb der Zuheizleitung vorgesehen sein, so dass mittels dieses Regelventils das Mischungsverhältnis eingestellt werden kann, welches das Verhältnis angibt, zu welchem einerseits Heizfluid aus dem Rücklauf des Direktheizkreises und andererseits Heizfluid aus dem Vorlauf des Direktheizkreises zum Wärmetauscher geführt wird. Dieses Regelventil kann vorteilhaft automatisch angesteuert werden, beispielsweise von der dementsprechend ausgestalteten Heizungssteuerung, wobei das Regelventil Außentemperatur- und Vorlauf-gesteuert ausgelegt sein kann.
Vorteilhaft kann eine Überhitzung des Mischerkreises durch ein Begrenzungsventil sichergestellt werden. Dieses Begrenzungsventil steuert ein Mischungsverhältnis zweier Fluidströme aus dem Heizfluid des Mischerkreises. Der eine, kühlere Fluidstrom stammt dabei aus dem Mischerrücklauf, und der andere, demgegenüber wärmere Fluidstrom stammt aus dem Mischervorlauf, welcher vom Wärmetauscher zum Begrenzungsventil strömt. Sollte Gefahr bestehen, dass eine maximale Vorlauftemperatur des Mischervorlaufs überschritten wird, so wird dementsprechend der Fluidstrom verringert, der vom Wärmetauscher über das Begrenzungsventil zum zweiten Verbraucher, beispielsweise der Flächenheizung, strömt und stattdessen wird der Anteil des Fluidstroms vergrößert, der als Mischerrücklauf durch die Kurzschlussleitung, unter Umgehung des Wärmetauschers, zum Begrenzungsventil strömt.
Zwei Ausführungsbeispiele vorschlagsgemäß ausgestalteter Heizungsanlagen werden anhand der rein schematischen Darstellungen nachfolgend näher erläutert.
In den Zeichnungen ist jeweils mit 1 eine Heizungsanlage bezeichnet, die einen Wärmeerzeuger 2, einen ersten Verbraucher 3 und einen zweiten Verbraucher 4 aufweist. Der erste Verbraucher 3 weist beispielsweise einen oder mehrere metallische Heizkörper auf, die als Radiatoren und/oder Konvektoren zur Beheizung von Wohnräumen dienen. Der zweite Verbraucher 3 weist beispielsweise eine Flächenheizung mit einer oder mehreren Rohrleitungen aus Kunststoff auf, die zur Beheizung von Fußboden- oder Wandflächen dient und mit einem niedrigeren Temperaturniveau betrieben wird als die Heizkörper des ersten Verbrauchers 3.
Vom Wärmeerzeuger 2 führt ein Vorlauf 5 zu dem ersten Verbraucher 3 und von diesem führt ein Rücklauf 6 zum Wärmeerzeuger 2 zurück, so dass diese Elemente einen so genannten Direktheizkreis 7 bilden, dessen im Kreislauf geführtes Heizfluid im Wärmeerzeuger 2 erwärmt wird. Der Rücklauf 6 durchströmt dabei die Primärseite eines Wärmetauschers 11.
Der zweite Verbraucher 4 ist Teil eines so genannten Mischerkreises 8. Der Mischerkreis 8 weist einen Mischervorlauf 9 auf, welcher von der Sekundärseite des Wärmetauschers 11 zum zweiten Verbraucher 4 führt, sowie einen Mischerrücklauf 10, welcher vom zweiten Verbraucher 4 zu der Sekundärseite des Wärmetauschers 11 zurückführt. Auch das Heizfluid des Mischerkreises 8 wird somit in einem geschlossenen Kreislauf geführt.
Die beiden Heizfluidströme, die einerseits durch den Direktheizkreis 7 und andererseits durch den Mischerkreis 8 strömen, sind durchmischungsfrei voneinander getrennt. Wärmetechnisch sind sie jedoch durch den Wärmetauscher 11 miteinander gekoppelt, so dass Wärmeenergie vom Direktheizkreis 7 auf den Mischerkreis 8 übertragen werden kann.
Eine Zuheizleitung 12 führt vom Vorlauf 5 des Direktheizkreises 7 zum Wärmetauscher 11. In der Zuheizleitung 12 ist ein Regelventil 14 vorgesehen, so dass für den Fluidstrom, der aus dem Direktheizkreis 7 in den Wärmetauscher 11 gelangt, das Mischungsverhältnis von dem Heizfluid, welches aus dem Rücklauf 6 stammt, zu dem Heizfluid aus dem Vorlauf 5 eingestellt werden kann.
Im Mischerkreis 8 ist im Mischervorlauf 9 zwischen dem Wärmetauscher 11 und dem zweiten Verbraucher 4 ein Begrenzungsventil 15 vorgesehen. Eine Kurzschlussleitung 16 führt vom Mischerrücklauf 10 zu diesem Begrenzungsventil 15, so dass mithilfe des Begrenzungsventils 15 dem Fluidstrom, der mit einem vergleichsweise hohen Temperaturniveau vom Wärmetauscher 11 zum Begrenzungsventil 15 gelangt, kühleres Heizfluid zugemischt werden kann, welches aus dem Mischerrücklauf 10 durch die Kurzschlussleitung 16 zum Begrenzungsventil 15 gelangt. Die Strömung des Heizfluids innerhalb des Mischerkreises 8 wird durch eine Pumpe 17 gewährleistet.
2 zeigt eine Heizungsanlage 1, die im Vergleich zu der Heizungsanlage 1 von 1 erweitert ist, indem sie zusätzlich einen Warmwasserspeicher 18 aufweist. Dieser ist noch innerhalb des Wärmeerzeugers 2 über ein Drei-Wege-Ventil 19 an den Vorlauf des Direktheizkreises 7 angeschlossen. Weiterhin ist der Warmwasserspeicher 18 an den Rücklauf 6 des Direktheizkreises 7 angeschlossen ist, und zwar mittels einer Rücklaufleitung 66, so dass vom Warmwasserspeicher 18 stammendes Rücklauf-Heizfluid ebenso wie das vom ersten Verbraucher 3 stammende Rücklauf-Heizfluid in den Wärmetauscher 11 geführt wird und von dort, wie zu der 1 beschrieben, als Rücklauf 6 zurück in den Wärmeerzeuger 2 gelangt. Eine Warmwasserleitung 20 dient dazu, warmes Brauchwasser aus dem Warmwasserspeicher 18 zu entnehmen.
Wie beim Ausführungsbeispiel der 1 dient auch bei der Heizungsanlage 1 der 2 eine Pumpe 21 dazu, das Heizfluid im Direktheizkreis 7 umzuwälzen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3539327 C2 [0002]

Claims

Heizungsanlage (1), mit einem Wärmeerzeuger (2) und einem ersten, von einem Heizfluid durchströmten, so genannten Direktheizkreis (7), der – einen vom Wärmeerzeuger (2) zu einem ersten Verbraucher (3) führenden Vorlauf (5) – sowie einen vom ersten Verbraucher (3) zurück zum Wärmeerzeuger (2) führenden Rücklauf (6) aufweist, und mit einem zweiten, von einem Heizfluid durchströmten, so genannten Mischerkreis (8), der – einen zu einem zweiten Verbraucher (4) führenden Mischervorlauf (9) – sowie einen von dem zweiten Verbraucher (4) zurück führenden Mischerrücklauf (10) aufweist, – und an den Direktheizkreis (7) derart angeschlossen ist, dass Wärme aus dem Direktheizkreis (7) in den Mischerkreis (8) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Rücklauf (6) des Direktheizkreises (7) ein Wärmetauscher (11) angeordnet ist, welcher primärseitig vom Rücklauf (6) des Direktheizkreises (7) durchströmt ist und sekundärseitig vom Mischerkreis (8) durchströmt ist, derart, dass der Mischerkreis (8) mittelbar an den Direktheizkreis (7) angeschlossen ist, indem die beiden Heizfluidströme durch den Wärmetauscher (11) voneinander getrennt sind und Wärme aus dem Direktheizkreis (7) über den Wärmetauscher (11) in den Mischerkreis (8) übertragbar ist.
Heizungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuheizleitung (12) vom Vorlauf (5) des Direktheizkreises (7) unter Umgehung des ersten Verbrauchers (3) zu dem Wärmetauscher (11) geführt ist.
Heizungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Regelventil (14) innerhalb der Zuheizleitung (12) vorgesehen ist, derart, dass mittels des Regelventils (14) das Mischungsverhältnis des zum Wärmetauscher (11) strömenden Heizfluids beeinflussbar ist, welches kälteres Heizfluid aus dem Rücklauf (6) und/oder wärmeres Heizfluid aus dem Vorlauf (5) enthält.
Heizungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kurzschlussleitung (16) im Mischerkreis (8) vorgesehen ist, welche vom Mischerrücklauf (10) zum Mischervorlauf (9) führt, und dass im Mischervorlauf (9) ein Begrenzungsventil (15) angeordnet ist, derart, dass mittels des Begrenzungsventils (15) das Mischungsverhältnis des zum zweiten Verbraucher strömenden Heizfluids beeinflussbar ist, welches kälteres Heizfluid aus der Kurzschlussleitung (16) und/oder wärmeres Heizfluid aus dem Wärmetauscher (11) enthält.