DE20212916U1

DE20212916U1 - Regeleinrichtung für Heizungsanlagen

Info

Publication number: DE20212916U1
Application number: DE20212916U
Authority: DE
Original assignee: Rosner Egon Manfred Dr Dipl-Ing
Current assignee: Rosner Egon Manfred Dr Dipl-Ing
Priority date: 2002-08-22
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2012-08-23

Abstract

Regeleinrichtung für Heizungsanlagen mit mindestens einem Wärmeerzeuger (K1, K2) und Verbrauchern, wobei für die Bereitstellung der für alle Verbraucher erforderlichen vom Wärmeerzeuger gelieferten Wärmemenge eine Hauptversorgungspumpe (EP1) vorgesehen ist und wobei für die den einzelnen Verbrauchern zuzuführende Wärmemenge eine Regelung (RV, ATR, TRN, Fu, DR) des bei Mischung vom Verbraucher zurückfließenden Rücklaufwassers zum aus den Wärmeerzeuger kommenden Vorlaufwasser erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung des Vorlaufes (A) strömungsmäßig hinter der Hauptpumpe (EP) über einen Strahlpumpenregler (SPR1, SPR2) zum Rücklauf (C) des betreffenden Wärmeerzeugers (K1, K2) vorgesehen ist und dass der Strahlpumpenregler (SPR1, SPR2) über seinen dritten Anschluss (B) mit dem Rücklauf von dem Verbraucher verbunden ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelungseinrichtung für Heizungsanlagen mit mindestens einem Wärmeerzeuger und Verbrauchern, wobei für die Bereitstellung der für alle Verbraucher erforderlichen vom Wärmeerzeuger gelieferten Wärmemenge eine Hauptversorgungspumpe vorgesehen ist und wobei für die den einzelnen Verbrauchern zuzuführende Wärmemenge eine Regelung der bei Mischung vom Verbraucher zurückfließenden Rücklaufwasser zum aus den Wärmeerzeuger kommenden Vorlaufwasser erfolgt.
Heizkessel größerer Leistung benötigen eine eigene elektrische Kesselpumpe zur Aufrechterhaltung der Wasserzirkulation. Die Pumpen sind von beachtlicher Leistung und verursachen erhebliche Betriebskosten. Die Kesselpumpen unterliegen einer erheblichen Temperaturbelastung und im Fall einer Pumpenstörung ist eine Kesselabschaltung notwendig. Für die dahinter liegenden Verbraucher wird eine zusätzliche Versorgerpumpe benötigt, die Verbraucher besitzen sogenannte Zirkulationspumpen.
Diese Konzeption besitzt einen entscheidenden Mangel, indem die Drücke bis zum Verbraucher hin nicht stabil sind. Um diesen Mangel zu beheben, werden sogenannte Wasserweichen verwendet, um den Kesselkreis von den Verbraucherkreisen hydraulisch zu trennen.
Die Verwendung der Wasserweiche hat aber einen entscheidenden Nachteil. Je nach Menge der Abnahme seitens der Verbraucher entsteht in der Wasserweiche eine unterschiedlich hohe Mischtemperatur. Damit aber ist der Stand der Technik im Gesamten eine missglückte Lösung.
Bei Anlagenkonzeptionen mit mehr als einem Kessel entstehen an den abgeschalteten Kesseln große Probleme beim Anfahren. Der kalt zugeschaltete Kessel unterliegt bei der Brenner-Einschaltung einem Temperaturschock der zu mechanischen abrupten Ausdehnungen im Kessel führt, was sich nur mit hohem Aufwand verhindern ließe. Zur Vermeidung von Kondensationen am Kessel ist es erforderlich, hohe Rücklauftemperaturen zu verlangen, diese führen wiederum zu erheblichen Netzverlusten in der Temperatur.
Ein- oder Mehrkessel-Anlagen, welche mit Strahlpumpenreglern betrieben werden können, haben nachstehende Vorteile, welche mit dem Stand der Technik in dieser Vollkommenheit nicht erreichbar sind:

1. Erhebliche Minderung der Betriebskosten
2. Erhebliche Minderung der Investitionskosten
3. Eliminierung einer Kesselstörung durch eine Pumpenstörung
4. Eliminierung der zyklischen Wartungsintervalle
5. Eliminierung der Elektropumpen am oder an den Kesseln
6. Eliminierung der Wasserweiche mit all ihren Nachteilen
7. Eliminierung der Regel-, oder Mischorgane bei Kompromisslösung
8. Aufwärmen des Kessels (wasserseitig) auf Betriebstemperatur vor der Brenner-Einschaltung
9. Eliminierung von Schocktemperaturen am Kessel bei Einschaltung des Brenners
10. Genaue Regelung der Eintrittstemperatur in den Kessel
11. Verhinderung von Kondensat im Brennerraum und an Kesselteilen
12. Zulassung extrem niedriger Rücklauftemperaturen von den Verbrauchern
13. Senkung von Übertragungsverlusten im System auf den Wert praktisch null
14. Verbesserung des Kesselwirkungsgrades egal welcher Konstruktion.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine Schaltung bei einem Betrieb mit Strahlpumpenregler.
Eine Ein- Zwei- oder Mehrkesselanlage benötigt künftig nur eine Hauptpumpe EP, welche zur Aufrechterhaltung des ganzen Systems ausreicht. Der Pumpendruck P1 mit dem Volumen V1 gelangt an den Anschluss „A" des Strahlpumpenreglers SPR1 und sofern weitere Kessel vorhanden sind zu weiteren Strahlpumpenreglern SPR2 und weiter zu den Verbrauchern.
Er entspricht bei der Auswahl dem einfachen Kesselvolumendurchsatz und arbeitet wie eine Kesselpumpe. Der Temperaturregler TR1 regelt die Eintrittstemperatur für den Kessel K1. Der Strahlpumpenregler SPR1 saugt über den Anschluss „B" Wasser aus dem Rücklauf und setzt dieses dem Wasser des Anschlusses „A" zu, so dass am Anschluss „C" eine Wassermenge genau der 100 % Wassermenge des Kesseldurchsatzes entspricht. Dabei kann die Wassertemperatur im Verbraucher Rücklauf bedenkenlos auf bis zu +10°C und niedriger absinken ohne Nachteil für den Kesselprozess.
Eine Absperrklappe AS1 dient zum Herausschalten des Kessels aus dem Anlagenkreislauf der Anlage, sofern geringerer Energiebedarf benötigt wird. Auf diese Art können Kessel in einer vereinbarten Art und Weise zugeschaltet oder stufenweise abgeschaltet werden, ohne dass eine ständige Durchflutung erforderlich ist und ohne dass Druckschwankungen für dahinter liegende Anlagen im Verbraucherteil auftreten.
Ein Regelventil RV erlaubt einen alternativen Betrieb, indem das Abnehmernetz über den Temperaturregler TRN und den Außentemperaturfühler ATR gleitend betrieben werden kann, sofern die Kessel keine sogenannten Kondensationskessel sind oder Kessel, die über keine gleitende Regelung verfügen oder für einen solchen Betrieb nicht geeignet sind.
Ein Differenzdruckregler DR steuert den Frequenzumformer FU, welcher die Hauptversorgungspumpe auf dem eingestellten Druck und Volumen hält.
Wird ein abgeschalteter Kessel wegen vergrößertem Wärmebedarf der Gesamtanlage zugeschaltet, so wird zuerst der dem Kessel zugehörige SPR, z. B. der SPR2, voll geöffnet und der Kessel K2 auf seine Betriebstemperatur mittels Heizwasser vom Kessel K1 aufgewärmt. Ist dieser Zustand erreicht, erfolgt die Freigabe für die Brennereinschaltung des Kessel K2 und die zugehörige Absperrklappe AS2 wird geöffnet. Der zugehörige Temperaturregler TR2 schließt anteilig den zugehörigen SPR2 auf die am Regler eingestellte Temperatur für den Kesseleintritt.
Die sich hydraulisch selbst optimierende Anlage über die Temperatur reduziert den Hauptpumpenbetrieb, welcher auf eine Nennleistung der niedrigsten Außentemperatur bemessen ist, um ca. 70 % im Jahresmittel.
Darüber hinaus ergibt sich eine Energiesparung durch die weggefallenen Kesselpumpen. Die Investitionseinsparung umfasst dabei nicht nur die Beschaffungskosten der Pumpen aber ebenfalls alle erforderlichen Hilfskonstruktionen und den gesamten elektronischen Aufwand wie Verkabelung, Schaltschrankausrüstung sowie Signal- und Überwachungseinrichtung.

Claims

Regeleinrichtung für Heizungsanlagen mit mindestens einem Wärmeerzeuger (K1, K2) und Verbrauchern, wobei für die Bereitstellung der für alle Verbraucher erforderlichen vom Wärmeerzeuger gelieferten Wärmemenge eine Hauptversorgungspumpe (EP1) vorgesehen ist und wobei für die den einzelnen Verbrauchern zuzuführende Wärmemenge eine Regelung (RV, ATR, TRN, Fu, DR) des bei Mischung vom Verbraucher zurückfließenden Rücklaufwassers zum aus den Wärmeerzeuger kommenden Vorlaufwasser erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung des Vorlaufes (A) strömungsmäßig hinter der Hauptpumpe (EP) über einen Strahlpumpenregler (SPR1, SPR2) zum Rücklauf (C) des betreffenden Wärmeerzeugers (K1, K2) vorgesehen ist und dass der Strahlpumpenregler (SPR1, SPR2) über seinen dritten Anschluss (B) mit dem Rücklauf von dem Verbraucher verbunden ist.