DE2226865C3 - Regeleinrichtung für eine Warmwasserheizungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Bei einer solchen bekannten Regeleinrichtung ist es zur kontinuierlichen Versorgung der Heizkörper der Heizungsanlage üblich, die Umlaufpumpe durchlaufen zu lassen. Daraus ergibt sich, daß bei kleiner Wärmeabnahme die Schalthäufigkeit des Heizers auf ein störendes Maß ansteigt. Das kommt daher, daß bei großer Wärmeabnahme an den Heizkörpern deren Stellglieder für die Warmwasserheizung einen großen Wasserdurchfluß zulassen, der bei kleinerem Wärmebedarf automatisch oder von Hand reduziert wird und bei einer automatischen Regelung im Falle starker Sonneneinstrahlung sogar den Wert Null erreichen kann. In allen ihren Zuständen erfolgt die Leistungsanpassung des Wasserheizers an die Heizungsanlage thermostatisch durch eine Begrenzung der Vorlauftemperatur. Der Wasserheizer, z. B. ein Gaswasserheizer, wird in den sich hieraus ergebenden Intervallen ein- und ausgeschaltet.

Es ist weiterhin bekannt, zum Aufrechterhalten eines Mindestwasserumlaufstroms durch den Wasserheizer, und zwar unabhängig vcn dem in der Gesamtheizungsanlage fließenden Wasserstrom, ein auf Differenzdruck ansprechendes Überströmventil vorzusehen.

Hieraus ergibt sich als weiterer Nachteil, daß bei kleiner Wärmeabnahme, wobei der größte Teil des Umlaufwassers über das Überströmventil sofort wieder dem Rücklauf zuströmt, die Temperaturerhöhung in diesem kleinen Wasserkreis mit relativ kleiner Wärmespeicherung den im Heizungssystem üblichen Vorlaufthermostaten auf Flüssigkeitsausdehnungsbasis auf Grund seiner Trägheit den Abschaltpunkt mehr oder weniger stark übersteuert, was eine kurzzeitige Überheizung zur Folge hat, wodurch einmal Siedegeräusche entstehen, zum anderen aber auch der Temperaturbegrenzer zum Abschalten der Gesamtanlage gebracht werden kana

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, die Schaltfrequenz der Wärmequelle der Heizungsanlage zu verringern und den Temperaturfühler im Linearitätsbereich zu betreiben.

Diese Aufgabe wird bei einer Regeleinrichtung der eingangs näher bezeichneten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst

Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ergibt sich, daß der normale, übliche Vorlaufthermostat nur den Wasserheizer beherrscht, der zusätzlich vorhandene, in seiner Abschalttemperatur höher liegende Thermostat jedoch sowohl den Wasserheizer als auch die Pumpe kontrolliert.

Daraus resultiert, daß bei großem und mittlerem Wärmebedarf ausschließlich der Vorlaufthermosiat die Regelung übernimmt und die Umwälzpumpe in der Ausschaltphase des Wasserheizers durchläuft. Bei kleiner Wärmeabnahme wird die Regelung von dem Zusatzthermostaten übernommen, der einmal eine Überheizung und das damit verbundene Sieden verhindert, zum anderen aber in der Ausschaltphase des Heizers die Umlaufpumpe mit ausschaltet, wodurch die Ausschaltiiitervalle und somit die Brennzeiten erheblich verlängert werden, zumal die Ausschaltzeit durch eine Spreizung des Zusatzthermostaten noch direkt beeinflußbar ist.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der trägere Thermengrenzwertschalter bezüglich der Schalttemperatur einstellbar ist.

An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel einer Warmwasserheizungsanlage dargestellt.

Ein Wärmetauscher 1 ist mit einer Heizungswasserrücklaufleitung 2 und einer Vorlaufleitung 3 verbunden. In der Vorlaufleitung 3 liegen nacheinander zwei Thermostaten 4 und 5, die aus je einem einstellbaren Thermogrenzwertschalter 6 und 7 bestehen, die elektrische Schaltkontakte 8 und 9 aufweisen.

Die Schaltkontakte verbinden oder trennen elektrische Anschlüsse 10, 11, 12 und 13. Der Thermogrenzwertschalter 7 ist auf eine höhere Abschalttemperatur eingestellt als der Thermogrenzwertschalter 6. Er ist zusätzlich mit einer wärmeisolierenden Umhüllung 14 versehen. Die Kontakte 8 und 9 sind als Ruhekontakte ausgebildet.

Von der Vorlaufleitung 3 zweigen Zuleitungen 15,16, 17, 18 usw. ab, die die Vorlaufleitung über je ein thermostat- oder von Hand gesteuertes Ventil 19, 20 usw. und einen Heizkörper 21, 22 usw. mit der Rücklaufleitung 2 verbinden.

Allen Heizkörperzuleitungen ist eine Überströmleitung 23 parallel geschaltet, die ein Überströmventil 24 enthält.

Im Zuge der Rßcklaufleitung 2 ist eine Umlaufpumpe

25 vorgesehen.

Der Wärmetauscher 1 wird von einem Gasbrenner

26 erwärmt, der von einem Relais 27 ein- und ausgeschaltet werden kann.

Die Regeleinrichtung 28 enthält in einem Stromkreis die erwähnten Kontakte 8 und 9 der beiden Thermogrenzwertschalter sowie das Brennerrelais 27, eine Versorgungsspannungsquelle 29 und Zuleitungen 30 von der Spannungsquelle zum Anschluß 13,31 als Verbindung zwischen den Anschlüssen 11 und 12 sowie als gemeinsamer Anschluß für eine zur Pumpe 25 führende Leitung 32. Eine weitere Leitung 33 verbindet den An-

Schluß 10 mit dem Brennerrelais 27, während eine Leitung 34 vom Brennerrelais zur Versorgungsspannungsquelle 29 führt An die Leitung 34 ist eine weitere Zuleitung 35 zur Umlaufpumpe 25 angeschlossen.

Bei dem Ausführungsbeispiel wird ang-snommen, daß die am Thermogrenzwertschalter 6 einstellbare maximale Vorlauftemperatur 90⁰C beträgt Der Zusatzthermogrenzwertschalter 7 würde dann z. B. auf 100⁰C eingestellt sein. Der Vorschrift gemäß ist diesem Thermostat ein z.B. bei 110⁰C ansprechender Temperaturbegrenzer, de~ hier der Einfachheit halber nicht gezeichnet ist, übergeordnet Im Normalfall, d. h. bei großer Wärmeabgabe an den Heizkörper 21,22 usw.. funktioniert die Anlage wie folgt:

Beim Hochfahren der Anlage liegen die Meßwerte beider Thermogrenzwertschalter 6 und 7 unterhalb der Grenze, somit sind die Kontakte 8 und 9 geschlossen, d.h. zwischen den Punkten 10 und 13 herrscht gleiches elektrisches Potential.

Bei großem Wärmebedarf steigt die Vorlauftemperatur in der Vorlaufleitung 3 langsam an, solange das Wärmeangebot aus dem Wärmetauscher größer ist als die Wärmeabnahme durch die Heizkörper. Beim Erreichen der am Thermogrenzwertschalter 4 eingestellten AbschaUtemperatur öffnet der Kontakt 8, so daß das Brennerrelais 27 nicht mehr mit Versorgungsspannung gespeist ist Die Pumpe läuft jedoch weiter, da der Pumpenmotor durch den noch geschlossenen Kontakt 9 weiter mit Spannung versorgt wird. Die Umlaufpumpe fördert mithin Rücklaufwasser über den Wärm^tauscher 1 zu den beiden Thermogrenzwertschaltern. Dies hat eine rasche Abkühlung zur Folge, wodurch ein erneutes Einschalten des Thermogrenzwertschalters 4 und somit ein Einschalten des Brenners 26 ausgelöst wird.

Nimmt man nun den Fall an, daß der Wärmebedarf der Heizungsanlage sinkt, was sich z. B. bei starker Sonneneinstrahlung und milder Umgebungsluft dadurch äußern kann, daß die Heizkörperventile 19, 20 usw. geschlossen werden, so vergrößert sich der durch das Überströmventil 24 und die Überströmleitung 23 dem Rücklauf 2 direkt zugeführte Vorlaufwasserstrom, was eine Vergrößerung der Aufheizgeschwindigkeit der Gesamtheizungswassermenge nach sich zieht. Hieraus folgt, daß die am Thermogrenzwertschalter 6 eingestellte Temperatur mehr und mehr übersteuert wird. Es kommt dann schließlich zu einem Ansprechen des Thermogrenzwertschalters 7, der durch die Anordnung des Kontaktes 9 im Stromkreis der Regeleinrichtung für ein Abschalten sowohl des Brennerrelais 27 als auch der Umlaufpumpe 25 sorgt Erst nach Unterschreiten der Grenztemperatur des Thermogrenzwertschalters 6 kann der Wasserheizer wieder in Betrieb gehen.

Hierbei ergibt sich die erwünschte längere Ausschaltzeit, die sich durch Veränderung der Spreizung bzw. durch die Wärmeisolierung des Fühlers des Thermogrenzwertschalters noch vergrößern läßt. Das Ausschalten der Umlaufpumpe hat auf die Temperaturkoristanz in den zu regelnden Räumen einen nur unbedeutenden Einfluß, weil diese Regelungsart nur bei kleinem Wärmebedarf auftritt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung für eine Warmwasserheizungsanlage mit einem Umlaufwasserheizer, einer Umwälzpumpe, die das Wasser aus einer Rücklaufleitung durch den Heizer in eine mit zwei Thermofühlern versehene Vorlaufleitung fördert, sowie einem Oberströmventil, das in Parallelschaltung zu ventilgesteuerten Heizkörpern Vor- und Rücklauf- >° leitung miteinander verbindet, wobei die Schaltkontakte der Thermogrenzwertfühler in Reihe geschaltet sind und die Serienschaltung mit einem Brennerrelais in Reihe an einer Versorgungsspannung liegt und der gemeinsame Anschluß beider Thermogrenzwertschalter mit der Umwälzpumpe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermogrenzwertschalter (6, 7) eine unterschiedliche Ansprechverzögerung haben und auf unterschiedliche Schalttemperaturen eingestellt sind, wobei dem trägeren Thermogrenzwertschalter (6) die niedrigere Abschalttemperatur zugeordnet ist und dessen Kontakt (8) in an sich bekannter Weise nur das Brennerventil (27) beherrscht.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- *5 kennzeichnet, daß der trägere Thermogrenzwertschalter (6) bezüglich der Schalttemperatur einstellbar ist