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Warmwasser-Umlaufzentralhei zung Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Warmwasser-Umlaufzentralheizung mit einer durch einen Schalter steuerbaren
Wärmequelle, der Umlaufwasser über eine mit einer Pumpe versehene Rücklaufleitung
zugeführt ist, das über eine, mit einem Temperaturf.ühler versehene Vorlaufleitung
abgeführt und in eine mit thermostatisch gesteuerten Ventilen vorgesehenen, von
einer mit einem überströmventil verschließbaren Bypaßleitung kurzschließbaren Heizkbrperkreis
geleitet ist.
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Wenn in Zentral heizungsanlagen, bei denen der Wärmeerzeuger, wie
z.I3. bei Umlaufwasserheizern, eine kleine Warmespeicherung aufweist, die Raumtemperaturregelung
durch
eine Beeinflussung der Umlaufwassermenge erfolgt, treten bei
sehr kleiner Wärmemengenabnahme und der damit verbundenen kleinen Wasserumlaufmenge
folgende Probleme auf: Bei Geräten mit Wassermangel sicherung kommt es zu einem
unerwünschten Abschalten des Durchlauferhitzers. Bei sehr kleiner Wärmemengenabnahme
kommt es aufgrund der kleinen Wärmekapazität im Verhältnis zur Brennerleistung zu
so großen Aufheizgeschwindigkeitens daß die bei solchen Geräten üblichen Temperaturregler
übersteuert werden, was zur Folge hat, daß Geräusche entstehen und daß das Gerät
über Gebühr beansprucht wird. Ferner kommt hinzu, daß bei Abnahme einer Teilwärmeleistung
die Schalthäufigkeit der Wärmequelle durch den die Vorlauftemperatur begrenzenden
Thermostaten störend groß ist.
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Zur Lösung des ersten Teils des Problems ist es bekannt geworden,
die Umlaufwassermenge im Umlauferhitzer durch Einbau eines Oberströmventils zwischen
Vor- und Rücklaufleitung auch dann nahezu konstant zu halten, wenn die Heizungsanl
age durch die Drosselwirkung der Thermostatventile die Betriebswassermenge unterschreitet.
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Mit dieser bekannten Ausführung lassen sich jedoch die folgenden Probleme
nicht losen. Um die eingangs geschilderten, weiteren Aufgabenstellungen zu lösen,
wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in der Bypaßleitung ein Strömungsfühler
angeordnet ist, dessen Ausgang ein Zeitglied
ansteuert, das seinerseits
eine Energiezufuhr zu der Wärmequelle beherrscht.
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Durch die Erfindung wird also die Durchlaufmenge durch den Erhitzer
beim Drosseln der thermostatischen Heizkörperventile über ein Cberströmventil annähernd
konstant gehalten und beim Oberschreiten eines vorbestimmten Wasserstroms in der
Bypaßleitung oder beim Unterschreiten eines bestimmten Wasserstromes in der Vorlaufleitung
wird die Beheizung oder die Beheizung und die Umwälzpumpe abgeschaltet und durch
ein Zeitglied in vorgegebenen Intervallen die Wasser- und somit Wärmeaufnahmebereitschaft
der Heizungsanlage abgetastet, wobei die Beheizung und die Umwälzpumpe nur dann
in Betrieb bleiben, wenn das oder die thermostatischen Heizkörperventile einen vorbestimmten
Mindestwasserstrom abnehmen.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen
hervor. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Fig. der Zeichnung
erläutert, die einen Schemaaufbau einer Warmwasser-Umiaufzentralheizung darstellt.
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Einem Wärmetauscher 1 kann über eine Wärmequelle 2, hier ein Gasbrenner
3, Wärme zugeführt werden. Der Wärmeaustauscher 1 ist über eine yorlaufleitung 4,
die von einem TemperatUrfühler 5 abgefühlt isttmit einer Abzweigung 6 verbunden.
Der eine Ausgang 7 der Abzweigung verbindet die Vorlaufleltung 4 mit einem Heizkörper
S aufweisenden Heizkreis t Die heizkörper 8 sind über ein thermostatisch gesteuertes
Ventil
10 jeweils einzeln bezüglich des durchfließenden Warmwasserstromes einstellbar.
Dem Helzkörperkrels 9 ist eine Bypaßleitung 11 parallelgeschaltet, die in eine Abzweigung
12 mündet und dort mit der Heizkreisleitung 9 zusammengeführt ist. An die Abzweigung
12 ist eine Pumpe 13 angeschlossen, die das Wasser über die Heizungsrücklaufleitung
14 dem Wärmeaustauscher 1 wieder zuführt.
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In die Bypaßleitung 11 ist eine Venturidüse 15 eingefügt, die von
einer Umgehungsleitung 16, deren Querschnitt an einer Drosselstelle 17 mittels eines
einstellbaren Drosselkörpers 18 veränderbar ist, überbrückt. Hinter der Venturidüse
15 ist ein Oberströmventil 19 angeordnet, das aus einem Sitz 20, einem Ventilkörper
21 und einer Druckfeder 22 besteht.
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Der Differenzdruck an der Venturidüse 15 und mithin die durch die
Bypaßleitung 11 strömende Wassermenge in der Zeiteinheit wird von einem Membranschalter
23 abgefühlt, dessen Ausgang 24 auf ein Zeitglied 25 einwirkt. Das Zeitglied ist
als elektronische Verzögerungsschaltung nach Art eines R-C-Gerätes ausgeführt. Es
hat die Eigenschaft, bei seinem Anstoßen einen Stromdurchgang von einem Eingang
26 zu einem Ausgang 27 zu sperren und nach einer gewissen, an ihm einstellbaren
Zeitdauer wieder freizugeben. Der Eingang 26 ist mit einem Ruhekontakt 28 verbunden,
der mit seinem anderen Ende 29 eine Netzklemme erbildet. Der Ruhekontakt 28 wird
über eine Kapillarleitung 30 vom Temperaturfühler 5 betätigt.
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Von dem Ende 29 zweigt eine Leitung 31 zu einem Anschluß 32
ab.
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Der Ausgang 27 des Zeitgliedes 25 ist mit einer Induktionswicklung
33 eines Magnetventils 34 verbunden. Das Magnetventil liegt in einer Gasleitung
35 zum Gasbrenner 3. Die Indukt-ionswicklung 33 ist über eine elektrische Zuleitung
36 mit der Netzklemme Mp verbunden. Von der Leitung 27 zweigt eine Anschlußleitung
36 ab, die zu einem Kontakt 37 führt. Weiterhin zweigt von der Eingangsleitung 26
eine Zuleitung 38 ab, die zu einem Kontakt 39 führt.
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Die Kontakte 32, 37 und 39 können durch einen Umschalthebel 40 abgefühlt
werden, der den jeweils berührten Kontakt über eine Leitung 41 auf einen Motor der
Pumpe 13 schaltet, die andererseits über eine Leitung 42 mit der Netzklemme Mp verbunden
ist.
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Die Funktion der eben beschriebenen Warmwasser-Umlaufzentralheizungsanlage
ist folgende: Der Pumpenwahlschalter 40 ermöglicht drei verschiedene Betriebsarten
der Pumpe 13. Ist der Hebel 40 auf den Kontakt 32 gelegt, erhält der Motor der Pumpe
13 in jedem Falle Spannung, da er mit den Netzklemmen R und Mp verbunden ist und
über einen Kondensator an dem dritten Anschluß phasenverschobene Netzspannung erhält.
Wird der Hebel 40 auf den Kontakt 39 gelegt, so erhält der Pumpenmotor nur dann
Spannung, wenn der Vorlauftemperaturfühler 5 den Kontakt 28 geschlossen hält, das
heißt wenn die in der Vorlaufleitung 4 vorhandene Um1 aufwassertemperatur kleiner
als ein einstellbarer
Grenzwert ist. Wird der Hebel 40 schließlich
auf den Kontakt 37 gelegt, so erhält der Pumpenmotor nur dann Spannung, wenn dies
das Zeitglied 25 gestattet.
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Bei der Beschreibung der Wirkungsweise wird davon ausgegangen, daß
der gesamte Zentralheizungskrels Betriebstemperatur aufweist. Sinkt der Wärmebedarf
der Heizungsanlage, was sich durch ein Ansteigen der Raumtemperatur über den am
Thermostatventil 10 eingestellten Sollwert bemerkbar macht, so drosselt das Ventil
den Vorlaufwasserstrom so lange, bis ein erneutes Wärmegleichgewicht hergestellt
ist. Dadurch steigt die Druckdifferenz zwischen der Vorlaufleitung 4 und der Rücklaufleitung
14 soweit an, bis daß Oberströmventil 20, 21 deni Uruckanstieg entsprechend einen
Spalt öffnet, der den von Heizkreis 9 nicht mehr durchgehenden Wasserstrom fließen
läßt. Dieser Wasserstrom durchströmt die Venturidüse 15 in der Bypaßstrecke 11 und
läßt am Membranschalter 23 einen Differenzdruck wirksam werden, der bei Erreichen
einer vorbestimmten Größe über das Zeitglied 25 die Stromzufuhr zum Magnetventil
33 und je nach der Stellung des Pumpenwahlschalters 14 auch zur Umwälzpumpe 13 unterbricht.
Nach einer vorgegebenen und einstellbaren Zeit werden das Zeitqlied 25, die Pumpe
13 und das Magnetventil 34 wieder in Betrieb gesetzt, was jedoch ein sofortiges
Wiederausschalten der Pumpe 1 und des Magnetventils 34 nach sich zieht, wenn die
thermostatischen Heizkörperventile 10 zwischenzeitlich nicht aufgrund eines Absinkens
der Raumtemperatur unter den Sollwert den Wasserkreislauf über den Heizkreis 9 soweit
geöffnet haben, daß der Membranschalter 23 nicht erneut anspricht,
was
den oben beschriebenen Ablauf erneut hervorrufen würde.
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Statt eines Gasbrenners 3 kann auch eine andere Wärmequelle Verwendung
finden, beispielsweise ein Kessel oder ein elektrisch beheizter Durchlauferhitzer.
Statt eines Magnetventils 34 wäre dann ein anderer geeigneter Schalter für die Wärmequelle
vorzusehen.
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Patentansprüche: