DE2301832B2 - Hot water central heating system with flow and domestic water thermostats - Google Patents
Hot water central heating system with flow and domestic water thermostatsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Warmwasser Zentralheizungssystem mit einer Umwälzpumpe, einem Heizkessel mit Brenner und Wärmetauscher für da» Heizmedium und einem Dreiwegeventil in der Vorlaufleitung des Heizmediums für dessen Umsteuern entweder zu den Raumheizkörpern oder zu einem Durchlaufwärmetauscher für Brauchwasser, wobei der Brenner durch einen Vorlaufthermostaten, dessen Fühler in der Vorlaufleitung liegt, und das Dreiwegeventil durch einen Brauchwasserthermostaten, dessen Fühler dem Durchlaufwärmetauscher zugeordnet ist, gesteuert sind und in der Vorlaufleitung i.ahe dem Wärmetauscher für das Heizmedium ein weiterer Temperaturfühler eines Temperaturgrenzschalters zum Außerbetriebsetzen des Heizkessels angeordnet ist.The invention relates to a hot water central heating system with a circulation pump, a boiler with burner and heat exchanger for the »heating medium and a three-way valve in the flow line of the Heating medium for its reversal either to the space heaters or to a flow heat exchanger for domestic water, the burner by a Flow thermostat, the sensor of which is in the flow line, and the three-way valve through a Domestic water thermostats, the sensors of which are assigned to the flow heat exchanger, are controlled and in the flow line i.ahe the heat exchanger for the heating medium another temperature sensor of a Temperature limit switch is arranged for putting the boiler out of operation.
DE-OS 16 79 365 bekannt Der Brauchwasserthermostat eines solchen Systems arbeitet derart, daß er bei Unterschreiten einer Einschalttemperatur das Dreiwegeventil auf Durchlauf des Heizmediums durch den Durchlaufwärmetauscher umsteuert, um das Brauchwasser zu erhitzen, und bei Überschreiten einer Abschalttemperatur das Dreiwegeventil erneut umsteuert, um den Durchlauf des Heizmediums durch den Durchlauferhitzer zu beenden. Hierdurch soll die Temperatur des gezapften Brauchwassers möglichst konstant gehalten werden. Bei dem bekannten Zentralheizungssystem können aber beträchtliche Schwankungen der Brauchwassertemperatur auftreten aufgrund der Tatsache, daß der Fühler des Brauchwasserthermostaten in der Leitung des Heizmediums stromab des Durchlaufwärmetauschers und der Fühler des Vorlaufthermostaten stromab des Dreiwegeventils in der Nähe der Raumheizkörper angeordnet ist Da der Fühler des Brauchwasserthermostaten in derDE-OS 16 79 365 known The domestic water thermostat of such a system works in such a way that it is at If the temperature falls below a switch-on temperature, the three-way valve allows the heating medium to flow through the Continuous heat exchanger reverses to heat the domestic water, and when one is exceeded Switch-off temperature, the three-way valve reverses again to allow the heating medium to flow through the To terminate the water heater. This should keep the temperature of the tap water as possible be kept constant. In the known central heating system, however, considerable fluctuations in the domestic water temperature can occur due to the fact that the sensor of the domestic water thermostat in the line of the heating medium downstream of the Flow heat exchanger and the sensor of the flow thermostat downstream of the three-way valve nearby the space heater is arranged Since the sensor of the domestic hot water thermostat in the Leitung für das Heizmedium hinter dem Durchlaufwärmetauscher angeordnet ist, spricht er nur sehr langsam auf Tetnperaturdifferenzen des Brauchwassers an. Erst wenn das Heizmedium in unmittelbarer Nähe dieses Fühlers die Abschalttemperatur für den ThermostatenLine for the heating medium is arranged behind the flow heat exchanger, he speaks very slowly on temperature differences of the domestic water. First if the heating medium is in the immediate vicinity of this sensor, the switch-off temperature for the thermostat erreicht hat, wird das Dreiwegeventil in die zu den Raumheizkörpern führende Stellung umgesteuert. Zu diesem Zeitpunkt hat aber praktisch das gesamte im Durchlaufwärmetauscher enthaltene Volumen des Heizmediums eine der genannten Abschalttemperaturhas reached, the three-way valve is switched to the position leading to the space heater. to At this point in time, however, practically the entire volume contained in the once-through heat exchanger has Heating medium one of the shutdown temperatures mentioned entsprechende oder sogar eine höhere Temperaturcorresponding or even a higher temperature
. angenommen. In diesem Fall muß eine große Menge von Brauchwasser, dessen Temperatur ständig abnimmt, durch den Durchlaufwärmetauscher laufen, bevor der Brauchwasserthermostat wieder einschaltet,. accepted. In this case it must be a large amount of domestic water, the temperature of which is constantly decreasing, run through the once-through heat exchanger, before the domestic hot water thermostat switches on again, um eine erneute Heizmediumzufuhr zum Durchlaufwärmetauscher zu bewirken. Demzufolge zeigt die Temperatur dies Brauchwassers beträchtliche Schwankungen, insbesondere wenn ein Differenzdruckventil nicht vorgesehen ist oder wenn das Wasser mit einer mäßigento cause a renewed supply of heating medium to the once-through heat exchanger. As a result, the temperature of this domestic water fluctuates considerably, especially if a differential pressure valve is not provided or if the water with a moderate
Geschwindigkeit abgezapft wird, bei der das Differenzdruckventil noch nicht betätigt wird.Speed is tapped at which the differential pressure valve is not yet actuated.
Die Temperaturschwankungen werden noch verstärkt beim Winterbetrieb, wenn sowohl die Zentralheizung als auch der Durchlaufwärmetauscher benutztThe temperature fluctuations are even more pronounced during winter operation when both the central heating and the once-through heat exchanger are used werden, da in diesem Fall nach dem Abschalten des Brauchwasserthermostaten das Dreiwegeventil in der die Raumheizkörper versorgenden Stellung geöffnet wird und die Pumpe in Betrieb bleibt, mit dem Ergebnis, daß relativ heißes Wasser vom Wärmeerzeuger zu denbecause in this case the three-way valve in the after switching off the domestic hot water thermostat the position supplying space heating is opened and the pump remains in operation, with the result, that relatively hot water from the heat generator to the
so Raumheizkörpern fließt, während der Wärmeerzeuger (der zu diesem Zeitpunkt ausgeschaltet werden kann, da die Raumheizkörper keine Wärme benötigen, wobei das Abschalten des Wärmeerzeugers durch einen Innenoder Außenthermostaten bewirkt werden kann) kaltesso space heaters flows while the heat generator (which can be switched off at this point as the space heaters do not require any heat, whereby the The heat generator can be switched off by an indoor or outdoor thermostat) cold
Rücklaufwasser von den Raumheizkörpern erhält. Sobald der Brauchwasserthermostat, wenn die Mindesttemperatur erreicht ist, wieder einschaltet, wird das Dreiwegeventil wieder in der den Durchlaufwärmetauscher versorgenden Stellung geöffnet, woraufhin diesesReceives return water from the space heaters. As soon as the domestic hot water thermostat switches on again when the minimum temperature is reached, this will be The three-way valve is opened again in the position supplying the flow heat exchanger, whereupon this
so relativ kalte Wasser zunächst den Durchlaufwärmetauscher um ein gewisses Maß weiter abkühlen wird.so relatively cold water will initially cool the once-through heat exchanger by a certain amount.
Da ferner der Fühler des Vorlaufthermostaten in dem Heizmedium hinter dem Dreiwegeventil in der zu den Raumheizkörpern führenden Vorlaufzweigleitung anFurthermore, since the sensor of the flow thermostat in the heating medium behind the three-way valve in the to the Flow branch pipe leading to space radiators geordnet ist, ist der Boilerthermostat außer Betrieb, wenn das Dreiwegeventil durch den Brauchwasserthermostaten in die den Durchlaufwärmetauscher, versorgende Stellung umgesteuert ist, da er dann nicht mehris in order, the boiler thermostat is out of order, when the three-way valve is switched by the domestic water thermostat into the position supplying the flow heat exchanger, because it is then no longer
von direkt geheiztem Heizmedium umspült wird. Infolgedessen ist die Höchsttemperatur des Heizmediums nicht mehr durch den Vorlaufthermostaten begrenzt Das Heizmedium kann daher in dem zum Heizkessel gehörenden Wärmetauscher, und damit auch in dem Durchlaufwärmetauscher, eine beträchtlich hohe Temperatur erreichen. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß der Wärmetauscher für dais Heizmedium ständig hohen thermischen Belastungen unterworfen ist.is washed around by directly heated heating medium. As a result is the maximum temperature of the heating medium no longer limited by the flow thermostat The heating medium can therefore be used in the Heat exchangers belonging to the boiler, and thus also in the once-through heat exchanger, have a considerably high level Reach temperature. Another disadvantage is that the heat exchanger for the heating medium is constant is subjected to high thermal loads.
Dieser Nachteil der beträchtlichen Temperatur-Schwankungen des Brauchwassers kann teilweise eliminiert werden, wenn der Brauchwasserthermostat ein äußerst empfindliches Ansprechdifferential aufweist, d. 1). daß schon kleinste Temperaturschwankungen das Ein- bzw. Ausschalten des Thermostaten bewirken. Derartige Thermostaten sind jedoch außerordentlich teuer und störempfindlich. Die Temperaturschwankungen können auch dadurch etwas verringert werden, daß ein Differenzdruckventil vorgesehen wird, welches bei Zapfgeschwindigkeiten, die im wesentlichen gleich der normalen oder Nenn-Zapfgeschwindigkeit sind, das Dreiwegeventil in die zum Durchlaufwärmetauscher führende Stellung einstellt, bevor diese Einstellung durch den träge reagierenden Brauchwasserthermostaten erfolgt Bei mäßigen Zapfgeschwindigkeiten arbeitet ein solches Differenzdruckventil jedoch nicht Außerdem sind auch solche Differenzdruckventile teuer und störempfindlich.This disadvantage of the considerable temperature fluctuations the domestic hot water can be partially eliminated if the domestic hot water thermostat has an extremely sensitive response differential; d. 1). that even the smallest temperature fluctuations Activate or deactivate the thermostat. However, such thermostats are extraordinary expensive and sensitive to interference. The temperature fluctuations can also be reduced somewhat by the fact that a differential pressure valve is provided which at dispensing speeds substantially equal to the normal or nominal tapping speed, the three-way valve in the to the flow heat exchanger sets the leading position before this setting is made by the sluggishly reacting domestic water thermostat takes place At moderate dispensing speeds, however, such a differential pressure valve does not work In addition, such differential pressure valves are also expensive and susceptible to interference.
Das bekannte System ist ferner im Sommer, wenn die Raumheizung nicht benötigt wird, unwirtschaftlich, da nach dem Abschalten der Pumpe sich noch eine gegebene Menge von Heizmedium mit hoher Temperatur in dem Wärmetauscher, den Rohrleitungen und dem Dreiwegeventil befindet, dessen Wärme durch die an diesen Teilen vorbeiströmende Luft verlorengeht Die auf hohe Temperatur erwärmten Teile des Heizkessels geben ebenfalls eine bestimmte Wärmemenge an das in dem Wärmetauscher ruhende Heizmedium ab. Dies hat zur Folge, daß der Wärmetauscher einer hohen thermischen Belastung unterworfen ist wobei diese Wärmemenge ebenfalls verlorengeht. Diese Wärmeverluste können begrenzt werden durch die Anbringung eines elektrisch betätigbaren Schalters, mit dem der Benutzer, wenn für längere Zeit kein Brauchwasser benötigt wird, den Brauchwasserthermostaten abschalten kann, so daß dieser nur mittels des Differenzdruckventils eingeschaltet werden kann. Abgesehen von den Kosten eines solchen elektrisch betätigbaren Schalters ist eine solche Anordnung auch deshalb nachteilig, weil sie es nicht gestattet, sofort heißes Brauchwasser abzuzapfen, da in diesem Fall der Durchlaufwärmetauscher nicht auf Temperatur gehalten wird, sondern abkühlen kann und deshalb bei einer erneuten Zapfung zunächst aufgewärmt werden muß. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß in diesem Fall der Brauchwasserthermostat bipolar sein muß oder als unipolarer Thermostat mit anderen Einrichtungen (z. B. Dioden) kombiniert sein muß, was hohe Kosten mit sich bringt und der Zuverlässigkeit des Betriebes nicht förderlich ist.The known system is also inefficient in the summer, when the space heating is not required, because After switching off the pump, there is still a given amount of heating medium with a high temperature in the heat exchanger, the pipes and the three-way valve, whose heat is transmitted through the Air flowing past these parts is lost The parts of the boiler heated to a high temperature also give off a certain amount of heat to the heating medium resting in the heat exchanger. this has with the result that the heat exchanger is subjected to a high thermal load, this being the case Amount of heat is also lost. These heat losses can be limited by the installation an electrically operated switch that the user can use if there is no hot water for a long period of time is required, can switch off the domestic hot water thermostat so that it can only be operated by means of the differential pressure valve can be switched on. Apart from the cost of such an electrically operated switch Such an arrangement is also disadvantageous because it does not allow hot water to be used immediately to be drawn off, as in this case the once-through heat exchanger is not kept at temperature, but can cool down and must therefore be warmed up when you tap again. Another The disadvantage is that in this case the hot water thermostat Must be bipolar or as a unipolar thermostat with other devices (e.g. diodes) must be combined, which entails high costs and does not promote the reliability of the operation is.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Anwendung einfacher und kostensparender Mittel die Temperaturschwankungen des Brauchwassers möglichst gering zu halten.The invention is based on the object using simple and cost-saving means To keep temperature fluctuations of the domestic water as low as possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der Fühler des Brauchwasserthermostaten in dem innerhalb des Durchlaufwärmetauschers liegenden Abschnitt der Brauchwasserleitung in einem Abstand sowohl von deren Eintrittsende als auch von deren Austrittsende angeordnet ist und daß der Fühler des Vorlaufthermostaten stromauf des Dreiwegeventils angeordnet istThis object is achieved in that the sensor of the domestic water thermostat in the section of the domestic water pipe lying within the once-through heat exchanger at a distance is arranged both from the inlet end and from the outlet end and that the sensor of the Flow thermostat is arranged upstream of the three-way valve
Hierdurch wird einerseits der Vorteil erzielt daß der Fühler des Vorlaufthermostaten auch dann vom Heizmedium umspült wird und dessen Temperatur konstant halten kann, wenn das Heizmedium durch den Durchlaufwärmetauscher für Brauchwasser strömt und die Raumheizkörper nicht erreicht Hierdurch werden Schwankungen der Heizmediumtemperatur, die zu entsprechenden Schwankungen der Brauchwassertemperatur führen können, vermieden. Weiterhin spricht der Fühler des Brauchwasserthermostaten unmittelbar auf die Brauchwassertemperatur mit einer Trägheit, die durch den Abstand des Fühlers vom Ein- und Austrittsende des Durchlaufwärmetauschers gegeben und deshalb beliebig wählbar ist, an, wodurch die Temperaturschwankungen des Brauchwassers weiter reduziert werden.This has the advantage, on the one hand, that the sensor of the flow thermostat is also from the Heating medium is flushed and can keep its temperature constant when the heating medium through the Through-flow heat exchanger for domestic water flows and the room radiators are not reached Fluctuations in the heating medium temperature, which lead to corresponding fluctuations in the domestic water temperature can lead, avoided. Furthermore, the sensor of the domestic water thermostat speaks directly on the domestic hot water temperature with an inertia that is determined by the distance between the sensor and the inlet and Given the outlet end of the once-through heat exchanger and can therefore be selected at will, whereby the Temperature fluctuations in the domestic water can be further reduced.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ist die Tatsache, der derjenige Schalter nicht mehr benötigt wird, der bei bekannten Anlagen dieser Art vorgesehen ist um die Temperatursteuerung (das Halten des Wärmevorrats) des Durchlaufwärmetauschers während längerer Zeiträume, z. B. bei Nacht, auszuschalten, um das häufige Schalten des Dreiwegeventils und des Wärmeerzeugers aufgrund der raschen Abkühlung, z.B. in weniger als einer Stunde, zu vermeiden. Bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung wird die Einschalttemperatur des Brauchwasserthermostaten (etwa 55° C) auf einen niedrigeren Wert eingestellt als bei den bekannten Einrichtungen, und da das Ausschalten des Brenners durch den Vorlaufthermostaten erfolgt, der auf einen hohen Wert (etwa 90° C) eingestellt ist, wird der Brenner wesentlich seltener geschaltet auch wenn kein Wasser abgezapft wird.Another advantage of the control device of the invention is the fact that the one switch is no longer needed, which is provided in known plants of this kind the Temperatursteue r ung (keeping the heat supply) of the continuous heat exchanger for long periods, for. B. at night to turn off the frequent switching of the three-way valve and the heat generator due to the rapid cooling, for example in less than an hour. In the control device according to the invention, the switch-on temperature of the domestic water thermostat (about 55 ° C) is set to a lower value than in the known devices, and since the burner is switched off by the flow thermostat, which is set to a high value (about 90 ° C) , the burner is switched on much less often, even if no water is drawn off.
Die Mindestzapfgeschwindigkeit, bei der der Thermostat schalten soll, beträgt bei Vorhandensein mehrerer Zapfstellen im allgemeinen etwa 1,25 bis 1,5 l/min. Diese Mindestzapfgeschwindigkeit ist so gewählt, daß sie höher liegt als eine maximal mögliche Leckgeschwindigkeit, die bei Defekten oder bei mehreren tropfenden Hähnen auftreten kann, um zu verhindern, daß durch solche Leckverluste der Brauchwasserthermostat in der Einschaltstellung gehalten wird, wodurch das Dreiwegeventil in der zum Durchlaufwärmetauscher führenden Stellung gehalten und die Raumheizung blockiert würde. Die Zapfgeschwindigkeit kann bei einem einzelnen tropfenden Hahn oder einer tropfenden größeren Zapfstelle etwa 03 l/min betragen. Andererseits sollte die Mindestzapfgeschwindigkeit, bei der der Brauchwasserthermostat das Dreiwegeventil in die zum Durchlaufwärmetauscher führende Stellung schaltet kleiner sein als die niedrigste, normalerweise vom Benutzer benötigte Zapfgeschwindigkeit. Der Brauchwasserthermostat hat vorzugsweise eine große Schaltdifferenz, d. h. er sollte vorzugsweise bei etwa 55° C ein- und bei etwa 65° C ausschalten.The minimum dispensing speed at which the thermostat should switch is, if available several taps generally about 1.25 to 1.5 l / min. This minimum dispensing speed is like this chosen that it is higher than a maximum possible leakage speed, which is in the case of defects or at several leaking taps can occur in order to prevent the domestic water thermostat from leaking is held in the switch-on position, whereby the three-way valve is held in the position leading to the once-through heat exchanger and the space heating would be blocked. The dispensing speed can be dripping with a single Tap or a larger tapping point that drips is about 03 l / min. On the other hand, the minimum dispensing speed, in which the domestic water thermostat the three-way valve in the to the flow heat exchanger leading position switches to be less than the lowest dispensing speed normally required by the user. The domestic water thermostat preferably has a large switching differential, i.e. H. he should preferably on at around 55 ° C and off at around 65 ° C.
Der Vorlaufthermostat, der nunmehr den Wärmeerzeuger in allen Betriebszuständen schalten kann, d. h. im Sommer- und im Winterbetrieb, sowohl bei Umlauf des Heizmediums durch den Durchlaufwärmetauscher als auch durch die Raumheizkörper, und der Brauchwasserthermostat, der das Dreiwegeventil bzw. gewünschtenfalls die Umwälzpumpe bzw. gewünschtenfalls den Wärmeerzeuger schaltet, sind vorzugsweise so eingestellt, daß der Boilerthermostat beim Erwärmen desThe flow thermostat, which can now switch the heat generator in all operating states, d. H. in the Summer and winter operation, both when the heating medium circulates through the flow heat exchanger as also through the space heater, and the domestic water thermostat, the three-way valve or if desired the circulating pump or, if desired, the heat generator switches, are preferably set in such a way that that the boiler thermostat when heating the
Durchlaufwärmetauschers ausschaltet, bevor der Brauchwasserthermostat das Dreiwegeventil in die zu den Raumheizkörpern führende Stellung schaltet. Zusätzlich ist die Vorrichtung so ausgebildet, daß während des Sommerbetriebes die Umwälzpumpe für das Heizmedium während einer gewissen Zeit nach dem Abschalten des Wärmeerzeugers durch den Vorlaufthermostaten in Betrieb bleibt, d. h. bis sie zu einem späteren Zeitpunkt durch den Brauchwasserthermostaten abgeschaltet wird. Beide Maßnahmen sind besonders vorteilhaft für die Leistungsfähigkeit des Systems und um eine Überhitzung des normalerweise als Lamellenblock ausgebildeten Wärmetauschers zu verhindern. Aufgrund dieser Maßnahmen wird das erwärmte Heizmedium, welches sich noch in den Leitungen, dem Wärmetauscher und der Umwälzpumpe befindet sowie ferner der Wärmeinhalt der auf hohe Temperatur gebrachten Teile des Wärmetauschers (Lamellenblocks), nach dem Abschalten des Brenners noch dem Durchlaufwärmetauscher zugeführt, so daß Wärmeverluste verringert werden.The flow heat exchanger switches off before the domestic hot water thermostat closes the three-way valve the position leading to the space heater switches. In addition, the device is designed so that during summer operation the circulation pump for the heating medium for a certain time after Shutdown of the heat generator by the flow thermostat remains in operation, d. H. until they become one is switched off later by the domestic hot water thermostat. Both measures are special beneficial for the system's performance and to avoid overheating of the normally considered To prevent lamellar block formed heat exchanger. Because of these measures, the heated heating medium, which is still in the pipes, the heat exchanger and the circulation pump and also the heat content of the parts of the heat exchanger that have been brought to a high temperature (Lamellar block), after the burner has been switched off, still fed to the continuous flow heat exchanger, so that Heat losses are reduced.
Um ein schnelles Ansprechen des Vorlaufthermostaten zu erreichen, ist dieser vorzugsweise hinter und möglichst nahe an dem Wärmetauscher des Wärmeerzeugers in der Vorlaufleitung angeordnet. Der Vorlaufthermostat wird dann vorzugsweise auf eine Schalttemperatur von etwa 900C und ein Ein-Aus-Schaltintervall von etwa 5° C eingestelltIn order to achieve a quick response of the flow thermostat, it is preferably arranged behind and as close as possible to the heat exchanger of the heat generator in the flow line. The flow is then thermostat is preferably set to a switching temperature of about 90 0 C and an on-off switching interval of about 5 ° C
Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.An embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings.
F i g. 1 zeigt ein allgemeines Schema der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung.F i g. 1 shows a general scheme of the invention Control device.
F i g. 2 zeigt einen Schnitt durch einen Durchlaufwärmetauscher der Vorrichtung nach F i g. 1.F i g. 2 shows a section through a once-through heat exchanger of the device according to FIG. 1.
Fig.3 zeigt ein elektrisches Schaltschema für die Vorrichtung gemäß F i g. 1.3 shows an electrical circuit diagram for the device according to FIG. 1.
In der schematischen Darstellung nach F i g. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 den Heizkessel als Wärmeerzeuger und Bezugszeichen 2 einen zugehörigen Wärmetauscher für das Heizmedium in Form eines Lamellenblocks. Das Heizmedium fließt vom Wärmetauscher 2 über den Temperalurgrenzschalter 3 und den unipolaren Vorlaufthermostaten 5 zum Dreiwegeventil 6. Vom Dreiwegeventil 6 fließt das Heizmedium je nach dessen Stellung entweder zu den Raumheizkörpern oder zum Durchlaufwärmetauscher 7 für Brauchwasser. In diesem Durchlaufwärmetauscher 7 ist der Brauchwasserthermostat 8 angeordnet Wie man aus F i g. 1 erkennt, ist der Fühler des Vorlaufthermostaten 5 in der Vorlaufleitung für das Heizmedium so nahe wie möglich an dem Wärmetauscher 2 angeordnet. Die Funktion des Temperaturgrenzschalters 3 besteht darin, den gesamten Mechanismus abzuschalten, wenn die Temperatur des Heizmediums aufgrund eines Defektes auf einen so hohen Wert ansteigen sollte, daß diese zu ernsthaften Schäden führen könnte. Dies ist der Grund, weshalb der Grenzschalter 3 näher am Wärmetauscher 2 angeordnet sein soll als der Vorlaufthermostat 5.In the schematic representation according to FIG. 1, the reference numeral 1 designates the boiler as Heat generator and reference numeral 2 an associated heat exchanger for the heating medium in the form of a Lamellar blocks. The heating medium flows from the heat exchanger 2 via the temperature limit switch 3 and the unipolar flow thermostat 5 to the three-way valve 6. From the three-way valve 6, the heating medium flows depending on its position either to the space heater or to the flow heat exchanger 7 for domestic water. The domestic water thermostat 8 is arranged in this once-through heat exchanger 7. As can be seen from FIG. 1 recognizes, the sensor of the flow thermostat 5 is in the The flow line for the heating medium is arranged as close as possible to the heat exchanger 2. The function of the Temperature limit switch 3 consists in switching off the entire mechanism when the temperature of the heating medium should rise to such a high value due to a defect that it becomes too serious Could cause damage. This is the reason why the limit switch 3 is arranged closer to the heat exchanger 2 should be than the flow thermostat 5.
Fig.2 zeigt mehr im Detail die Anordnung des Fühlers 11 des Brauchwasserthermostaten in dem Durchlaufwärmetauscher. Wie man aus der Zeichnung erkennt, ist dieser Fühler 11 in die Leitung für das Brauchwasser zwischen zwei konzentrischen, wendelförmig ausgebildeten Teilen bzw. Rohrschlangen 12 und 13 dieser Leitung angeordnet. Der Teil 12 besteht aus einer inneren wendelförmig verlaufenden Rohrschlange, während der Teil 13 den Teil 12 konzentrisch außen umgibt und ebenfalls eine wendelförmig verlaufende Rohrschlange bildet. Bei dieser Anordnung sind di< Rohrschlangen 12 und 13 durch eine zylindrisct geformte Hülse 14 voneinander getrennt Die Zufuhi von Brauchwasser erfolgt am unteren Ende des Teile:Fig.2 shows in more detail the arrangement of the Sensor 11 of the domestic water thermostat in the flow heat exchanger. How to get from the drawing recognizes, this sensor 11 is in the line for the domestic water between two concentric, helical formed parts or coiled tubes 12 and 13 of this line are arranged. Part 12 consists of an inner helically extending pipe coil, while the part 13, the part 12 concentrically outside surrounds and also forms a helically extending pipe coil. In this arrangement di < Coils 12 and 13 separated from one another by a cylindrically shaped sleeve 14 of domestic water takes place at the lower end of the part:
12, während heißes Wasser am unteren Ende des Teile: 13 abgezogen wird.12, while hot water is drawn off at the lower end of the part: 13.
Das Heizmedium wird bei 15 zugeführt und bei K abgezogen. Durch die Unterbringung des Fühlers 11 de: Brauchwasserthermostaten in der BrauchwasserleitungThe heating medium is fed in at 15 and withdrawn at K. By accommodating the sensor 11 de: Domestic hot water thermostats in the domestic water pipe
ίο die niedrige Einschalttemperatur dieses Thermostater (etwa 55"C), die erfindungsgemäße Anordnung unc Wirkungsweise des Vorlaufthermostaten sowie aucl aufgrund der üblichen Wärmeisolierung des Durchlauf Wärmetauschers werden im allgemeinen 6 bis 8 Stundet nach dem Abschalten des Wärmeerzeugers vergehen bevor sich das Wasser so weit abgekühlt hat, daß dei Wärmeerzeuger erneut eingeschaltet und das Dreiwe geventil 6 in F i g. 1 in die andere Stellung umgeschalte wird.ίο the low switch-on temperature of this thermostat (about 55 "C), the inventive arrangement unc mode of operation of the flow thermostat as well as aucl Due to the usual thermal insulation of the once-through heat exchanger, 6 to 8 hours are generally required after switching off the heat generator pass before the water has cooled down so far that dei The heat generator is switched on again and the three-way valve 6 in FIG. 1 switched to the other position will.
Aufgrund der Anordnung des Fühlers 11 zwischei den Rohrschlangen 12 und 13 in dem geraden Teil de: Rohrschlange 12, was ein besonders vorteilhafte! Merkmal der Erfindung ist, ist gewährleistet, daß de; Brauchwasserthermostat 8 bei einer Zapfgeschwindig keit von 1,25 bis 1,5 l/min einschaltet, was in der Praxii als Mindestzapfgeschwindigkeit anzusehen ist.Due to the arrangement of the sensor 11 between the coils 12 and 13 in the straight part de: Coiled pipe 12, what a particularly advantageous one! The feature of the invention is to ensure that de; Domestic hot water thermostat 8 switches on at a Zapfgeschwindig speed of 1.25 to 1.5 l / min, which in practice is to be regarded as the minimum dispensing speed.
In F i g. 1 ist ferner angedeutet, daß in dei Zuführungsleitung für Brauchwasser ein einfache! Steuerorgan 9 für die Wasserdurchlaufmenge, z. B. eine Regulierschraube, angeordnet ist Das Heizmediun fließt nach dem Durchlaufen des Durchlaufwärmetau schers 7 und der Raumheizkörper zurück zun Wärmetauscher 2 über die Umwälzpumpe 10. Di( Gaszufuhr für den Wärmeerzeuger (Brenner) ist bei T. In Fig. 1 is also indicated that a simple! Control member 9 for the water flow rate, for. B. a regulating screw is arranged The heating medium flows after passing through the heat exchanger 7 and the room heater back to the heat exchanger 2 via the circulation pump 10. Di (gas supply for the heat generator (burner) is at T.
und das Gasventil bei 123 angeordnetand the gas valve located at 123
In dem elektrischen Schaltbild gemäß F i g. 3 sind di< bereits in F i g. 1 und 2 dargestellten Teile mit der gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Zusätzlich dazi sind vorgesehen ein Relais 17, zu dem ein Relaiskontak 171 gehört, ein Sommer-Winter-Schalter 18, ein Innen oder Außenthermostat 19, ein Transformator 20, eil Gleichrichter 21 und einige Dioden 24. In bezug auf da! Schaltbild ist anzumerken, daß neben einer Anordnunf mit einem normalen Innenthermostaten auch dieIn the electrical circuit diagram according to FIG. 3 are di <already in FIG. 1 and 2 shown parts with the same reference numerals. In addition, a relay 17, to which a relay contact 17 1 belongs, a summer-winter switch 18, an indoor or outdoor thermostat 19, a transformer 20, a rectifier 21 and some diodes 24 are provided. It should be noted in the circuit diagram that in addition to an arrangement with a normal internal thermostat, the
<s Verwendung einer Anordnung mit einem Innenthermo staten mit Fernsteuerung möglich ist. Bei einer solcher Anordnung ist der Sommer-Winter-Schalter überflüs sig, da dieser Schalter dann im Innenthermostaten mi Fernsteuerung enthalten ist.<s Use of an arrangement with an internal thermo staten is possible with remote control. With such an arrangement, the summer-winter switch is superfluous sig, as this switch is then included in the internal thermostat with remote control.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt Wenn die elektrische Schaltung an das elektrisch« Versorgungsnetz angeschlossen ist, wird bei einen Kaltstart der Brauchwasserthermostat 8 die folgender Schaltvorgänge bewirken: Die Umwälzpumpe 10 wire durch das Relais 17 und seinen Relaiskontakt 17 eingeschaltet, während das Dreiwegeventil 6 in eini Stellung geschaltet wird, in der das Heizmedium durcl den Brauchwasserwärmetauscher fließt Dies ergibt siel aus der Tatsache, daß der Durchlaufwärmetauscher füi Brauchwasser immer die Priorität vor der Raumheizunj hat Ferner schaltet der Vorlaufthermostat 5 der Wärmeerzeuger 1 mittels des Gasventils 23 ein.The device according to the invention works as follows. When the electrical circuit is connected to the electrical « If the supply network is connected, the domestic water thermostat 8 becomes the following in the event of a cold start Switching operations cause: The circulation pump 10 wire through the relay 17 and its relay contact 17 switched on, while the three-way valve 6 is switched to a position in which the heating medium durcl the domestic water heat exchanger flows This results from the fact that the flow heat exchanger füi Domestic hot water always has priority over room heating. Furthermore, the flow thermostat 5 switches the Heat generator 1 by means of gas valve 23.
Nach einer gegebenen Zeitdauer erreicht dei Vorlaufthermostat 5 seine Schalttemperatur von etwi 9O0C1 bei der der Wärmeerzeuger 1 ausgeschaltet wird Das Heizmedium zirkuliert aber weiter durch der Wärmetauscher 7. Etwa 30 Sekunden nachdem dei Boilerthermostat 5 seine Schalttemperatur von etwiAfter a given period of time dei forward thermostat 5 reaches its switching temperature of etwi 9O 0 C 1 wherein the heat generator 1 is turned off but the heat medium is circulated further through the heat exchanger 7. Approximately 30 seconds after dei boiler thermostat 5 its switching temperature of etwi
90° C erreicht hat, wird das Brauchwasser in dem Durchlaufwärmetauscher 7 die Abschalttemperatur des Brauchwasserthermostaten erreichen, die etwa 65° C beträgt. Letztere wird nun das Dreiwegeventil in die Stellung umschalten, in der das Heizmedium den s Raumheizkörpern zugeführt wird.90 ° C has reached, the hot water in the flow heat exchanger 7 is the shutdown temperature of the Reach domestic hot water thermostats, which is around 65 ° C. The latter is now the three-way valve in the Switch to the position in which the heating medium is supplied to the room heating elements.
Moderne Zentralheizungssysteme sind häufig mit einem Sommer-Winter-Schalter 18 versehen. In diesem Fall wird in der Sommerstellung die Umwälzpumpe 10 nur dann arbeiten, wenn die Temperatur in dem Durchlaufwärmetauscher 7 erhöht werden soll.Modern central heating systems are often provided with a summer-winter switch 18. In this Case will only work in the summer position, if the temperature in the Continuous heat exchanger 7 is to be increased.
In der Winterstellung arbeitet die Pumpe 10 ständig, und der Vorlaufthermostat wird nach Ablauf einer gewissen Zeit nach den oben erwähnten, von ihm ausgelösten Schaltvorgängen etwas abgekühlt sein. Wenn der Innenthermostat 19 Erwärmung anfordert, wird der Wärmeerzeuger 1 erneut eingeschaltet.In the winter position, the pump 10 works continuously, and the flow thermostat is after a have cooled down a bit after the switching operations mentioned above. When the internal thermostat 19 requests heating, the heat generator 1 is switched on again.
In der Sommerstellung wird die Umwälzpumpe 10 abgeschaltet, wenn das Brauchwasser in dem Wärmetauscher 7 die Abschalttemperatur des Brauchwasserthermostaten erreicht hat.In the summer position, the circulation pump 10 is switched off when the hot water in the heat exchanger 7 has reached the switch-off temperature of the domestic hot water thermostat.
Wenn kein Brauchwasser abgezapft wird, wird der isolierte Durchlaufwärmetauscher 7 erst nach einer sehr langen Zeitdauer so weit abgekühlt sein, daß der Brauchwasserthermostat 8 wieder einschaltet und das Dreiwegeventil 6 wieder in die andere Stellung umgeschaltet wird, wobei die Pumpe 10 im Sommer erneut anläuft und der Wärmeerzeuger 1 wieder eingeschaltet wird.If no hot water is drawn off, the insulated once-through heat exchanger 7 is only after a very long period of time to be cooled down so far that the domestic water thermostat 8 switches on again and that Three-way valve 6 is switched back to the other position, the pump 10 in the summer starts up again and the heat generator 1 is switched on again.
Wenn Wasser für Brauchzwecke mit einer normalen Zapfgeschwindigkeit abgenommen wird, die etwa 6 l/min beträgt, in einem System mit einer Leistung von etwa 20 000 kcal/Std. bei einer Temperaturerhöhung von 56° C, dann wird die Brauchwassertemperatur und die Temperatur des Heizmediums in dem Durchlauf-Wärmetauscher 7 nach einiger Zeit ausgeglichen sein. Die letztgenannte Temperatur wird niedriger gehalten als die Abschalttemperatur (90° C) des Boilerthermostaten 5. Der Wärmeerzeuger 1 bleibt bei dieser Zapfgeschwindigkeit in Betrieb, wodurch die Temperatür des Heizmediums bei einem konstanten Wert bleibt.If water for domestic purposes is drawn off at a normal tapping speed, which is about 6 l / min, in a system with an output of about 20,000 kcal / hour. with an increase in temperature of 56 ° C, then the temperature of the domestic water and the temperature of the heating medium in the once-through heat exchanger 7 be balanced after a while. The latter temperature is kept lower than the switch-off temperature (90 ° C) of the boiler thermostat 5. The heat generator 1 remains at this Dispensing speed in operation, whereby the temperature of the heating medium remains at a constant value.
Wenn die Zapfgeschwindigkeit verringert wird, wird die Gleichgewichtstemperatur des Heizmediums erhöht Der Wert, bei dem diese Temperatur gleich der Abschalttemperatur des Boilerthermostaten ist, wird »Schwingungsschwelle« genannt. Wenn die Temperatur des Heizmediums gerade eben die Abschalttemperatur des Vorlaufthermostaten 5 überschreitet, wird der Wärmeerzeuger t periodisch ein- und ausgeschaltet, d. h. er beginnt zu schwingen. In diesem Fall wird das Brauchwasser weniger Wärme in dem Durchlaufwärmetauscher 7 aufnehmen, als dem Heizmedium in dem Wärmetauscher 2 durch den Wärmeerzeuger 1 zugeführt wird.If the dispensing speed is reduced, the equilibrium temperature of the heating medium is increased The value at which this temperature is equal to the switch-off temperature of the boiler thermostat becomes Called the "vibration threshold". When the temperature of the heating medium is just about the switch-off temperature of the flow thermostat exceeds 5, the heat generator t is switched on and off periodically, d. H. he begins to vibrate. In this case, the domestic water is less heat in the once-through heat exchanger 7, as the heating medium in the heat exchanger 2 by the heat generator 1 is fed.
Wenn Brauchwasser mit sehr geringer Geschwindigkeit abgezapft wird, z. B. 1 l/min, dann wird diese kleine Wassermenge schon in dem Rohrabschnitt des Durchlaufwärmetauschers 7 so weit vorgewärmt sein, daß der Brauchwasserthermostat zu Anfang nicht schaltet und das Dreiwegeventil 6 zunächst in der Stellung bleibt, in der das Heizmedium den Raumheizkörpern zugeführt wird. Wenn jedoch Wärme vom Durchlaufwärmetauscher 7 abgezogen wird, wird dieser schließlich so weit abkühlen, daß der Brauchwasserthermostat nun wieder einschaltet, wodurch das Dreiwegeventil 6 in die zum Durchlaufwärmetauscher 7 führende Stellung geschaltet wird, die Pumpe 10 eingeschaltet oder in Betrieb gehalten wird und auch der Wärmeerzeuger 1 eingeschaltet oder in Betrieb gehalten wird.If domestic water is drawn off at a very low speed, e.g. B. 1 l / min, then this is small Amount of water already in the pipe section of the flow heat exchanger 7 so far preheated that the The domestic water thermostat does not switch at the beginning and the three-way valve 6 initially remains in the position in which the heating medium is fed to the space heaters. However, if heat from the once-through heat exchanger 7 is withdrawn, it will finally cool down so far that the domestic water thermostat is now back switches on, whereby the three-way valve 6 is switched into the position leading to the continuous heat exchanger 7 is, the pump 10 is switched on or kept in operation and also the heat generator 1 switched on or kept in operation.
Durch die Steuervorrichtung gemäß der Erfindung wird ein einfacher und relativ billiger Mechanismus geschaffen, der ohne Verwendung eines relativ teueren Differenzdruckschalters, mit relativ einfachen und billigen Mitteln zur Einstellung der Wassermenge, z. B. einer Regulierschraube, und ohne Verwendung irgendwelcher teurer Präzisionsthermostaten eine Steuerung gewährleistet, die nur sehr geringe Temperaturschwankungen des Zapfwassers bei jeder gewünschten Zapfgeschwindigkeit zuläßt.The control device according to the invention provides a simple and relatively inexpensive mechanism created without using a relatively expensive differential pressure switch, with relatively simple and cheap means of adjusting the amount of water, e.g. B. a regulating screw, and without using any expensive precision thermostats guarantee a control that only has very small temperature fluctuations of the tap water at any desired tapping speed.
Ferner bildet der Boilerwasserthermostat eine zusätzliche Sicherung für die Temperatur des Heizmediums während dessen Umlauf durch den Wärmetauscher sowie bei Störungen im Dreiwegeventil.Furthermore, the boiler water thermostat is an additional one Securing the temperature of the heating medium while it is circulating through the heat exchanger as well as malfunctions in the three-way valve.
Die Leitungen 12, 13 für das Brauchwasser in dem Durchlaufwärmetauscher 7 brauchen keine Rohrschlangen, sondern können z. B. auch S-förmig gebogen sein. Wichtig ist nur, daß die Rohrlänge zwischen der Eintrittsstelle des kalten Brauchwassers und dem Fühler U des Brauchwasserthermostaten eine ausreichende Länge hatThe lines 12, 13 for the service water in the once-through heat exchanger 7 do not need any pipe coils, but can e.g. B. also be bent into an S-shape. It is only important that the pipe length is between the Entry point of the cold domestic water and the sensor U of the domestic hot water thermostat a sufficient Length
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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