DE2354501A1 - Oil or gas-fired sectioned-boiler circulating water system - has additional control thermostat for return-water temperature - Google Patents
Oil or gas-fired sectioned-boiler circulating water system - has additional control thermostat for return-water temperatureInfo
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Abstract
Description
Junkers 702 PLI 1-Gü/Vo 26.Oktober 1973Junkers 702 PLI 1-Gü / Vo October 26, 1973
JUNKERS & C O. GMBH, in Wernau/NeckarJUNKERS & C O. GMBH, in Wernau / Neckar
UmlaufwasserheizanlageCirculation water heating system
Die Erfindung bezieht sich auf.eine Umlaufwasserheizanlage mit einem öl- oder gasbeheizten Kessel für das Umlaufwasser, insbesondere einen Gliederkessel, welcher einen Vorlauf- und einen Rücklaufanschluß für eine über Heizkörper führende Umlaufleitung hat, ferner mit zwei getrennten Regelkreisen, von denen der eine den Wasserdurchlauf durch die Heizkörper beeinflußt und der andere ein Brennstoffventil steuert und einen Vorlaufthermostaten enthält.The invention relates to a circulating water heating system an oil- or gas-heated boiler for the circulating water, in particular a sectional boiler, which has a flow and a return connection for a circulation line running over a radiator has, also with two separate control loops, one of which influences the flow of water through the radiator and the other controls a fuel valve and contains a flow thermostat.
Bei bekannten Anlagen dieser Art ist der Schaltkontakt des Vorlaufthermostaten in Reihe mit einem Schaltkontakt eines Sicherheitsthermostaten gelegt, welcher beim Erreichen einer maximal zulässigen Wassertemperatur das Brennstoffventil schließt und verriegelt. Auf die in der Umlaufleitung angeordnete Umwälzpumpe wirkt ein Raumthermostat, der keinen Einfluß auf das Brennstoffventil hat. Durch diese Anordnung kann auch bei abgeschalteter Pumpe, d.h. wenn kein Wärmebedarf für dieIn known systems of this type, the switch contact is the Flow thermostats placed in series with a switching contact of a safety thermostat, which when a maximum permissible water temperature the fuel valve closes and locks. On the arranged in the circulation line Circulation pump acts as a room thermostat which has no influence on the fuel valve. This arrangement means that even when the pump is switched off, i.e. when there is no heat demand for the
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zu erwärmenden Räume vorliegt, dem Heizwasser Wärme zugeführt werden, wodurch das Heizwasser auf der Betriebstemperatur gehalten wird.there is room to be heated, heat is added to the heating water , whereby the heating water is kept at the operating temperature.
Die bekannte Anlage hat jedoch den Nachteil, daß sie nicht mit der maximal zulässigen Vorlauftemperatur betrieben werden kann. Um eine Überhitzung zu vermeiden, muß die Solltemperatur um einen die sogenannte Nachheizung berücksichtigenden Betrag niedriger als die höchstzulässige Temperatur eingestellt werden. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es ferner bekannt, den Umlaufwasserkreis durch eine Bypassleitung derart zu überbrücken und mit einem ümsteuer- bzw. Mehrwegeventil zu versehen, daß ein Zwangsumlauf im Wassererhitzer auch bei stillstehendem Wasser in den Heizkörpern aufrecht erhalten bleibt. Jedoch bedingt die Anordnung eines zusätzlichen Ümsteuer- bzw. Mehrwegeventils einen zusätzlichen Installationsaufwand und ist verhältnismäßig teuer.However, the known system has the disadvantage that it is not operated with the maximum permissible flow temperature can. To avoid overheating, the set temperature must be set lower than the maximum permissible temperature by an amount that takes into account the so-called post-heating. In order to avoid this disadvantage, it is also known to bridge the circulating water circuit in this way by means of a bypass line and to be provided with a reversing or multi-way valve, that a forced circulation in the water heater is maintained even when the water in the radiators is still. However, the arrangement of an additional control or multi-way valve requires additional installation effort and is relatively expensive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Wassererhitzern der eingangs genannten Art mit möglichst einfachen Mitteln einen Temperatur-Erhaltungsbetrieb während der Ruheintervalle im äußeren Heizkreis zu ermöglichen, wobei das Wasser im Wärmeübertrager auf einer möglichst konstanten und der Vorlauftemperatur möglichst weitgehend angenäherten Temperatur gehalten wird, ohne daß eine schädliche Überhitzung des Wassers eintreten kann.The invention is based on the object, in the case of water heaters of the type mentioned at the outset, with the simplest possible means to enable a temperature maintenance operation during the rest intervals in the outer heating circuit, with the water in the heat exchanger kept at a temperature that is as constant as possible and that is as close as possible to the flow temperature without damaging overheating of the water can occur.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß außer dem Vorlaufthermostat ein zweiter Thermostat am Kessel vorgesehen ist, dessen Wärmefühler in der unteren Hälfte des Kessels im Temperatureinflußbereich des Rücklaufwassers angeordnet ist und welcher die Brennstoffzufuhr unterbricht, sobald und solange die von der Durchflußmenge im Kessel abhängigen Wassertemperatur in diesem Kesselbereich einen Wert übersteigt, derThe object is achieved according to the invention in that, in addition to the flow thermostat, a second thermostat is provided on the boiler is, whose heat sensor is arranged in the lower half of the boiler in the temperature range of the return water and which interrupts the fuel supply as soon as and as long as the water temperature dependent on the flow rate in the boiler in this boiler area exceeds a value that
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mindestens um den durch die sogenannte Nachheizung verursachten Temperatursteigerungsbetrag unterhalb eines vorgegebenen Wertes , insbesondere unterhalb der mit Rücksicht auf eine Überhitzung des Wassers maximal zulässigen Solltemperatur .des Vorlaufwassers liegt.at least by that caused by the so-called post-heating Temperature increase amount below a predetermined value, in particular below that with regard to overheating of the water, maximum permissible target temperature of the flow water.
Dadurch ist erreicht, daß ohne zusätzliche Bypassleitung und zusätzliches Mischventil oder dergl: lediglich durch Anordnung eines zweiten Thermostaten, ein Temperatur-Erhaltungsbetrieb des Wassererhitzers mit nahe an der maximalen Vorlauftemperatur liegenden Temperatur möglich ist.It is thereby achieved that without an additional bypass line and additional mixing valve or the like: merely by arrangement a second thermostat, a temperature maintenance operation of the water heater with close to the maximum flow temperature lying temperature is possible.
Der Temperaturfühler des zweiten Thermostaten kann vorteilhaft mit der Innenwand des Kessels in wärmeleitendem Kontakt stehen, wodurch der zweite Thermostat zusätzlich die Punktion einer Wassermangelsicherurig erhält.The temperature sensor of the second thermostat can advantageously be in thermally conductive contact with the inner wall of the boiler stand, whereby the second thermostat also receives the puncture of a water shortage safe.
Die Erfindung sieht ferner vor, daß der Temperaturfühler des zweiten Thermostaten in der Umgebung des Wasserrücklaufs in den Kessel angeordnet ist.The invention also provides that the temperature sensor of the second thermostat is arranged in the vicinity of the water return to the boiler.
Zusätzlich zu den beiden Thermostaten kann wie an sich bekannt ein auf einen vorgegebenen Grenzwert der Temperatur eingestellter thermischer Sicherheits-Abschalter vorgesehen sein.In addition to the two thermostats, as is known per se a thermal safety switch set to a predetermined limit value of the temperature can be provided.
Zur Vermeidung von Überhitzungen durch die Nachheizung kann erfindungsgemäß der Schaltkontakt des zweiten Thermostaten in Reihe mit dem Schaltkontakt des Vorlaufthermostaten im Erregerstromkreis eines'elektromagnetischen Brennstoffventils liegen.To avoid overheating due to the post-heating, the switching contact of the second thermostat can according to the invention in Row with the switching contact of the flow thermostat in the excitation circuit an'electromagnetic fuel valve.
\ Eine einfache Ausführung ergibt sich, wenn der Temperaturfühler des zweiten Thermostaten an einem innenliegenden Kesselglied angeordnet ist. \ A simple design results when the temperature sensor of the second thermostat is arranged on an internal boiler section.
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Der zweite Thermostat registriert die Temperatur des Wassers in jenem Teil des Wärmeübertragers, welcher einerseits der vom Brenner zugeführten Wärme besonder stark ausgesetzt ist, und in welchem andererseits in den. Heizintervallen das im äußeren Heizkreis durch Wärmeabgabe abgekühlte Wasser in den Wärmeübertrager zurückkehrt. Bei nur geringem oder überhaupt unterbrochenem Wasserdurchlauf durch den Wärmeübertrager schaltet der zweite Thermostat zeitlich vor dem Vorlaufthermostat den Brenner aus, sodaß eine Überhitzung des Wassers nicht eintreten kann. In den Heizintervallen wird der Wärmefühler des zweiten Thermostaten durch das rücklaufende Wasser so stark abgekühlt, daß nur noch der Vorlaufthermostat die Brennstoffzufuhr zum Brenner bestimmt.Der Vorlaufthermostat kann daher auf eine möglichst hohe Vorlauftemperatur eingestellt werden, ohne daß es dadurch zu einer Überhitzung des Wassers im Temperatur-Schaltungsbetrieb kommen kann.The second thermostat registers the temperature of the water in that part of the heat exchanger which, on the one hand, is particularly exposed to the heat supplied by the burner, and in which on the other hand in the. Heating intervals the water cooled by heat dissipation in the outer heating circuit into the heat exchanger returns. When the water flow through the heat exchanger is only slight or interrupted at all, it switches the second thermostat switches the burner off before the flow thermostat so that the water does not overheat can. During the heating intervals, the heat sensor of the second thermostat is cooled down so much by the returning water that that only the flow thermostat determines the fuel supply to the burner. The flow thermostat can therefore set as much as possible high flow temperature can be set without causing overheating of the water in temperature switching mode can come.
In der Zeichnung ist ein Aus führung sbeispxel der Erfindung schematisch dargestellt.In the drawing is an execution sbeispxel of the invention shown schematically.
Eine Heizungsanlage hat einen Kessel 10 für das Heizwasser, in welchem ein Behälter 11 für Brauchwasser angeordnet ist. Das Heizwasser wird über eine Umwälzpumpe 12 innerhalb einer Vorlauf leitung 13 von Heizkörpern 14 und einer Rücklauf leitung 15 in Umlauf gebracht. Der Kessel 10 ist von einem Brenner 18 beaufschlagt, in dessen Zufuhrleitung I9 ein Magnetventil 20 angeordnet ist. Im Erregerstromkreis dieses Ventils liegen in Reihe die Schaltkontakte von einem Vorlaufthermostaten 21, einem Kesselthermostaten22 und einem Sicherheits-Abschalter 23· Dem Vorlaufthermostat 21 ist ein Temperaturfühler 25 im Bereich ' des Vorlaufanschlusses innerhalb des Kessels 10 zugeordnet. Der Sicherheits-Abschalter 23 hat einen Wärmefühler 26 und der Kesselthermostat 22 ist mit einem Wärmefühler 27 versehen, welcher in der unteren Hälfte des Kessels 10 angebracht ist.A heating system has a boiler 10 for the heating water, in which a container 11 for service water is arranged. The heating water is via a circulation pump 12 within a flow line 13 of radiators 14 and a return line 15 put into circulation. The boiler 10 is from a burner 18 acted upon, in the supply line I9 of which a solenoid valve 20 is arranged. The switching contacts of a flow thermostat 21 are in series in the excitation circuit of this valve, a boiler thermostat22 and a safety switch 23 A temperature sensor 25 is assigned to the flow thermostat 21 in the area of the flow connection within the boiler 10. The safety switch 23 has a heat sensor 26 and the Boiler thermostat 22 is provided with a heat sensor 27 which is mounted in the lower half of boiler 10.
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Der Wärmefühler 27 hat metallischen Kontakt mit der Innenwand des Kessels 10.The heat sensor 27 has metallic contact with the inner wall of the boiler 10.
Der dem Vorlauftemperaturfühler 25 zugeordnete Vorlaufthermostat 21 regelt die Brennstoffzufuhr zum Brenner in Abhängigkeit von der Vorlauftemperatur. Dieser Thermostat wird auf die gewünschte Sollwerttemperatur des Heizwassers, z.B. auf etwa 700C eingestellt. In Reihe mit dem Vorlaufthermostat 21 wirkt der Thermostat 22 für das Kesselwasser auf die Brennstoffzufuhr ein, dessen Temperaturfühler 27 sowohl mit.dem Wasser als auch mit der Kesselwand in Kontakt steht. Dieser Thermostat 22, dessen Temperaturfühler auch vollständig vom Wasser umgeben sein kann, soll bei fast stillstehendem Wasser seinen Schaltkontakt öffnen und dadurch das Magnetventil 20 schließen, wenn das Heizwasser e'ine bestimmte Temperatur erreicht hat, die soweit unterhalb der Soll-Temperatur liegt, daß das Wasser nach Abstellen des Brenners durch die in der Kesselwand gespeicherten Wärme auf die Soll-Temperatur nachgeheizt wird. Der mit dem Temperaturfühler 26 verbundene Sicherheitsabschalter 25 hat die Aufgabe, im Falle einer "überhitzung das gesamte Gerät abzuschalten, wonach das Gerät bei Wärmebedarf nicht wieder automatisch in Betrieb gesetzt werden kann.The flow thermostat 21 assigned to the flow temperature sensor 25 regulates the fuel supply to the burner as a function of the flow temperature. This thermostat is adjusted to the desired set point temperature of the heating water, for example, to about 70 0 C. In series with the flow thermostat 21, the thermostat 22 for the boiler water acts on the fuel supply, the temperature sensor 27 of which is in contact with both the water and the boiler wall. This thermostat 22, the temperature sensor of which can also be completely surrounded by water, should open its switching contact when the water is almost stationary and thereby close the solenoid valve 20 when the heating water has reached a certain temperature which is so far below the target temperature that After the burner has been switched off, the water is reheated to the target temperature using the heat stored in the boiler wall. The safety switch 25 connected to the temperature sensor 26 has the task of switching off the entire device in the event of overheating, after which the device cannot be restarted automatically when there is a need for heat.
Während des Betriebes des Gerätes findet ein Wärmeübergang von den Verbrennungsgasen über die Kesselwand an das Heizwasser statt. Bedingt durch die begrenzte Wärmeleitfähigkeit, bzw. den Wärmeübergang, der von der Beschaffenheit der Kesselwand abhängt, speichert sich im allgemeinen eine nennenswerte Wärmemenge in der Kesselwand. Die gespeicherte Wärmemenge, vrelche beispielsxieise bei Wasserkesseln aus Gußeisen relativ hoch sein kann, wird nach dem Erlöschen des Brenners dem Wasser zugeführt. Die dadurch erfolgte Nachheizung wird die Temperatur des Kesselwassers nicht nennenswert erhöhen, wenn das Wasser in Bewegung ist, d.h. wenn dem Kessel eine ausreichende Wasser-A heat transfer takes place during operation of the device from the combustion gases via the boiler wall to the heating water. Due to the limited thermal conductivity, or the heat transfer, which depends on the nature of the boiler wall, generally stores a significant amount Amount of heat in the boiler wall. The amount of heat stored, for example in cast iron boilers, is relative can be high, is added to the water after the burner has gone out. The subsequent heating that takes place becomes the temperature of the boiler water does not increase significantly if the water is in motion, i.e. if the boiler has sufficient water
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menge vom Rücklauf zugeführt wird. Dagegen kann die gespeicherte Wärmemenge ausreichen, um z.B. bei stillstehender Umwälzpumpe das Kesselwasser zu überhitzen.amount is supplied from the return. On the other hand, the stored amount of heat can be sufficient to e.g. Circulation pump to overheat the boiler water.
Die Heizungsanlage kann z.B. in Betrieb gesetzt werden, wenn über einen licht dargestellten Eaumthermostaten bei Wärmebedarf die Umwälzpumpe 12 eingeschaltet wird. Ist das von der Pumpe in Umlauf gebrachte Heizwasser kühler als die am Vorlaufthermostat 21,25 eingestellte Soll-Temperatur, dann öffnet dieser Thermostat das Magnetventil 20, wodurch der Brenner 18 gespeist und über nicht dargestellte Mittel gezündet wird. Das im Kessel 10 erhitzte V/asser fließt über die Vorlaufleitung 15 zu den Heizkörpern 14. Das hierin abgekühlte Wasser fließt über die Rücklaufleitung 15 wieder in den Kessel 10 zurück. Unabhängig von der Vorlauftemperaturregelung durch den Thermostaten 21 wird das Kesselwasser über den Temperaturfühler 27 und den Thermostaten 22 überwacht. Der Temperaturfühler 27 ist in der unteren Kesselhälfte an einer experimentell ermittelten Stelle angeordnet, an welcher der auf eine entsprechende Soll-Temperatur eingestellte Thermostat 22 nicht vor dem Vorlaufthermostat 21 anspricht,wenn eine ausreichende Umlaufwassermenge durch den Kessel fließt. Bei größerer Umlaufwassermenge wird nämlich der Temperaturfühler 27 durch den Zustrom des kühleren Rücklaufwassers ausreichend abgekühlt. Die Brennstoffzufuhr zum Brenner 18 wird durch den Vorlaufthermostaten 21 abgesperrt, sobald die Vorlauftemperatur ihren Sollwert erreicht hat.The heating system can be put into operation, for example, if via a light-displayed room thermostat when heat is required the circulation pump 12 is switched on. Is the heating water circulated by the pump cooler than that at the flow thermostat? 21,25 set target temperature, then this thermostat opens the solenoid valve 20, whereby the burner 18 fed and ignited by means not shown. The water heated in the boiler 10 flows via the flow line 15 to the radiators 14. The water cooled therein flows back into the boiler 10 via the return line 15. Regardless of the flow temperature control by the thermostat 21, the boiler water is via the temperature sensor 27 and the thermostat 22 monitors. The temperature sensor 27 is in the lower half of the boiler on an experimentally determined Arranged point at which the thermostat 22, which has been set to a corresponding setpoint temperature, is not upstream of the flow thermostat 21 responds when there is sufficient circulating water flows through the boiler. With a larger amount of circulating water, the temperature sensor 27 is namely by the influx of cooler return water cooled down sufficiently. The fuel supply the flow thermostat 21 becomes the burner 18 locked as soon as the flow temperature has reached its setpoint.
Die Umlaufwasseimenge kann durch Absperren eines oder mehrerer Heizkörperventile 30, oder durch Verminderung der Pumpendrehzahl verringert werden. Eine Veränderung der UmI auf wassermenge beeinflußt die Umgebungstemperatur des Wärmefühlers 27? wodurch der Schaltpunkt des zweiten Thermostaten 22 in Bezug auf die Vorlauftemperatur verändert wird. Durch entsprechende V/ahl der Lage des Temperaturfühlers 27 im Kessel kann der SchaltpunktThe amount of circulating water can be adjusted by shutting off one or more Radiator valves 30, or by reducing the pump speed be reduced. A change in the volume of water does the ambient temperature of the heat sensor affect 27? whereby the switching point of the second thermostat 22 in relation to the flow temperature is changed. By appropriate V / ahl the position of the temperature sensor 27 in the boiler can determine the switching point
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des zweiten Thermostaten 22 derart gelegt werden, daß beim Unterschreiten einer vorbestimmten Umlauf-Wassermenge der Thermostat "bei einer Vorlauftemperatur unterhalb der Soll-Temperatur anspricht, bei welcher die im Kessel 10 gespeicherte Wärme ausreicht um das Wasser auf die erwünschte Temperatur zu bringen.of the second thermostat 22 are placed such that when falling below a predetermined amount of circulating water Thermostat "at a flow temperature below the target temperature responds, at which the heat stored in the boiler 10 is sufficient to bring the water to the desired temperature bring.
Der Kessel 10 kann vorzugsweise ein Gliederkessel sein, der eine besonders große Wärmeübertragungsfläche hat. Bei einem solchen Kessel ist .es vorteilhaft, wenn der Wärmefühler 27 des zweiten Thermostaten 22 in einem innenliegenden Kesselglied angeordnet ist. .-,..The boiler 10 can preferably be a sectional boiler which has a particularly large heat transfer surface. At a Such a boiler is .es advantageous if the heat sensor 27 of the second thermostat 22 in an internal boiler section is arranged. .-, ..
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1973
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Cited By (2)
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| GB2520064A (en) * | 2013-11-08 | 2015-05-13 | Advanced Electronic Solutions Ltd | Heating control systems |
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