DE2420672A1

DE2420672A1 - Warmwasserheizungs- oder -bereitungsanlage

Info

Publication number: DE2420672A1
Application number: DE2420672A
Authority: DE
Inventors: Helmut Baelz
Original assignee: Helmut Baelz GmbH
Current assignee: BAELZ, HELMUT, 7100 HEILBRONN, DE
Priority date: 1974-04-29
Filing date: 1974-04-29
Publication date: 1975-11-06

Description

Telegramme Patentschutz Esslingenneckar

Firma Helmut Balz GmbH, 7100 Heilbronn, Koepffstraße 5 Warmwasserheizungs- oder -bereitungsanlage

Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 22 25 263.7-16)

Die Erfindung betrifft eine Warmwasserheizungs- oder -bereitungsanlage mit Rücklaufbeimischung zum Verbrauchervorlauf, mit einer in der Vorlaufleitung liegenden ersten Strahlpumpe, bei der ein die Treibwassermenge bestimmender Leitungsquerschnitt in Abhängigkeit von einer für die Leistung der Anlage maßgebenden Druck- und/oder Temperaturdifferenz selbsttätig einstellbar ist und deren Sauganschluß mit einer von der Verbraucherrücklaufleitung abzweigenden Bypass-Beimischleitung verbunden ist.

Bei einer solchen, den Gegenstand des Hauptpatentes bildenden Warmwasserheizungs- oder -bereitungsanlage ersetzt die geregelte Strahlpumpe das sonst bei solchen Anlagen erforderliche Druckminderventil gemeinsam mit dem Mischventil, wobei gleichzeitig die für die Warmwasserumwälzung auf der Verbraucherseite erforderliche Energie von der Strahlpumpe selbst geliefert wird, so daß eine zusätzliche elektrische Umwälzpumpe in der Regel entfällt.

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Die in der Vorlaufleitung liegende Strahlpumpe, die einen die Treibwassermenge bestimmenden regelbaren Leitungsquerschnitt aufweist, gestattet eine einfache und billige Regelungsmöglichkeit der Anlage. Die Regelung der Strahlpumpe erfolgt bei den praktischen Ausführungsformen gemäß dem Hauptpatent durch eine mit der Treibdüse zusammenwirkende, koaxiale Spindel oder einen beweglichen Kolbenschieber, wobei 2ur Verstellung dieser Regelorgane mechanische, elektrische oder pneumatische Antriebe vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von der jeweiligen Regelgröße, beispielsweise der Temperatur des Verbrauchervorlaufs über einen Regler entsprechend beeinflußbar sind.

Der Zusatzerfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die den Gegenstand des Hauptpatentes bildende Warmwasserheizungs- oder -bereitungsanlage in dem Sinne weiterzubilden, daß eine Druckhaltung im Rücklauf und erforderlichenfalls eine Druckabsicherung des Verbrauchernetzes vorhanden sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs genannte Warmwasserheizungs- oder -bereitungsanlage erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet-, daß in der Rück lauf leitung eine zweite Strahlpumpe mit einem veränderlichen, für ihre Treibwassermenge bestimmenden Leitungsquerschnitt liegt, und daß der für die Treibwassermenge bestimnende Leitungsquerschnitt der zweiten Strahlpumpe in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen Verbrauchervorlauf und -rücklauf auf konstanten Druck auf der Verbraueherseite geregelt ist.

Die beiden in der Vorlauf- und der Rücklaufleitung, d.h. am Eingang und am Ausgang der Anlage liegenden Strahlpumpen gestatten durch entsprechenden Regeleingriff eine vielseitige Regelung der Anlage, wobei durch die zweite Strahlpumpe die Druckhaltung im Rücklauf gewährleistet ist.

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In einer zweckmäßigen Ausführungsform, bei der die zweite Strahlpumpe einen Stellantrieb für ein den die Treibwassermenge bestimmenden Leitungsquerschnitt beeinflussendes Regelorgan aufweist, ist der Stellantrieb der zweiten Strahlpumpe durch eine von einem zwischen der Verbrauchervorlauf-und der Verbraucherrücklaufleitung liegenden Regelventil erzeugte Stellgröße im Sinne der Vergrößerung des für die Treibwassermenge bestimmenden Leitungsquerschnittes bei Überschreitung eines Grenzwertes des in der Verbrauchervorlaufleitung herrschenden Druckes beaufschlagbar.

Wird der Druck in der Verbrauchervorlaufleitung zu hoch, so erhält der Stellantrieb der zweiten Strahlpumpe von dem Regelventil einen Impuls, so daß der die Treibwassermenge bestimmende Leitungsquerschnitt der Strahlpumpe geöffnet wird.

Daneben ist es vorteilhaft,, wenn der Stellantrieb außerdem in Abhängigkeit von dem in der an die Pangdüse angeschlossenen Rücklaufleitung herrschenden Druck im Sinne der Verkleinerung des die Treibwassermenge bestimmenden Leitungsquerschnittes bei Unterschreitung eines Grenzwertes beeinflußbar ist. Damit wird erreicht, daß bei einem unerwünschten Absinken des Druckes am Ausgang der zweiten Strahlpumpe die zv/eite Strahlpumpe schließt.

Um auszuschließen, daß bei einem Versagen des Regelventils der Druck auf der Verbraucherseite der Anlage über einen zulässigen Höchstwert ansteigt, kann parallel zu dem Regelventil ein Überdruckventil liegen, durch das beim Auftreten eines Überdruckes in der Verbrauchervorlaufleitung der Stellantrieb der zweiten Strahlpumpe im Sinne der Vergrößerung des die Treibwassermenge bestimmenden Leitungsquerschnittes beeinflußbar ist.

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Die erste Strahlpumpe kann im übrigen in Abhängigkeit von der an ihrer Treibdüse auftretenden Druckdifferenz im Sinne der Begrenzung der dem Verbraucher maximal zuführbaren Wärmemenge geregelt sein. Wenn die erste Strahlpumpe außerdem in Abhängigkeit von der zwischen dem Verbrauchervorlauf und -rücklauf auftretenden Temperaturdifferenz geregelt ist, ergibt sich zusätzlich eine Temperaturüberwachung der Wärmemengenbegrenzung auf der Verbraucherseite.

Weitere vorteilhafte Merkmale der neuen Warmwasserheizungsoder -bereitungsanlage ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles sowie aus den anschließenden Unteransprüchen.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Warmwasserheizungs- oder -bereitungsanlage in schematischer Darstellung.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Warmwasserheizungsoder -bereitungsanlage erfolgt die Warmwasserversorgung aus einem Fernheiznetz über eine netzseitige Vorlaufleitung 0.10, der am Ausgang der Anlage eine netzseitige Rücklaufleitung 0.12 zugeordnet ist. Das heiße Vorlaufwasser strömt über eine Leitung 01 in die Vorkammer 2 einer ersten Strahlpumpe 100. Die Strahlpumpe 1OO enthält eine Führung 3 und eine zu dieser koaxiale Treibdüse 4, deren lichter Durchtrittsquerschnitt durch eine Düsennadel 5 verändert werden kann, welche auf einer Spindel 6 angeordnet ist, die ihrerseits in der Führung 3 längsverschieblich geführt ist. Der ortsfesten Treibdüse.4 gegenüber ist in einem bestimmten Abstand eine Fangdüse 7 angeordnet, die in einem Diffusor übergeht, welcher an die verbraucherseitige Vorlaufleitung 04 eines Wärmeverbrauchers 101 angeschlossen ist.

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Die erste Strahlpumpe 100 ist mittels eines Anschlusses 10 an eine Bypass-Beimischleitung 03 Mi angeschlossen, über die ein Teil des ausgekühlten, über eine verbraucherseitige Rücklaufleitung 03 zurückströmenden Rücklaufwassers angesaugt und dem heißen Vorlaufwasser zugemischt werden kann.

Die Spindel 6 .mit der Düsennadel 5 ist mittels eines Elektromotors 12 verstellbar, der über ein Gestell 11 mit der Strahlpumpe 100 verbunden ist. Wird die Düsennadel 5 tiefer in die Treibdüse 4 eingefahren, so wird deren lichter Durchtrittsquerschnitt verengt, womit die Treibwassermenge verringert wird.

Anstelle eines elektrischen Antriebs der Spindel 6 durch den Elektromotor 12 kann auch ein pneumatischer, mechanischer, hydraulischer od. dgl. Antrieb Verwendung finden.

In der verbraucherseitigen Rücklaufleitung 03 liegt eine zweite Strahlpumpe 200, die im Prinzip gleich der ersten Strahlpumpe 100 aufgebaut ist. Gleiche Teile sind deshalb mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Die die Düsennadel 5 tragende Spindel 6 der zweiten Strahlpumpe 200 ist mit einem Stellantrieb 309 gekuppelt, der als Doppelmembranantrieb ausgebildet ist. Der Doppelmembranantrieb 309 gestattet es, die Düsennadel 5 bezüglich der feststehenden Treibdüse 4 zu verschieben und damit den lichten Durchtrittsquerschnitt für den von dem Rücklaufwasser gebildeten Treibwasserstrom zu regeln. Die Fangdüse 7 der zweiten Strahlpumpe 200 ist über einen Diffusor 8 und eine Rücklaufleitung 02 mit der netzseitigen Rücklaufleitung 0.12 verbunden. Ausserdem ist die zweite Strahlpumpe 200 bei 10 an eine Beimischleitung 02 Mi angeschlossen, die ihrerseits mit der Rücklaufleitung 02 verbunden ist. Die zweite Strahlpumpe 200 saugt somit über die Beimischleitung 02 Mi wieder einen Teil

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des über die Rücklaufleitung 02 abströmenden Wassers an, so daß insoweit ein Kreislauf einer Wassermenge über die Rücklaufleitung 02 und die Beimischleitung 02 Mi aufrechterhalten werden kann. Abhängig von der Menge des über die Beimischleitung 02 Mi wieder zurückgeführten Wassers und damit von der jeweiligen Stellung der Düsennadel 5 bezüglich der feststehenden Treibdüse 4 ist die Größe des an der zweiten Strahlpumpe 200 auftretenden Druckabfalles.

Der Doppelmembranantrieb 309 der zweiten Strahlpumpe 2OO ist einerseits über eine Leitung 313 in Abhängigkeit von dem in der Rücklaufleitung 02 herrschenden Druck und andererseits über eine Leitung 312 durch ein Regelventil 310 gesteuert, das zwischen der Verbrauchervorlaufleitung 04 und der Verbraucherrücklaufleitung 03 liegt und damit mit der zwischen diesen beiden Leitungen herrschenden Druckdifferenz beaufschlagt ist.

übersteigt der Druck in der Verbrauchervorlaufleitung 04 einen vorbestimmten Grenzwert, so wird dem Doppelmembranantrieb 309 über die Leitung 312 ein Impuls zugeführt, der veranlaßt, daß^ der Doppelmembranantrieb 3O9 die Düsennadel 5 aus der Treibdüse 4 zurückzieht, so daß die Strahlpumpe 200 weiter öffnet. Sinkt andererseits der Druck in der Rücklaufleitung 02 unter einen zulässigen Grenzwert ab, so wird über die Leitung 313 dem Doppelmembranantrieb 309 ein Impuls zugeführt, unter dessen Einwirkung der Doppelmembranantrieb 309 die Düselnadel 5 in die Treibdüse 4 weiter hineinbewegt, so daß die Strahlpumpe 200 schließt.

Parallel zu dem Regelventil 310 liegt ein überdruckventil 311, das die Aufg-abe hat, bei Versagen des Regelventils zu öffnen und damit den Doppelmembranantrieb 309 einen das öffnen der Strahlpumpe 200 bewirkenden Impuls zu übermitteln, so daß das Auftreten von Überdrücken in der Verbrauchervor-

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laufleitung 04 sicher verhindert ist.

Tn der Verbrauchervorlaufleitung 04 liegt ein Temperaturfühler 04.3, dem ein Sicherheitsthermostat 04.2 zugeordnet ist. Der Temperaturfühler 04.3 und der Sicherheitsthermostat 04.2 beeinflussen einen Regler 102 für den Elektromotor 12 der ersten Strahlpumpe 100. Außerdem ist in der Verbraucherrücklaufleitung 03 ein zweiter Temperaturfühler 03.4 mit einem zugeordneten Sicherheitsthermostaten 03.5 vorgesehen, der ebenfalls zusammen mit dem Sicherheitsthermostaten 03.5 auf den Regler 102 Eingriff nimmt. Der Regler 102 kann damit in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen dem Verbrauchervorlauf und dem Verbraucherrücklauf die erste Strahlpumpe 100 über deren Elektromotor 12 derart regeln, daß eine bestimmte Temperaturdifferenz aufrechterhalten wird. Außerdem ist ein Wärmemeßgerät 400 vorgesehen, das über Leitungen 401, 402 die Temperaturdifferenz zwischen dem Verbrauchervorlauf und dem Verbraucherrücklauf mißt und außerdem die aus der netzseitigen Vorlaufleitung 01 in die Verbrauchervorlaufleitung 04 einströmende Wassermenge feststellt. Zur Feststellung dieser Wassermenge wird der Differenzdruck an der Treibdüse 4 benutzt, der über Leitungen 403, 404 gemessen wird.

Das Wärmemeßgerät 400 gestattet es, eine Wärmemengenbegrenzung auf der Verbraueherseite vorzunehmen.

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Claims

Patentansprüche

Warmwasserheizungs- oder -bereitungsanlage mit Rücklaufbeimischung zum Verbrauchervorlauf, mit einer in der Vorlaufleitung liegenden ersten Strahlpumpe, bei der ein die Treibwassermenge bestimmender Leitungsquersehnitt in Abhängigkeit von einer für die Leistung der Anlage maßgebenden Druck- und/oder Temperaturdifferenz selbsttätig einstellbar ist und deren Sauganschluß mit einer von der Verbraucherrücklaufleitung abzweigenden Bypass-Beimischleitung verbunden ist, nach Patent ..... (Patentanmeldung P 22 25 263), dadurch gekennzeichnet, daß in der Rücklaufleitung (O3) eine zweite Strahlpumpe (200) mit einem veränderlichen für ihre Treibwassermenge bestimmenden Leitungsquerschnitt liegt und daß der für die Treibwassermenge bestimmende Leitungsquerschnitt der zweiten Strahlpumpe (200) in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen Verbrauchervorlauf und -rücklauf auf konstanten Druck auf der Verbraucherseite geregelt ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, bei der die zweite Strahlpumpe einen Stellantrieb für ein den die Treibwassermenge bestimmenden Leitungsquerschnitt beeinflussendes Regelorgan aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (309) der zweiten Strahlpumpe (200) durch eine von einem zwischen der Verbrauchervorlauf- und der Verbraucherrücklaufleitung (04, 03) liegenden Regelventil (310) erzeugte .Stellgröße im Sinne der Vergrößerung des für die Treibwassermenge bestimmenden Leitungsquerschnittes bei Überschreitung eines Grenzwertes des in der. Ve rb r au chervor lauf leitung (04) herrschenden Druckes beaufschlagbar ist.

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3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (309) außerdem in Abhängigkeit von dem in der an die Fangdüse (7) angeschlossenen Rücklaufleitung (02) herrschenden Druck im Sinne der Verkleinerung des die Treibwassermenge bestimmenden Leitungsquerschnittes bei Unterschreitung eines Grenzwertes beeinflußbar ist.
4. Anlage nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Strahlpumpe (200) einen Doppelmembranantrieb (3O9) für das Regelorgan (5) aufweist.
5. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet ,■ daß parallel zu dem Regelventil (31O) ein Überdruckventil (311) liegt, durch das beim Auftreten eines Überdruckes in der Verbrauchervorlaufleitung (O4) der Stellantrieb (309) der zweiten Strahlpumpe (200) im Sinne der Vergrößerung des die Treibwassermen— ge bestimmenden Leitungsquerschnittes beeinflußbar ist.
6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Strahlpumpe (1OO) in Abhängigkeit von der an ihrer Treibdüse (4) auftretenden Druckdifferenz im Sinne der Begrenzung der dem Verbraucher (101) maximal zuführbaren Wärmemenge geregelt ist.
7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Strahlpumpe (100) in Abhängigkeit von der zwischen dem Verbrauchervorlauf und -rücklauf auftretenden Temperaturdifferenz geregelt ist.
8. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Sauganschluß (1O) der zweiten Strahlpumpe (200) eine Beimischleitung (02 Mi) angeschlossen ist, die mit der netzseitigen Rücklaufleitung (0.12) oder dem Ausgang der Fangdüse (7) bzw. des Diffusors (8) der zweiten Strahlpumpe verbunden 1st.

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