DE2461699A1 - Mischventil fuer gekoppelte kreislaeufe von heizanlagen - Google Patents

Description

• Mischventil für gekoppelte Kreisläufe von Heizanlagen Die Erfindung betrifft ein Piischventil für gekoppelte Kreisläufe von Heizanlagen, letztere mit wenigstens einem Hochtemperatur und einem Iiedertemperatur-Zweig, mit einem Heizkessel im Hochtemperatur-Zweig und ,-lächenheizelementen im Niedertemperatur-Zweig, wobei beide Zweige wenigstens über je einen Zu- und Abfluß verfügen, die zum Wärmeaustausch untereinander gekoppelt sind, wobei der Zufluß des Hochtemperatur-Zweiges direkt in den Zufluß des Temperatur-Zweiges im Bereich der Verbindung von Abfluß und Zufluß des Niedertemperatur-Zweiges einmündet.
• Bei Fußbodenheizungen werden sBJärmeaustauscher in den Estrich verlegt, die üblicherweise mit einer Zuflußtemperatur von 40 C und einer Abflußtemperatur von 390 C arbeiten.
• Diese Temperaturwerte sind im allgemeinen vorgegeben durch die jeweilige Bauart der Übertragungsflächen und sollen im wesentlichen nicht über- oder unterschritten werden. Bei Überschreitung der Temperatur können an den Ubertragungs flächen (Fußbodenbeläge) oder bei den verlegten Wärmeaustauschern auftreten. Ein ähnliches Problem tritt auf bei an Fernheizungen angeschlossenen Heizsystemen, bei denen die Wärme mit 1200 C angeliefert wird. Hier wird im Hochtemperatur kreis eine möglichst große Temperaturspreizung gewünscht.
• Das Heizwasser der Heizelemente soll dagegen eine Vorlauftemperatur von etwa 900 C haben. Die Rücklauftemperatur ergibt sich dadurch bei etwa 60° C. Hierdurch ergibt sich eine Gesamtspreizung (#t) von 1200 C zu 600 = 600 C.
• Um eine Koppelung zwischen dem Hochtemperatur- und Niedertemperatur-Zweig herzustellen, ist es bekannt, sog. Dreiwege-Schwedenmischer mit Bypass-Leitungen zu verwenden (siehe Firmendruckschrift Goflästra-i.ktuell vom 7. ärz 1974).
• Diese Bypass-Leitungen müssen eingebaut werden, da einfache Mischventile mit einem Stellwinkel von 180° nur in einem Regelbereich von 18° (Winkelgrad) arbeiten, wenn die Nennweite des Mischventils auf Höchstlast ausgelegt ist. Durch eine Bypass-Leitung werden dabei etwa 90S des Niedertemperatur-Wassers geführt, während nur 124 durch das eigentliche mischventil erfaßt werden. Wenn eine solche Anlage auch zufriedenstellend arbeitet, so ist sie doch relativ teuer in der Anschaffung, da alle Leitunyen aufeinander abgestimmt dimensioniert werden mUssen, so daß vom Bauherrn die gesamte Anlage als Ganzes angeschafft werden muß. Viele Dauherren greifen daher wieder auf an sich bekannte Mischventile ohne Bypass-Leitung zurUck.
• Es stellt sich damit die Aufg'a'be, ein Mischventil für gekoppelte Kreisläufe zu schaffen, das in einfacher Weise den Wärmeübergang vom Hochtemperatur in den Niedertemperatur Zweig erlaubt. Eine Bypass-Leitung soll vermieden werden.
• Vor allen Dingen soll bei dem neuen Iiischventil mit Sicherheit verhindert werden, daß das Wasser des Hochtemperatur-Zweiges auch bei fehlerhafter Bedienung des Kreislaufes in den Niedertemperatur-Zweig in zu großen Mengen einfließen und diesen zerstören kann. Auf der anderen Seite soll die Koppelung preisgünstig auszuführen sein und mit Steuerungselementen ausgerüstet werden können.
• Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Mischventil für Heizanlagen, das als T-Stück ausgebildet ist und bei dem die Kanäle für Ab- und Zufluß des Niedertemperaturwassers im wesentlichen senkrecht zueinander angeordnet sind und ein dritter Kanal für das Hochtemperatur-Wasser Uber eine steuerbare Ventilöffnung zugeführt wird, die mit einem relativ geringen Maximaldurchlaß gegenUber den erstgenannten Kanälen mit diesen in Verbindung steht.
• Es wird weiterhin vorgeschlagen, die eigentliche Zuführung Uber ein Ventil vorzusehen, dessen Ventilsitz in einer quer Uber den Kammerquerschnitt der Dosiervorrichtung reichenden Wand eingebaut ist. Hiermit lassen sich besonders strömungsgUnstige Verhältnisse fUr den Niedertemperatur-Kreislauf schaffen.
• Ln die beschriebene Dosiervorrichtung wird vorzugsweise vo-zugsweise eine Drossel in den f2Uckflußkanal eingebaut.
• Hierdurch ist eine weitere, einfach zu steuernde Regelmöglichkeit gegeben.
• Entscheidend ist für die Verwendung des neuen Mischventils, daß das Wasser des ;lochtemperatur-Kreises zwar direkt in den Niederdruckkreis einyeführt wird. Die Einführung erfolgt jedoch dosiert, d.heswird gesteuert nur so viel Wasser eingefUhrt, bis die erwünschte Temperatur des zweiten Kreises erreicht wird.
• Die Dosierung bedeutet aber auch gleichzeitig, daß selbst bei maximaler Zuflußmöglichkeit des Hochtemperatur-Wassers immer noch eine Sicherheitsgrenze fUr die Temperatur des zweiten Kreises nicht überschritten wird.
• Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus nachfolgender Beschreibung der Zeichnung hervor. Die Figuren der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen gekoppelten Kreislauf für Heizanlagen; Fig. 2 ein Mischventil fUr das dosierte Einführen von Hochtemperatur-Wasser in den Niedertemperatur Zweig.
• Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen gekoppelten heizkreis, bestehend aus einem Hochtemperatur-Zweig 1 und einem Niedertemperatur-Zweig 2. in den Hochtemperatur-Zweig 1 ist ein Heizkessel 3 eingebaut. Der Abfluß des -Iochtempera turzweiges 4 hat nach den üblichen Bedinsungen eine Temperatur von390 C , während der Zufluß 5 auf eine Temperatur von 900 C aufgeheizt ist. Der Temperaturunterschied (iS t) beträgt demnach 510 C.
• Der Hochtemperatur-Zweig 1 ist mit dem lsiedertemperatur-Zweig 2 an zwei Stellen gekoppelt. Einmal sind der Abfluß 7 und der Abfluß 4 des Nieder- bzw. tHochtemperatur-7weiges über ein T-Stück 8 direkt miteinander verbunden. Ein weiterer Anschluß ist für eine Verbindungsleitung 9 vorgesehen. Die Verbindungsleitung 9 mündet in eine Dosiervorrichtung 10, die es ermöglicht, daß Hochtemperatur-Heizwasser aus dem Zufluß 5 dosiert in den Zufluß 11 des Niedertemperatur-Zweiges eingegeben werden. An den Niedertelnperatur-2weig sind Fluchenheizelemente 12, 13 angeschlossen.
• Um eine Vorstellung davon zu bekommen, welche Wassermengen in den beiden Zweigen fließen, sei von einem Heizbedarf von 30.000 kcal/Std ausgegangen. Da im Niedertemperatur-Zweig bt bei 60 C gehalten wird (Zuflußtemperatur 450 C; Abfluß temperatur 390 C), müssen in diesem Zweig 5.000 1/Std. umgewälzt werden. Dagegen ist h t im Zweig 1 510 C, so daß bei gleicher Kalorienmenge nur 5 1/Std. umgewälzt werden mUssen.
• Um die Temperaturdifferenz 9 t innerhalb des Zweiges 2 nach durchlauf der Koppelungsstrecke mit den Zweig 1 wieder auszugleichen, wird die in Fig. 2 daryestellte Dosiervorrichtung 10 verwendet. Die Dosiervorrichtung 10 ist im wesentlichen als ein sog. T-Stück gearbeitet. Die einzelnen Zu- und Abflußkanäle sind allerdings verschieden dimensioniert, wie klar aus der Zeichnung hervorgeht. Für den Zu- und Abfluß des ;4iedertemperatur-Zweiges sind die Kanäle 15 bzw. 16 vorgesehen. Für das anstehende tSochtemperatur-Heizwasser ist der Kanal 17 vorgesehen, der von den Kanälen 15, 16 über eine quer durch das Gehäuse der Dosiervorrichtung reichende Ventilwand 1s getrennt ist. In die Ventilwand 1 ist ein Ventilsitz 19 eingelassen, in den ein Ventilkörper 23 beweglich eingesetzt ist Der Ventilkörper 20 kann über eine Stange 21 bewegt werden. Die Stange 21 kann in ihrer Position manuell oder mechanisch verändert werden, so daß der Durchfluß vom Kanal 17 in den Kanal 15 regelbar ist. Der Durchmesser des Ventilsitzes ist aber relativ klein gegenüber den Dimensionen der Kanäle 15, 16 gewählt worden, so daß auch bei voller )ffnung des Ventiles nie zuviel Heißwasser in der Niedertemperatur-Zweig einfließen kann. Eine Zerstörung dieses Kreises wird daher selbst unter ungünstigen Umständen ausgeschlossen. eispielsweise ist das Verhältnis der lichten Weite des Ventilsitzes 19 zum Kanal 15 etwa wie 1:15 bemessen. Bei der in Fig. 2 dargestellten Dosiervorricntung ist weiterhin im Zweig 16 noch eine Drossel 23 vorgesehen, mit der die Umwälzgeschwindigkeit im iQiedertemperatur-Zweig regelbar ist.

Claims (3)

1. Potentanspruche:

   W Mischventil für gekoppelte kreisläufe von Heizanlagen, letztere mit wenigstens einem Hochtemperatur- und einem Niedertemperatur-Zweig, mit einem Heizkessel im Hochtemperotur-Zweig und Flächenheizelementen im Niedertemperatur-Zweig, wobei beide Zweige wenigstens Uber je einen Zu- und Abfluß verfügen, die zum Wärmeaustausch untereinander gekoppelt sind, wobei der Zufluß des Hochtemperatur-Zweiges direkt in den Zufluß des Niedertemperatur-Zweiges im Bereich der Verbindung von Abfluß und Zufluß des Niedertemperatur-Zweiges einmündet, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischventil zwei im wesentlichen senkrecht zueinander angeordnete Kanäle fur den Ab- und Zufluß (16; 15) des Niedertemperatur-Wassers und einen dritten Kanal (17) fUr das Hochtemperatur-Wasser besitzt und daß letzterer Uber eine steuerbare Ventilöffnung (19) mit relativ geringem Maximaldurchlaß gegen-Uber den erstgenannten Kanälen mit diesen in Verbindung steht.
2. 2. Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als T-Ventil (10) gestaltet ist, in dessen Innenkammer eine quer Uber den Kammerquerschnitt reichende, mit einem Ventilsitz (19) versehene Wand (18) eingebaut ist.
3. 3. Mischventil nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Drossel (23) in dem Niedertemperaturabfluß der Mischventil-Kammer.