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Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Regel- und Einstellungsvor
richtung, insbesondere für }Wiedrigtemperatur-Heizzystemes in der die Pleß- und
Regelorgane für die Einstellung und Steuerung eines Heizsystems zusammengefaßt sind.
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Um ein Heizsystem, insbesondere ein Niedrigtemperatur-Heizsystem einstellen
und regeln zu können, sind eine Vielzahl von Ventilen, Meßgeräten etc. notwendig.
Die Ventile, Meßgeräte etc. sind im allgemeinen in den vom Heizkessel zum Heizkreislauf
führenden Rohrleitungen bzw. in den zurückführenden Rohrleitungen angeordnet. Es
ist dabei bekannt, insbesondere bei Niedrigtemperatur-Heizsystemen zwischen der
Zeitung für das in den Heizkreislauf einströmende Wasser und der Rücklaufleitung
eine Verbindung vorzusehen, durch die kühles, zurücklauf endes Wasser dem Heizkreislauf
wieder zugeführt wird. Bei der bekannten Einzelanordnung der Ventile, Armaturen,
Verbindungsanleitungen etc. ist nachteilig, daß die Montage der einzelnen Teile
in der Regel nur von einem Fachmann richtig durchgeführt werden kann. Weiterhin
ist der Zusammenbau einer Vielzahl von Einzelteilen arbeitsaufwendig.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Regel- und Einstellvorrichtung,
insbesondere für Niedrigtemperatur-Heizsysteme anzugeben, die die vorstehenden Nachteile
vermeidet, insbesondere
die Montagezeit und die Nontagekosten der
Regel- und Einstellvorrichtung verringert und die Sicherheit des Zusammenbaus verbessert.
Es ist weiternin Aufgabe der Erfindung, eine Regel- und Einstellvorrichtung anzugeben,
die gegenüber den bekannten Ausführungen eine bessere Einstellbarkeit, eine direkte
Anpassung der DurchflußmengXe an unterschiedliche Heizflächengrößen und eine Erhöhung
der mittleren Ofentemperatur erlaubt0 Die Erfindung wird dadurch gelöst, daß die
Regelorgane, insbesondere Ventile, in einem gemeinsamen Block angeordnet sind, der
innen verlaufende Strömungskanäle aufweist. Der für die Regelorgane, insbesondere
die Ventile, gemeinsame Block verringert vorteilhaft die Zahl der für die Xegel-und
Einstellvorrichturlg notwendigen Einzelteile erheblich und vereinigt die Ventile
sowie die für die Uberwachung der Ventil einstellungen notwendigen hnzeigeinstrumente
in einem kompakten Bauteil. Ein solcher Block kann weiterhin schnellssicher und
einfach vormontiert werden.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Block einen
Kanal für vom Heizkessel kommendes Wasser, einen Kanal für zum Heizkessel zurückfließendes
Wasser und zumindest einen, vorzugsweise zwei, Verbindungskanäle zwischen diesen
beiden Kanälen aufweist. Durch diese Ausbildung wird die Regel- und Einstellvorrichtung
vorteilhaft ihren Aufgaben
angepaßt. Die E!ontage von Verbindungsleitungen
für einen Austausch zwischen dem vom Heizkessel kommenden Wasser und dem zum Heizkessel
zurückfließenden Wasser entfullt.
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So wird eine Mis.hun^ der Wasserströme und die Ausbildung eines Ofenkreislaufs
ermöglicht, ohne daß zusätzliche Leitungen zwischen den wasserführenden Rohren erforderlich
waren.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zumindest
einer der Verbindurlgskanale ein vorzugsweise einstellbares Drosselventil aufweist.
Hierdurch wird die Einstellbarkeit und die gezielte Mischung der Wasserströme wei-";er
verbessertO So kann den jeweiligen Anforderungen an die einzustellende Heizkreislauf-
und Ofenwassertemperatur leicht Rechnung getragen werden, insbesondere, wenn der
Ventilblock zwei Verbindungskanäle und je ein Drosselventil pro Verbindungskanal
enthält.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zumindest
der Kanal für das vom Heizkessel kommende Wasser ein vorzugsweise motorbetätigtes
Durchflußregulierventil, insbesondere mit automatischer Einstellung, aufweist, Durch
das Durchflußregulierventil kann automatisch die der Heizkreislauf zufließende Menge
heißen Wassers einreguliert werden. Hierdurch wird erreicht, daß die an den Heizkreislauf
abgegebene Wärmemenge genau dosiert werden kann. Die
Aufnahme des
Regulierventils in den Ventilblock, neben den beiden Drosselventilen, führt dabei
zu einer Einheit, die alle für den Heizkreislauf notwendigen Regelvorrichtungen
vereinigt und sowohl bei manueller Bedienung als auch bei Fernbedienung besonders
günstig ist.
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ln weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Durchflußregulierventil
als Kegelventil ausgebildet ist, wobei der Kegelmantel des Innenteils ballig verläuft.
Durch die Ausbildung des Durchflußregulierventils als Kegelventil, bei dem der Kegelmantel
ballig verläuft, steht ein besonders günstig arbeitendes Regulierventil zur Verfügung,
das vorteilhaft sowohl eine feinfühlige Einstellung geringer Wassermengen als auch
die Freigabe eines großen Durchflußquerschnittes erlaubt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Innenteil
des Kegelventils in der Mantelfläche Nuten, insbesondere eine, zwei, drei oder vier
Nuten, aufweist.
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Durch diese Ausgestaltung ist es vorteilhaft möglich, den freien Öffnungsquerschnitt
des Ventils sprunghaft zu erhöhen und so ein Ventil zu schaffen, das durch einfaches
Auswechseln des inneren Ventilkegels bei sehr guter Einstellbarkeit für verschiedene
abgestufte Durchflußmengen einsetzbar ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Nuten
axial verlaufen und sich über einen Teil der Kegelhöhe erstrecken. Durch diese Ausbildung
ist es besonders vorteilhaft möglich, sowohl die erfindungsgemäßen abgestuften Öffnungsquerschnitte
zu erhalten als auch eine vollständige Schließung zu erreichen. So ergibt sich für
das erfindungegemäß Ventil eine besonders vorteilhafte Funktionsweise.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zahl
der Nuten der zu beheizenden Fläche proportional ist. Durch diese Ausbildung ist
eine besonders einfache Anpassung des Regulierventils an die zu beheizende Fläche
möglich. Für die unterschiedlichen Heizflächen wird für den stets gleichen Ventilblock
jeweils der Ventilkegel gewählt, dessen Nutenzahl für die erforderliche Durchflußmenge
passend ist und der so eine besonders günstige Regelung erlaubt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß an der
Einmündungsstelle des ofenseitigen Verbindungskanals in den Kanal für das zum Heizkessel
zurückfließende Wasser eine Strömungsleitzunge angeordnet ist. Hiermit wird vorteilhaft
erreicht,daß sich nicht nur bei Stillstand der Heizungswasserpumpe ein Kreislauf
in dem System Heizkessel, Ventilblock durch den ofenseitigen Verbindungskanal ergibt,
sondern daß auch bei in Betrieb befindlicher Pumpe durch eine Injektorwirkung ein
solcher Kreislauf entsteht. Durch die Ausbildung eines ständigen Ofenkreislaufs
ergibt sich besonders
vorteilhaft eine Anhebung der Temperatur
des Rücklaufwassers in den Heizkessel. Durch diese Temperaturanhebung wird eine
Taupunktunterschreitung, , auch an der Einströmungestelle des Rücklaufwassers, mit
Sicherheit vermieden. Die Strömungsleitzunge teilt vorteilhaft die Strömungsquerschnitte
so, daß dem Kreislaufwasser ein größerer Querschnitt zur Verfügung steht, als dem
RücklauSwasser, die Einstellung der Kreislaufwassermenge kann dann einfach über
eine zusätzliche Drosselung in dem Drosselventil des ofenseitigen Verbindungskanals
erfolgen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Ventilblock
einstückig ausgebildet, vorzugsweise gegossen, uiid insbesondere mit vorgeformten
Aufnahmeöffnungen für die Ventile und anderen Armaturen versehen ist. Durch die
Ausbildung als Gußstück kann nicht nur die Strömungsleitzunge besonders günstig
eingeformt werden, auch die übrigen Einläufe und Ausläufe der Verbindungskanäle
können einfach strömungsgünstig ausgeybildet werden. Des weiteren ist es möglich,
die Ventilsitze vorzugießen und auch die Schraubanschlüsse des Blocks entweder vollständig
oder zumindest so weit vorzuformen, daß sie nur noch wenig bearbeitet werden müssen.
Durch die Gußausführung wird der Ventilblock weiter verbessert und insgesamt eine
sowohl strömuxigstechnisch als auch kostenmäßig besonders günstige Ausführung erreicht.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Block
an der Vorderseite eines Heiskessel; angeordnet und direkt mit der Heizungswasserpumpe
verbunden ist. Durch diese Anordnung werden die erfindungsgemäßen Vorteile besonders
gut nutzbar, da so die Bedienung und Einstellung, die durch die kompakte Ventilanordnung
bereits besonders gut vorgenommen werden kann, noch weiter verbessert wird. Dabei
sorgt die unmittelbare Verbindung des Ventilblocks mit der Pumpe für eine insgesamt
besonders kompakte Anordnung aller Armaturen mit geringstmöglichem Flatzbedarf und
bester flberwachbarkeit.
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Dle Erfindung wird anhand von Zeichnungen erläutert, aus denen weitere
Einzelheiten zu entnehmen sind.
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Die Zeichnungen zeigen im Einzelnen: Fig. 1 eine Ansicht der Regel-
und Einstellvorrichtung von vorn, Fig. 2 eine Ansicht der Regel- und Einstellvorrichtung
von der Seite, sowie Fig. 3 den schematischen Strömungsverlauf und inneren Aufbau
des Blocks0 In Fig. 1 bezeichnet 1 den Ventilblock mit den beiden Drosselventilen
2, 3 und dem Durchflußregelventil 4 sowie den Phermometern 5, 6 zur Messung der
Temperatur des durchfließenden Wassers. Die Drosselventile 2, 3 sind etwa in
der
Mitte der Verbindungskanäle zwischen den Vor- und Rücklaufkanälen im Ventilblock
1 angeordnet. Die Drosselventile 2, 3 sind vorzugsweise handeinstellbare, mit Skalen
versehene Normaldrosselventile, während das Durchflußregelventil 4 im Zuflußkanal
zum Heizkreislauf ein Kegelventil mit Motorbetätigung ist. Der einfach auszuwechselnde
Kegel des Durchflußregelventils 4 weist entsprechend der benötigten Durchflußmenge
Durchflußnuten für das Zulaufwasser auf. Die Zahl der Durchflußnuten wird dabei
von eins steigend, proportional zu der zu beheizenden Bläche, gewählt.
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So wird beispielsweise ein Ventilkegel mit nur einer Nute für eine
Fußbodenfläche bis zu 40 qm, ein Ventilkegel mit zwei Nuten, für eine FußbodeX läche
bis etwa 75 qm, ein Kegel mit drei Nuten, für eine Fußbodenfläche bis etwa 110 qm
und ein Kegel mit vier Nuten für eine Heizfläche über 110 qm verwendet. Durch das
erfindungsgemäße Ventil ist es in bisher unerreichter Weise möglich, ein1 dazu vorteilhaft
vormontierbares Ventil- und Armaturensystem für sehr unterschiedliche Anwendungsfälle
bei guter Regelcharakteristik einzusetzen.
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Direkt oberhalb des Ventilblocks 1 ist die Pumpe 7 angeordnet, die
für die Durchströmung des Heizkreislaufs verantwortlich ist. Weiterhin befinden
sich am Ventilblock 1 noch das tberdruckmanometer 8 sowie die Thermometer 5, 6 u.
9, zur Kontrolle des in den Ventilblock 1 eintretenden bzw. austretenden Wassers.
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Aus Fig. 2 ist in der Seitenansicht insbesondere die vorteilhaft flache
Ausbildung des Ventilblocks 1 zu ersehen. Die normale Größe des Ventilblocks beträgt
etwa: Höhe 190 mm, Breite 150 mm und Dicke 50 mm. Trotz der kleinen äußeren Abmessungen
reicht die Größe des Blocks zur Aufnahme der notwendigen Banäle, Ventile, Manometer
und Thermometer aus, sodaß sich insgesamt eine bisher ungewöhnlich kompakte Zusammenfassung
der für die Einstellung und Regelung eines Ifiedrigtemperatur-Heizsystems notwendigen
Armaturen ergibt.
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Der innere Aufbau des Ventilblocks 1 ist aus Fig. 7 in schematischer
Form zu ersehen. In dem durch Umrisse angedeuteten Ventilblock sind in den Verbindungskanälen
10, 11 die Drosselventile 2, 3 angeordnet0 An der Einmündung des ofenseitigen Verbindungskanals
11 in den Kanal 12 für das in den Heizkessel zurücklaufende Wasser ist die Strömungsleitzunge
13 angeordnet, die dafür sorgt, daß auch bei in Betrieb befindlicher Pumpe 7 eine
Wasserzirkulation relativ hoher Durchschnittstemperatur im Heizkessel erfolgt. So
wird mit Sicherheit eine Taupunktunterschreitung auch an der Eintritts stelle des
Rücklaufwassers vermieden. Die Strömungsleitzunge 13 teilt der Austrittsquerschnitt
für das Wasser ungleichmäßig und zwar derart, daß sich durch eine relativ hohe Strömungsgeschwindigkeit
im Austrittsteil des Durchflußkanals 12 eine Injektörwirkung für das Heizkesselkreislaufwasser
ergibt.
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In dem Kanal 14 für das vom Ofen kommende Wasser ist das Durchflußregulierungsventil
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angeordnet, das die enge des in den Heizkreislauf einströmenden heißere Wassers
reguliert. Dieses Ventil ist als Kegelventil mit Durchflußnuten ausgebildet, wie
in der Zeichnung schematisch gezeigt. Die Durchflußnuten, die, wenn ihre Zahl eins
übersteigt, symmetrisch um den Kegel herum angeordnet sind, erlauben eine abgestufte
Durchflußmenge im jeweils durchflußmäßig günstigsten Bereich zu steuern. Hierdurch
ist es vorteilhaft möglich, mit nur einem Ventilblock alle vorkommenden Heizflächengrößen
zu erfassen.
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Insgesamt ergibt sich durch die Zusammenfassung der Drossel-und Regelventile
sowie der zugehörigen Kontrollinstrumente in einem kompakten Block mit eingegossenen
Strömungskanälen sowie der vorteilhaften in Durchflußstufen arbeitenden Durchflußsteuerung
und dem ständigen, ständigenftemperaturangehobenen Kesselkreislauf ein in bisher
nicht bekannter Weise bezüglich des Platzbedarfs, der Überwachbarkeit, der Regelbarkeit
und der optimalen Temperaturführung erreichbares Heizungssystem.
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Die erfindungsgemäße Regel- und Einstellvorrichtung ist bei Niedrig-Temperaturheizsystemen
besonders günstig anwendbar.
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Aber auch bei normalen Heizsystemen kommen die spezifischen Vorteile,
die Vormontagemöglichkeit, der geringe Raumbedarf, die gute Überwachbarkeit und
Einstellbarkeit und die Sicherheit bezüglich einer Tauplwktunterschreitung vorteilhaft
zur Geltung.
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