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Vorrichtung zur Regelung der Temperatur einer Warmwasser-
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Heizungsanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur
Regelung der Temperatur einer Warmwasser-Heizungsanlage, unter Verwendung eines
die Warmwasserzufuhr einstellenden, außerhalb des zu beheizenden Raumes liegenden
Ventils und eines innerhalb dieses Raumes angeordneten Thermostatel,.
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Für die selbsttätige Regelung bzw. Einhaltung einer vorgegebenen Temperatur
in einem zu beheizenden Raum sind für die unterschiedlichsten Heizsysteme viele
Möglichkeiten bekannt geworden. Bei den meisten Regelvorrichtungen ist in dem zu
beheizenden Raum ein auf eine bestimmte Temperatur eingestellter Thennostat angebracht,
durch dessen Signal beispielsweise das Gebläse von Naoktspeicheröfen oder die Umwälzpumpe
von Warmwasser-Heizungsanlagen ein- oder ausgeschaltet werden kann.
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Dieses für Warmwasser-Heizungen bekannte Regelsystem hat den Nachteil,
daß damit nur die Heizungsznlage insgesamt beeinflußt werden kann und eine getrennte
Regelung der Temperatur in unterschiedlichen Räumen bzw. Heiskreisen nicht möglich
ist.
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Eine für unterschiedliche Räume oder Heizkreise individuelle Temperaturregelung
kann prinzipiell durch den Einsatz von thermostatischen Ventilen erreicht werden,
welche an Stelle der von Hand zu betätigenden Ventile direkt an in den zu beheizenden
Räumen installierten Heizeinrichtungen angebracht werden. Diese bekannten, auf dem
Markt erhältlichen thermostatischen Ventile arbeiten geräuschfrei und haben in ihrem
den Ventilteller betätigenden Teil ein temperaturabhängiges Dehnungselement, das
mit Flüssigkeit gefüllt oder auch als Feststoffkörper ausgebildet sein kann. Durch
die Zufuhr von Wärme dehnt sich ein solches Bauteil schnell aus, so daß schon bei
Unterschieden von 0,10 C eine Arbeitsbewegung des Dehnung elements stattfindet.
Die Ansprechempfindlichkeit eines solche thermostatischen Ventils ist also sehr
hoch, jedoch ist sein Einsatz auf die Ausführungen beschränkt, in denen Kontakt
mit einer Heizeinrichtung besteht und die von dieser Heizeinrichtung erzeugte Warmluft
in einem zirkulierenden Kreislauf für die Betätigung des Ventils ausgenutzt werden
kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Temperaturregelung
einer Warmwasser-Heizungsanlage anzuheben, die eine getrennte Temperaturregelung
für mehrere Heizkreise gestattet, ohne daß in die in den zu beheizenden Räumen befind
lichen Heizeinrichtungen direkt eingegriffen werden muß.
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Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs geschilderten
Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an den Schieber des Ventils ein Stellorgan
mit einem temperaturabhängigen Dehnkörper angeschlossen ist, daß im unmittelbaren
Bereich des Stellorgans ein elektrisches Heizelement angeordnet ist, und daß das
Heizelement in einem über den Thermostaten geführten Stromkreis liegt.
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Der Vorteil einer solchen Vorrichtung besteht darin, daß durch den
Einsatz eines Ventils mit Stellorgan, bei welchem es sich um ein Thermostatventil
handeln kann, außerhalb des zu beheizenden Raums bzw. von zu beheizenden Räumen
eine geräuschfrei arbeitende Warmwasser-Heizungsanlage ermöglicht wird,
die
unabhängig von der Form und der Anzahl der Heizkörper bzw.
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Heizeinrichtungen eines Raumes ist. Auf diese Weise können durch die
Verwendung mehrerer entsprechend ausgerüsteter Ventile leicht mehrere Heizkreise
einer Heizungsanlage getrennt voneinander geregelt werden. Das im Bereich des Stellorgans
angebrachte elektrische Heizelement wird beispielsweise beim Erreichen einer vorgegebenen
Raumtemperatur durch den Thermostaten des entsprechenden Raumes eingeschaltet und
bewirkt durch seine Erwärmung eine Ausdehnung des Dehnkörpers im Stellorgan, wodurch
das Ventil geschlossen und die Warmwasserzufuhr unterbrochen wird. Beim Unterschreiten
der eingestellten Temperatur wird der Stromkreis des elektrischen Heizelements geöffnet,
welches daraufhin abkühlt, so daß das Ventil die Warmwasserzufuhr wieder freigeben
kann.
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Die Entfernung zwischen dem Thermostaten in dem jeweiligen Raum und
dem Ventil mit Stellorgan ist beliebig, da das Signal des Thermostaten auf elektrischem
Wege zu dem Stellorgan übertragen wird. Das Heizelement wird zweckmäßig so ausgelegt,
daß das Ventil durch das Stellorgan nach möglichst kurzer Zeit geschlossen bzw.
geöffnet wird. Vorzugsweise wird ein elektrischer Widerstand eingesetzt, welcher
sehr einfach montiert werden kann und dessen Einschaltung in einen Stromkreis ebenfalls
keine Probleme mit sich bringt.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen
dargestellt.
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Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ansicht einer Warmwasser-Heizungsanlage.
In Fig. 2 ist eine Einzelheit aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Fig.
3 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einem Ventil mit Stellorgan.
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Mit 1 ist die Grundfläche eines zu beheizenden Raumes bezeichnet,
in dessen Fußboden beispielsweise aus Kunststoff bestehende Rohre 2 verlegt sind,
durch welche warmes Wasser zur Beheizung des Raumes geführt werden kann. An der
Zuführungsstelle und an der Austrittsstelle der Rohre sind Ventile
3
und 4 angebracht, die auf der anderen Seite an einen Heizkreisverteiler 5 angeschlossen
sind. Zwischen Heizkreisverteiler 5 und Heizungsanlage 6 ist eine Umwälpumpe 7 angeordnet.
Das Ventil 3 ist mit einem temperaturabhängig arbeiten den Stellorgan 8 (Fig. 3)
ausgerüstet. Im Raum 1 ist weiterhin ein Thermostat 9 angebracht, der die Temperatur
dieses Raumes mißt und auf eine wdnschte, einzuregelnde Temperatur eingestellt werden
kann. Statt der im Fußboden liegenden Rohre können im Raum 1 auch andere Heizkörper,
wie beispielsweise übliche Radiatoren oder Konvektoren, angebracht sein.
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Das Ventil 3 kann direkt als handelsübliches Thermostatventil ausgebildet
sein. Es ist jedoch auch möglich, ein einfaches Ventil einzusetzen und an den Schieber
oder Druckteller 10 entsprechend Fig. 3 einen Dehnkörper 8 anzuschließen, der sich
bei Erwärmung ausdehnt und dabei den Schieber 10 in Richtung des Pfeil.es 11 bewegt.
Der Dehnkörper 8 kann dabei als Faltenbalg ausgeführt sein, der mit einer nicht
kompressiblen Flüssigkeit gefüllt ist. Es kann aber auch ein aus einem Feststoff
bestehenden Dehnkörper verwendet werden.
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Entsprechend der Prinzipskizze nach Fig. 2 ist im Bereich des zum
Ventil 3 gehörenden Dehnkörpers 8 ein elektrisches Heizelement 12 angeordnet, das
mit dem Thermostaten 9 in einem von einer Stromquelle 13 gespeisten Stromkreis liegt.
Die Stromquelle 13 ist in der Regel das in jedem Gebäude vorhandene 220 V-Netz.
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Solange die im Raum 1 gewünschte Temperatur noch nicht erreich ist,
bleibt das Ventil geöffnet und es wird warmes Wasser durc die Rohre 2 gefördert.
Während dieser Zeit ist der Schalter im Thermostaten 9 geöffnet und der zugehörige
Stromkreis somit offen. Wenn die am Thermostaten 9 eingestellte Temperatur erreicht
ist, schließt dessen Schalter, wodurch der Stromkreis für das Heizelement 12 geschlossen
wird. Dadurch erzeugt das Heizelement 12 Wärme, die unmittelbar an den Dehnkörper
8 gelangt und zu dessen Ausdehnung führt. Dadurch wird der Schieber 10 in Richtung
des Pfeiles 11 bewegt, das Ventil 3
wird geschlossen und die Warmwasserzufuhr
an den Raum 1 wird unterbrochen. Beim Absinken der Temperatur im Raum 1 unter den
eingestellten Wert wird der Schalter im Thermostaten 9 wieder geöffnet und das Heizelement
12 wird dadurch abgeschaltet. Der Dehnkörper 8 zieht sich wieder zusammen und das
Ventil 3 wird wieder geöffnet. Auf diese Weise ist auch über größere Entfernungen
eine einfache Regelung der Warmwasserzufuhr zu einer Heizeinrichtung ermöglicht.
Die Ventile für eine größere Azahl von getrennten Heizkreisen lassen sich so problemlos
an einer zentralen Stelle zusammenfassen.
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Wenn als Ventil 3 ein Ventil eingesetzt wird, das bei Betätigung des
Schiebers 10 geöffnet wird, dann müßte das Heizelement 12 während der Phase der
Warmwasserzufuhr eingeschaltet sein und dann abgeschaltet werden, wenn die Warmwasserzufuhr
unterbrochen werden soll.
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Das Heizelement 12 kann als elektrischer Widerstand ausgeführt sein.
Es ist jedoch auch möglich, ein für diesen Verwendungszweck speziell gestaltetes
Heizelement einzusetzen, das beispielsweise ein Abschnitt eines Heizleiters oder
auch durch halbleitendes Material dargestellt sein kann.
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Ein solches Heizelement läßt sich problemlos an jedem handelsüblichen
Thermostatventil befestigen, wobei es dann vorzugsweise unterhalb desselben angebracht
wird. Um sicherzustellen, daß die dabei vom Heizelement erzeugte Wärme möglichst
vollständig zum Dehnkörper 8 gelangt, kann das Heizelement mit einer Abdeckung versehen
werden, die nur in der Richtung des Dehnkörpers offen ist. Es ist aber auch möglich,
ein Stellorgan mit einem Dehnkörper 8, das an ein Ventil angebaut werden soll, von
vornherein so zu gestalten, daß ein Heizelement 12 unmittelbar an dem Dehnkörper
festgelegt werden kann. Hierzu kann der Dehnkörper mit einer für die Aufnahme des
Heizelements dienenden Ausnehmung versehen werden oder es ist möglich, das Heizelement
unmittelbar auf der Oberfläche des Dehnkörpers zu befestigen. In beiden Fällen wird
die vom Heizleiter 12 erzeugte Wärme nahezu ohne Verluste direkt auf den Dehnkörper
8 übertragen, so daß sich eine schnelle Reaktion desselben ergibt.
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