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Heizkörperventil mit einem Thermostaten
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Die Erfindung betrifft ein Heizkörperventil mit einem Thermostaten
aus einem sich bei Erwärmung ausdehnenden und dabei einen Ventilstößel betätigenden
Material..
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Derartige Heizkörperventile werden auch als Thermostatventile bezeichnet.
Sie besitzen einen Drehgriff, in dem der Thermostat untergebracht ist. Dieser besteht
in der Regel aus einem Zylinder, welcher mit einem Gas, einer- Flüssigkeit oder
einem Feststoff gefüllt ist, welches sich bei Erwärmen ausdehnt und dabei den Kolben
des Zylinders verdrängt, der seinerseits'den Ventilstößel betätigt. Der Verntilstößel
trägt an seinem anderen Ende den Ventilkegel, der bei zunehmender Ausdehnung des
Materials das Ventil zunehmend s-chließt und dadurch den Wasserdurchfluß zum Heizkörper
stetig drosselt. Durch Drehen am Drehgriff kann der Temperatursollwert eingestellt
werden, wobei der Abstand zwischen dem Kolben bzw. einer angeschlossenen Kolbenstange
und dem Ventilstößel verändert wird.
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Derartige Heizkörperventile werden in Heizungsanlagen eingesetzt,
bei denen die Vorlauftemperatur des Heizwassers entsprechend der Außentemperatur
eingestellt wird-. Bei Überschreiten der Raumtemperatur durch innere oder äußere
Kühllastoder
bei zu großer Wärmeabgabe durch den Heizkörper schließt das thermostatisch geregelte
Heizkörperventil und verringert dadurch den Energiezufluß zum Heizkörper. In den
meisten Fällen sind die eingesetzten Heizkörper größer als erforderlich. Darüber
hinaus ist die Vorlauftemperatur in der Regel zu hoch eingestellt. Deswegen arbeiten
die Thermostatventile bereits während des Tages und drosseln die Heizwasserzufuhr
zu-den Heizkörpern ganz erheblich.
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Für den Nachtbetrieb wird in der Regel mit einer Schaltuhr die Vorlauftemperatur
geringer eingestellt. Unter den oben beschriebenen Bedingungen öffnen aber beim
Nachtbetrieb und bei verringerter Vorlauftemperatur die Thermostatventile, weil
sie ihrerseits auf eine Raumtemperatur eingestellt sind, die während des Tages eingehalten
werden soll. Dadurch geht der angestrebte Effekt einer Energieeinsparung während
der Nachtstunden wieder verloren. Zwar besteht die Möglichkeit, die Thermostatventile
für Nachtbetrieb auf eine geringere Raumtemperatur einzustellen, dann müssen die
Thermostatventile am Morgen aber wieder auf die gewünschte Raumtemperatur eingestellt
werden. Das ist umständlich und wird oft vergessen. Hier will die Erfindung Abhilfe
schaffen Aufgabe der Erfindung ist es, ein Heizkörperventil der eingangs beschriebenen
Gattung so zu verbessern, daß damit ohne Veränderung der Thermostateinstellung für
die Raumtemperatur'bei Tag eine individuelle oder zentrale Raumtemperaturabsenkung
für die Nacht möglich ist.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Bereich des sich bei Erwärmung
ausdehnenden Materials eine steuerbare elektrische Heizeinrichtung, vorzugsweise
in Form eines Heizwiderstandes, angeordnet ist.
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Eine solche Heizeinrichtung bzw. ein solcher Heizwiderstand, der bei
einer Ausführungsform mit einem das Material aufnehmenden Zylinder, dessen Kolben
den Ventilstößel betätigt, in unmittelbarer Nähe des Zylinders angebracht wird,
kånn mit einer veränderlichen Spannung beheizt werden. Dadurch wird dem sich bei
Erwärmung ausdehnenden Material eine erhöhte-Rauntemperatur simuliert, die im Ergebnis
dazu führt, daß das Ventil etwas mehr geschlossen wird und die Raumtemperatur sinkt.
Dementsprechend verbraucht die Heizung dann auch weniger Energie. Durch geeignete
Wahl der Heizspannung wird die zugeführte Energie des Heizwiderstandes bestimmt.
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Die Spannungsversorgung der Heizwiderstände kann zentral für mehrere
Heizwiderstände bzw. Heizkörperventile gle-ichzeitig oder aber auch dezentral erfolgen.
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Handelt es sich um ein Heizkörperventil mit einem den Thermostaten
aufnehmenden Drehgriff, dann empfiehlt es sich, die Anschlußleitungen des Heizwiderstandes
aus dem Drehgriff herauszuführen. Da diese Drehgriffe ohnehin nur um vergleichsweise
geringe Winkelgrade verstellt werden, besteht keine Gefahr, daß die Anschlußleitungen
abgerissen werden.
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Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel
der Erfindung erläutert; es zeigt die einzige Figur einen Längsschnitt durch ein
Heizkörperventil mit Thermostat.
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Bei dem in der Figur dargestellten Heizkörperventil handelt es sich
um ein übliches Thermostatventil mit einem Gehäuse 1 mit zwei Anschlußstutzen 2,
3 und einem Ventilsitz 4. Dem Ventilsitz 4 zugeordnet ist ein Ventilkegel 5, der
sich am Ende eines Ventilstößels 6 befindet. Der Ventilstößel 6 ist im Gehäuse 1
abgedichtet
geführt und auf einer Feder 7 abgestützt, die den Ventilkegel
5 vom Ventilsitz 4 abhebt, solange der Ventilstößel 6 nicht durch andere Kräfte
beaufschlagt wird.
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Eine obere Abschlußplatte 8 des Gehäuses 1 trägt ein Außengewinde
9 für einen als Abdeckhaube dienenden Drehgriff 10. Zentral innerhalb des Drehgriffs
10 ist an dessen Boden ein Zylinder 11 befestigt, der mit einem sich bei Erwärmen
ausdehnenden Material, z.B. einem Gas, einer Flüssigkeit oder einem Feststoff gefüllt
ist.
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Im Zylinder 11 ist auf der Seite des Ventilstößels 6 ein verschieblicher
Kolben 12 mit Kolbenstange 13 angeordnet. Kolbenstange 13 und Ventilstößel 6 sind
koaxial zueinander angeordnet. Zwischen Kolbenstange 13 und Ventilstößel 6 ist ein
Sicherheitspuffer 14 geschaltet, der dieHubbewegung der Kolbenstange 13 aufnimmt,
wenn das Ventil bereits geschlossen ist und die Umgebungstemperatur am Temperaturfühler
weiter ansteigt.
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In unmittelbarer Nähe des Zylinders 11 ist ein elektrischer Heizwiderstand
15 angebracht, dessen Anschlußleitungen 16, 17 aus dem Drehgriff 10 herausgeführt
sind und an eine nicht dargestellte Spannungsquelle angeschlossen werden können.
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Das dargestellte Thermostatventil arbeitet wie folgt: für den Tagbetrieb
wird das Thermostatventil in üblicher Weise durch Verstellen des Drehgriffs 10 auf
die gewünschte Raumtemperatur eingestellt. Für den Nachtbetrieb wird der Heizwiderstand
15 ggf. nach Maßgabe einer im Rahmen der Heizungsanlage ohnehin vorhandenen Schaltuhr
von der nicht dargestellten Spannungsquelle mit elektrischer Energie versorgt, so
daß er innerhalb des Drehgriffs 10 Wärme abgibt. Dadurch wird dem im Zylinder 11
befindlichen,
sich bei Erwärmung ausdehnenden Material eine erhöhte Raumtemperatur simuliert,
die zur- Ausdehnung des Materials und damit zur Verstellung des Ventilkegels 5 in
Schließrichtung führt. Die Größe der Spannung am Heizwiderstand 7 wird nach Maßgabe
der jeweiligen Umstände so gewählt, daß die gewünschte Nachttemperatur im Raum auch
bei reduzierter Vorlauftemperatur des Iieizwassers eingehalten wird.
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Es versteht sich, daß die elektrische Versorgung der Heizwiderstände
15 mehrere verschiedener Thermostatventile von einer gemeinsamen Spannungsversorgung
aus erfolgen kann. Ebenso ist es möglich, den Heizwiderstand 15 jedes einzelnen
Thermostatventils unabhängig von anderen mit elektrischer Energie zu versorgen.