DE3227147C2

DE3227147C2 - Temperaturregelsystem für Zentralheizungen

Info

Publication number: DE3227147C2
Application number: DE3227147A
Authority: DE
Inventors: Dietrich Dr.-Ing. 5216 Niederkassel Leven
Original assignee: Individual
Current assignee: Leven Dietrich Dr-Ing 7750 Konstanz De
Priority date: 1982-07-21
Filing date: 1982-07-21
Publication date: 1985-04-25
Also published as: DE3227147A1

Abstract

Die Erfindung beinhaltet Verfahren und Vorrichtungen, die die zentrale Umsteuerung von Thermostatventilen an Raumheizkörpern zwischen zwei vorwählbaren Temperaturniveaus (Regelniveaus) gestatten. Dabei wird das zentrale Steuersignal ebenso wie die nötige Umsteuerungsenergie über das Heizmedium durch Wahl der Strömungsrichtung oder der Vorlauftemperatur übertragen. Es sind daher keine zusätzlichen Verbindungen zwischen zentraler Steuereinheit und den Thermostatventilen erforderlich. Für die Funktion und Ausgestaltung der umsteuerbaren Thermostatventile werden verschiedene Lösungen angegeben, die sowohl mit handelsüblichen Thermostatventilen in Verbindung mit speziellen Ventilkombinationen als auch mit handelsüblichen Thermostatventilen in Kombination mit speziellen Vorheizelementen ausgeführt werden können.

Description

Si 3

ti durch den Heizkörper 5 und die Rücklaufleitung 4 in durchströmende Teil des Heizmediums beim Austritt

r# den Kessel 2 führt, bei Strömungsumkehr aber die Strö- ungefähr auf Raumtemperatur abgekühlt ist Das führt Riming den Weg: 2,4,5,3, l,2nimmt da2u, daß bei dsr beschriebenen Anordnung der Wär-

?S Gemäß Bild 2 kann bei einem Kessel 2, bei dem eine metauscher 13 und 14 je nach Strömungsrichtung der 'S] Strömungsumkehr nicht erwünscht ist, unter Verwen- 5 Wärmetauscher 13 entweder von heißem Heizmedium ί j dung einer üblichen, nicht umkehrbaren Umwälzpumpe durchströmt wird (d. h. Vorheizen des Fühlers 12, Ab-Ä; t und einer Mehrwege-Ventileinheit 7 Strömungsüm- senken der Raumtemperatur) oder von Heizmedium, S kehr im Heizkörper 5 (Durchströmungsrichtung 4,5,3) das im Wärmetauscher 14 ungefähr auf Raumtemperaa'i erzielt werden, während Kessel 2 und Umwälzpumpe 1 tür abgekühlt wurde (d. h. keine Beeinflussung des Fühh^: immer in der Richtung Umwälzpumpe 1, Mehrwege- to lers 12).

--; Ventileinheit 7, Kessel 2 durchströmt werden. Die Intensität der Kopplung zwischen Fühler 12 und

i? Das Signal »Strömungsurokehr« führt durch die An- Wärmetauscher 13 und damit die Höhe der Raumtem- Vj Ordnung (Bild 3) von Rückschlagventilen 8 und 9 dazu, peraturabsenkung läßt sich durch eine einstellbare Ab- ¥::■ daß bei normaler Störmüngsriehtung das Thermostat- schirmung zwischen Fühler 12 und Wärmetauscher Ü ventil 11 zwangsweise für die Regelung bestimmend ist, 15 steuern.

Ff während bei umgekehrter Strömangsrichtung das Ther- Eine mögliche Ausgestaltung einstellbarer Abschir-

% mostatventil 10 zwangsweise regelnd wirkt Die ge- mungen zeigt Bild 6:

% wünschte Temperatur für jeden Zustand kann somit am Auf dem Bypass 16 ist der Wärmetauscher 13 unter

'■'"- Thermostatventil 10 bzw. Thermostatventil 11 vorge- dem Fühler 12 des Thermostatventils 10 drehbar angewählt werden. 20 ordnet Der drehbare Wärmetauscher 13 ist fest verbun- ; '■". Für Fälle, in denen für den Anwender eindeutig fest- den mit der Abschirmung 15. Die wählbar;- Stellung von :.''■; steht bei welchem Strömungszustand die Regelung auf Wärmetauscher 13 bzw. Abschirmung 15 zurr- Fühler Y-: hohem Temperaturniveäu stattfinden soll (z. B. Normal- ergibt die Intensität der Kopplung zwischen Wärmetau- :;■' strömung = Tagesbetrieb und umgekehrte Strömung scher 13 und Fühler IZ

I:-. entsprechend Nachtabsenkungsbetrieb), kann das 25

;> Rückschlagventil 9 entfallen. Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

• Statt der Verwendung von Zusatzventilen, die je nach

;?.: Zustand die geregelte Durchströmung des einen oder £ anderen Thermostat-Regelventils bewirken, läßt sich ■Ö. gemäß Bild 4 die gewünschte Einstellung eines zweiten §■; Regelniveaus auch mit einem einzigen Thermostatventil :■§ 10 erreichen, wenn die Umgebung (Luft) von dessen ;-^ Fühler 12 zusätzlich beheizt wird. Dazu wird in einem ti Bypass 16, vorzugsweise unterhalb des Fühlers 12, ein ?:/; vom Heizmedium durchströmter Wärmetauscher 13 an- || geordnet Dieser Wärmetauscher 13 wird bei normaler fi Strömungsrichtung (Strömung von Vorlaufleituhg 3 ?·§ nach Rücklaufleitung 4) durch das Rückschlagventil 9 fi' abgesperrt und hat keine Wirkung. Im Alternativzu- : stand (»Strömung umgekehrt«) ist das Ventil 9 im By-■;^;; pass 16 offen, es ergibt sich eine Durchströmung des "3 Wärmetauschers 13 mit Heizmedium und daraus fol-K; gend eine Temperaturerhöhung der Umgebung (Luft) 'i^;- des Fühlers 12 des Thermostatventils 10 und daraus f resultierend eine Absenkung der Raumtemperatur. ; Es ist möglich, die Umstellung zwischen zwei Regelf; charakteristika mit nur einem handelsüblichen Ther- > mostatventil und ohne Verwendung weiterer bewegli- ψ-- eher Teile (z. B. Ventile) im Bereich des Heizkörpers ώ vorzunehmen. Dazu wird gemäß Bild 5 beim umgekehr- so ten Strömungszustand (Strömung von Rücklaufleitung 4 über Heizkörper 5 zu Vorlaufleitung 3), der einer Regelniveauabsenkung entsprechen soll, wieder die Umgebung des Fühlers 12 des Thermostatventils 10 durch Beheizung mit einem Wärmetauscher 13 lokal erwärmt, : was zu einer Absenkung der Raumtemperatur führt. Dieser auf den Fühler 12 wirkende Wärmetauscher 13 ist so in Reihe mit einem zweiten Wärmetauscher 14 geschaltet, daß letzterer bei der umgekehrten Strömungsrichtung, die einer Regelniveauäbsenkung entsprechen soll, strömungsmäßig hinter dem Wärmetauscher 13 liegt. Bei normaler Strömung liegt der Wärmetauscher 14 dann strömungsmäßig vor dem Wärmetauscher 13. Der Wärmetauscher 14 ist räumlich so angeordnet, daß eine thermische Wechselwirkung zwischen ihm und dem Fühler 12 nicht stattfindet.

Der Wärmetauscher 14 v< ird konstruktiv als Wärmetauscher mit der Raumluft so gestaltet, daß der ihn

Claims

tungen sind bekannt (vgL DE-AS 2012 547, DE-OS Patentansprüche: 27 09 013). Die individuelle Regelung von Raumtemperaturen

1. Vorrichtung zur zentralen Umschaltung zwi- mit Hilfe von Thermostat-Heizkörperventilen ist Stand sehen zwei Temperaturniveaus bei mit Thermostat- 5 der Technik. Ein noch nicht zufriedenstellend gelöstes ventilen versehenen Heizkörpern eines Zentralhei- Problem ist jedoch die Möglichkeit eiaer zentral steuerzungssystemi bei der die Umschaltung durch das baren Veränderung der Veatileinstellung (z. B. Nachtwärmeführende Medium erfolgt, dadurch ge- absenkung). Die oft verwendete Kombination, von Therkennzeichnet, daß die Strömungsrichtung des mostatventilen und zentraler Absenkung der V-orlaufwärmeführenden Mediums umgekehrt wird. 10 temperatur hat den Nachteil, daß hiermit die Regelfunk-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- tion der Einzelventüe außer Kraft gesetzt wird. Wünzeichnet, daß die Strömungsumkehr durch eine Um- sehenswert ist jedoch die Möglichkeit, jeden einzelnen kehr der Förderrichtung der Umwälzpumpe (1) er- Raum nach einem zentralen Steuersignal auf einem neuzeugt wird. en, vorher einstellbaren Temperaturniveau geregelt zu

3. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekenn- 15 beheizen.

zeicnnet, daß die Strömungsumkehr in Vorlauflei- Es gibt bereits Vorschläge zur Lösung dieser Aufga-

tung (3) und Rücklaufleitung (4) durch Betätigung be. Eine ganze Gruppe von Lösungen (DE-OS

einer Ventilkombination (7) geschieht und daß hier- 25 25 128,24 21 810 und 22 53 511) sieht vor, das Regel-

bei die Förderrichtung der Umwälzpumpe (1) and verhalten der Thermostatventile durch elektrische Be-

DurchströiRuagsrichtung des Heizkessels (2) erhal- 20 heizung (wie an Zentralthermostaten) zu verändern,

ten bleibt Hierzu sind auch technische Ausführungen auf dem

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Markt Ein entscheidender Nachteil bei diesen Lösundadurch gekennzeichnet, daß zwei handelsübliche gen ist, daß an jeden Heizkörper elektrische Leitungen Thermostatventile (10, 11) zusammen mit Ventilen, geführt werden müssen, die eine Installation im Neubau welche nach dem Rückschlägprinzip arbeiten (8, 9), 25 teuer machen und eine Nachrüstung in Altbauten aus so in Vor- und/oder Rücklaufleitung (3,4) der Heiz- Kostengründen praktisch ausschließen.

körper eingebaut sind, daß je nach Strömungsrich- Es sind auch Lösungsvorschläge bekannt (DE-AS

tung jeweils nur eines der beiden Thermostatventile 20 21547, DE-OS 27 09 013), die diesen Nachteil da-

durchströmt wird. durch umgehen wollen, daß zur Umschaltung der Ther-

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 30 mostatventile Druckstöße bzw. Druckänderungen im dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe des Füh- Wasser des Heizungssystems erzeugt werden sollen, mit lers (12) des Heizkörpertherroostatventiles (10) ein denen sich die entsprechend konstruierten Thermostatvom Heizmedium durchströmter Wärmetauscher ventile zwischen zwei stabilen Zuständen hin- und her-(13) angeordnet ist, der über ein Rückschlagventil (9) schalten lassen. Bei diesen Lösungsvorschlägen eran den Heizkreislauf angeschlossen ist. 35 scheint die Realisierbarkeit der nötigen Druckstöße

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bzw. Druckänderungen und der bistabilen, störungssidadurch gekennzeicnnet, daß in der Nähe des Füh- cheren Umschalteinrichtung problematisch und techlers (12) des Heizkörperthermostatventiles (10) ein nisch aufwendig. Eine Ausführung der Lösungsvorschlävom Heizmedium durchströmter Wärmetauscher ge ist nicht bekannt.

(13) angeordnet ist der so in Reihe mit einem zwei- 40 Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die

ten, den Fühler nicht beeinflussenden und entspre- zentrale Umschaltung zwischen 1 egelbaren Tempera-

chend dimensionierten Wärmetauscher (14) gescha!- turniveaus ohne die oben angeführte Abhängigkeit von

tet ist daß sich je nach Strömungsrichtung der be- elektrischen Leitungen oder von Impulsumschaltungen

einflussende Wärmetauscher entweder ungefähr auf zu ermöglichen.

Raumtemperatur oder ungefähr auf Heizmedium- 45 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im

temperatur befindet Patentanspruch 1 gekennzeichneten Maßnahmen ge-

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn- löst.

zeichnet, daß beide Wärmetauscher zu einem Bau- Damit kann die Erfindung sowohl zu einer Erhöhung

element integriert sind. des Heizkomforts als auch zur Einsparung von Heiz-

8. Vorrichtung nach Anspruch 5,6 oder 7, dadurch 50 energie (automatische Nachtabsenkung auf individuelle gekennzeichnet, daß der Grad der thermischen Be- Raumtemperaturen) wesentlich beitragen und demenieinflussung des Heizkörperthermostatventils (10) sprechend vermarktet werden.

durch den beeinflussenden Wärmetauscher (13) Erfindungsgemäß wird also als zentrales Wirk- und

durch thermostatische Temperaturregelung der Steuersignal die Strömungsrichtung des Heizmediums

Temperatur dieses Wärmetauschers und durch Ver- 55 im Heizkreislauf umgekehrt und dieses zentrale Signal

stellung eines geeigneten. Fühler (12) und Wärme- zur Veränderung der Regelcharakteristik am einzelnen

tauscher (13) gemeinsam umgebenden oder gegen- Heizkörper verwendet Vorteilhafte Ausbildungsfor-

einander abschirmenden (15) Gehäuses vorgewählt men der Erfindung sind in der. Unteransprüchen be-

werden können. schrieben.

60 Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der

p Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher

S beschrieben.

» Gemäß Bild 1 kann bei einem Kessel 2, dessen Bauart

ij. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur zentralen eine Strömungsumkehr zuläßt, eine Umwälzpumpe I

J Umschaltung zwischen zwei Temperaturniveaus bei mit 65 mit umkehrbarer Förderrichtung eingesetzt und von ci-

| Thermostatventilen versehenen Heizkörpern eines ner Programmeinheit 6 (z. B. Zeitschaltuhr) durch elck-

Zentralheizungssystems, bei der die Umschaltung durch trische Ansteuerung so umgeschaltet werden, daß im

'_;i das wärmeführende Medium erfolgt. Derartige Vorrich- Normalbetrieb die Strömung über die Vorlauflcitung 3