DE3705565A1

DE3705565A1 - Verfahren zur ueberwachung des rohrsystems einer warmwasser-heizungsanlage

Info

Publication number: DE3705565A1
Application number: DE19873705565
Authority: DE
Inventors: Ewald Hennel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-02-21
Filing date: 1987-02-21
Publication date: 1988-09-01

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Über wachung des Rohrsystems einer Warmwasser-Heizungsanlage welche eine das von einem Heizkessel kommende Wasser um wälzende Pumpe, ein zwischen Heizkessel und Pumpe ange ordnetes, von einem Elektromotor betätigbares Ventil und eine Vielzahl von an das Rohrsystem angeschlossenen Ver brauchern aufweist, bei welchem im Rohrsystem mindestens ein Meßinstrument angeordnet wird, das bei einem Leck im Rohrsystem anspricht und durch dessen Signal die Zufuhr des Wassers an das Rohrsystem unterbrochen wird.

Je nach Größe bzw. Leistung der eingesetzten Pumpe wird das Wasser mit mehr oder weniger großem Druck in das Rohrsystem einer Heizungsanlage hineingedrückt. Bei einem Rohrbruch kann daher in kurzer Zeit viel Wasser aus einem Leck aus treten und erheblichen Schaden anrichten. Die Wasserzufuhr muß daher bei einem Bruch bzw. Leck im Rohrsystem so schnell wie möglich unterbrochen werden.

Ein Verfahren, mit dem die Wasserzufuhr für eine Heizungsan lage unterbrochen werden kann, ist bekannt. Dieses Verfahren arbeitet mit Druckmessung. Es werden dabei beispielsweise im Vorlaufrohr und im Rücklaufrohr der Heizungsanlage je ein Meßinstrument angeordnet, die den Druck des durch das je weilige Rohr strömenden Wassers messen. Wenn das bei einem Rohrbruch entstandene Leck groß genug ist, sprechen die Meß instrumente schnell an. Bei kleineren Lecks ist der Druckab fall in den Rohren oft so gering, daß die Meßinstrumente erst nach relativ langer Zeit ansprechen, in der schon viel Wasser ausgeströmt ist. Das bekannte Verfahren arbeitet also nicht in allen Fällen befriedigend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzu geben, mit der die Wasserzufuhr für das Rohrsystem einer Warm wasser-Heizungsanlage auch bei kleineren Leckagen schnell unterbrochen wird.

Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren der eingangs geschil derten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst

- daß sowohl im Vorlaufrohr zwischen der Pumpe und den Ver brauchern als auch im Rücklaufrohr des Rohrsystems ein die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers erfassendes und in eine elektrische Ausgangsgröße umsetzendes Meßgerät ange ordnet wird,
- daß die Ausgangsgrößen der beiden Meßgeräte einem Regler, an den die Pumpe und das Ventil angeschlossen sind, zuge führt und in demselben verglichen werden und
- daß bei einer vorgebbaren Mindestabweichung der beiden Aus gangsgrößen voneinander die Pumpe abgeschaltet und das Ventil in Schließposition gebracht werden.

Mit diesem Verfahren wird die Strömungsgeschwindigkeit im Rohrsystem der Heizungsanlage an zwei markanten Stellen ge messen und ausgewertet. Im Falle eines Lecks im Rohrsystem steigt die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers im Vorlauf rohr bei gleichzeitigem Abfall im Rücklaufrohr auch dann auf einen schnell erfaßbaren Wert an, wenn es sich um ein relativ kleines Leck handelt. Er ergibt sich daher sofort eine Differenz in den elektrischen Ausgangsgrößen der beiden Meß geräte, die vom Regler erfaßt wird und zur Unterbrechung der Wasserzufuhr an das Rohrsystem führt. Das Verfahren arbeitet also bei einfachem Aufbau sicher und schnell. Es ist für alle Arten von Warmwasser-Heizungsanlagen einsetzbar.

Das Verfahren nach der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen in Ausführungsbeispielen erläutert.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen als Blockschaltbilder drei unter schiedliche Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung.

An einen Heizkessel 1 ist das Rohrsystem einer Warmwasser- Heizungsanlage angeschlossen, an das eine größere Anzahl von in einem Gebäude befindlichen Verbrauchern angeschlossen ist, von denen der Einfachheit halber nur ein Verbraucher 2 ein gezeichnet ist. "Verbraucher" sind beispielsweise Heizkörper (Radiatoren), Flächenheizungen, Wärmetauscher oder Klimaan lagen. Das Wasser wird mittels einer Pumpe 3 durch das Rohr system und die Verbraucher 2 gepumpt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist zwischen Heiz kessel 1 und Pumpe 3 ein Ventil 4 angebracht das als Regel ventil ausgebildet ist und von einem Elektromotor 5 betätigt wird. Im Rücklaufrohr der Heizungsanlage ist außerdem ein Rückschlagelement 6 angeordnet, das beispielsweise als Rück schlagklappe ausgebildet ist.

Zwischen der Pumpe 3 und den Verbrauchern 2 ist im Vorlauf rohr des Rohrsystems ein Meßgerät 7 angeordnet, das die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers im Vorlaufrohr erfaßt und den ermittelten Meßwert in eine elektrische Ausgangs größe umsetzt. Ein zweites, die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers erfassendes Meßgerät 8, das ebenfalls eine elek trische Ausgangsgröße liefert, ist im Rücklaufrohr des Rohr systems angeordnet.

Meßgeräte, die die Strömungsgeschwindigkeit von Wasser in einem Rohr erfassen und in eine elektrische Ausgangsgröße umsetzen sind bekannt. Sie liefert beispielsweise eine Gleichspannung bis zu 10 V. Die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers im Rohrsystem entspricht einer bestimmten Wasser menge, auf die die Meßgeräte 7 und 8 eingestellt werden können. Wenn die Wassermenge und damit auch die Strömungsgeschwindig keit des Wassers sich um 10% ändert, dann ändert sich auch die von den Meßgeräten 7 und 8 gelieferte Gleichspannung bei spielsweise um 10%, also um 1 V.

Die Meßgeräte 7 und 8 sind mit einem Regler 9 verbunden, in dem die von den Meßgeräten 7 und 8 gelieferten elektrischen Ausgangsgrößen - hier also Gleichspannungswerte - mitein ander verglichen werden. Die Pumpe 3 und der Elektromotor 5 sind ebenfalls an den Regler 9 angeschlossen.

Das Verfahren nach der Erfindung arbeitet beispielsweise wie folgt:

Solange das Rohrsystem und die Verbraucher 2 der Heizungsan lage intakt sind, ist die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers im Vorlaufrohr und im Rücklaufrohr etwa gleich. Die Ausgangsgrößen der beiden Meßgeräte 7 und 8 sind dann eben falls gleich. Der Regler 9 stellt keine oder eine nur geringe Differenz zwischen denselben fest.

Bei einem Rohrbruch im Rohrsystem erhöht sich die Strömungs geschwindigkeit des Wassers im Vorlaufrohr, so daß das Meß gerät 7 einen erhöhten Spannungswert liefert. In gleichem Maße vermindert sich die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers im Rücklaufrohr, so daß das Meßgerät 8 einen niedrigeren Spannungswert liefert. Der Regler 9 stellt dann eine Differenz zwischen den von den Meßgeräten 7 und 8 gelieferten Ausgangs größen fest. Er gibt ein Signal ab, durch welches die Pumpe 3 abgeschaltet und das Ventil 4 in Schließposition gebracht werden. Die Zufuhr von Wasser zum Rohrsystem ist unterbrochen. Das Rückschlagelement 6 verhindert ein Rückströmen des Wassers.

Der Regler 9 kann beispielsweise so eingestellt werden, daß er erst bei einer Abweichung der Ausgangsgrößen der beiden Meßgeräte 7 und 8 von 10%, also 1 V, ein Signal abgibt. Damit führen natürliche Schwankungen der Strömungsgeschwin digkeit nicht sofort zu einer Unterbrechung der Wasserzufuhr. Die untere Grenze für das Ansprechen des Reglers 9 kann aber auch mit einem von 10% abweichenden Wert vorgegeben werden.

Die gleiche Funktionsweise des Verfahrens nach der Erfindung ist bei einer Heizungsanlage nach Fig. 2 gegeben, welche als Ventil 4 ein Mischventil aufweist. Wichtig ist hier, daß das Meßgerät 8 zwischen den Verbrauchern 2 und der Beimischlei tung 10 angeordnet wird, damit dasselbe auch bei geschlossenem Mischventil wirksam bleibt.

Auch bei einer durch Fernwärme versorgten Heizungsanlage nach Fig. 3 ist das Verfahren nach der Erfindung anwendbar. Das hier im Rücklaufrohr befindliche Sicherheitsventil 11 wird ebenfalls an den Regler 9 angeschlossen und im Bedarfs fall (Rohrbruch) in Schließposition gebracht. Ein Rückschlag element ist bei dieser Heizungsanlage nicht erforderlich. Das Ventil 4 als Regelventil oder Mischventil muß hier zu sätzlich in das Vorlaufrohr eingebaut werden, damit die Wasserzufuhr unterbrochen werden kann.

Claims

1. Verfahren zur Überwachung des Rohrsystems einer Warm wasser-Heizungsanlage welche eine das von einem Heiz kessel kommende Wasser umwälzende Pumpe, ein zwischen Heizkessel und Pumpe angeordnetes von einem Elektro motor betätigbares Ventil und eine Vielzahl von an das Rohrsystem angeschlossenen Verbrauchern aufweist bei welchem im Rohrsystem mindestens ein Meßinstrument ange ordnet wird das bei einem Leck im Rohrsystem anspricht und durch dessen Signal die Zufuhr des Wassers an das Rohrsystem unterbrochen wird dadurch gekennzeichnet

- daß sowohl im Vorlaufrohr zwischen der Pumpe (3) und den Verbrauchern (2) als auch im Rücklaufrohr des Rohr systems ein die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers erfassendes und in eine elektrische Ausgangsgröße um setzendes Meßgerät (7, 8) angeordnet wird
- daß die Ausgangsgrößen der beiden Meßgeräte (7, 8) einem Regler (9) an den die Pumpe (3) und das Ventil (4) an geschlossen sind zugeführt und in demselben verglichen werden und
- daß bei einer vorgebbaren Mindestabweichung der beiden Ausgangsgrößen voneinander die Pumpe (3) abgeschaltet und das Ventil (4) in Schließposition gebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet daß das im Rücklaufrohr befindliche Meßgerät (8) bei einer Heizungsanlage mit Mischventil zwischen den Verbrauchern (2) und der Beimischleitung (10) angeordnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer durch Fernwärme versorgten Heizungsanlage das im Rücklaufrohr des Rohrsystems befindliche Sicher heitsventil (11) ebenfalls an den Regler (9) ange schlossen wird.