DE3807442A1

DE3807442A1 - Waermeuebergabestation

Info

Publication number: DE3807442A1
Application number: DE3807442A
Authority: DE
Inventors: Karsten Laing
Original assignee: LAING ENERGIETECHNIK GmbH
Current assignee: Laing Holding 71686 Remseck De GmbH
Priority date: 1988-03-08
Filing date: 1988-03-08
Publication date: 1989-09-28
Anticipated expiration: 2008-03-09
Also published as: JP2786653B2; DE3807442C2; KR970003162B1; KR890014984A; GB8904496D0; CN1040260A; HK67293A; JPH02259336A; GB2216997B; CN1019047B; GB2216997A

Description

Bekannt sind Pumpen-Wärmeträger-Einheiten zur Systemtrennung zwischen einem Zentralheizkessel-Kreislauf und einer Groß flächenheizung, z.B. Fußbodenheizung oder Wandstrahler. Diese Einheiten erfordern ein Ausdehnungsgefäß, welches oberhalb der Einheit installiert ist und mit der Außenluft in Berührung ist. Derartige Installationen lassen sich in der Regel nicht in Wohn räumen unterbringen. Ein weiterer Nachteil ist darin begründet, daß die Großflächenheizung keine Eisenteile enthalten darf, da diese durch den sich laufend im Wasser lösenden Luftsauerstoff rosten. Dies schließt die häufig erwünschte Reihenschaltung eines Flachheizstrahlers unter dem Fenster mit einer Fußbodenheizung aus. Zudem benötigen Großflächenheizelemente aufgrund der in ihnen vor herrschenden geringen Strömungsgeschwindigkeit häufig spezielle Maßnahmen zur Entlüftung, da im System anfallende Luft oder Aus gasungen nicht mit dem Fördermedium weggespült werden.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile:

Gemäß der Erfindung werden die drei Komponenten, Umwälzpumpe, Wärmeübertrager und Ausdehnungsgefäß, zu einer Einheit zusammen gefaßt. Die Umwälzpumpe bildet eine Einheit mit dem Ausdehnungs gefäß und dieses wiederum nimmt den Wärmeübertrager auf. Dabei ist der Luftraum des Ausdehnungsgefäßes über ein durch Druckunterschied betätigtes beidseitig durchlässiges Ventil mit der Außenluft ver bunden, so daß nur dann Luft austritt, wenn der Wasserspiegel steigt, und eintritt, wenn er fällt. Dadurch gelangen jeweils nur wenige Kubikzentimeter in das Innere des Ausdehnungsgefäßes. Eine weitere Maßnahme zur Reduzierung der Sauerstoffaufnahme auf einen nicht mehr schädlichen Wert besteht darin, daß das Ausdehnungs gefäß thermisch mit dem Wärmeübertrager kommuniziert. Dadurch nimmt der Wasservorrat des Ausdehnungsgefäßes die Temperatur des Kreislaufes an. Hierdurch verringert sich die Aufnahmefähigkeit des Wassers für Sauerstoff, da diese mit zunehmender Temperatur abnimmt. Desweiteren sind Einrichtungen vorgesehen, durch die die Entlüftung von Großflächen-Heizanlagen beim erstmaligen Befüllen sichergestellt wird.

Zur besseren Entlüftung während des Betriebes ist die Austritts stelle des von der Großflächenheizung in den Behälter zurück strömenden Wassers soweit wie möglich von dem Ansaugbereich der Umwälzpumpe entfernt angeordnet, so daß aus dieser Austrittsstelle mit austretende Luft sich in dem Gefäß, in welchem eine relativ geringe Strömungsgeschwindigkeit vorherrscht, separieren kann und dann luft- bzw. gasfreies Wasser von der Pumpe angesaugt wird.

Die Erfindung soll anhand von Figuren beschrieben werden:

Fig. 1 zeigt eine Wärmeübergabestation mit Rückschlagventil

Fig. 2 zeigt eine Ausbildung, die zusätzlich eine Widerstands heizung enthält.

Fig. 3 zeigt eine Einheit mit zwei getrennten Kreisläufen.

Fig. 4 zeigt eine Anordnung mit Rohrbündel

Fig. 5 zeigt das Überdruckventil

In Fig. 1 ist am Boden 1 des Ausdehnungsbehälters 2 die Zirku lationspumpe 3 für den Sekundärkreislauf montiert. Diese saugt erwärmtes Wasser aus dem Mantel 4, in dem sich ein Rohrwendel 5 befindet, welches vom Wärmeträger des Heizkessels im Gegenstrom zum Sekundärkreislauf durchströmt wird. Im Deckel befindet sich ein Gummiventilkörper 6, der nur dann Luft durchtreten läßt, wenn ein Druckunterschied zwischen dem Luftraum 7 und der Außenluft besteht. Der Druckseite 8 der Pumpe 3 ist ein Rückschlagventil 9 nachgeschaltet, welches sich zwischen der Druckseite 8 und den Absperrventilen 10 a und 10 b, die mit der Vorlaufleitung der Groß flächenheizung verbunden sind, befindet. Ein weiteres Absperr ventil 11 dient lediglich der Befüllung der Anlage. Die Rücklauf leitungen sind über Dosierventile 12 a, 12 b mit dem Inneren des Ausdehnungsgefäßes verbunden. Diese Dosierventile erlauben Parallelschaltung mit einstellbaren Mengenverhältnissen. Das Rück schlagventil 9 schließt nur während des Füllvorganges, damit der gesamte Wasserstrom in die Großflächenheizung strömt und schließlich auch das Ausdehnungsgefäß 2 gefüllt wird. Danach wird das Absperr ventil 11 geschlossen. Mit Inbetriebnahme der Pumpe 3 öffnet sich das Rückschlagventil 9 und die Großflächenheizung wird durchströmt. Durch die Anordnung der Rücklaufventile in bezug auf den Eintritts querschnitt 4 a des Mantelrohres 4 wird eine Separation der aus den Dosierventilen 12 a und 12 b zurückströmenden Ausgasung aus dem Wasser oder von Luftresten durch die in dem Ausdehnungsgefäß niedrige Strömungsgeschwindigkeit erreicht. Das Gas bzw. die Luft steigt zur Oberfläche während luft- bzw. gasfreies Wasser über den Quer schnitt 4 a angesaugt wird. Damit wird eine für Großflächenheizungen wichtige Entlüftungsmöglichkeit geschaffen.

Fig. 2 zeigt eine ähnliche Anordnung, die einen extrem geringen Einbauquerschnitt erfordert. Die Pumpe 23 ist an der Seitenwand des Ausdehnungsgefäßes 22 angeordnet, alle Anschlüsse sind auf die gegenüberliegende Seitenwand 24 verlegt. Ein Heizstab 29 dient während der Übergangszeit der Raumerwärmung.

Fig. 3 zeigt eine modifizierte Anordnung mit zwei unabhängig voneinander einschaltbaren Pumpen 33 a und 33 b. Dadurch lassen sich zwei Raumbereiche unabhängig voneinander beheizen.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Wärmeübertrager als Rohrbündel 40 ausgebildet ist. Der Sammelraum 40 a ist mit dem Vorlauf des Heizkesselkreises verbunden, der Sammelraum 40 b mit dem Rücklauf. Im Gegenstrom tritt der Rücklauf des Sekundärkreis laufes für die Großflächenheizung durch den Stutzen 41 ein, umströmt dann die Rohre des Rohrbündels 40 und tritt danach über die Ansaugöffnung 44 der Pumpe 43 in die Pumpe. Auf den Druck stutzen 45 folgt ein Rückschlagventil 49, von dort aus gelangt das zirkulierende Wasser des Sekundärkreislaufes über den Stutzen 48 in den Vorlauf der Großflächenheizung. Die Befüllung erfolgt über den Stutzen 46, der Luftaustritt erfolgt über den Gummiventil körper 54 im Deckelbereich des Ausdehnungsgefäßes 42.

Fig. 5 zeigt den Gummiventilkörper in Ansicht und Schnitt. Die Rille 50 im Wulst 51 wird in eine Bohrung eingesetzt. Der Membran bereich 52 ist mit einer scharfen Lanze längs der Schnittlinie 53 geschlitzt. Die Rückstellkräfte der beiden so entstandenen halb kreisförmigen Bereiche werden erst dann überwunden, wenn der Differenzdruck zwischen Sekundärkreis und Außenluft einen vorge gebenen Wert überschreitet. Betriebsmäßig ist deshalb die Verbindung zwischen dem Inneren des Ausdehnungsbehälters und der Außenluft unterbrochen.

Claims

1. Wärmeübergabestation für Großflächen-Heizinstallationen mit Zirkulationspumpe, Wärmeübertrager und Ausdehnungsbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß die Zirkulationspumpe (3, 23, 33, 43) mit dem Ausdehnungsbehälter (2, 42) eine Einheit bildet, daß der Luftraum (7, 47) des Ausdehnungsbehälters über ein differenz druckbetätigtes Ventil (6, 46) mit der Außenluft kommuniziert und daß der Wärmeübertrager (5, 40) mit dem Wasserinhalt des Aus dehnungsbehälters (2, 42) thermisch kommuniziert.

2. Wärmeübergabestation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (6) innerhalb des Ausdehnungsgefäßes (2) angeordnet ist.

3. Wärmeübergabestation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (40) zylindrisch ausgebildet ist, und daß der Ausdehnungsbehälter (42) oberhalb des Wärmeübertragers (40) und die Pumpe (43) unterhalb des Ausdehnungsbehälters angeordnet ist.

4. Wärmeübergabestation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Pumpe (3, 43) und dem Vorlauf der Großflächenheizung ein Rückschlagventil (9, 49) und ein Befüllstutzen (11, 46) angeordnet ist.

5 . Wärmeübergabestation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierventile (12 a, 12 b) in bezug auf den Eintrittsquerschnitt (4 a) so angeordnet sind, daß aus den Ventilen (12 a, 12 b) tretendes Gas den Eintrittsquerschnitt (4 a) nicht erreicht.

6. Wärmeübergabestation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Luftraum (7, 47) des Ausdehnungsgefäßes (2, 42) ein durch Druckdifferenz sich öffnendes, nach beiden Richtungen durch lassendes Ventil (6, 46) angeordnet ist.

7. Wärmeübergabestation nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil aus einer gespaltenen Membran (52), die von einem Wulst (51) umgeben ist, besteht.