DE4135509A1 - Verfahren zur foerdermengenregelung in einem mit umwaelzpumpe versehenen umwaelzkreis - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fördermengenre­ gelung in einem mit Umwälzpumpe versehenen Umwälzkreis und bezieht sich ferner auf den Umwälzkreis selbst.

Nachfolgend wird auf Umwälzkreise Bezug genommen, wie sie in Heizungsanlagen üblich sind und für die das Verfahren insbesondere bestimmt ist. Solche Umwälz- bzw. Heizungs­ kreise, bestehend aus einem Leitungskreis mit Umwälz­ pumpe, die mit einer Regel- und Steuereinrichtung ver­ knüpft ist und die ihrerseits mit einem Bedarfssensor in Verbindung steht, sind hinlänglich bekannt und in bekann­ ter Weise mit dem Heizkesselkreis verbunden.

Insbesondere für Heizungsanlagen mit thermostatisch schließenden Ventilen auch bei größerer Leistung ist es üblich, in einer Bypassleitung zwischen den Vor- und Rücklaufleitungen des Heizungskreises Überströmventile anzuordnen, die sich entsprechend öffnen, wenn sich die Thermostatventile an den Heizkörpern mehr oder weniger schließen. Die Umwälzpumpe eines Heizungskreises läuft dabei und bei Bedarfsabruf permanent mit konstanter Dreh­ zahl (ca. 2800 U/min) und verbraucht dabei entsprechend Energie.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Fördermengenregelung in einem mit Umwälzpumpe verse­ henen Umwälzkreis zu schaffen, mit dem primär der Strom­ verbrauch für den Betrieb der Umwälzpumpe wesentlich re­ duziert werden kann, verbunden mit der Maßgabe, dabei aufwendige und störanfällige Überströmventile entbehrlich zu machen.

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Umwälzpumpe sensorgesteuert bei Vorliegen der ein­ stellbaren Grenzwerte eines minimalen Fördermengenberei­ ches periodisch zeitgesteuert eingeschaltet und wieder ausgeschaltet wird, dabei aber dann im Bereitschaftszu­ stand gehalten und in den normalen Betriebszustand hoch­ gefahren wird, wenn bedarfsangepaßt eine Umwälzförder­ menge angefordert wird.

Der zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Umwälz­ kreis, bestehend aus einem Leitungskreis mit Umwälzpumpe, die mit einer Regel- und Steuereinrichtung verknüpft ist und die ihrerseits mit einem Bedarfssensor in Verbindung steht, bedarf dazu einer Ausbildung nur dahingehend, daß druckseitig in oder hinter der drehzahlregelbaren Umwälz­ pumpe ein Sensor angeordnet und dieser mit der Regel- und Steuereinrichtung verknüpft ist, die ihrerseits über ein periodisches Zeitschaltglied mit der Umwälzpumpe verbun­ den ist.

Vorzugsweise wird für diesen zusätzlichen Sensor ein Drucksensor verwendet, der auch vorzugsweise integriertes Bauteil der drehzahlregelbaren Umwälzpumpe selbst ist.

Die drehzahlgeregelte Umwälzpumpe schaltet sich über die im Inneren der Pumpe abfragbare min. Drehzahl automatisch bei definierter Kleinstwassermenge gänzlich ab. Über das einstellbare Zeitglied wird die Pumpe mit einer über der min. liegenden Drehzahl zeitweise in Betrieb genommen. Liegt im Rohrsystem dann noch der zum Abschalten geführte Zustand (min. Fördervolumen) vor, läuft die Pumpe nicht in den Normalbetrieb, sondern geht wieder im Betriebsbe­ reitschaft. Wird bei einer solchen Abfrage ein größeres Volumen gefordert, so läuft die Pumpe dann mit dem erfor­ derlichen Förderstrom.

Abgesehen von der damit verbundenen Stromeinsparung (beim periodischen Pendeln im minimalen Fördermengenbereich mit geringer Drehzahl ist natürlich die Stromaufnahme gegen­ über einem Permanentlauf wesentlich reduziert), ist bei dieser erfindungsgemäßen Verfahrensweise und Umwälz­ kreisausbildung die Einbindung von aufwendigen hydrauli­ schen und auch störanfälligen Überströmventilen entbehr­ lich und damit auch der Installationsaufwand für die Ein­ bindung einer Bypassleitung mit Überstromventil in die jeweiligen Umwälzkreise.

Das erfindungsgemäße Verfahren und der Umwälzkreis zu seiner Durchführung werden nachfolgend anhand der zeich­ nerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher er­ läutert.

Es zeigt schematisch

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Umwälzkreis in Form einer Heizungsanlage aus dem Heizkesselkreis und dem Heizungskreis,

Fig. 2 die bevorzugte Ausführungsform der Umwälzpumpe und

Fig. 3 zum Vergleich die bisher übliche Ausführungsform von Heizungsanlagen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht der Umwälzkreis zur Durchführung des Verfahrens aus einem Leitungskreis 1 mit Umwälzpumpe 2, die mit einer Regel- und Steuereinrichtung 3 verknüpft ist und die ihrerseits mit einem Bedarfssen­ sor 4 in Verbindung steht. Bei dieser Bedarfssensor 4 handelt es sich, wie üblich, um Innen- und/oder Außenther­ mostate.

Bei nunmehr entbehrlich gewordener Bypassleitung 7 mit hydraulischem Überströmventil 8 (siehe Fig. 3) ist nun für den Leitungskreis 1, der mit dem Heizkesselkreis 1′ in bekannter Weise verbunden ist, wesentlich, daß druck­ seitig an oder hinter der Umwälzpumpe 2 ein Sensor 5 an­ geordnet und dieser mit der Regel- und Steuereinrichtung 3 verknüpft ist, die ihrerseits über ein periodisches Zeitschaltglied 6 mit der Umwälzpumpe 2 verbunden ist.

Bei dieser Ausbildung wird die vom Sensor 5 steuerbare und drehzahlregelbar ausgebildete Umwälzpumpe 2 bei Vor­ liegen der über die Drehzahl einstellbaren Grenzwerte ei­ nes minimalen Fördermengenbereiches periodisch vom Zeit­ schaltglied 6 gesteuert ein- und wieder ausgeschaltet, dabei aber dann im Einschaltzustand gehalten und in den normalen Betriebszustand hochgefahren, wenn bedarfsange­ paßt eine größere Umwälzfördermenge vom Bedarfssensor 4 angefordert wird.

Der Sensor 5 testet also gewissermaßen von Zeit zu Zeit selbst die Verhältnisse im Leitungsbereich 1 und schaltet die Umwälzpumpe 2 immer wieder ab, solange er die Ver­ hältnisse (min. Fördervolumen) wieder vorfindet, die zum Abschalten der Umwälzpumpe 2 geführt haben. Erst wenn dieses Pendeln mit einer vom Bedarfssensor 4 kommenden Bedarfsinformation überlagert wird, bleibt die Umwälz­ pumpe 2 eingeschaltet und läuft mit ihrer normalen För­ derdrehzahl weiter, und zwar bis zum Ende der Bedarfsan­ forderung und schaltet dann bei Erreichen ihrer Minimal­ drehzahl und damit verbundener definierter Kleinstumwälz­ menge gänzlich ab. Die "Testeinschaltungen" vorgegeben und einstellbar am Zeitschaltglied 6, erfolgen natürlich nicht permanent, sondern in entsprechend bemessenen Zeit­ abständen. Um einen zusätzlichen Installationsaufwand für den Sensor 5 im Leitungskreis 1 zu vermeiden, ist dieser Sensor 5, wie in Fig. 2 stark schematisiert angedeutet, in die Umwälzpumpe 2 integriert.

Die Verknüpfung des Sensors 5 mit der ganzen Heizungsre­ gelung 3 ist ebenfalls nur stark schematisiert in Fig. 1 angedeutet und bedarf insoweit auch keiner ins Einzelne gehenden Erläuterung, da dafür notwendige Schaltungsprin­ zipien, Anordnungen und Schaltungselemente hinlänglich be­ kannt sind.

Claims (5)

1. Verfahren zur Fördermengenregelung in einem mit Umwälz­ pumpe versehenen Umwälzkreis dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzpumpe sensorgesteuert bei Vorliegen der ein­ stellbaren Grenzwerte eines minimalen Fördermengenberei­ ches periodisch zeitgesteuert eingeschaltet und wieder ausgeschaltet wird, dabei aber dann im Bereitschaftszu­ stand gehalten und erst dann in den normalen Betriebszu­ stand hochgefahren wird, wenn bedarfsangepaßt eine Umwälz­ fördermenge angefordert wird.

2. Umwälzkreis zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Leitungskreis (1) mit Umwälzpumpe (2), die mit einer Regel- und Steuereinrichtung (3) ver­ knüpft ist und die ihrerseits mit einem Bedarfssensor (4) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß druckseitig in oder hinter der drehzahlregelbaren Um­ wälzpumpe (2) ein Sensor (5) angeordnet und dieser mit der Regel- und Steuereinrichtung (3) verknüpft ist, die ihrer­ seits über ein periodisches Zeitschaltglied (6) mit der Umwälzpumpe (2) versehen ist.

3. Umwälzkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (5) ein Druck- oder Druckdifferenzsensor ist.

4. Umwälzkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (5) ein Temperatursensor ist.

5. Verwendung des Leitungskreises (1) nach einem der Ansprü­ che 2 bis 4 als mit einem Heizkesselkreis (1′) verknüpfter Heizungskreis.