DE4308054C2

DE4308054C2 - Entgasungseinrichtung

Info

Publication number: DE4308054C2
Application number: DE4308054A
Authority: DE
Inventors: Anton Eder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-03-25
Filing date: 1993-03-13
Publication date: 2002-06-13
Anticipated expiration: 2013-03-14
Also published as: HUT66242A; SI9300147A; ITTO930184A0; HU9300852D0; AT400191B; ATA60492A; ITTO930184A1; DE4308054A1; CH687348A5; HU211815B; IT1261279B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Entgasungseinrichtung für das Heizwasser eines Heizwasserkreislaufes mit einem parallel zur Vor- bzw. Rücklaufleitung des Heizwasser kreislaufes geschalteten Entspannungsbehälter mit einer in seinem oberen Bereich ange schlossenen, mit einem Ventil bestückten Entlüftungsleitung, wobei in den den Entspan nungsbehälter mit dem Heizwasserkreislauf verbindenden Leitungen ebenfalls Ventile vorgesehen sind und die genannten Ventile vorzugsweise programmgesteuert betätigbar sind und die Einrichtung mindestens eine Pumpe und ein Rückschlagventil aufweist.

Entgasungseinrichtungen dieser Art sind bekannt. Sie werden bei Heizungsanlagen mit ei nem Expansionsvolumen von 1500 Liter und darüberhinaus eingesetzt. Bei dieser vorbe kannten Einrichtung ist in der Leitung, die den Entgasungsbehälter mit einem Volumen von ca. 100 Liter oder mehr mit dem Heizwasserkreislauf verbindet und über welche das entgaste Wasser in den Heizwasserkreislauf zurückgeführt wird, eine Kreiselpumpe ange ordnet und ein Rückschlagventil, sowie ein schaltbares Ventil. Während des programmge steuerten Ablaufes wird, bevor in der Entlüftungsleitung das Ventil geöffnet wird, bei ge öffnetem Ventil in der die Pumpe aufweisenden Rückführleitung mit dieser Pumpe im Entspannungsbehälter ein geringer Unterdruck erzeugt, durch welchen verhindert wird, daß nach dem Öffnen des Ventils in der Entlüftungsleitung über diese ein Teil des Hei zungswassers entweichen kann. Die hier vorgesehene Kreiselpumpe hat nicht nur einen hohen Anschlußwert, sie ist auch wegen ihres Aufbaues ein sehr teures Bauelement. Bei Heizungsanlagen der erwähnten Größenordnung ist es berechtigt, ein derart aufwendiges Bauelement, wie hier erforderlich, einzusetzen. Bei kleinen Heizungsanlagen, wie sie bei spielsweise in Einfamilienhäusern u. dgl. vorhanden sind, ist ein Aufwand in diesem Um fang nicht tragbar, obgleich natürlich auch bei diesen Anlagen ebenso jene Probleme an stehen, welchen durch die Entgasung des Heizungswassers begegnet werden soll.

Aus der GB 2209 594 A ist ein Heizkreislauf bekannt mit einem Kessel, einer Umlauf pumpe und Radiatoren, an welchem eine Druckausgleichsleitung angeschlossen ist. Das Heizmedium, insbesondere das Heizwasser verändert in Abhängigkeit der Temperatur sein Volumen nicht unerheblich. Darüber hinaus sind Flüssigkeiten inkompressibel. Mit der hier beschriebenen Einrichtung soll der Druck des Heizmediums im eigentlichen Heizkreislauf stets auf dem selben Maß gehalten werden, unabhängig von der jeweiligen Temperatur des Heizmediums. Dazu ist ein Ausdehnungsgefäß mit einem Gas polster an der Druckausgleichsleitung angeschlossen, welche zwischen dem Ausdehnungs gefäß und dem eigentlichen Heizkreislauf zwei parallele Leitungszweige aufweist, wobei im einen Leitungszweig eine Pumpe vorgesehen ist, die von einem Druckfühler im Heiz kreislauf gesteuert wird, und eine Rückschlagklappe, im anderen Leitungszweig liegt ein Druckregelventil. Für die Entgasung des Heizmediums sind hier keine Maßnahmen vorge sehen. Es ist zwar an der erwähnten Druckausgleichsleitung endseitig noch ein offener Be hälter als Vorratsbehälter über ein nicht näher bezeichnetes Leitungsorgan angeschlossen, aber damit kann das Heizmedium nicht entgast werden.

Die Einrichtung nach der US 5 007 583 dient dem selben Zweck wie die vorstehend erörterte Einrichtung nach der genannten GB 2 209 594 A, wenngleich in einer anderen Schaltungsanordnung. Das Ausdehnungsgefäß ist hier über einen siphonartigen Verschluß mit der Atmosphäre verbunden. Erfahrungsgemäß verdunstet das in diesen siphonartigen Verschlüssen befindliche Wasser sehr rasch, so daß das Ausdehnungsgefäß mit der Atmo sphäre direkt in Verbindung steht. Das aus dem eigentlichen Heizkreislauf in das Ausdeh nungsgefäß gelangende Wasser wird zwar im ersten Augenblick entspannt, da es hier ja einem erheblich geringeren Druck ausgesetzt ist als im geschlossenen Kreislauf, in Folge der direkten Verbindung mit der Atmosphäre nimmt das hier befindliche Heizmedium aber sehr rasch wieder Sauerstoff aus der Luft auf. Aus diesem Grund rostet auch sehr rasch die Wandung des Ausgleichsbehälters in jenem Bereich, in dem der Wasserspiegel schwankt, so daß solche Ausdehnungsgefäße mit einem rostsicheren Innenmantel versehen werden müssen, beispielsweise aus Email. Diese vorbekannte Einrichtung eignet sich ohne Zweifel zur Konstanthaltung des Druckes im eigentlichen Heizkreislauf, als Entgasungseinrichtung für das Heizmedium ist sie allerdings aus den erwähnten Gründen unzureichend.

Von diesem Stand der Technik geht die Erfindung aus, die darauf abzielt, eine Ent gasungseinrichtung der eingangs genannten Art weiterzuentwickeln, so daß sie mit gerin gerem Aufwand hergestellt und betrieben werden kann, ohne sie dadurch in ihrer Funkti onstüchtigkeit zu beeinträchtigen, damit sie aufgrund des daraus resultierenden geringeren Investitionsaufwandes auch bei kleineren Heizanlagen eingesetzt werden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei der eingangs genannten Entgasungseinrichtung dadurch, daß die im oberen Bereich des Entspannungs behälters angeschlossene Entlüftungsleitung in einen Leckagebehälter führt, der über eine weitere Leitung mit dem Heizwasserkreislauf verbunden ist und in dieser Leitung die Pumpe und das Rückschlagventil angeordnet sind und die Pumpe über das Füllstandsniveau im Leckagebehälter gesteuert ist.

Um die Erfindung zu veranschaulichen, wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeich nung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltschema;

Fig. 2 ein zum Teil aufgerissenes Detail.

In einer Heizungsanlage, bestehend aus mindestens einem Heizkessel und mindestens ei nem Heizwasserkreislauf mit Vorlauf- und Rücklaufleitung, einem oder mehreren Ver brauchern und einem Druckausgleichgefäß, die hier jedoch nicht dargestellt sind, ist eine Entgasungseinrichtung vorgesehen, wie sie Fig. 1 schematisch veranschaulicht. Ein Rohrstück 1 mit Anschlußverschraubungen 2 liegt in der Vorlauf- bzw. Rücklaufleitung 3 des Heizwasserkreislaufes, der zum nicht dargestellten Heizkessel führt. An diesem Rohr stück 1, das in Richtung des Pfeiles 4 vom Heizwasser durchströmt wird, sind über Ma gnetventile 5 und 6 zwei Leitungen 7 und 8 angeschlossen, die zum Entspannungsbehälter 10 führen.

Die Fig. 2 veranschaulicht im Detail den Anschluß der genannten Leitungen 7 und 8. Es ist aus dieser Darstellung erkennbar, daß die Mündungsabschnitte dieser Leitungen in das Rohrstück 1 hineingeführt sind und daß die Mündungsöffnung 11 der Zuleitung 7 des Ent spannungsbehälters 10 gegen die Durchströmrichtung des Rohrstückes 1 und die Mün dungsöffnung 12 der Rückführleitung 8 in die Durchströmrichtung gerichtet sind. Zweck mäßigerweise ist dieses Rohrstück in seinem mittleren Bereich, also zwischen diesen bei den Leitungen 7 und 8 etwas zusammengedrückt, so daß hier sein Querschnitt gegenüber den anderen Abschnitten der Rohrleitung etwas verjüngt ist.

Im oberen Bereich des Entspannungsbehälters 10 ist eine Entlüftungsleitung 13 mit einem Magnetventil 14 angeschlossen. Diese Entlüftungsleitung 13 mündet in einen mit der At mosphäre verbundenen und oberhalb des Entspannungsbehälters 10 liegenden Leckagebe hälter 15 mit einer Überlaufleitung 16. Eine im Bodenbereich des Leckagebehälters 15 an geschlossene Leitung 17 mit einer Kolbenpumpe 18 und einem Rückschlagventil 19 führt zum Heizwasserkreislauf zurück und mündet in das Rohrstück 1 zwischen den beiden An schlußverschraubungen 2. Der Leckagebehälter 15 ist zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß sein Durchmesser kleiner ist als seine Höhe, so daß die von ihm evtl. aufgenommene Leckageflüssigkeit nur mit einer kleinen Fläche mit der Atmosphäre in Berührung kommt. Umfangreiche praktische Versuche zeigen nämlich, daß sich nur in Extremfällen hier überhaupt in diesem Leckagebehälter 15 Wasser ansammelt, so daß dieser Leckagebehälter 15 kaum benetzt wird, und die Pumpe 18 somit kaum in Funktion tritt. Der Leckagebehäl ter 15 ist über die Überlaufleitung 16 mit der Atmosphäre verbunden. In der Zeichnung, die die Erfindung veranschaulicht, ist aus Übersichtlichkeitsgründen der Leckagebehälter 15 relativ breit und niedrig dargestellt. In der praktischen Ausführung wird eher eine solche Form gewählt, wie oben erläutert. Was das Fassungsvolumen dieses Leckagebehälters 15 betrifft, so reichen in der Regel wenige cm³ aus.

Eine Programmsteuerung 20, die sowohl mit den genannten Magnetventilen 5, 6 und 14 sowie mit der Kolbenpumpe 18 und einem Füllstandsensor 21 elektrisch verbunden ist, steuert den selbsttätig ablaufenden Entgasungsvorgang.

Ist die Steuerung auf Betrieb geschaltet, so werden vorerst bei geschlossenem Ventil 14 die beiden Ventile 5 und 6 geöffnet, so daß ein Teil des zum Heizkessel zurückfließenden Heizwassers in den Entspannungsbehälter 10 rinnt, der zum Heizwasserkreislauf parallel ge schaltet ist. Nach Ablauf einer vorzugsweise wählbaren Zeitspanne werden die beiden Ventile 5 und 6 geschlossen und der unter dem Druck des Heizungswassers stehende Ent spannungsbehälter 10 wird anschließend durch Öffnen des Ventils 14 entlüftet, das im Entspannungsbehälter 10 befindliche Heizwasser dadurch entspannt und ein Teil des darin gelösten Gases wird frei und entweicht über die Leitung 13 zum Leckagebehälter 15 und von dort in die Atmosphäre. Dabei wird in der Regel ein Teil des Heizungswassers mitge zogen, das sich im Leckagebehälter 15 vorerst ansammelt. Ist die für die Entlüftung vorge sehene Zeitspanne abgelaufen, so wird das Ventil 14 geschlossen und die beiden Ventile 5 und 6 in den Leitungen 7 und 8 neuerlich geöffnet, so daß sich der oben geschilderte Be triebsablauf selbsttätig wiederholt.

Hat sich im Leckagebehälter 15 soviel Heizwasser angesammelt, daß das hier vorgesehene, oberste Füllstandsniveau erreicht ist, so schaltet die Füllstandssonde 21 die Kolbenpumpe 18 ein, die das angesammelte Heizwasser wieder in den Heizkreislauf zurückdrückt.

Der Entspannungsbehälter 10 faßt ca. 2 bis 3 Liter. Die Programmsteuerung kann so ein gestellt werden, daß anfänglich, wenn eine Heizungsanlage neu in Betrieb gesetzt wird, die beschriebenen Entlüftungsperioden relativ häufig ablaufen und die Häufigkeit dieses Ab laufes zu einem späteren Zeitpunkt reduziert wird.

Alle vorstehend beschriebenen Baukomponenten sind zweckmäßigerweise in einem Ge häuse angeordnet, das eine Anschlußmöglichkeit für die Stromversorgung der Steuerein richtung 20 und der Pumpe 18 und die beiden Anschlußverschraubungen 2, mit wel chen das Gerät in den Heizwasserkreislauf eingebunden werden kann, aufweist.

Dank der hier vorgesehenen Schaltungsmaßnahmen kann als Pumpe 18 eine kleine Kol benpumpe vorgesehen werden, die den erforderlichen Druck ohne Schwierigkeiten auf bringen kann, der notwendig ist, um das sich im Leckagebehälter 15 ansammelnde Wasser wieder in den Heizwasserkreislauf zurückzudrücken. Die Fördermenge ist außerordentlich klein, so daß auf eine leistungsfähige und konstruktiv aufwendige Kreiselpumpe verzichtet werden kann, wie sie bislang bei Entgasungsvorrichtungen der eingangs genannten Art konstruktiv notwendig war. Dank dieser Maßnahme ist es nun möglich geworden, mit ge ringem Investitionsaufwand auch kleine Heizungsanlagen mit entgastem Heizwasser zu betreiben.

Legende zu den Hinweisziffern

1

Rohrstück

2

Anschlußverschraubung

3

Rücklaufleitung

4

Pfeil

5

Magnetventil

6

Magnetventil

7

Leitung

8

Leitung

10

Entspannungsbehälter

11

Mündungsöffnung

12

Mündungsöffnung

13

Entlüftungsleitung

14

Magnetventil

15

Leckagebehälter

16

Überlaufleitung

17

Leitung

18

Kolbenpumpe

19

Rückschlagventil

20

Programmsteuerung

21

Füllstandsensor

Claims

1. Entgasungseinrichtung das Heizwasser eines Heizwasserkreislaufes mit einem parallel zur Vor- bzw. Rücklaufleitung des Heizwasserkreislaufes geschalteten Ent spannungsbehälter mit einer in seinem oberen Bereich angeschlossenen, mit einem Ventil bestückten Entlüftungsleitung, wobei in den den Entspannungsbehälter mit dem Heizwasserkreislauf verbindenden Leitungen ebenfalls Ventile vorgesehen sind und die genannten Ventile vorzugsweise programmgesteuert betätigbar sind und die Ein richtung mindestens eine Pumpe und ein Rückschlagventil aufweist, dadurch gekenn zeichnet, daß die im oberen Bereich des Entspannungsbehälters (10) angeschlossene Entlüftungsleitung (13) in einen Leckagebehälter (15) führt, der über eine weitere Leitung (17) mit dem Heizwasserkreislauf verbunden ist und in dieser Leitung (17) die Pumpe (18) und das Rückschlagventil (19) angeordnet sind und die Pumpe (18) über das Füllstandsniveau im Leckagebehälter (15) gesteuert ist.

2. Entgasungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (18) als Kolbenpumpe ausgebildet ist.

3. Entgasungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden den Entspannungsbehälter (10) mit dem Heizwasserkreislauf verbindenden Leitungen (7, 8) voneinander distanziert in ein Rohrstück (1) des Heizwasserkreislaufes münden und vorzugsweise dieses Rohrstück (1) zwischen den beiden Leitungsanschlüssen eine Querschnittsverengung aufweist, die durch eine Zusammendrückung gebildet ist.

4. Entgasungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Pumpe (18) und das Rückschlagventil (19) aufweisende Leitung (17) in das Rohrstück (1) mit den Anschlüssen der Leitungen (7, 8) für den Entspannungsbehälter (10) mündet.

5. Entgasungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leckage behälter (15) oberhalb des Entspannungsbehälters (10) angeordnet ist.

6. Entgasungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leckage behälter (13) zur Atmosphäre hin offen ist, vorzugsweise über eine Überlaufleitung (16).