DE4427645C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Vordrucküberwachung von Ausdehnungsgefäßen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Vordrucküberwachung von AusdehnungsgefäßenInfo
- Publication number
- DE4427645C2 DE4427645C2 DE19944427645 DE4427645A DE4427645C2 DE 4427645 C2 DE4427645 C2 DE 4427645C2 DE 19944427645 DE19944427645 DE 19944427645 DE 4427645 A DE4427645 A DE 4427645A DE 4427645 C2 DE4427645 C2 DE 4427645C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pressure
- water
- weight
- gas pressure
- expansion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 71
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 4
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 claims description 2
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 claims description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 80
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 5
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000019771 cognition Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/10—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system
- F24D3/1008—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system expansion tanks
- F24D3/1016—Tanks having a bladder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/10—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system
- F24D3/1008—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system expansion tanks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Vordrucküberwachung von Ausdehnungsgefäßen in im Betrieb
befindlichen Heizungs-, Trinkwasser-, Warmwasseranlagen u.
dgl. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrich
tung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.
Derartige Ausdehnungsgefäße sind Sicherheitseinrichtungen
in geschlossenen Anlagen, beispielsweise Zentralheizungsan
lagen. Sie dienen der Aufnahme von Wasser (Heizungswasser)
bei der Volumenänderung durch Aufheizen bzw. der Abgabe von
Wasser (Heizungswasser) beim Abkühlen der Anlage. Die
Ausdehnungsgefäße müssen richtig ausgelegt sein, um
Betriebsstörungen und Schäden der Anlage zu verhindern. So
kann z. B. bei einem zu kleinen Ausdehnungsgefäß in der
Abkühlphase kein Heizungswasser mehr nachströmen, so daß
die Anlage beispielsweise über Ventildichtungen Luft
einschnüffelt. Beim Aufheizen der Anlage kann ein zu
kleines Ausdehnungsgefäß nicht genügend Heizungswasser mehr
aufnehmen, und es öffnet das Sicherheitsventil. Dadurch
verliert die Zentralheizungsanlage Heizungswasser, das beim
Abkühlen fehlt. Mit der Luft wird Sauerstoff in die Anlage
gebracht, der zu Korrosion führt.
Ein weiteres Problem neben der richtigen Dimensionierung
eines derartigen Ausdehnungsgefäßes ist die Überwachung des
Gefäßes im Betrieb. Es ist hierbei wesentlich, den einmal
auf der Gasseite des Druckausdehnungsgefäßes eingestellten
Vordruck konstant zu überwachen, da nur bei richtigem
Vordruck eine einwandfreie Betriebsweise der Anlage
gesichert ist. Weist beispielsweise das Ausdehnungsgefäß
auf der Gasseite ein Leck auf, fällt der Vordruck ab, so
daß die Volumenänderung des Wassers nicht mehr richtig
kompensiert werden kann. Dieser Druckabfall auf der Gas
seite des Ausdehnungsgefäßes läßt sich über die in der
Anlage vorgesehenen Manometer nicht ermitteln, da der dort
angezeigte Systemdruckabfall sowohl auf Wasserverluste im
System (Leck in der Leitung) als auch auf ein entsprechen
des Leck auf der Gasseite im Ausdehnungsgefäß zurückgehen
kann. Solche Defekte im Ausdehnungsgefäß werden daher in
der Praxis nur in den seltensten Fällen erfaßt, so daß die
entsprechenden Anlagen nicht richtig arbeiten und die
vorstehend angedeuteten Defekte auftreten können.
An sich sind derartige Ausdehnungsgefäße in bestimmten
Perioden zu warten. Hierbei ist auch der Vordruck zu über
prüfen und ggf. zu korrigieren. Da dies jedoch zur Zeit
eine umständliche zeitraubende Prozedur darstellt, da die
Wasserseite des Gefäßes drucklos gemacht und das Gefäß
demontiert werden muß, wird eine solche Wartung in der
Praxis kaum durchgeführt. Ist die Anlage in Betrieb, weiß
man daher nicht, ob das Ausdehnungsgefäß korrekt
funktioniert.
Solche Ausdehnungsgefäße sind in der Regel so aufgebaut,
daß in ihrem Inneren eine Membran angeordnet ist, die die
Gasseite des Gefäßes von der Wasserseite trennt. Bei der
Montage des Ausdehnungsgefäßes in der Anlage ist die
Gasseite bereits von der Herstellerseite aus mit einem
Vordruck beaufschlagt, der beispielsweise 0,5 bar oder 1,0
bar beträgt. Durch diesen Vordruck ergibt sich ein
bestimmter Füllungsgrad des Wassers der Anlage auf der
Wasserseite im kalten Zustand. Wird die Anlage in Betrieb
genommen, erwärmt sich das Wasser und dehnt sich aus, so
daß das Wasser über die Membran das Gaspolster zusammen
drückt. Es ergibt sich dabei ein entsprechender Druckan
stieg auf der Gasseite. Sobald das Gefäß beginnt, Wasser
aufzunehmen, also die Membran ausgelenkt wird, sind Gas-
und Wasserdruck gleich. Da ein Ausdehnungsgefäß bei der
Inbetriebnahme laut Vorschrift mit einer sogenannten
"Mindestwasservorlage" im kalten Zustand befüllt sein muß,
kann bei einer weiteren Betrachtungsweise der
Betriebszustände von einem auf beiden Seiten gleichen
Druck, dem Systemdruck, ausgegangen werden. Erst wenn
infolge eines Defektes der wasserseitige Druck unter den
Behältervordruck (beispielsweise 0,5 bar) fällt, entstehen
Druckunterschiede zwischen Gas- und Wasserseite.
Funktioniert daher das Ausdehnungsgefäß richtig, so steigt
mit zunehmendem Füllgewicht des Wassers im Ausdehnungsgefäß
der Druck auf der Gasseite bzw. der Systemdruck an und
umgekehrt. Ist jedoch beispielsweise ein Leck auf der
Gasseite vorhanden, führt das zunehmende Füllgewicht auf
der Wasserseite zu einem Druckabfall auf der Gasseite bzw.
im System. Die nachfolgend beschriebene Erfindung macht
sich diese Erkenntnisse zunutze.
Ergänzend sei noch darauf hingewiesen, daß aus der
DE 79 15 817 U1 ein Kontrollgerät für ein Ausdehnungsgefäß
für geschlossene Warmwasser-Zentralheizungsanlagen bekannt
ist, das Undichtigkeiten des Ausdehnungsgefäßes anzeigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
eine Vorrichtung zur Vordrucküberwachung von Ausdehnungsge
fäßen zu schaffen, mit dem bzw. der während des Betriebes
der zugehörigen Anlage eine genaue Überwachung des Vor
drucks des Ausdehnungsgefäßes möglich ist, ohne daß hierzu
irgendwelche Demontagevorgänge am Ausdehnungsgefäß durchge
führt werden müssen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der
angegebenen Art gelöst, das durch die folgenden Schritte
gekennzeichnet ist:
- a) Ermittlung des Gasdrucks auf der Gasseite des Ausdeh nungsgefäßes;
- b) Ermittlung des Füllgewichts des im Ausdehnungsgefäß befindlichen Wassers;
- c) Ermittlung des entsprechenden Sollgasdrucks für das gemessene Füllgewicht;
- d) Differenzbildung zwischen Sollgasdruck und Istgasdruck oder umgekehrt; und
- e) Anzeige des ermittelten Druckdifferenzwertes oder Bereitstellung des Wertes zur Auswertung.
Wie vorstehend erwähnt, geht die Erfindung von der Erkennt
nis aus, daß bei korrekt funktionierendem Ausdehnungsgefäß
bei einer Zunahme des Füllgewichtes des Wassers der Druck
auf der Gasseite bzw. der Systemdruck entsprechend
ansteigt. Wenn das Ausdehnungsgefäß beispielsweise mit
einem vom Hersteller eingestellten Vordruck von 0,5 bar
installiert wird, ergibt sich ein bestimmter Füllungsgrad
mit Wasser im kalten Zustand, d. h. ein bestimmtes
Füllgewicht des Wassers. Erwärmt sich das Wasser, nimmt der
Füllungsgrad bzw. das Füllgewicht zu, was zu einem
Druckanstieg auf der Gasseite bzw. im System führt. Bei
korrekter Funktionsweise steigt daher sowohl das
Füllgewicht als auch der Gasdruck bzw. Systemdruck an.
Befindet sich ein Leck auf der Gasseite, verhalten sich
beide Parameter jedoch entgegengesetzt zueinander, d. h.
mit ansteigendem Füllgewicht des Wassers fällt der Gasdruck
bzw. Systemdruck ab.
Jedes Ausdehnungsgefäß weist für einen bestimmten Gasdruck
einen bestimmten Füllungsgrad bzw. ein bestimmtes Wasser
füllgewicht auf. Diese Werte werden vom Hersteller mitge
liefert bzw. können empirisch ermittelt werden. Beide Werte
verhalten sich nicht linear zueinander, sondern in Form
einer Kurve, wie sie beispielsweise in der nachfolgenden
Fig. 3 dargestellt ist.
Erfindungsgemäß werden nunmehr der IST-Gasdruck auf der
Gasseite des Ausdehnungsgefäßes und das IST-Füllgewicht des
im Ausdehnungsgefäß befindlichen Wassers ermittelt. Da die
Beziehung zwischen Gasdruck und Füllgewicht bekannt ist,
wie vorstehend ausgeführt, kann für das ermittelte IST-
Füllgewicht der zugehörige Sollgasdruck ermittelt werden.
Durch Differenzbildung zwischen Sollgasdruck und Istgas
druck oder umgekehrt läßt sich dann ein Druckdifferenzwert
ermitteln, der wiedergibt, ob und wie stark der Istgasdruck
vom Sollgasdruck abweicht. Der entsprechende Druckdiffe
renzwert kann beispielsweise angezeigt oder für eine
weitere Auswertung bereitgestellt werden.
Auf diese Weise ist es möglich, ohne erforderliche
Demontage eine laufende Betriebsüberwachung des Ausdeh
nungsgefäßes durchzuführen. Der Betrieb der zugehörigen
Anlage kann vollständig aufrechterhalten werden. Wird
beispielsweise eine Druckdifferenz von 0 angezeigt, wie
dies bei korrekter Funktionsweise des Ausdehnungsgefäßes
der Fall ist, weiß der Betreiber der Anlage, daß das Aus
dehnungsgefäß korrekt funktioniert. Wird jedoch ein von 0
abweichender Wert angezeigt, muß entweder Gas nachgefüllt
oder abgelassen oder das defekte Ausdehnungsgefäß ausge
tauscht werden.
Der Grundgedanke, auf dem das erfindungsgemäße Verfahren
basiert, besteht in der Ermittlung des Füllgewichtes des
Wassers im Ausdehnungsgefäß, da dieser Wert eine
realistische Größe ist, die das reale Verhalten des
Ausdehnungsgefäßes wiedergibt. Wie erwähnt, läßt sich aus
einer reinen Druckmessung auf der Anlagenseite kein zuver
lässiger Wert für die Funktionsweise des Ausdehnungsgefäßes
gewinnen, da ein entsprechender Druckabfall auch durch
andere Defekte in der Anlage als im Ausdehnungsgefäß
verursacht werden kann.
Durch Ermittlung des Druckdifferenzwertes läßt sich eine
genaue Aussage über die Funktionsweise des Ausdehnungsge
fäßes treffen. Steht dieser Wert zur Verfügung und ergibt
sich eine Druckdifferenz von 0, zeigt eine dann auf der
Wasserseite der Anlage vorgenommene Druckmessung den
korrekten Wasserdruck an, der der jeweiligen Wassersäule
entspricht. Fällt der Wasserdruck dann ab, weiß der Betrei
ber exakt, daß ein Leck auf der Anlagenseite vorhanden ist,
so daß sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch exakt
der Wasserdruck auf der Anlagenseite feststellen und über
wachen läßt. Eine solche exakte Überwachung war bisher beim
Stand der Technik nicht möglich, da hierbei Druckabfälle
auf der Anlageseite auch durch Gaslecks im Ausdehnungsgefäß
verursacht worden sein konnten. Derartige Gaslecks betref
fen in erster Linie Defekte an der Membranbefestigung oder
der Membran selbst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Gasdruck
vorzugsweise ermittelt, indem er auf der Gasseite des
Ausdehnungsgefäßes gemessen wird. Bei einer anderen Ausfüh
rungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Gas
druck durch Messen des Wasserdrucks auf der Anlageseite
ermittelt. Dies ist möglich, weil, wie vorstehend
ausgeführt, Gas- und Wasserdruck gleich sind, so daß der
"Systemdruck" sowohl auf der Gas- als auch auf der
Wasserseite gemessen werden kann.
Das Füllgewicht des Wassers im Ausdehnungsgefäß wird
vorzugsweise durch Kraft- oder Gewichtsmessung des Ausdeh
nungsgefäßes unter Neutralisation des Eigengewichtes
desselben ermittelt. Es versteht sich, daß bei einer
derartigen Kraft- oder Gewichtsmessung alle Gewichts
anteile, die nicht dem Füllgewicht des Wassers im Ausdeh
nungsgefäß entsprechen, außer Betracht bleiben müssen.
Beispielsweise kann das bekannte Eigengewicht des Ausdeh
nungsgefäßes vom gemessenen Gewichtswert abgezogen werden.
Das Gewicht der jeweiligen Wassersäule wird
bestimmungsgemäß durch den Behältervordruck kompensiert,
beispielsweise kompensieren 0,5 bar Vordruck im Behälter
5 m Wassersäule. Die Wassersäule wirkt sich daher nicht auf
den gemessenen Kraft- bzw. Gewichtswert aus. Wesentlich
ist, daß eine flexible Verbindung zwischen Ausdehnungsgefäß
und Anlage vorhanden ist, damit nicht das Anlagegewicht
mitgemessen wird. Wie nachfolgend ausgeführt, werden
vorzugsweise konstruktive Maßnahmen getroffen, um die
Auswirkung von irgendwelchen Druck- bzw. Kraftanteilen der
Anlage bzw. Wassersäule auf die Kraft- bzw. Gewichtsmessung
zu vermeiden.
Der Sollgasdruck für das gemessene Füllgewicht wird
vorzugsweise mit Hilfe von Druck-Füllgewichts-
Eichungskurven ermittelt. Diese Eichungskurven können
empirisch bestimmt werden bzw. werden vom Hersteller des
jeweiligen Ausdehnungsgefäßtyps zur Verfügung gestellt. Das
Füllgewicht des Wassers und der Gasdruck stehen hierbei
nicht in linearer Beziehung, sondern es handelt sich
hierbei um Kurven, die der e-Funktion entsprechen. Diese
Kurven sind für den jeweiligen Typ des Ausdehnungsgefäßes
sowie den jeweiligen aufgeprägten Vordruck verschieden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise zur
permanenten Vordrucküberwachung von Ausdehnungsgefäßen in
im Betrieb befindlichen Anlagen eingesetzt. Wie bereits
erwähnt, läßt sich hiermit auch exakt der Wasserstand auf
der Anlageseite bestimmen. Der ermittelte Druckdifferenz
wert kann angezeigt oder auch weiterverwendet werden,
beispielsweise zum Ansteuern einer Gas- und/oder Wasser
nachfülleinrichtung, um eine automatische Nachregelung der
Anlage zu erreichen.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur
Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens. Die
Vorrichtung weist einen Sensor zur Ermittlung des
Gasdrucks, eine Vorrichtung zur Ermittlung des
Füllgewichts, eine Vorrichtung zur Ermittlung des
Sollgasdrucks für das ermittelte Füllgewicht, eine
Vorrichtung zur Differenzbildung zwischen Sollgasdruck und
Istgasdruck und umgekehrt und eine Anzeige- bzw. Auswer
tungseinrichtung für den Druckdifferenzwert auf. Der Sensor
zur Ermittlung des Gasdrucks ist entweder direkt an der
Gasseite des Ausdehnungsgefäßes angeordnet und erfaßt dabei
den dort herrschenden Gasdruck, oder er mißt den Wasser
druck auf der Wasserseite (möglichst in der Nähe des
Ausdehnungsgefäßes). Die an zweiter Stelle aufgeführte
Lösung hat den Vorteil, daß die Messung nicht unmittelbar
an der Gasseite des Ausdehnungsgefäßes erfolgen muß.
Die Füllgewichtsermittlung des Wassers im Ausdehnungsgefäß
erfolgt vorzugsweise über eine geeignete Kraft- bzw.
Gewichtsmeßvorrichtung, die das Gewicht des Ausdehnungsge
fäßes bzw. die vom Ausdehnungsgefäß ausgeübte Kraft mißt
und dabei das bekannte Eigengewicht des Ausdehnungsgefäßes
austariert. Um eine entsprechende Gewichts- bzw. Kraftmes
sung zu ermöglichen, ist das Ausdehnungsgefäß über eine
flexible Wasserleitung mit der Anlage verbunden. Damit
vertikal wirkende Schubspannungen nicht mitgemessen werden,
ist das Ausdehnungsgefäß vorzugsweise seitlich versetzt zur
Anlage angeordnet. So wurde zuerst mit einer senkrechten
flexiblen Schlauchverbindung zwischen Behälter und Anlage
gearbeitet, wobei jedoch eine Druckbeaufschlagung
festgestellt wurde, die auf die Dehnung dieser
Schlauchverbindung zurückzuführen war. Es ergab sich
dadurch eine Verfälschung des Meßergebnisses, da der vorher
austarierte Behälter wieder auf die Waage
(Gewichtsmeßeinrichtung) einwirkte. Es wurde dann mit
seitlich versetzter Wasserzuführung gearbeitet, wobei sich
bei dieser abgeknickten Wasserzuführung eine wesentlich
geringere Tarabeeinflussung ergab, die auf die nunmehr
horizontal wirkenden Schubspannungen im flexiblen Schlauch
zurückzuführen ist. Das entstehende Kippmoment beeinflußt
nicht das Wägeergebnis.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung wird vorzugs
weise auf elektronischem Wege verwirklicht. Sie umfaßt
vorzugsweise eine Elektronik mit Zentraleinheit und Spei
cher, der Istgasdrucksignale und Istfüllgewichtssignale
zugeführt werden und die aus im Speicher abgelegten
Füllgewichts-Gasdruck-Kurven Sollgasdruckwerte für
Istfüllgewichtswerte ermittelt und entsprechende
Sollgasdruckwertsignale und Istgasdruckwerte einem
Differenzbildner zuführt.
Es kann eine Anzeige vorgesehen werden, die neben der
Vordruckabweichung den Systemdruck und das Füllgewicht
(Behältnisfüllung) anzeigt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs
beispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schemadarstellung einer Vorrichtung zur
Vordrucküberwachung eines Ausdehnungsgefäßes in
einer Heizungsanlage;
Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, des
in Fig. 1 dargestellten Ausdehnungsgefäßes im
vergrößerten Maßstab;
Fig. 3 ein Diagramm, in dem die Abhängigkeit des
Füllgewichts des Wassers vom Gasdruck eines
Ausdehnungsgefäßes für einen Vordruck von 0,5
bar und 1,0 bar dargestellt ist; und
Fig. 4 ein Blockschaltbild des Aufbaus der Vorrichtung
zur Vordrucküberwachung.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Heizanlage (Zentralheizung)
mit einem Wärmeerzeuger 1, einem Vorlauf 2 und einem
Rücklauf 3. An eine vom Rücklauf abzweigende Zweigleitung
ist über eine elastische Wasserzuführleitung 4 (flexibler
Schlauch) ein Ausdehnungsgefäß 5 angeschlossen, dessen
Funktionsweise eingangs beschrieben wurde. Dieses Ausdeh
nungsgefäß, das im vergrößerten Maßstab und im Teilschnitt
in Fig. 2 dargestellt ist, besitzt in seinem Inneren eine
Membran 9, die das Innere des Ausdehnungsgefäßes in eine
mit Wasser der Heizungsanlage gefüllte Kammer 11 und eine
mit einem Gas, beispielsweise Stickstoff, gefüllte Kammer
10 unterteilt. Wenn sich das Wasser der Heizungsanlage
erwärmt, dehnt es sich aus und drückt auf diese Weise die
Membran 9 nach unten. Kühlt sich das Wasser wieder ab, wird
die Membran durch das Gaspolster nach oben gepreßt. Durch
die Funktionsweise des Ausdehnungsgefäßes wird somit die
Verwendung eines geschlossenen Systems der Heizungsanlage
ermöglicht.
Wie man des weiteren Fig. 1 entnehmen kann, sind dem Aus
dehnungsgefäß 5 ein Gasdrucksensor 6 und eine Gewichtsmeß
vorrichtung 7 zur Gewichtsermittlung zugeordnet. Der nur
schematisch dargestellte Gasdrucksensor 6 mißt den Druck
des Gaspolsters des Ausdehnungsgefäßes und gibt diesen in
Form von Signalen an eine in Fig. 1 nur schematisch darge
stellte Vordrucküberwachungsvorrichtung 8 ab. Die Gewichts
meßvorrichtung 7 zur Gewichtsermittlung mißt das Gesamtge
wicht des Ausdehnungsgefäßes einschließlich des Füllge
wichtes des Wassers in der Kammer 11 und gibt diesen Ge
wichtswert ebenfalls in der Form von elektrischen Signalen
an die Vordrucküberwachungsvorrichtung 8 ab.
Wie eingangs bereits erörtert, erhöht sich normalerweise
mit zunehmendem Füllgewicht des Wassers im Ausdehnungsgefäß
5 der Gasdruck auf der Gasseite des Gefäßes, da das Gaspol
ster über die Membran 9 zusammengepreßt wird. Im umgekehr
ten Falle sinkt bei Abnahme des Wasserfüllgewichts der Gas
druck ab, da sich die Membran 9 nach oben ausdehnt.
Das Ausdehnungsgefäß wird von der Seite des Herstellers aus
mit einem Vordruck beaufschlagt, der beispielsweise 0,5 bar
beträgt. Bei diesem Vordruck liegt ein bestimmtes Wasser
füllgewicht vor, das bekannt ist. Jedem Gasdruckwert läßt
sich ein bestimmter Füllgewichtswert zuordnen, wobei sich
beide Parameter nicht linear zueinander verhalten. Das Dia
gramm der Fig. 3 zeigt das Wasserfüllgewicht in Abhängig
keit vom Gasdruck für einen Vordruck von 0,5 bar und einen
Vordruck von 1,0 bar.
Die Vordrucküberwachungsvorrichtung 8 funktioniert nunmehr
so, daß aus dem ermittelten Wasserfüllgewicht (vom gemesse
nen Gesamtgewichtswert wird das Eigengewicht dem
Ausdehnungsgefäßen abgezogen) und dem ermittelten
Gasdruckwert die Abweichung vom Sollgasdruck ermittelt
wird. Da der Sollgasdruck für ein bestimmtes Füllgewicht
durch die vorhandenen Eichungskurven bzw. Kennlinien be
kannt ist, kann durch Ermittlung der Differenz zwischen
Sollgasdruck und Istgasdruck die Abweichung vom Sollgas
druck bestimmt werden. Im Normalfall, d. h. bei korrekt
funktionierendem Ausdehnungsgefäß, ist diese Differenz 0.
Ist jedoch beispielsweise das Gasfüllventil 19 des Ausdeh
nungsgefäßes nicht mehr dicht, liegt der gemessene Istdruck
unter dem Solldruck, wobei diese Differenz von der Vor
drucküberwachungsvorrichtung 8 ermittelt und entsprechend
angezeigt wird.
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild der elektronischen Vor
drucküberwachungsvorrichtung 8. Über den Gasdrucksensor 6
werden elektrische Signale auf den positiven Eingang einer
Differenzstufe 14 geführt. Sie entsprechen dem momentanen
Gas- bzw. Systemdruck.
Die Gewichtsmeßvorrichtung 7 erfaßt das Gesamtgewicht des
Ausdehnungsgefäßes und gibt ein entsprechendes Signal an
eine Verarbeitungsstufe 13, die vom Gesamtgewicht das Ei
gengewicht des Ausdehnungsgefäßes abzieht. Der erhaltene
Wert F₁ entspricht dann dem Wasserfüllgewicht. Dieser Was
serfüllgewichtswert wird in der folgenden Vergleichstufe 12
mit der gespeicherten behältertypischen Sollgasdruckkennli
nie verglichen, und ein der Kurve entsprechender Druckwert
wird an den positiven Eingang der Differenzstufe 14 gelegt.
Die Differenzstufe 14 ermittelt die Differenz zwischen bei
den Signalen und zeigt eine entsprechende Druckabweichung
bei 16 an einer Anzeigeeinrichtung 15 an. Mit dieser Anzei
geeinrichtung werden ferner der Wasserdruck der Anlage bei
17 und das Wasserfüllgewicht des Ausdehnungsgefäßes bei 18
angezeigt.
Der Gasdrucksensor 6 ist vorzugsweise am Gasfüllventil 19
des Ausgleichsbehälters angebracht.
Claims (9)
1. Verfahren zur Vordrucküberwachung von Ausdehnungsge
fäßen in im Betrieb befindlichen Heizungs-,
Trinkwasser-, Warmwasseranlagen u. dgl.,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- a) Ermittlung des Gasdrucks auf der Gasseite des Ausdehnungsgefäßes;
- b) Ermittlung des Füllgewichts des im Ausdehnungsgefäß befindlichen Wassers;
- c) Ermittlung des entsprechenden Sollgasdrucks für das ermittelte Füllgewicht;
- d) Differenzbildung zwischen Sollgasdruck und IST- Gasdruck oder umgekehrt; und
- e) Anzeige des ermittelten Druckdifferenzwertes oder Bereitstellung des Wertes zur Auswertung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Gasdruck durch Messen des Gasdrucks auf der
Gasseite des Ausdehnungsgefäßes ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Gasdruck durch Messen des Wasserdrucks auf der
Anlageseite ermittelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Füllgewicht des
Wassers durch Kraft- oder Gewichtsmessung des Ausdeh
nungsgefäßes unter Neutralisation des Eigengewichtes
desselben ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Sollgasdruck für das
gemessene Füllgewicht mit Hilfe von Druck-Füllge
wichts-Kennlinien ermittelt wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der ermittelte Druckdiffe
renzwert zum Ansteuern einer Gas- und/oder Wassernach
fülleinrichtung verwendet wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der vorangehenden Ansprüche mit einem Gasdrucksensor
(6) zur Ermittlung des Gasdrucks im Ausdehnungsgefäß,
einer Gewichtsmeßvorrichtung (7) zur Ermittlung des
Füllgewichts des Ausdehnungsgefäßes und einer elektro
nischen Vordrucküberwachungsvorrichtung (8) mit einer
Vorrichtung (12) zur Ermittlung des Sollgasdrucks für
das ermittelte Füllgewicht, einer Vorrichtung (14) zur
Differenzbildung zwischen Sollgasdruck und Istgasdruck
und umgekehrt und einer Anzeige- bzw.
Auswertungseinrichtung (15).
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausdehnungsgefäß (5) über eine flexible
Wasserleitung (4) mit der Anlage verbunden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ausdehnungsgefäß (5) seitlich
versetzt zur Wassersäule der Anlage angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944427645 DE4427645C2 (de) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | Verfahren und Vorrichtung zur Vordrucküberwachung von Ausdehnungsgefäßen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944427645 DE4427645C2 (de) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | Verfahren und Vorrichtung zur Vordrucküberwachung von Ausdehnungsgefäßen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4427645A1 DE4427645A1 (de) | 1996-02-15 |
DE4427645C2 true DE4427645C2 (de) | 1996-11-28 |
Family
ID=6524942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944427645 Expired - Fee Related DE4427645C2 (de) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | Verfahren und Vorrichtung zur Vordrucküberwachung von Ausdehnungsgefäßen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4427645C2 (de) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10335310B3 (de) * | 2003-08-01 | 2004-11-04 | Honeywell B.V. | Temperaturregelsystem |
DE102008057692A1 (de) | 2008-11-17 | 2010-05-20 | Gämlich, Ekkehart | Ausdehnungsgefäß für Warmwasserheizungen |
DE102016012621A1 (de) * | 2016-10-14 | 2018-04-19 | Hydac Technology Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen des Gewichts eines Hydrospeichers |
FR3091575B1 (fr) * | 2019-01-07 | 2020-12-11 | Bdr Thermea Group | Système de contrôle de pression dans un circuit hydraulique de chauffage |
DE102020117485A1 (de) | 2019-07-05 | 2021-01-07 | Viessmann Werke Gmbh & Co Kg | Membranausdehnungsgefäßdruckmessvorrichtung |
DE102020207054A1 (de) * | 2020-06-05 | 2021-12-09 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Druckausdehnungsgefäß, Heizungsanlage mit dem Druckausdehnungsgefäß, Überwachungsvorrichtung zu deren Überwachung und Verfahren zu deren Überwachung |
DE102020207057A1 (de) * | 2020-06-05 | 2021-12-09 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Betrieb einer Überwachungsvorrichtung zur Überwachung einer Heizungsanlage, Überwachungsvorrichtung und Heizungsanlage mit der Überwachungsvorrichtung |
CN113624412B (zh) * | 2021-06-24 | 2024-05-17 | 上海江南长兴造船有限责任公司 | 一种船用发电机可燃气体泄漏识别系统及船舶 |
EP4130699A1 (de) * | 2021-08-05 | 2023-02-08 | Automaatio-Center AC OY | Drucksensor zur überwachung eines ausdehnungsgefässes |
DE102022100365A1 (de) * | 2022-01-10 | 2023-07-13 | Viessmann Climate Solutions Se | Verfahren zum Betrieb einer ein Membranausdehnungsgefäß aufweisenden Heizungsanlage |
WO2023209009A1 (en) * | 2022-04-27 | 2023-11-02 | Grundfos Holding A/S | Camera based identification of a condition of a fluid component |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE7915817U1 (de) * | 1979-05-31 | 1979-10-25 | Simka-Gesellschaft Fuer Apparatebau Mbh, 6450 Hanau | Kontrollgeraet fuer einen druckausgleichsbehaelter |
-
1994
- 1994-08-04 DE DE19944427645 patent/DE4427645C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4427645A1 (de) | 1996-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2570807B1 (de) | Prüfgerät zur Feldkalibrierung eines Gasmelders | |
DE4427645C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Vordrucküberwachung von Ausdehnungsgefäßen | |
EP0653585A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum schnellen Betanken eines Druckbehälters mit einem gasförmigen Medium | |
EP0026934A1 (de) | Vorrichtung zum Entleeren von Behältern | |
DE19914202C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Einfüllen eines Fluids in einen Drucktank | |
DE102005026777B4 (de) | Verfahren zur Bestimmung der Gesamtleckrate von mit Druck zu beaufschlagenden Systemen sowie Kontrollarmatur zur Durchführung dieses Verfahrens | |
DE102008063948B4 (de) | Verbesserte Schallemissionsprüfung bei Flüssiggasbehältern | |
DE102017113756B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Druckprüfung von beliebigen Prüflingen, deren Volumen mit einer Flüssigkeit gefüllt wird | |
DE102020207057A1 (de) | Verfahren zum Betrieb einer Überwachungsvorrichtung zur Überwachung einer Heizungsanlage, Überwachungsvorrichtung und Heizungsanlage mit der Überwachungsvorrichtung | |
DE3933265C2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur leckpruefung bei mehrwandigen druckbehaeltern | |
DE2201520C3 (de) | Gerät zum Feststellen von Lecks an hohlen Werkstücken | |
EP0661529B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung eines Volumens auf Dichtheit und zur Feststellung der Grösse einer Leckagemenge | |
DE102016200037B3 (de) | Verfahren, Vorrichtung und System zur Aufbereitung von Endoskopen | |
DE102004049655A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Dichtheitsprüfung der Hauptluftleitung von Eisenbahnfahrzeugen | |
DE4307283C2 (de) | Vorrichtung zum Prüfen von porösen Rohren o. dgl. auf Dichtheit sowie Verfahren dafür | |
DE4417624C2 (de) | Überwachungsgerät mit nach dem Überdruckprinzip arbeitenden Leckanzeigern | |
EP0450340B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Volumens eines Hohlraumes | |
EP0447791A2 (de) | Verfahren zum Einhalten eines vorgebbaren Druck-Sollwertes und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens | |
DE4320383C2 (de) | Vorrichtung zum Messen des Ist-Gasvorspannungsdruckes bei einem hydropneumatischen Speicher | |
EP1079292A1 (de) | Gasdruckregelanlage | |
CH646624A5 (en) | Process for casting molten metal under the pressure of a protective gas and apparatus for carrying out the process | |
EP0889305B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung von Druckgasflaschen | |
EP0016316A1 (de) | Kompressorgesteuertes Ausdehnungsgefäss | |
DE69314113T2 (de) | Verfahren zum Prüfen der Dichtigkeit einer Kanalisation oder eines Kanalisationsnetzes sowie eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens | |
DE102021208552B3 (de) | Verfahren und Steuergerät zum Bestimmen von Drücken in einem Druckmittelzylinder eines Getriebes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |