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Warmwasserumlaufheizung mit zwischen Vor- und Rücklaufleitung eingeschaltetem
Verdrängungswärmespeicher und Umlaufpumpe Die Erfindung bezieht sich'auf eine Warmwasserumlaufheizung
mit Umlaufpumpe, bei der ein Verdrängungswärmespeicher zum Ausgleich zwischen Wärmelieferung
und Wärmeverbrauch zwischen Vor- und Rücklaufleitung eingeschaltet ist, und bei
der die Umlaufpumpe über zwei Verbindungsleitungen mit je einem Ventil wahlweise
saugseitig oder druckseitig mit einer Seite des Speichers in Verbindung gebracht
werden kann. Es sind auch Anlagen bekannt, bei denen der Wärmespeicher den Ausgleich
bei jeder beliebigen Fehl- oder Überschußmenge an Wärme dadurch vorzunehmen gestattet,
daß sowohl im Kreislauf zwischen Speicher und Verbrauchern als auch zwischen Speicher
und Wärmeerzeugern je eine besondere Umlaufpumpe vorgesehen ist, von denen die eine
im Speicher eine Wasserbewegung von unten nach oben, also Entladung, die andere
eine Wasserbewegung von oben nach unten, also Ladung, hervorrufen kann. Bei diesen
Anlagen ist es bekannt, die Mischtemperatur des Vorlaufwassers sowie auch den Durchfluß
des Heizwassers durch den Heißwassererzeuger, also die Fördermenge der zweiten Pumpe,
in Abhängigkeit von der Vorlauftemperatur mittels Thermostaten zu regeln. Je nach
der Fördermenge, die die einzelne Pumpe umwälzt, ergibt sich dabei das Maß der Ladung
oder der Entladung bzw. bei gleicher Fördermenge beider Pumpen keine Veränderung
im Ladezustand des Speichers.
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Bei der erfindungsgemäßen Anlage soll unter Verwendung lediglich der
normalen Umlaufpumpen zur Ladung und Entladung des Speichers die wie bei den bekannten
Anlagen selbsttätig wirkende Angleichung der Lade- und Entlademengen an den jeweiligen
Wärmegleichgewichtszustand dadurch verbessert werden, daß die beiden Regelventile
von einem hinter dem Wärmeerzeuger liegenden Thermostaten überwacht und in ihrer
Steuercharakteristik derart zueinander eingestellt sind, daß bei zunehmender Heizwassertemperatur
als Zeichen zunehmenden Wärmeüberschusses das die Entladung des Speichers veranlassende
Regelventil zunächst mehr und mehr schließt und erst nach vollendetem Schluß dieses
Ventils und noch weiter zunehmender Temperatur das die Ladung des Speichers veranlassende
Regelventil zu öffnen beginnt. Bei ungefährer Übereinstimmung zwischen Wärmelieferung
und Wärmebedarf wird der Speicher also im Ruhezustand gelassen, und es wird eine
unbeabsichtigte Überladung oder Entladung des Speichers bei nur geringfügigen, den
Betrieb der Heizung praktisch nicht beeinflussenden Mehr- oder Fehlmengen vermieden.
Um beim öffnen der
Regelventile einen allzu plötzlichen übergang
zu verhindern und die von der Pumpe zum Speicher führenden Leitungen auch in der
Ruhestellung des Speichers unter Druck und gleichbleibender Temperatur zu halten,
sollen erfindungsgemäß die Regelventile durch Leitungen von einstellbarem Querschnitt
umgangen oder mit Öffnungen versehen sein, in der Art, daß eine geringe Strömung
auch bei geschlossenen Ventilen aufrechterhalten bleibt. Hierdurch wird noch der
weitere Vorteil erreicht, daß die Umlaufpumpe ständig ein gewisses. Fördervolumen
zu leisten hat, also die Gefahr, daß sie infolge Abstellung der Verbraucher abspringt,
vermindert ist.
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Die Zeichnung zeigt schematisch und im Diagramm eine beispielsweise
Anlage nach der Erfindung, und zwar zeigt Abb. i eine Anlage mit Wärmespeicher und
Umlaufpumpen, Abb.2 ein Diagramm der Ventilbetätigung.
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In Abb. i geht die Vorlaufleitung vom Kessel i über Leitung 2 zur
Verteilerleitung 3 und den angeschlossenen Heizkörpern und Verbrauchern q.; von
-diesen kehrt die Rücklaufleitung über Verteiler 5, Leitung 6 zum Saugseitenverteiler
7 der Umwälzpumpen 8 zurück. Vom Druckseitenverteiler g geht das Heizwasser unter
Druck durch Leitung io und i i zu den Kesseln i zurück, in denen es tvieder erhitzt
wird. Zwischen Vorlaufleitung 2 und den Leitungen 6 und 1o ist der Speicher 13 mittels
Heißwasserleitung 12 am Vorlauf, Kaltwasserleitung 14 und Verbindungsleitungen 15
und 16 an den Rücklauf angeschlossen, wobei die Leitung 15 an die Druckseite g,
Leitung 16 an die Saugseite 7 der Pumpen 8 angeschlossen ist. In Leitung 15 befindet
sich das Regelventil I, in Leitung 16 das Regelventil II. Eine Mischleitung 17 und
die vom Thermostaten 18 gesteuerten Mischventile ig und 2o dienen dazu, in den Kesseln
und dem Speicher Wasser von höherer als Vorlauftemperatur zu erzeugen bzw. zu speichern.
Der Regler 21 in der Vorlaufleitung an den Heißwassererzeugern i überwacht durch
Beeinflussung der Ventile I und II den Lade- und Entladevorgang. Durch Leitung 22
kann das Ausgleichgefäß 23 an den Verteiler 7 der Saugseite angeschlossen sein.
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Die Wirkungsweise der Anlage ist folgende Bei Normalbetrieb strömt
das Heizwasser, durch die Pumpen 8 umgewälzt, über Kessel i, Vorlaufleitung 2, Verbraucher
q., Rücklaufleitung 6 zu den Pumpen 8 zurück. Solange infolge Wärmegleichgewichts
der Anlage das Regelorgan 21, z. B. ein auf mittlere Temperatur eingestellter Thermostat,
Wasser von Normaltemperatur erhält, bleiben die Regelventile I und II geschlossen,
der Ladungszustand .des Speichers bleibt unverändert. Bei steigender Temperatur
in der Vorlaufleitung 2 infolge von Wärmeüberschuß beginnt das zur Saugseite 7 der
Pumpen 8 führende, im Diagramm (Abb. 2) als Saugventil II bezeichnete Ventil zu
öffnen, so daß nunmehr die Pumpen 8 aus dem unteren Teil des Speichers 13 Kaltwasser
zusätzlich zum Umlaufwasser durch die Erhitzer i in den oberen Teil des Speichers
13 hineinfördern; der Speicher wird geladen.
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Bei sinkender Temperatur in der Vorlaufleitung 2 infolge von Wärmemangel
wird zunächst bis auf Normaltemperatur das Ventil II geschlossen, alsdann beginnt
bei weiter sinkender Temperatur das als Druckventil I bezeichnete Ventil in der
Leitung 15 von der Druckseite g der Pumpen zu öffnen, so daß nunmehr kühles Wasser
parallel zu dem durch die Erhitzer i führenden Strom in den unteren Teil des Speichers
13 einströmt und Heißwasser aus dem oberen Teil in die Vorlaufleitung 2 verdrängt.
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Das Diagramm zeigt ein Beispiel, bei dem der Thermostat 21 mit totem
Gang um die mittlere Temperatur von 70° herum wirksam ist. In dem Bereich zwischen
68 und 72° sind beide Ventile geschlossen. Beim Sinken der Temperatur bis auf
65' öffnet sich das Ventil I in der Druckleitung der Pumpe mehr und mehr,
beim Steigen der Temperatur über 72 bis auf etwa 75° öffnet das Ventil II in der
Saugleitung mehr und mehr.
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Wärmemangel oder Wärmeüberschuß können aus verschiedenen Gründen in
der Anlage vorhanden sein. Der Wärmebedarf steigt dadurch, daß vorher abgeschaltete
Heizkörper neu hinzugeschaltet werden, oder dadurch, daß mittels Einstellung des
Thermostaten 18 eine höhere Vorlauftemperatur eingestellt wird. Dies letztere wird
man z. B. beim Anheizen der beheizten Räume in den Morgenstunden erfolgen lassen,
um möglichst rasch die gewünschte Raumtemperatur zu erhalten.
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Die Wärmelieferung andererseits sinkt zu Zeiten, in denen die Kessel
geschlackt werden oder sonst schlecht brennen, oder bei Heißwassererzeugung durch
Dampf dann, wenn aus irgendwelchen Gründen nicht genügend Dampf 'zur Verfügung steht.
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Sobald die Wärmelieferung den Bedarf überschreitet, steigt die Temperatur
hinter den Erhitzern i, im anderen Falle sinkt sie ab.
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Die Regelungsventile I und II können durch Leitungen mit Drosselventilen
24 und 25 umgangen werden, so daß z ein gewisser geringer Durchfluß immer erhalten
bleibt.