DE9406048U1

DE9406048U1 - Vorrichtung zum automatischen Nachfüllen von Heizungsanlagen

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Publication number: DE9406048U1
Application number: DE19949406048
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-04-12
Filing date: 1994-04-12
Publication date: 1994-06-16
Anticipated expiration: 2004-04-13

Description

TER MEER - MÜLLER - STEInMEI6TSR*& J³ARTNE^-R. i USH POl/94

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Nachfüllen von Heizungsanlagen.

Bei Warmwasser-Zentralheizungsanlagen muß aufgrund unvermeidlicher Leckverluste von Zeit zu Zeit Wasser nachgefüllt werden. Um eine Verunreinigung des Trinkwassers im öffentlichen Leitungsnetz durch das Wasser aus Heizungsanlagen zu vermeiden, darf die Heizungsanlage nicht dauerhaft über einen einfachen Absperrhahn mit dem Leitungsnetz verbunden sein. Zum Nachfüllen von Wasser muß deshalb bisher die Heizungsanlage üblicherweise von Hand vorübergehend durch einen Schlauch mit dem Leitungsnetz verbunden werden.

Für große Zentralheizungsanlagen in öffentlichen Gebäuden und dergleichen sind automatische Nachfüllvorrichtungen bekannt, bei denen durch einen aufwendigen Ventilmechanismus sichergestellt wird, daß nach Beendigung eines Nachfüllvorgangs automatisch eine zwischen der Heizungsanlage und dem Anschluß des Leitungsnetzes liegende Kammer belüftet wird und so auch eine für Bakterien nicht überwindliche Trennung zwischen der Heizungsanlage und dem Leitungsnetz erreicht wird. Diese Nachfüllvorrichtungen können deshalb permanent an das Leitungsnetz angeschlossen bleiben, so daJ3 die Handarbeit beim Nachfüllen von Wasser entfällt. Diese herkömmlichen Nachfüllvorrichtungen sind jedoch verhältnismäßig aufwendig und teuer und deshalb für den Einsatz im privaten Bereich kaum geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Nachfüllvorrichtung für Heizungsanlagen inbesondere im privaten Bereich zu schaffen, die sich durch geringe Herstellungs- und Installationskosten und eine kompakte Konstruktion auszeichnet und dennoch eine zuverlässige strömungsmäßige und biologische Trennung der Heizungsanlage vom Leitungsnetz gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen Nachfüllvorrichtung besteht die Ventileinrichtung aus einem Magnetventil, auf dessen Zulauf- und Ablaufseite je ein Rückschlagventil angeordnet ist. Bei geschlossenem Magnetventil wird so ein Rückstrom von Wasser aus der Heizungsanlage in das Leitungsnetz durch drei voneinander unabhängige Ventile mit dreifacher Sicherheit verhindert. Da beim Schließen des Magnetventils auch die Rückschlagventile schließen, bleibt in der zwischen dem zulaufseitigen Rückschlagventil und dem Magnetventil gebildeten Kammer ein Druck erhalten, der dem zum Schließzeitpunkt im Leitungsnetz vorhandenen Druck nahekommt und deutlich über dem Druck in der Heizungsanlage liegt. Dieser Druck wird durch das zulaufseitige Rückschlagventil auch dann aufrechterhalten, wenn aus irgendeinem Grund der Druck im Leitungsnetz abfallen sollte. Am Magnetventil herrscht deshalb stets ein Druckgefälle in Richtung auf die Ablaufseite, so daß ein.Leckstrom von Leitungswasser sowie ein Übertritt von Bakterien oder sonstigen Krankheitskeimen zur stromaufwärtigen Seite des Magnetventils zuverlässig verhindert wird.

Das Magnetventil wird durch ein Signal eines Druckwächters gesteuert, der den Druck in der Heizungsanlage erfaßt. Das Magnetventil ist im stromlosen Zustand sperrend, so daß die Heizungsanlage auch bei einem Stromausfall vom Leitungsnetz getrennt bleibt.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Sicherheitsschaltung vorgesehen, die die Stromzufuhr zu dem Magnetventilund / oder dem Druckwächter nur während bestimmter Tages- oder Wochenzeiten freigibt. Beispielsweise ist diese Sicherheitsschaltung so programmierbar, daß das Magnetventil nur an einem bestimmten Wochentag, beispielweise Samstags, zu einer bestimmten Tageszeit für ein oder zwei Stunden mit Strom versorgt wird, so daß das Nachfüllen der Heizungsanlage, sofern es überhaupt erforderlich ist, nur innerhalb diese Zeitspanne erfolgen kann. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß bei einer Undichtigkeit der Heizungsanlage (z.B. einem Rohrbruch) nur begrenzt Wasser austreten kann. Die Zeit, in der das Nachfüllen möglich ist, kann so gewählt werden, daß in dieser Zeit normalerweise jemand im Hause ist, der im Fall eines Rohrbruchs oder einer Fehlfunktion des

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Druckwächters oder des Magnetventils für Abhilfe sorgen kann. Wenn beispielsweise der Druckwächter ausfällt oder das Magnetventil in der geöffneten Stellung klemmt, steigt der Druck in der Heizungsanlage weiter an, bis das üblicherweise in der Heizungsanlage vorgesehene Überdruckventil öffnet.

Durch dieses Überdruckventil wird dann ein Überfüllen der Heizungsanlage verhindert und zugleich dem Benutzer die Fehlfunktion der Nachfüllvorrichtung angezeigt. Wahlweise kann die Sicherheitsschaltung so ausgelegt sein, daJ3 sie zusätzlich ein akustisches oder optisches Warnsignal erzeugt. Selbst wenn die Fehlfunktion des Druckwächters unbemerkt bleiben sollte, wird durch die Unterbrechung der Stromzufuhr zu dem Magnetventil nach Ablauf der eingestellten Zeitspanne sichergestellt, daJ3 der Befüllvorgang beendet wird, und somit wird ein unnötiger Wasserverbrauch vermieden.

Bevorzugt sind der Druckwächter und das Magnetventil unmittelbar an einer kreuzförmigen Leitungsarmatur montiert, die zugleich den mit dem Leitungsnetz verbundenen Zulauf und den mit der Heizungsanlage verbundenen Ablauf bildet und die beiden Rückschlagventile aufnimmt. Eine besonders kostengünstige Fertigung wird dadurch ermöglicht, daJ3 für diese kreuzförmige Leitungsarmatur eine absperrbare Heizkörperverschraubung von der Art verwendet wird, wie sie in dem DE-GM 93 08 526 der Anmelderin beschrieben wird.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Die einzige Zeichnungsfigur zeigt einen schematischen Schnitt durch die Nachfüllvorrichtung.

Die Nachfüllvorrichtung baut auf einer kreuzförmigen Leitungsarmatur 10, beispielsweise einer Heizkörperverschraubung auf, die einen mit dem Trinkwasser-Leitungsnetz verbundenen Zulauf 12 und auf der gegenüberliegenden Seite einen an die Heizungsanlage angeschlossenen Ablauf 14 bildet. An den beiden übrigen Abgängen der Leitungsarmatur 10 sind einander gegenüberliegend ein Druckwächter 16 und ein Magnetventil 18 angeordnet.
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Das Innere der Leitungsarmatur 10 ist durch eine Trennwand 20 diagonal in zwei Kammern 22,24 unterteilt. Der Druckwächter 16 erfaßt den Druck in

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der mit dem Ablauf 14 verbunden Kammer 22 und somit den Druck in der Heizungsanlage. In der Trennwand 20 ist ein Kugel-Rückschlagventil 26 angeordnet, das mit seinem rohrförmigen Gehäuse die Trennwand 20 durchsetzt und in der Richtung von der Kammer 22 zu der Kammer 24 sperrt. Das in der Kammer 24 liegende Ende des Rückschlagventils 26 bildet zugleich einen Sitz für den Ventilkegel 28 des Magnetventils 18.

Im Zulauf 12 ist ein als Tellerventil ausgebildetes Rückschlagventil 30 angeordnet, das in der Richtung von der Kammer 24 zum Leitungsnetz sperrt. Das Rückschlagventil 30 wird durch eine dicht in den Zulauf 12 eingesetzte, von Kanälen 32 durchsetzte Platte 34 und einen elastisch gegen diese Platte vorgespannten Ventilteller 36 gebildet.

Der Druckwächter 16 ist über eine Steuerschaltung 38 elektrisch mit dem Magnetventil 18 verbunden. Das Magnetventil 18 befindet sich normalerweise im stromlosen, geschlossenen Zustand. Wenn der vom Druckwächter 16 erfajSte Druck in der Heizungsanlage unter einen einstellbaren Schwellenwert absinkt, wird das Magnetventil 18 erregt und der Ventilkegel 28 zurückgezogen, so daß Wasser vom Zulauf 12 durch die Rückschlagventile 30,26 und den Ablauf 14 in die Heizungsanlage einströmen kann, wie durch Pfeile in der Zeichnung verdeutlicht wird. Wenn der Druck in der Heizungsanlage einen einstellbaren oberen Schwellenwert, beispielsweise 0,2 kPa (2 bar) erreicht, wird das Magnetventil 18 geschlossen.

Wenn der am Zulauf 12 anstehende Leitungsdruck beispielsweise 0,3 kPa (3 bar) beträgt, so ergibt sich während des Nachfüllvorgangs bei geöffnetem Magnetventil ein leichter Druckabfall am Rückschlagventil 30 und aufgrund des kleineren Strömungsquerschnitts ein stärkerer Druckabfall am Rückschlagventil 26. Beim Schließen des Magnetventils herrscht deshalb in der Kammer 24 ein Druck, der geringfügig unter dem Leitungsdruck von 0,3 kPa, aber deutlich über dem Druck 0,2 kPa in der Heizungsanlage liegt. Selbst wenn der Ventilkegel 28 nicht absolut dicht schließen sollte, kann somit aufgrund des Druckgefälles kein Heizungswasser aus der Heizungsanlage in die Kammer 24 übertreten, und auch der Übertritt von Krankheitserregern in die Kammer 24 wird verhindert. Aufgrund der gewählten Anordnung der Rückschlagventile 26 und 28 besteht außerdem zwischen diesen Ventilen in Strömungsrichtung gemessen ein Abstand von mindestens 25 mm, so daj3

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auch an Körperoberflächen kriechende Krankheitskeime, selbst wenn sie das Rückschlagventil 26 und das Magnetventil überwunden hätten, keine Chance hätten, das Rückschlagventil 30 zu erreichen.

Das oben erwähnte Druckgefälle zwischen den Kammern 24 und 22 bleibt aufgrund des Rückschlagventils 30 auch dann erhalten, wenn, beispielsweise bei Reparaturarbeiten, der Druck im Leitungsnetz abfällt.

Das Magnetventil 18 ist im stromlosen Zustand sperrend, so daß die Kammern 24 und 22 auch bei einem Stromausfall voneinander getrennt bleiben. Die SchlieJ3kraft des Ventilkegels 28 wird dabei durch das herrschende Druckgefälle unterstützt.

Selbst wenn der Leitungsdruck abfallen und gleichzeitig das Magnetventil 18 ausfallen sollte, bleibt somit eine zuverlässige Trennung der Kammern 22,24 erhalten.

Falls das Magnetventil 18 in der geöffneten Stellung klemmen sollte und dann der Leitungsdruck am Zulauf 12 unter den Druck in der Heizungsanlage absinkt, wird ein Rückstrom von verunreinigtem Wasser aus der Heizungsanlage in das Leitungsnetz immer noch durch die beiden Rückschlagventile 26 und 30 mit zweifacher Sicherheit verhindert.

Falls das Magnetventil 18 in der Öffnungsstellung klemmt, während der volle Leitungsdruck am Zulauf 12 ansteht, strömt das Wasser weiter in die Heizungsanlage ein, so daj3 der Druck in der Heizungsanlage den eingestellten oberen Grenzwert übersteigt. In diesem Fall wird jedoch ein Überfüllen der Heizungsanlage dadurch verhindert, daJ3 das üblicherweise in der Heizungsanlage vorgesehene Überdruckventil öffnet. Zusätzlich kann die Steuerschaltung 38 so ausgebildet sein, daj3 sie ein Warnsignal in Form einer Leuchtanzeige und/oder eines akustischen Signals abgibt, wenn der Druck einen voreingestellten Alarm-Schwellenwert erreicht. Durch dieses Warnsignal oder durch den geöffneten Zustand des Überdruckventils wird der Benutzer über den Fehler informiert. Für die Zeit bis zur Reparatur wird durch die beiden Rückschlagventile 26,30 ein Rückstrom von Heizungswasser verhindert, falls der Leitungsdruck abnehmen sollte. Da beide Rückschlagventile 26 einen gewissen Öffnungsdruck besitzen, schließen die Rückschlagventile, sobald ein

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Druckausgleich zwischen dem Zulauf 12 und dem Ablauf 14 hergestellt ist. Somit wird auch bei defektem Magnetventil bis zur Reparatur ein Flüssigkeitsaustausch zwischen dem Zulauf und dem Ablauf verhindert.

Die Rückschlagventile 26 und 30 sind in gleicher Weise wirksam, wenn das Magnetventil undicht ist oder wenn der Druckwächter 16 defekt ist und das Magnetventil ständig in der geöffneten Stellung hält.

Die Steuerschaltung 38 enthält ein programmierbares Zeitglied, durch das die Nachfüllzeit auf ein bestimmtes Zeitintervall zu einer bestimmten Tageszeit und an einem bestimmten Wochentag begrenzt werden kann. Außerhalb dieser programmierbaren Zeitspanne ist die Stromzufuhr zu dem Magnetventil 18 zwangsweise unterbrochen, so daj3 das Magnetventil die Heizungsanlage auch bei einer Undichtigkeit bzw. einer etwaigen Fehlfunktion des Druck-Wächters 16 vom Leitungsnetz trennt.

Claims

TER MEER - MÜLLER - STEBs!M£lßT6R*& PARTNER, &iacgr; USH PO1/94 SCHUTZANSPRUCHE

1. Vorrichtung zum automatischen Nachfüllen von Heizungsanlagen, mit einer durch ein Signal eines Druckwächters (16) gesteuerten Ventileinrichtung zur Steuerung des Wasserzulaufs aus einem Trinkwasser-Leitungsnetz und zur Verhinderung einer Verunreinigung des Trinkwassers durch Heizungswasser, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung aus einem im stromlosen Zustand schließenden Magnetventil (18) und je einem auf der Zulauf- und Ablaufseite des Magnetventils angeordneten Rückschlagventil (30,26) besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daJ3 eine Sicherheitsschaltung (38) vorgesehen ist, die die Stromzufuhr zu dem Magnetventil (38) nur während bestimmter Tages- oder Wochenzeiten freigibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daJ3 die Sicherheitsschaltung (38) ein Warnsignal erzeugt, wenn der vom Druckwächter (16) erfaßte Druck in der Heizungsanlage einen bestimmten Schwellenwert übersteigt.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daJ3 die Sicherheitsschaltung (38) das Magnetventil (18) zwangsweise schlieft und ein Warnsignal erzeugt, wenn das vom Druckwächter (16) an das Magnetventil gelieferte Einschaltsignal länger als eine vorgegebene Zeitspanne anhält.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der Druckwächter (16) und das Magnetventil (18) an zwei gegenüberliegenden Abgängen einer kreuzförmigen Leitungsarmatur (10) angeordnet sind, deren beide anderen Abgänge den mit dem Leitungsnetz verbindbaren Zulauf (12) und den mit der Heizungsanlage verbindbaren Ablauf (14) bilden, und daJ3 die Rückschlagventile (26,30) in der Leitungsarmatur (10) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das ablaufseitige Rückschlagventil (26) ein Kugel-Rückschlagventil ist, das eine das Innere der Leitungsarmatur (10) diagonal unterteilende Trennwand (20)

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durchsetzt und deren rohrförmiges Gehäuse zugleich einen Ventilsitz für den Ventilkegel (28) des Magnetventils bildet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daJ3 die kreuzförmige Leitungsarmatur (10) eine Heizkörperverschraubung ist, deren Inneres durch eine diagonale Trennwand (20) geteilt wird, die bei der Verwendung als Heizkörperverschraubung einen Ventilsitz für ein Absperrorgan bildet, und daj3 das ablaufseitige Rückschlagventil (26) in diesen Ventilsitz eingesetzt ist.
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