EP1102012A2 - Entgasungseinrichtung - Google Patents

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EP1102012A2
EP1102012A2 EP00124818A EP00124818A EP1102012A2 EP 1102012 A2 EP1102012 A2 EP 1102012A2 EP 00124818 A EP00124818 A EP 00124818A EP 00124818 A EP00124818 A EP 00124818A EP 1102012 A2 EP1102012 A2 EP 1102012A2
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EP
European Patent Office
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heating water
circuit
heating
container
degassing device
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EP00124818A
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EP1102012A3 (de
EP1102012B1 (de
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Anton Eder
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    • 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
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/08—Arrangements for drainage, venting or aerating
    • F24D19/082—Arrangements for drainage, venting or aerating for water heating systems
    • F24D19/083—Venting arrangements

Definitions

  • the invention relates to a degassing device for the heating water Heating water circuit, which one with the heating water circuit via a supply line and at least one valve connected container in which the Heating water is at a much lower pressure than in the heating circuit, and a return pump to return the heating water from the tank to the Has heating water circuit.
  • Degassing device for the heating water of a heating water circuit, which one with the heating water circuit via a supply line and at least a valve connected container in which the heating water is under a substantial pressure is lower than in the heating circuit, and a return pump for return of the heating water from the container into the heating water circuit.
  • Devices of this type are known and are used in particular in heating water partially remove dissolved oxygen to prevent corrosion from forming Elements of the heating circuit.
  • AT 400 191 B is a degassing device for the Heating water of a heating water circuit is known, in which first a relaxation tank is filled with pressurized heating water, then the expansion tank is separated from the heating circuit via valves and by Opening a vent valve the pressure in the expansion tank to atmospheric pressure is lowered, whereby that in the expansion tank Heating water is released and part of the gas dissolved in it is released and escapes.
  • GB-OS 2209 594 also discloses a heating circuit with a boiler, a circulation pump and radiators, on which a pressure compensation line connected.
  • the heating medium especially the heating water changes yes depending on the temperature, its volume is not insignificant. Furthermore liquids are incompressible.
  • the pressure of the heating medium in the actual heating circuit should always be set up be kept at the same level regardless of the temperature of the heating medium.
  • an expansion tank with a gas cushion connected to the pressure compensation line which is between the expansion tank and the actual heating circuit two parallel line branches has, wherein a pump is provided in a line branch, which is operated by a Pressure sensor in the heating circuit is controlled, and a check valve, in another line branch is a pressure control valve.
  • no measures are planned here. Although it is on the mentioned At the end of the pressure compensation line there is still an open container as a storage container connected via an unspecified management body, but with it the heating medium cannot be degassed.
  • the device according to US Pat. No. 5,007,583 serves the same purpose as that above discussed device according to the aforementioned GB-OS 2 209 594, albeit in a different circuit arrangement.
  • the expansion tank is over one here siphon-like closure connected to the atmosphere. According to experience the water in these siphon-like closures evaporates very much rapidly, so that the expansion tank is in direct contact with the atmosphere stands.
  • the one coming from the actual heating circuit into the expansion tank Water is relaxed at first, because it is here is exposed to significantly lower pressure than in a closed circuit, in a row
  • the heating medium located here takes a direct connection to the atmosphere but very quickly again oxygen from the air.
  • the object of the invention is, in contrast, a degassing device provide the type mentioned, through which a larger part of the in Liquid dissolved gas can be removed from this and according to the invention this is achieved in that in the flow path of the heating water between the Heating water circuit and the container a baffle is provided comprises a chamber into which an injection nozzle extends, which is in front of an impact surface opens onto which the water jet emerging from the injection nozzle Heating water circuit impinges on the tank of flowing heating water, the Mouth opening of the injection nozzle is smaller than the drain opening from the Chamber.
  • a degassing device with a baffle device that is directly in the heating circuit is already known from DE 2624 336 A1.
  • the system pressure is present, so that although the water is swirled, but there is no simultaneous relaxation.
  • the effectiveness of degassing is significantly lower in this device than in the device according to the invention Contraption.
  • the baffle surface of the degassing device according to the invention is preferably Seen in the direction of the flow path, concave. This will make the Turbulence and surface enlargement of the water intensified.
  • one Cooling device in Flow path of the heating water between the heating circuit and the tank one Cooling device is located. This is conveniently immediately after the impact device arranged. This creates the possibility that the degassed air again goes into solution, significantly reduced.
  • a heating water circuit shown schematically in FIG For example, a flow line 31, in which a pump 35 is arranged, one or more Consumer 33, a return line 32 and a boiler or heat generator 34 on.
  • the degassing device according to the invention is over two Lines 11, 36 connected to the heating water circuit 30.
  • the two lines 11, 36 can be shut off via shut-off valves 1.
  • the feed line 11 leads to a unit 37, which is further connected to a fresh water supply 10 and which has a line 12 as an output.
  • the unit 37 is over Shut-off valves 1 can be shut off from the inlet and outlet lines 11, 36, 12.
  • the heating water flowing into the assembly 37 via the feed line 11 flows further through an electrically controllable, preferably as a solenoid valve formed valve 5, by a mass flow controller 6, by a flow switch 7, by a baffle 8 and a cooling device 9.
  • Das valve 5 which can be controlled by a microprocessor control device 13 to start and end a degassing process for heating water from the Heating water circuit 30.
  • a liquid flow set Via the mass flow controller 6, a liquid flow set, regardless of the system pressure in the heating water circuit 30 is. Independent of this system pressure, which varies depending on the heating circuit 30 is high and is usually above 1.5 bar, it becomes even Conditions created for degassing.
  • the flow switch 7, the condition of which can be queried by the control device 13 is used for checking the operating status. When valve 5 is open, it must be from the flow switch 7 a flow can be reported, otherwise there is a malfunction before, which is output by the control device 13 as an alarm. Vice versa with valve 5 (or 4) closed by flow monitor 7 Flow can be
  • the impact device 8 comprises a chamber 40, into which an injector 41 extends.
  • the injection nozzle 41 opens in front of an impact surface 42, on which the water jet emerging from the injection nozzle 41 hits.
  • a flat baffle plate as the baffle surface.
  • Gas bubbles 44 have been released from the heating water by the Liquid flow to be taken. This formation of the gas bubbles will on the one hand causes the solubility of a gas in a liquid decreases with decreasing pressure, on the other hand due to the impact of the impact surface significantly reinforced.
  • the cooling device 9 is provided here from a helical line made of a heat-conducting material is formed.
  • the impact device omit and only provide a cooling device 9, whereby the Efficiency of degassing is reduced.
  • the heating water which carries the gas bubbles 44 with it, passes on the lines 12 and 24 in the container 29, in one in this container arranged butyl rubber bladder 28.
  • the rubber bladder 28 is over a Pressure relief valve 26 connected to atmospheric pressure, the pressure relief valve 26 opens at a slight excess pressure which is below 1 bar, preferably 0.5 bar or less. This slight overpressure is necessary so that the inflowing Heating water overcomes the basic tension of the rubber bladder 28 becomes.
  • the heating water is in the container 29 or in the rubber bladder arranged therein 28 practically depressurized and carried along by the inflowing heating water Gas bubbles can rise and pass through the rubber bladder 28 the pressure relief valve 26 escape.
  • the return of the heating water to the Heating circuit 30 is carried out by a pump 19 by the control device 13 is controlled.
  • the one sucked by the pump 19 out of the container 29 Heating water flows via line 25 and a check valve arranged therein 21 and shut-off valve 20 in the pump 19 and passes through a throttle valve 18 and a dirt trap 15 via line 36 back into the heating circuit 30.
  • the control of the pump 19 by the control device 13 takes place in dependence on the value output by the pressure sensor 16 which the system pressure is fixed.
  • the container 29 also serves as a so-called expansion container. At a Heating the heating water in the heating circuit 30 expands, whereby the pressure in the heating circuit rises above a maximum value.
  • the overflow regulator 17 lies in the exemplary embodiment shown parallel to the pump 19. In principle, it would also be conceivable and possible that this overflow regulator 17 is parallel to the degassing valve 5 or with a corresponding one Control of the degassing valve 5 by the control device 13 is completely eliminated, with overpressure from the control device in each case the degassing valve 5 is drained.
  • the heating water in the heating water circuit 30 cools down, it decreases its volume again. This reduction in volume manifests itself through a pressure drop indicated by the pressure sensor 16. From the control device 13 the pump 19 is then put into operation to raise the system pressure.
  • the pump volume of the pump 19 is usually significantly larger, than this to compensate for the loss of volume due to the cooling of the Heating water in the heating circuit 30 would be necessary.
  • the overflow regulator therefore opens when the pump 19 is started up 17, and a large part of the heating water supplied by the pump reaches the container 29 via the overflow regulator 17
  • Degassing device is preferably a degassing process at the same time as the pump 19 starts up (due to a too low System pressure) carried out for which purpose the valve 5 is opened and only closed again a short time before the pump 19 was switched off becomes.
  • the control device 13 actuates the valve 4 in order to supply fresh water 10 new heating water in the rubber bladder 28 in the container 29 refill.
  • a pressure reducer 2 for lowering the water pressure in the range of the system pressure of the heating circuit 30 and an electronic water meter 3 is provided. Because of the needed Make-up quantities of heating water can be determined whether it is a Volume loss due to normal leakage and due to gas excretion through the degassing device or an extraordinary one Water loss is involved, for example due to a pipe break.
  • the replenished fresh water is further via the flow switch 7 Baffle 8 fed before it enters the container 29. In this way effective degassing is already available when fresh water is replenished of the replenished heating water reached.
  • the supply line 11 to the degassing device, via which the heating water Degassing is removed branches in the embodiment shown Return line 32 of the heating water circuit 30 from. It would also be possible to do this Provide derivation on the flow line 31, which of the degassing device supplied heating water but no temperatures higher than 90 ° Celsius may have. This could be monitored by appropriate sensors Suitable cooling vessels could also be installed upstream.
  • a degassing device (which in particular the impact device 8, the cooling device 9, the container 29 the rubber bladder 28 and the pump 19) with a constant pressure device (Overflow regulator 17, container 29 with rubber bladder 28 and pump 19) and a fresh water make-up (pressure reducer 2, water meter 3 and Valve 4) combined.
  • the degassing device independent of a constant pressure device and / or a make-up device to train for fresh water.
  • the cooling device 9 in A heat exchanger could also be in the form of a helical line, for example be provided by the heat of the heating water to be degassed to the degassing flowing back from the container into the heating circuit Heating water is released.

Abstract

Eine Entgasungseinrichtung für das Heizwasser eines Heizwasserkreislaufes weist einen mit dem Heizwasserkreislauf (30) über eine Zuführungsleitung (11) und mindestens ein Ventil verbundenen Behälter (29), in dem das Heizwasser unter einem wesentlich geringeren Druck steht als im Heizkreis, und eine Rückführpumpe (19) zur Rückführung des Heizwassers aus dem Behälter in den Heizwasserkreislauf auf. Im Strömungsweg des Heizwassers zwischen dem Heizwasserkreislauf (30) und dem Behälter (29) ist eine Pralleinrichtung (8) vorgesehen, die eine Kammer (40) umfaßt, in welche eine Einspritzdüse (41) reicht, die vor einer Prallfläche (42) mündet, auf welche der aus der Einspritzdüse (41) tretende Wasserstrahl des vom Heizwasserkreislauf (30) zum Behälter (29) strömenden Heizwassers aufprallt, wobei die Mündungsöffnung der Einspritzdüse (41) kleiner ist als die Abflußöffnung aus der Kammer (40) (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Entgasungseinrichtung für das Heizwasser eines Heizwasserkreislaufes, welche einen mit dem Heizwasserkreislauf über eine Zuführungsleitung und mindestens ein Ventil verbundenen Behälter, in dem das Heizwasser unter einem wesentlich geringeren Druck steht als im Heizkreis, und eine Rückführpumpe zur Rückführung des Heizwassers aus dem Behälter in den Heizwasserkreislauf aufweist.
Entgasungseinrichtung für das Heizwasser eines Heizwasserkreislaufes, welche einen mit dem Heizwasserkreislauf über eine Zuführungsleitung und mindestens ein Ventil verbundenen Behälter, in dem das Heizwasser unter einem wesentlich geringeren Druck steht als im Heizkreis, und eine Rückführpumpe zur Rückführung des Heizwassers aus dem Behälter in den Heizwasserkreislauf aufweist.
Einrichtungen dieser Art sind bekannt und dienen insbesondere dazu, im Heizwasser gelösten Sauerstoff teilweise zu entfernen, um die Korrosion von den Elementen des Heizkreises zu verringern.
Aus der AT 400 191 B ist beispielsweise eine Entgasungseinrichtung für das Heizwasser eines Heizwasserkreislaufes bekannt, bei der zunächst ein Entspannungsbehälter mit unter Druck stehendem Heizwasser befüllt wird, anschließend der Entspannungsbehälter über Ventile vom Heizkreis getrennt wird und durch Öffnen eines Entlüftungsventiles der Druck im Entspannungsbehälter auf Atmosphärendruck abgesenkt wird, wodurch das im Entspannungsbehälter befindliche Heizwasser entspannt wird und ein Teil des darin gelösten Gases frei wird und entweicht.
Aus der GB-OS 2209 594 ist weiters ein Heizkreislauf bekannt mit einem Kessel, einer Umlaufpumpe und Radiatoren, an welchem eine Druckausgleichsleitung angeschlossen ist. Das Heizmedium, insbesondere das Heizwasser verändert ja in Abhängigkeit der Temperatur sein Volumen nicht unerheblich. Darüber hinaus sind Flüssigkeiten inkompressibel. Mit der hier beschriebenen und geoffenbarten 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 Gaspolster an der Druckausgleichsleitung angeschlossen, welche zwischen dem Ausdehnungsgefäß und dem eigentlichen Heizkreislauf zwei parallele Leitungszweige aufweist, wobei im einen Leitungszweig eine Pumpe vorgesehen ist, die von einem Druckfühler im Heizkreislauf gesteuert wird, und eine Rückschlagklappe, im anderen Leitungszweig liegt ein Druckregelventil. Für die Entgasung des Heizmediums sind hier keine Maßnahmen vorgesehen. Es ist zwar an der erwähnten Druckausgleichsleitung endseitig noch ein offener Behälter als Vorratsbehälter über ein nicht näher bezeichnetes Leitungsorgan angeschlossen, aber damit kann das Heizmedium nicht entgast werden.
Die Einrichtung nach der US-PS 5 007 583 dient demselben Zweck wie die vorstehend erörterte Einrichtung nach der genannten GB-OS 2 209 594, 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 Atmosphäre direkt in Verbindung steht. Das aus dem eigentlichen Heizkreislauf in das Ausdehnungsgefäß 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.
Aufgabe der Erfindung ist es, demgegenüber eine Entgasungseinrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, durch welche ein größerer Teil des in der Flüssigkeit gelösten Gases aus dieser entfernt werden kann und erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß im Strömungsweg des Heizwassers zwischen dem Heizwasserkreislauf und dem Behälter eine Pralleinrichtung vorgesehen ist, die eine Kammer umfaßt, in welche eine Einspritzdüse reicht, die vor einer Prallfläche mündet, auf welche der aus der Einspritzdüse tretende Wasserstrahl des vom Heizwasserkreislauf zum Behälter strömenden Heizwassers aufprallt, wobei die Mündungsöffnung der Einspritzdüse kleiner ist als die Abflußöffnung aus der Kammer.
Bei einer erfindungsgemäßen Entgasungseinrichtung erfolgt in der Pralleinrichtung eine starke Verwirbelung des Heizwassers unter gleichzeitiger schlagartiger Entspannung. Durch die Kombination dieser Einflüsse auf das Wasser können sich die gelösten Gase zu einem wesentlich größeren Teil aus der Flüssigkeit herauslösen und Gasbläschen bilden. Diese können sich anschließend sammeln und in den Behälter, in dem das Heizwasser unter einem wesentlich geringeren Druck steht als im Heizkreis, aus dem Heizwasser austreten.
Eine Entgasungseinrichtung mit einer Pralleinrichtung, die direkt im Heizkreislauf eingebaut ist, ist weiters aus der DE 2624 336 A1 bereits bekannt. In dieser Pralleinrichtung liegt der Systemdruck vor, so daß zwar eine Verwirbelung des Wassers, nicht aber eine gleichzeitige Entspannung erfolgt. Die Effektivität der Entgasung ist bei dieser Vorrichtung wesentlich geringer als bei der erfindungsgemäβen Vorrichtung.
Vorzugsweise ist die Prallfläche der erfindungsgemäßen Entgasungseinrichtung, in Richtung des Strömungsweges gesehen, konkav ausgebildet. Dadurch wird die Verwirbelung und Oberflächenvergrößerung des Wassers noch verstärkt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist weiters vorgesehen, daß sich im Strömungsweg des Heizwassers zwischen dem Heizkreis und dem Behälter eine Abkühleinrichtung befindet. Diese ist günstigerweise unmittelbar nach der Pralleinrichtung angeordnet. Dadurch wird die Möglichkeit, daß die entgaste Luft wieder in Lösung geht, wesentlich verringert.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1
eine schematische Darstellung des Heizkreises und der an diesen angeschlossenen erfindungsgemäßen Entgasungseinrichtung und
Fig. 2
eine schematische vergrößerte Darstellung der Pralleinrichtung.
Ein in Fig. 1 schematisch dargestellter Heizwasserkreislauf weist in bekannter Weise eine Vorlaufleitung 31, in der eine Pumpe 35 angeordnet ist, ein oder mehrere Verbraucher 33, eine Rücklaufleitung 32 und einen Heizkessel bzw. Wärmeerzeuger 34 auf. Die erfindungsgemäße Entgasungseinrichtung ist über zwei Leitungen 11, 36 mit dem Heizwassserkreislauf 30 verbunden. Die beiden Leitungen 11, 36 sind über Absperrventile 1 absperrbar. Die Zuführungsleitung 11 führt zu einer Baueinheit 37, welche weiters mit einer Frischwasserzufuhr 10 verbunden ist und die als Ausgang eine Leitung 12 aufweist. Die Baueinheit 37 ist über Absperrventile 1 von den Eingangs- und Ausgangsleitungen 11, 36, 12 absperrbar.
Das in die Baueinheit 37 über die Zuführungsleitung 11 einströmende Heizwasser strömt weiters durch ein elektrisch ansteuerbares, vorzugsweise als Magnetventil ausgebildetes Ventil 5, durch einen Mengendurchflußregler 6, durch einen Strömungswächter 7, durch eine Pralleinrichtung 8 und eine Abkühleinrichtung 9. Das von einer Mikroprozessor-Steuerungseinrichtung 13 ansteuerbare Ventil 5 dient zum Starten und Beenden eines Entgasungsvorganges für Heizwasser aus dem Heizwasserkreislauf 30. Über den Mengendurchflußregler 6 wird ein Flüssigkeitsstrom eingestellt, der unabhängig vom Systemdruck im Heizwasserkreislauf 30 ist. Unab-hängig von diesem Systemdruck, der je nach Heizkreis 30 unterschiedlich hoch ist und üblicherweise über 1,5 bar liegt, werden dadurch gleichmäßige Verhältnisse für die Entgasung geschaffen. Der Strömungswächter 7, dessen Zustand von der Steuerungseinrichtung 13 abfragbar ist, dient zur Kontrolle des Betriebszustandes. Bei geöffnetem Ventil 5 muß vom Strömungswächter 7 ein Durchfluß gemeldet werden, andernfalls liegt eine Betriebsstörung vor, die von der Steuerungseinrichtung 13 als Alarm ausgegeben wird. Umgekehrt darf bei geschlossenem Ventil 5 (bzw. 4) vom Strömungswächter 7 kein Durchfluß gemeldet werden.
Wie in Fig. 2 genauer dargestellt, umfaßt die Pralleinrichtung 8 eine Kammer 40, in die eine Einspritzdüse 41 reicht. Die Einspritzdüse 41 mündet vor einer Prallfläche 42, auf welche der aus der Einspritzdüse 41 tretende Wasserstrahl trifft. Grundsätzlich wäre es möglich, als Prallfläche eine ebene Prallplatte vorzusehen. Bevorzugt ist aber eine, in Richtung des Strömungsweges gesehen, konkave bzw. topfförmige Ausbildung der Prallfläche, wodurch deren Effizienz noch erhöht wird. Das aus der Einspritzdüse austretende, auf die Prallfläche 42 treffende Heizwasser wird bei diesem Vorgang schlagartig entspannt und stark verwirbelt und fließt anschließend seitlich um die Prallfläche 42 zur Abflußleitung 43, deren Querschnitt wesentlich größer ist als die Mündungsöffnung der Einspritzdüse 41. Es haben sich dabei Gasbläschen 44 aus dem Heizwasser gelöst, welche vom Flüssigkeitsstrom mitgenommen werden. Diese Bildung der Gasbläschen wird einerseits dadurch bewirkt, daß die Löslichkeit eines Gases in einer Flüssigkeit mit sinkendem Druck abnimmt, andererseits durch die Wirkung der Prallfläche wesentlich verstärkt.
Um möglichst auszuschließen, daß Gasbläschen 44 anschließend wiederum zu einem größeren Teil in Lösung gehen, ist die Abkühleinrichtung 9 vorgesehen, die hier von einer schraubenförmigen Leitung aus einem wärmeleitenden Material gebildet wird. Grundsätzlich wäre es auch denkbar und möglich, die Pralleinrichtung wegzulassen und nur eine Abkühleinrichtung 9 vorzusehen, wodurch die Effizienz der Entgasung aber verringert wird.
Das Heizwasser, welches die Gasbläschen 44 mit sich führt, gelangt weiter über die Leitungen 12 und 24 in den Behälter 29, und zwar in eine in diesem Behälter angeordnete Butyl-Kautschuk-Blase 28. Die Kautschuk-Blase 28 ist über ein Überdruckventil 26 mit Atmosphärendruck verbunden, wobei das Überdruckventil 26 bei einem geringen Überdruck öffnet, der unter 1 bar liegt, vorzugsweise 0,5 bar oder kleiner ist. Dieser geringfügige Überdruck ist notwendig, damit vom einströmenden Heizwasser die Grundspannung der Kautschuk-Blase 28 überwunden wird.
Das Heizwasser ist im Behälter 29 bzw. in der darin angeordneten Kautschuk-Blase 28 somit praktisch drucklos und die vom einströmenden Heizwasser mitgeführten Gasbläschen können in der Kautschuk-Blase 28 aufsteigen und durch das Überdruckventil 26 entweichen. Die Rück-führung des Heizwassers in den Heizkreislauf 30 erfolgt über eine Pumpe 19, die von der Steuerungseinrichtung 13 angesteuert wird. Das von der Pumpe 19 aus dem Behälter 29 angesaugte Heizwasser strömt über die Leitung 25 und ein darin angeordnetes Rückschlagventil 21 und Absperrventil 20 in die Pumpe 19 und gelangt durch ein Drosselventil 18 und einen Schmutzfänger 15 über die Leitung 36 zurück in den Heizkreislauf 30. Die Ansteuerung der Pumpe 19 durch die Steuerungseinrichtung 13 erfolgt in Abhängigkeit von dem vom Drucksensor 16 aus-gegebenen Wert, durch welchen der Anlagendruck festgelegt ist.
Der Behälter 29 dient weiters als ein sogenannter Expansionsbehälter. Bei einer Aufheizung des Heizwassers im Heizkreislauf 30 dehnt sich dieses aus, wobei sich der Druck im Heizkreislauf über einen Maximalwert erhöht. Dadurch öffnet ein Überströmregler 17 (proportional zum Überdruck), über den der Behälter 29 bzw. die darin angeordnete Kautschuk-Blase 28 mit dem Heizwasserkreislauf 30 verbunden ist. Der Überströmregler 17 liegt im gezeigten Ausführungsbeispiel parallel zur Pumpe 19. Grundsätzlich denkbar und möglich wäre es auch, daß dieser Überströmregler 17 parallel zum Entgasungsventil 5 liegt oder bei entsprechender Ansteuerung des Entgasungsventils 5 durch die Steuerungseinrichtung 13 ganz entfällt, wobei ein Überdruck von der Steuerungseinrichtung jeweils über das Entgasungsventil 5 abgelassen wird.
Bei der Abkühlung des Heizwassers im Heizwasserkreislauf 30 vermindert sich dessen Volumen wieder. Diese Volumensverminderung äußert sich durch einen vom Drucksensor 16 angezeigten Druckabfall. Von der Steuerungseinrichtung 13 wird daraufhin die Pumpe 19 zur Anhebung des Anlagendruckes in Betrieb genommen. Üblicherweise ist das Pumpvolumen der Pumpe 19 wesentlich größer, als dies zum Ausgleich des Volumsverlustes aufgrund der Abkühlung des Heizwassers im Heizkreislauf 30 notwendig wäre. Bei herkömmlichen Expansions-einrichtungen öffnet daher bei einer Inbetriebnahme der Pumpe 19 der Überströmregler 17, und ein Großteil des von der Pumpe geförderten Heizwassers gelangt über den Überströmregler 17 zurück in den Behälter 29. Bei der erfindungsgemäßen Entgasungseinrichtung wird bevorzugterweise ein Entgasungsprozeß gleichzeitig mit einem Anlaufen der Pumpe 19 (aufgrund eines zu niedrigen Anlagendrucks) durchgeführt, zu welchem Zweck das Ventil 5 geöffnet wird und erst einen kurzen Zeitraum vor dem Abschalten der Pumpe 19 wieder geschlossen wird. Durch diese Kombination des Entgasungsprozesses mit der Heizwassernachspeisung ergibt sich eine deutliche Energieeinsparung.
Die von den strichlierten Linien 38 und 39 umgebenen Teile sind bevorzugterweise als Baueinheiten ausgebildet.
Aus der Druckdifferenz an den Drucksensoren 22, 23, welche den Druck an der Behälterunter- und Behälteroberseite messen, berechnet die Mikroprozessor-Steuerungseinrichtung 13 den Heizwasserstand im Behälter 29. Da geringfügige Undichtigkeiten im Heizungssystem immer vorhanden sind, kommt es mit der Zeit zu einer gewissen Abnahme des Flüssigkeitsstandes im Behälter 29. Sobald dieser Flüssigkeitsstand unter einen vorgegebenen Minimalwert abgesunken ist, wird von der Steuerungseinrichtung 13 das Ventil 4 betätigt, um über die Frischwasserzufuhr 10 neues Heizwasser in die Kautschuk-Blase 28 im Behälter 29 nachzufüllen. In der Frischwasserzufuhrleitung ist ein Druckminderer 2 zur Absenkung des Wasserdruckes in den Bereich des Systemdruckes des Heizkreises 30 und ein elektronischer Wasserzähler 3 vorgesehen. Aufgrund der benötigten Nachspeisemengen an Heizwasser kann festgestellt werden, ob es sich um einen Volumsverlust aufgrund normaler Leckagen und aufgrund einer Gasausscheidung durch die Entgasungseinrichtung oder aber um einen außergewöhnlichen Wasserverlust handelt, der beispielsweise wegen eines Rohrbruchs auftritt.
Das nachgespeiste Frischwasser wird weiters über den Strömungswächter 7 der Pralleinrichtung 8 zugeführt, bevor es in den Behälter 29 gelangt. Auf diese Weise wird bereits bei der Nachspeisung von Frischwasser eine effektive Entgasung des nachgespeisten Heizwassers erreicht.
Die Zuführungsleitung 11 zur Entgasungseinrichtung, über die Heizwasser zur Entgasung entnommen wird, zweigt im gezeigten Ausführungsbeispiel von der Rücklaufleitung 32 des Heiz-wasserkreislaufes 30 ab. Möglich wäre es auch, diese Ableitung an der Vorlaufleitung 31 vor-zusehen, wobei das der Entgasungseinrichtung zugeführte Heizwasser aber keine höheren Temperaturen als 90° Celsius aufweisen darf. Dies könnte durch entsprechende Sensoren überwacht werden, auch könnten geeignete Abkühlgefäße vorgeschaltet werden.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist somit eine Entgasungseinrichtung (welche insbesondere die Pralleinrichtung 8, die Abkühleinrichtung 9, den Behälter 29 mit der Kautschuk-Blase 28 und die Pumpe 19 umfaßt) mit einer Druckkonstanthalteeinrichtung (Überströmregler 17, Behälter 29 mit Kautschuk-Blase 28 und Pumpe 19) und einer Frischwassernachspeisung (Druckminderer 2, Wasserzähler 3 und Ventil 4) kombiniert.
Grundsätzlich denkbar und möglich wäre es auch, die Entgasungseinrichtung unabhängig von einer Druckkonstanthalteeinrichtung und/oder einer Nachspeiseeinrichtung für Frischwasser auszubilden. Anstelle der Abkühleinrichtung 9 in Form einer schraubenförmigen Leitung könnte beispielsweise auch ein Wärmetauscher vorgesehen sein, durch den die Wärme des zu entgasenden Heizwassers an das aus dem Behälter in den Heizkreislauf zurückströmende entgaste Heizwasser abgegeben wird.
Legende zu den Hinweisziffern:
1
Absperrventil
2
Druckminderer
3
Wasserzähler
4
Ventil
5
Ventil
6
Mengendurchflußregler
7
Strömungswächter
8
Pralleinrichtung
9
Abkühleinrichtung
10
Frischwasserzufuhr
11
Zuführungsleitung
12
Leitung
13
Mikroprozessor-Steuerungseinrichtung
15
Schmutzfänger
16
Drucksensor
17
Überströmregler
18
Drosselventil
19
Pumpe
20
Absperrventil
21
Rückschlagventil
22
Drucksensor
23
Drucksensor
24
Leitung
25
Leitung
26
Überdruckventil
28
Butyl-Kautschuk-Blase
29
Behälter
30
Heizwasserkreislauf
31
Vorlaufleitung
32
Rücklaufleitung
33
Verbraucher
34
Wärmeerzeuger
35
Pumpe
36
Leitung
37
Baueinheit
38
Baueinheit
39
Baueinheit
40
Kammer
41
Einspritzdüse
42
Prallfläche
43
Abflußleitung
44
Gasbläschen

Claims (10)

  1. Entgasungseinrichtung für das Heizwasser eines Heizwasserkreislaufes, welche einen mit dem Heizwasserkreislauf über eine Zuführungsleitung und mindestens ein Ventil verbundenen Behälter, in dem das Heizwasser unter einem wesentlich geringeren Druck steht als im Heizkreis, und eine Rückführpumpe zur Rückführung des Heizwassers aus dem Behälter in den Heizwasserkreislauf aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Strömungsweg des Heizwassers zwischen dem Heizwasserkreislauf (30) und dem Behälter (29) eine Pralleinrichtung (8) vorgesehen ist, die eine Kammer (40) umfaßt, in welche eine Einspritzdüse (41) reicht, die vor einer Prallfläche (42) mündet, auf welche der aus der Einspritzdüse (41) tretende Wasserstrahl des vom Heizwasserkreislauf (30) zum Behälter (29) strömenden Heizwassers aufprallt, wobei die Mündungsöffnung der Einspritzdüse (41) kleiner ist als die Abflußöffnung aus der Kammer (40).
  2. Entgasungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallfläche (42), in Richtung des Strömungsweges gesehen, konkav ausgebildet ist.
  3. Entgasungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Behälters (29), wie an sich bekannt, eine Blase (28) aus einem elastischen Material angeordnet ist, in der sich das Heizwasser befindet.
  4. Entgasungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blase (28) in an sich bekannter Weise über ein Überdruckventil (26), welches bei einem geringen Überdruck von weniger als 1 bar, vorzugsweise von 0,5 bar oder weniger, öffnet, mit der Atmosphäre verbunden ist.
  5. Entgasungseinrichtung für das Heizwasser eines Heizwasserkreislaufes, welche einen mit dem Heizkreis über eine Zuführungsleitung, in der ein Ventil angeordnet ist, verbundenen Behälter aufweist, in dem das Heizwasser unter einem wesentlich geringeren Druck steht als im Heizkreis, und eine Rückführpumpe zur Rückführung des Heizwassers aus dem Behälter in den Heizwasserkreislauf aufweist, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Strömungsweg des Heizwassers zwischen dem Heiz-wasserkreislauf (30) und dem Behälter (29) eine Abkühleinrichtung (9), vorzugsweise in Form einer schraubenförmigen Leitung aus wärmeleitendem Material, vorgesehen ist.
  6. Entgasungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühleinrichtung (9) zwischen der Pralleinrichtung (8) und dem Behälter (29), vorzugsweise unmittelbar nach der Pralleinrichtung (8) angeordnet ist.
  7. Entgasungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (29) über einen Überströmregler (17), der bei Überschreitung eines eingestellten maximalen Drucks öffnet, mit dem Heizwasserkreislauf (30) verbunden ist, wobei der Überströmregler (17) vorzugsweise in einem Leitungszweig parallel zur Pumpe (19) liegt.
  8. Entgasungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuführungsleitung (11) ein Mengendurchflußregler (6) angeordnet ist.
  9. Entgasungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuführungsleitung (11) ein Strömungswächter (7) angeordnet ist.
  10. Entgasungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitung, an die die Pralleinrichtung (8) angeschlossen ist, in Strömungsrichtung gesehen vor der Pralleinrichtung (8) eine Frischwasserzuführungsleitung mündet.
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