EP1245904B1 - Vorrichtung zum Spülen und/oder Befüllen eines Flüssigkeitskreislaufs einer Solaranlage - Google Patents

Vorrichtung zum Spülen und/oder Befüllen eines Flüssigkeitskreislaufs einer Solaranlage Download PDF

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EP1245904B1
EP1245904B1 EP02006724A EP02006724A EP1245904B1 EP 1245904 B1 EP1245904 B1 EP 1245904B1 EP 02006724 A EP02006724 A EP 02006724A EP 02006724 A EP02006724 A EP 02006724A EP 1245904 B1 EP1245904 B1 EP 1245904B1
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EP
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flow
fluid circuit
filling
connections
flushing
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EP02006724A
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EP1245904A3 (de
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Manfred Dipl.-Ing. Wilfer
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Simplex Wilfer & Co GmbH
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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
    • F24D19/0092—Devices for preventing or removing corrosion, slime or scale
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a device for rinsing and / or filling the liquid circuit of a solar system according to the preamble of claim 1.
  • shut-off valve having on both sides of the check valve body two side ports, which in turn are provided with check valves.
  • the flushing or filling of the liquid circuit can be made by interrupting the circuit by means of the main shut-off valve, one of the secondary connections serves as an inflow and the other of the secondary connections as a drain.
  • the object of the invention is to propose a device for rinsing and / or filling a fluid circuit of a solar system, by means of which the number of components for such a circuit can be reduced.
  • a device according to the invention for flushing and / or filling a liquid circuit of a solar system is characterized in that a flow meter is provided between the two auxiliary connections.
  • a device according to the invention can be used not only for rinsing and / or filling the liquid circuit, but it can also be adjusted by means of the throttle valve and the flow meter a desired volume flow in the liquid circuit.
  • a volume flow is usually useful in solar panels for optimal energy utilization or to avoid overheating of collectors.
  • the use of a device according to the invention reduces the number of parts within the fluid circuit.
  • a housing for a device according to the invention, in which all connections are combined to form a structural unit.
  • the three mentioned valves as well as the flow meter are installed.
  • the complete assembly is marketed as a whole and mounted in appropriate fluid circuits.
  • By such a housing eliminates the assembly of the device from any individual components for the preparation of the various connections. Also corresponding sealing points between individual components thereby eliminated.
  • Overall, the design as a completely integrated into a housing assembly of the effort in the production and installation in the liquid circulation is reduced.
  • such a device is more compact and has a very small footprint.
  • such a housing is formed tubular with laterally branching nozzle for the auxiliary connections.
  • a tubular housing is streamlined and space-saving to integrate into a fluid circuit.
  • the required secondary check valves can be readily arranged.
  • the flowmeter is provided with a body which is exposed during operation of the flow and which is movable against a restoring force.
  • This body which opposes the liquid flow in the interior of the housing a firmly defined flow resistance, is brought by the flow against the restoring force depending on the volume flow in a certain position, which corresponds to the set volume flow accordingly. Based on the position of this body can therefore measure the flow through a device according to the invention.
  • This construction of a flow meter is particularly advantageous in that such a design is readily accommodated in a tubular housing.
  • the display of the flow meter is realized by means of a sight glass.
  • a sight glass By means of such a sight glass, the position of a body exposed to the flow can be easily recognized in the interior of the housing and equated to a flow or volume flow through the device.
  • a corresponding scaling is preferably mounted next to or on the sight glass.
  • a device makes it possible in a simple manner, in addition to rinsing and filling a liquid circuit of a solar system, to set a desired flow rate. This can be done manually by controlling the throttle valve. In particular, in conjunction with a simple flow meter of the prescribed type by reading on a sight glass, this is a particularly simple and therefore cost-effective variant of the flow setting to realize.
  • a device according to the invention can also be realized with other types of flow meters, in particular with the production of an electronically evaluable measuring signal, which is advantageous in particular when using a controllable throttle valve.
  • the device according to the invention is particularly advantageously used on the suction side of a circulating pump.
  • a Circulation pump is usually provided anyway in the fluid circuit of the solar system.
  • This circulation pump is used in the said arrangement as a feed pump for flushing or filling the circuit.
  • hand pumps are used to fill the circuit or to add additives such as antifreeze or the like.
  • the above proposed arrangement of a device according to the invention on the suction side of the circulating pump offers a significant improvement.
  • the throttle valve is used as a check valve, so that the fluid circuit is completely blocked.
  • the secondary check valves now one of the secondary connections can be used as an inlet and the other as a drain.
  • the filling of the fluid circuit can be accomplished easily in this way.
  • the single FIGURE shows a schematic side view of a device according to the invention.
  • the device 1 is shown with a tubular housing 2, from which two connecting pieces 3, 4 branch off.
  • On both sides of the housing 2 are connecting devices for connecting the device 1 in attached to a liquid circuit, not shown, in the present case in the form of an external thread 5 and a widened end cross-section 6 for attaching a union nut.
  • a sight glass 10 is arranged, through which a body 11 located in the housing 2 during operation of the flow can be seen, which is movable against a return spring 12 is.
  • a scale on the side of the sight glass 10 facilitates the assignment of the position of the body 11 to a flow rate.
  • the secondary check valves are housed, of which in the illustration according to the figure, only the actuating elements 13, 14 can be seen.
  • the erfindunstrae device is installed in the flow direction S in the circuit of a solar system and is used during operation for adjusting and detecting the flow rate. If a filling or flushing of the circuit is required, the adjoining unit 9, the associated main shut-off valve is closed, whereby the fluid circuit is interrupted. Subsequently, the secondary check valves can be opened via the actuating elements 13, 14 and a rinsing process or a filling process can be started.
  • the device 1 is mounted on the suction side of a circulation pump in the circuit, also an additional pump is unnecessary for these operations.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spülen und/oder Befüllen des Flüssigkeitskreislaufs einer Solaranlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bislang sind im Handel derartige Vorrichtungen erhältlich, die einem Absperrventil entsprechen, das beidseits des Sperrventilkörpers zwei Nebenanschlüsse aufweist, die ihrerseits mit Sperrventilen versehen sind. Das Spülen bzw. Befüllen des Flüssigkeitskreislaufs kann durch Unterbrechung des Kreislaufs mittels des Hauptsperrventils vorgenommen werden, wobei einer der Nebenanschlüsse als Zufluss und der andere der Nebenanschlüsse als Abfluss dient.
  • Zur Regulierung des Flüssigkeitsstroms in dem Kreislauf müssen separate Baueinheiten in Form eines Durchflussmessers und eines Drosselventils vorgesehen werden, sofern eine solche Regulierung erwünscht ist.
  • Aus der DE 89 09 284 U ist ein Gradsitzstrangventil bekannt, wobei das Hauptsperrventils als Drosselventil ausgebildet und somit ein separates Drosselventil entbehrlich ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Spülen und/oder Befüllen eines Flüssigkeitskreislaufs einer Solaranlage vorzuschlagen, mittels der die Anzahl der Bauteile für einen derartigen Kreislauf reduzierbar ist.
  • Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Vorrichtung der einleitend genannten Art, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
  • Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Spülen und/oder Befüllen eines Flüssigkeitskreislaufs einer Solaranlage dadurch aus, dass ein Durchflussmesser zwischen den beiden Nebenanschlüssen vorgesehen ist.
  • Auf diese Weise ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur zum Spülen und/oder Befüllen des Flüssigkeitskreislaufs verwendbar, sondern es kann mit Hilfe des Drosselventils und des Durchflussmessers zugleich ein gewünschter Volumenstrom im Flüssigkeitskreislauf eingestellt werden. Ein derartiger Volumenstrom ist in der Regel bei Solarkollektoren zur optimalen Energieausnutzung bzw. zur Vermeidung der Überhitzung von Kollektoren sinnvoll. Durch den Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verringert sich die Anzahl der Teile innerhalb des Flüssigkeitskreislaufs.
  • Vorteilhafterweise wird für eine erfindungsgemäße Vorrichtung ein Gehäuse vorgesehen, in dem alle Anschlüsse zu einer Baueinheit zusammengefasst sind. In ein derartiges Gehäuse werden die drei genannten Ventile sowie der Durchflussmesser eingebaut. Die komplette Baueinheit wird als Ganzes in den Handel gebracht und in entsprechenden Flüssigkeitskreisläufen montiert. Durch ein derartiges Gehäuse entfällt der Zusammenbau der Vorrichtung aus etwaigen Einzelkomponenten zur Herstellung der verschiedenen Anschlüsse. Auch entsprechende Dichtungsstellen zwischen einzelnen Bauelementen entfallen hierdurch. Insgesamt wird durch die Ausführung als komplett in ein Gehäuse integrierte Baueinheit der Aufwand in der Herstellung sowie beim Einbau in den Flüssigkeitskreislauf reduziert. Darüber hinaus ist eine solche Vorrichtung kompakter zu realisieren und weist einen sehr kleinen Platzbedarf auf.
  • Vorteilhafterweise wird ein solches Gehäuse rohrförmig mit seitlich abzweigenden Stutzen für die Nebenanschlüsse ausgebildet. Ein rohrförmiges Gehäuse ist strömungsgünstig sowie platzsparend in einen Flüssigkeitskreislauf zu integrieren. In den seitlich abzweigenden Stutzen für die Nebenanschlüsse können ohne weiteres die erforderlichen Nebensperrventile angeordnet werden.
  • In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird der Durchflussmesser mit einem im Betrieb der Strömung ausgesetzten, gegen eine Rückstellkraft beweglichen Körper versehen. Dieser Körper, der dem Flüssigkeitsstrom im Innern des Gehäuses einen fest definierten Strömungswiderstand entgegensetzt, wird durch die Strömung gegen die Rückstellkraft abhängig vom Volumenstrom in eine bestimmte Position gebracht, die dementsprechend dem eingestellten Volumenstrom entspricht. Anhand der Position dieses Körpers lässt sich demnach der Durchfluss durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung messen. Dieser Aufbau eines Durchflussmessers ist besonders vorteilhaft dadurch, dass eine solche Bauart ohne weiteres in einem rohrförmigen Gehäuse unterzubringen ist.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die Anzeige des Durchflussmessers mit Hilfe eines Schauglases realisiert. Durch ein solches Schauglas kann ohne weiteres die Position eines der Strömung ausgesetzten Körpers im Innern des Gehäuses erkannt und einem Durchfluss- bzw. Volumenstrom durch die Vorrichtung gleichgesetzt werden. Hierzu wird bevorzugt eine entsprechende Skalierung neben oder auf dem Schauglas angebracht.
  • Weiterhin ist es von Vorteil, den Durchflussmesser bezogen auf die Strömungsrichtung vor dem Drosselventil anzuordnen. Da durch ein Drosselventil üblicherweise Turbulenzen im Flüssigkeitsstrom erzeugt werden, die die Genauigkeit eines Durchflussmessers gleich welcher Bauart stören kann, ist die Anordnung vor dem Drosselventil in einem Bereich möglichst laminarer Strömung störungsunempfindlicher.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht auf einfache Weise neben dem Spülen und Befüllen eines Flüssigkeitskreislaufs einer Solaranlage das Einstellen eines gewünschten Durchflusses. Dies kann manuell durch Regelung des Drosselventils erfolgen. Insbesondere in Verbindung mit einem einfachen Durchflussmesser der vorgeschriebenen Bauart durch Ablesen an einem Schauglas ist hierdurch eine besonders einfache und demnach kostengünstige Variante der Durchflusseinstellung zu verwirklichen.
  • Grundsätzlich kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung jedoch auch mit anderen Arten von Durchflussmessern, insbesondere unter Erzeugung eines elektronisch auswertbaren Messsignals realisiert werden, was insbesondere beim Einsatz eines steuerbaren Drosselventils von Vorteil ist.
  • Innerhalb eines Flüssigkeitskreislaufs einer Solaranlage wird die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders vorteilhaft auf der Ansaugseite eine Umwälzpumpe eingesetzt. Eine solche Umwälzpumpe ist in der Regel ohnehin im Flüssigkeitskreislauf der Solaranlage vorgesehen. Diese Umwälzpumpe ist bei der genannten Anordnung auch als Förderpumpe zum Spülen bzw. Befüllen des Kreislaufs verwendbar. Bei bisherigen handelsüblichen Flüssigkeitskreisläufen für Solaranlagen werden zum Füllen des Kreislaufs oder zur Zugabe von Zusatzstoffen wie Antifrostschutzmittel oder dergleichen Handpumpen verwendet. Demgegenüber bietet die oben vorgeschlagene Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung auf der Saugseite der Umwälzpumpe eine deutliche Verbesserung.
  • Die Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einstellung einer Durchflussmenge wurde bereits oben geschildert. Zum Spülen und/oder Befüllen des Flüssigkeitskreislaufs wird das Drosselventil als Sperrventil verwendet, so dass der Flüssigkeitskreislauf vollständig gesperrt wird. Beim Öffnen der Nebensperrventile kann nunmehr einer der Nebenanschlüsse als Zulauf und der andere als Ablauf verwendet werden. Insbesondere bei der günstigen Anordnung auf der Saugseite der Umwälzpumpe kann dabei eine sehr effektive Spülung ohne separate Pumpe stattfinden. Auch das Befüllen des Flüssigkeitskreislaufs kann auf diese Weise problemlos bewerkstelligt werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figur nachfolgend näher erläutert.
  • Die einzige Figur zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • In der einzigen Figur ist die Vorrichtung 1 mit einem rohrförmigen Gehäuse 2, von dem zwei Anschlussstutzen 3, 4 abzweigen, dargestellt. Beidseits des Gehäuses 2 sind Anschlussvorrichtungen zum Anschließen der Vorrichtung 1 in einem nicht näher dargestellten Flüssigkeitskreislauf angebracht, vorliegend in Form eines Außengewindes 5 und eines aufgeweiteten Endquerschnitts 6 zum Anbringen einer Überwurfmutter.
  • Entsprechend sind an dem Anschlussstutzen 3 ein Außengewinde 7 und am Anschlussstutzen 4 Vorsprünge 8 zur Befestigung einer Überwurfmutter vorhanden.
  • Zwischen den beiden durch die Anschlussstutzen 3 und 4 gebildeten Nebenanschlüssen befindet sich ein Drosselventil im Innern des Gehäuse, von dem der dargestellten Ansicht die Verstelleinheit 9 sichtbar ist. Eine Skalierung erleichtert das Wiederauffinden vorheriger Einstellungen. Über die Verstelleinheit 9 lässt sich das nicht näher dargestellte Sperrventil im Innern des Gehäuses 2 vollständig sperren.
  • In Strömungsrichtung S vor der Verstelleinheit 9 und dementsprechend vor dem an dieser Stelle im Innern des Gehäuses 2 befindlichen Drosselventil ist ein Schauglas 10 angeordnet, durch das ein im Gehäuse 2 befindlicher im Betrieb der Strömung ausgesetzter Körper 11 erkennbar ist, der gegen eine Rückstellfeder 12 beweglich ist. Eine Skala seitlich neben dem Schauglas 10 erleichtert die Zuordnung der Stellung des Körpers 11 zu einer Durchflussmenge.
  • In den Anschlussstutzen 3 und 4 sind die Nebensperrventile untergebracht, von denen in der Darstellung gemäß der Figur nur die Betätigungselemente 13, 14 zu erkennen sind.
  • Die erfindungemäße Vorrichtung wird in Strömungsrichtung S in den Kreislauf einer Solaranlage eingebaut und dient während des Betriebs zur Einstellung und Erfassung der Durchflussmenge. Sofern eine Befüllung oder eine Spülung des Kreislaufes erforderlich ist, wird über die Verstelleinheit 9 das damit verbundene Hauptsperrventil geschlossen, wodurch der Flüssigkeitskreislauf unterbrochen wird. Anschließend können die Nebensperrventile über die Betätigungselemente 13, 14 geöffnet werden und ein Spülvorgang bzw. ein Füllvorgang gestartet werden.
  • Sofern die Vorrichtung 1 auf der Ansaugseite einer Umwälzpumpe in den Kreislauf montiert wird, erübrigt sich zudem eine zusätzliche Pumpe für diese Vorgänge.
  • Durch die Verwendung eines Drosselventils als Hauptsperrventil erübrigt sich ein separates Hauptsperrventil bzw. Drosselventil.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Vorrichtung
    2
    rohrförmiges Gehäuse
    3
    Anschlussstutzen
    4
    Anschlussstutzen
    5
    Außengewinde
    6
    Endquerschitt
    7
    Außengewinde
    8
    Vorsprung
    9
    Verstelleinheit
    10
    Schauglas
    11
    Körper
    12
    Rückstellfeder
    13
    Betätigungsmechanismus
    14
    Betätigungsmechanismus

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum Spülen und/oder Befüllen eines Flüssigkeitskreislaufs einer Solaranlage mit zwei Hauptanschlüssen zum Anschluss an den Flüssigkeitskreislauf, mit einem als Drosselventil ausgebildeten Hauptsperrventil zur Sperrung des Flüssigkeitskreislaufs und mit zwei beidseits des Hauptsperrventils angeordneten, jeweils mit einem Nebensperrventil versehenen Nebenanschlüssen (3, 4), dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchflussmesser zwischen den beiden Nebenanschlüssen (3, 4) vorgesehen ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (2) vorgesehen ist, mit dem alle Komponenten zu einer Baueinheit zusammengefasst sind.
  3. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) rohrförmig mit seitlich abzweigenden Stutzen (3, 4) für die Nebenanschlüsse ausgebildet ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussmesser einen im Betrieb der Strömung ausgesetzten gegen eine Rückstellkraft beweglichen Körper (11) aufweist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussmesser eine Anzeige (10) umfasst.
  6. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussmesser bezogen auf die Strömungsrichtung vor dem Drosselventil angeordnet ist.
  7. Solaranlage mit einem Flüssigkeitskreislauf, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitskreislauf eine Vorrichtung (1) zum Spülen und/oder Befüllen nach Anspruch 1 umfasst.
  8. Solaranlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1 auf der Saugseite einer Umwälzpumpe angeordnet ist.
EP02006724A 2001-03-27 2002-03-23 Vorrichtung zum Spülen und/oder Befüllen eines Flüssigkeitskreislaufs einer Solaranlage Expired - Lifetime EP1245904B1 (de)

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EP1245904A2 EP1245904A2 (de) 2002-10-02
EP1245904A3 EP1245904A3 (de) 2003-09-17
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EP1245904A2 (de) 2002-10-02
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