EP1254990A2

EP1254990A2 - Frost prevention installation

Info

Publication number: EP1254990A2
Application number: EP02009512A
Authority: EP
Inventors: Werner Molitor; Anna Dadou
Original assignee: MD Elektrotechnik GmbH
Current assignee: MD Elektrotechnik GmbH
Priority date: 2001-05-02
Filing date: 2002-04-25
Publication date: 2002-11-06
Also published as: EP1254990A3; DE10121417A1

Abstract

Process for protecting liquid cycles or pipes conveying liquid, especially of heating systems or service water pipes, against frost damage comprises releasing liquid at least partly out of the liquid cycle or pipe through an opening in the liquid cycle or pipe when the temperature of the liquid drops below a pre-determined temperature above the freezing point of the liquid. An Independent claim is also included for a frost-protection system for carrying out the above process comprising at least one temperature sensor, a ventilation valve, a liquid drain valve, and a monitoring/control unit. Preferred Features: Liquid remaining in the liquid cycle or pipes is displaced from the cycle or pipes using a fluid, especially compressed air.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherung von Flüssigkeitskreisläufen oder von Flüssigkeit fördernden Leitungen, insbesondere von Heizungsanlagen oder Brauchwasserleitungen, gegen Frostschäden und eine entsprechende Frostschutzanlage zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for securing liquid circuits or of liquid conveying lines, in particular of heating systems or Service water pipes, against frost damage and a corresponding Frost protection system to carry out the process.

In Flüssigkeitskreisläufen oder allgemein Flüssigkeitsleitungen und insbesondere in Heizungsanlagen oder Brauchwasserleitungen ist das Problem bekannt, dass beim Einfrieren der Flüssigkeit innerhalb des Kreislaufes der Flüssigkeitskreislauf oder die Leitungen beschädigt werden können. Dies ergibt sich insbesondere in Wasserleitungen durch das Phänomen, dass sich Wasser beim Einfrieren ausdehnt und somit zu einem Bersten der Wasserleitung führen kann. Die hierdurch hervorgerufenen Undichtigkeiten können zu erheblichen Schäden sowohl an den Wasserleitungen selbst als auch in der umgebenden Infrastruktur führen.In liquid circuits or in general liquid lines and in particular in heating systems or domestic water pipes the problem is known that when the liquid freezes within the circuit, the liquid circuit or the cables can be damaged. This is particularly evident in Water pipes through the phenomenon that water freezes expands and can therefore cause the water pipe to burst. The Leakages caused by this can cause considerable damage both on the water pipes themselves and in the surrounding infrastructure to lead.

Die Gefahr eines solchen Frostschadens ist insbesondere dort sehr groß, wo Flüssigkeitskreisläufe und insbesondere Heizungsanlagen oder Brauchwasserleitungen z.B. während der Winterzeit längere Zeit unbeobachtet sind. Wenn in diesem Fall eine einwandfreie Funktion z.B. einer Heizungsanlage oder der Brauchwasserleitung nicht regelmäßig überwacht wird, ein Ausfall der Heizung aufgrund einer Störung, wie einem Stromausfall, unentdeckt bleibt und in der weiteren Folge aufgrund der ausbleibenden Heiztätigkeit der Wasserkreislauf der Heizung oder die Brauchwasserleitungen einfrieren, kann dies zu den beschriebenen Schäden führen. The risk of such frost damage is particularly great where Liquid circuits and in particular heating systems or Process water pipes e.g. unobserved for a long time during winter are. If in this case a perfect function e.g. a heating system or the process water pipe is not regularly monitored, a failure of the Heating due to a malfunction, such as a power failure, remains undetected and in further consequence of the lack of heating activity of the water cycle the heating or the hot water pipes freeze, this can lead to the cause the damage described.

Ein solcher Schadensfall kann beispielsweise dort gehäuft auftreten, wo Ferienhäuser während der Winterzeit unbewohnt sind und die Heizung dieser Ferienhäuser nur in einem Frostschutzmodus betrieben wird, bei dem durch die Tätigkeit der Heizung das umlaufende Wasser gerade auf eine derart hohe Temperatur gehalten wird, dass ein Einfrieren sowohl der Heizungsleitungen als auch der Bruachwasserleitungen vermeidbar ist. Tritt jedoch in diesem Fall ein Störfall auf, der zu einem Funktionsausfall der Heizung führt, so wird dieser Störfall zumeist zu spät entdeckt, so dass das Wasser in den Leitungen einfrieren kann.Such a case of damage can occur, for example, where Holiday homes are uninhabited during the winter and heating this Holiday homes are only operated in a frost protection mode, in which the Activity of heating the circulating water just to such a high Temperature is maintained that freezes both the heating pipes as well the Bruach water pipes can also be avoided. However, this does occur Incident that leads to a malfunction of the heating, this becomes an accident mostly discovered too late so that the water in the pipes can freeze.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Frostschutzanlage bereitzustellen, um ein Einfrieren eines Flüssigkeitskreislaufes oder allgemein Flüssigkeit fördernder Leitungen auch ohne eine persönliche Überwachung wirksam zu verhindern.It is therefore an object of the invention, a method and an anti-freeze system to provide to freeze a fluid circuit or generally Liquid-conveying lines even without personal monitoring prevent effectively.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Frostschutzanlage gemäß Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen erwähnt.This object is achieved by a method according to claim 1 and Frost protection system solved according to claim 7. Advantageous configurations are shown in the subclaims mentioned.

Eine erfindungsgemäße Frostschutzanlage, die an einen Flüssigkeitskreislauf und insbesondere an einen Heizkreislauf oder auch allgemein an Wasserleitungen anschließbar ist, umfasst wenigstens einen Temperatursensor zur Bestimmung der Flüssigkeitstemperatur innerhalb des Kreislaufes oder der Leitungen, ein Belüftungsventil, ein Flüssigkeitsablassventil und eine Überwachungs/Steuereinheit. Sowohl der wenigstens eine Temperatursensor als auch die genannten Ventile befinden sich nach entsprechender Montage innerhalb des Flüssigkeitskreislaufes oder der Leitungen bzw. an diesen. Insbesondere bei Brauchwasser leitungen ist wenigstens ein weiteres automatisch betätigbares Absperrventil vorgesehen, mit dem die Wasserzufuhr von der Übergabestelle zur Stadt oder Gemeinde absperrbar ist. So wird ein ungewünschtes Nachfliessen von Wasser beim Ablassen verhindert. Um auch bei Stromausfall entsprechende Sicherheit zu bieten, sollte dieses Ventil im unbestromten Zustand geschlossen sein.An anti-freeze system according to the invention connected to a liquid circuit and in particular on a heating circuit or in general on water pipes is connectable, comprises at least one temperature sensor for determining the Liquid temperature within the circuit or the lines Aeration valve, a liquid drain valve and a monitoring / control unit. Both the at least one temperature sensor and the mentioned valves are located within the Liquid circuit or the lines or on these. Especially at Service water lines is at least one other automatically operated Shut-off valve provided, with which the water supply from the transfer point to City or municipality is lockable. So an undesired afterflow of Prevents water from draining. In order also in case of power failure To provide security, this valve should be closed when de-energized his.

Unterschreitet nun die Temperatur der Flüssigkeit innerhalb des Flüssigkeitskreislaufes oder der Leitungen eine bestimmte vorgegebene Temperatur oberhalb des Gefrierpunktes der Flüssigkeit, so wird durch ein Öffnen des Flüssigkeitskreislaufes oder der Leitungen die Flüssigkeit wenigstens zu einem Teil aus dem Flüssigkeitskreislauf bzw. den Leitungen abgelassen.Now falls below the temperature of the liquid inside the Liquid circuit or the lines a certain predetermined Temperature above the freezing point of the liquid, so by opening of the liquid circuit or the lines, the liquid at least to one Drain part from the liquid circuit or the lines.

Dies wird dadurch bewirkt, dass von der Überwachungs-/Steuereinheit der Temperatursensor, der die Temperatur der Flüssigkeit aufnimmt, regelmäßig abgefragt wird oder kontinuierlich ausgewertet wird, so dass bei einem Unterschreiten der vorgegebenen Temperatur z.B. bei Wasser einer Temperatur von 6° Celsius durch Ansteuerung sowohl des Belüftungs- als auch des Flüssigkeitsablassventiles diese beiden Ventile geöffnet werden, wodurch die Flüssigkeit aus dem Kreislauf entweicht. Bei Brauchwasseranschlussen wird zusätzlich das Ventil am Übergabeanschluss, insbesondere vor der Wasseruhr, geschlossen. Als Temperatursensor können einfacherweise z.B. temperaturabhängige Widerstände eingesetzt werden, deren Widerstandswert durch die Elektronik der Überwachungs-/Steuereinheit ausgewertet wird.This is caused by the monitoring / control unit of the Temperature sensor that records the temperature of the liquid regularly is queried or continuously evaluated, so that at a Falling below the specified temperature e.g. at water at a temperature of 6 ° Celsius by controlling both the ventilation and the Liquid drain valves open these two valves, causing the Liquid escapes from the circuit. With hot water connections additionally the valve at the transfer port, especially in front of the water meter, closed. As a temperature sensor, e.g. temperature-dependent resistors are used, their resistance value is evaluated by the electronics of the monitoring / control unit.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, dass vor einem Einfrieren der Flüssigkeit der Flüssigkeitskreislauf oder die Leitungen zumindest größtenteils entleert werden, so dass ein Bersten der Leitungen durch Einfrieren der Flüssigkeit, beispielsweise des Wassers, verhindert werden kann.These measures ensure that the liquid does not freeze the liquid circuit or the lines are at least largely emptied so that the pipes burst due to freezing of the liquid, For example, the water can be prevented.

Da es möglich ist, daß bei der Entleerung des Flüssigkeitskreislaufes oder der Leitungen nur aufgrund der Schwerkraftwirkung ein Flüssigkeitsrest z.B. in Rohrknicken stehenbleibt kann es in einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen sein, den Flüssigkeitskreislauf oder die Leitungen weiterhin noch mit einen Fluid, z.B. Druckluft, zu spülen oder mit diesem Fluid aufzufüllen, um den Kreislauf bzw. die Leitungen vollständig von der frostgefährdeten Flüssigkeit zu befreien. Since it is possible that when emptying the liquid circuit or Lines only due to the force of gravity a liquid residue e.g. in In an advantageous further development, pipe bends may stop be the fluid circuit or the lines still with a fluid, e.g. Compressed air, to flush or to fill with this fluid to the circuit or Completely free the pipes from the frost-prone liquid.

Um bei Brauchwasserleitungen ein Einfrieren des Wasser im Leitungsabschnitt zwischen der Wasseruhr, an der bevorzugt das automatische Absperrventil angeordnet ist, und dem Übergabeanschluss zu verhindern kann es in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, an diesem Leitungsabschnitt eine Beheizung, vorzusehen. Diese Beheizung kann z.B. auch aus einem Notenergiereservoir mit Strom versorgt werden, wenn die Hauptstromversorgung ausgefallen ist, also z.B. mittels eines Notstrom-Akkus.In order to freeze the water in the pipe section in service water pipes between the water meter, on which the automatic shut-off valve is preferred is arranged, and the transfer port can prevent it in one Further development of the invention may be provided on this line section Heating to be provided. This heating can e.g. also from one Emergency energy reservoir can be powered when the main power supply has failed, e.g. by means of an emergency battery.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist es vorgesehen, dass vor dem Ablassen der Flüssigkeit aus dem Kreislauf oder den Leitungen nach Unterschreiten einer ersten gemessenen Temperatur zunächst ein Alarmfall ausgelöst wird und erst dann, sofern auf diesen Alarm nicht reagiert wird und die Flüssigkeit eine zweite, insbesondere tiefere Temperatur unterschreitet, die Entleerung des Kreislaufes bzw. der Leitungen veranlaßt wird.In a preferred embodiment it is provided that before the Drain the fluid from the circuit or lines If an alarm falls below a first measured temperature is triggered and only if there is no response to this alarm and the Liquid falls below a second, in particular lower, temperature Drainage of the circuit or the lines is caused.

Dieser Alarm wird ausgelöst, wenn die Temperatur der Flüssigkeit eine erste Grenztemperatur, z.B. 10 Grad Celsuis bei Wasser, unterschreitet, wobei in diesem Fall mittels der Überwachungs-/ Steuereinheit z.B. eine Verbindung zum Telefonnetz herstellbar ist, so dass von dieser Einheit ein vorbestimmter Telefonanschluss angerufen werden kann, um an diesem Telefonanschluss den Alarmvorfall zu melden. Der Telefonanruf kann sowohl von einer Person als auch von einer entsprechenden automatischen Alarmzentrale entgegengenommen werden. Die Übermittlung des Alarmvorfalles kann beispielsweise durch eine Bandansage oder durch ein ähnliches, eindeutiges Signal übermittelt werden. Statt der Verbindung zu einem Telefonnetz kann auch jede andere Möglichkeit vorgesehen sein, den Alarm zu melden, z.B. akustisch, optisch, durch Datenübermittlung etc.This alarm is triggered when the temperature of the liquid reaches a first Limit temperature, e.g. 10 degrees Celsuis with water, falls below, in in this case by means of the monitoring / control unit e.g. a connection to Telephone network can be produced, so that a predetermined of this unit Telephone connection can be called to the on this telephone connection Report an alarm incident. The phone call can be made by one person as well received by an appropriate automatic alarm center become. The transmission of the alarm incident can, for example, by a Announcement or a similar, clear signal. Instead of the connection to a telephone network can also be any other possibility be provided to report the alarm, e.g. acoustically, optically, through Data transmission etc.

Es kann vorgesehen sein, dass der Alarm wiederholt gemeldet wird, bis er von der entgegennehmenden Stelle bestätigt wird oder die Wiederholung nach einer bestimmen maximalen Anzahl unterlassen wird. It can be provided that the alarm is reported repeatedly until it is removed from the receiving authority is confirmed or the repetition after a determine maximum number is omitted.

Nach der Kenntnisnahme dieses Alarms besteht sodann die Möglichkeit entsprechende Vorkehrungen zu ergreifen, um ein weiteres Absinken der Temperatur zu verhindern. Beispielsweise kann nach einem Ausfall der Heizung diese z.B. durch Wartungspersonal oder eine Fernsteuerung erneut gestartet werden. Sollte auf den ausgelösten Alarm keine Reaktion erfolgen und die Temperatur weiter absinken, z.B. bei Wasser unter 6 Grad Celsius, so wird wie erwähnt die Flüssigkeit aus dem Kreislauf bzw. den Leitungen abgelassen.After acknowledging this alarm, there is the possibility take appropriate precautions to further decrease the To prevent temperature. For example, after a heater failure these e.g. restarted by maintenance personnel or a remote control become. If there is no reaction to the triggered alarm and the Temperature decrease further, e.g. with water below 6 degrees Celsius, so how mentioned the liquid drained from the circuit or the lines.

Dies erfolgt vorteilhafterweise derart, dass die ablaufende Flüssigkeit gespeichert wird, beispielsweise um diese Flüssigkeit für eine spätere Rückbefüllung des Flüssigkeitskreislaufes bzw. der Leitungen zu verwenden. Hierfür kann die Frostschutzanlage eine Auffangvorrichtung, z.B. einen Behälter umfassen, die zum Auffangen der abgelassenen Flüssigkeit dient.This is advantageously done in such a way that the draining liquid is stored is, for example, around this liquid for a later refilling of the Liquid circuit or the lines to use. For this, the Frost protection system, a collecting device, e.g. include a container for Collecting the drained liquid serves.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei einer wieder ansteigenden Temperatur, bei der eine Frostgefahr nicht mehr gegeben ist, die gespeicherte Flüssigkeit automatisch in den Flüssigkeitskreislauf oder die Leitungen zurückgeführt wird, um wieder einen normalen Betrieb der Anlage, also z.B. der Heizungsanlage oder des Brauchwasserleitungsnetzes aufnehmen zu können.It is particularly advantageous if, when the temperature rises again, at the stored liquid is no longer at risk of frost is automatically returned to the fluid circuit or lines normal operation of the system again, e.g. the heating system or To be able to accommodate the domestic water supply network.

Hierfür kann es vorgesehen sein, an der Frostschutzanlage ebenfalls einen Außentemperatursensor zu verwenden, so dass bei genügend hoher Außentemperatur von z.B. 10-15 Grad Celsius automatisch, beispielsweise mittels einer Pumpe die Flüssigkeit in den Kreislauf zurückgefüllt wird. Die Ansteuerung der Pumpe und der entsprechenden Ventile wird hierbei wiederum von der Überwachungs-/Steuereinheit vorgenommen. Eventuelle Fehlmengen der Flüssigkeit können bevorzugt bei der Rückbefüllung aus einem weiteren Flüssigkeitsreservoir entnommen werden, bei einer Heizungsanlage z.B. in einfacher Weise aus einer Frischwasserzuleitung.For this purpose it can be provided that there is also a frost protection system Outdoor temperature sensor to use, so that at a sufficiently high Outside temperature of e.g. 10-15 degrees Celsius automatically, for example by means of a pump, the liquid is filled back into the circuit. The control the pump and the corresponding valves are in turn controlled by the Monitoring / control unit made. Possible shortages of Liquid can preferably be refilled from another Liquid reservoir can be removed, e.g. in a heating system in simple way from a fresh water supply.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei der Rückbefüllung ebenfalls der Kreislauf bzw. die Leitungen entlüftet werden, um eine optimale Funktion zu gewährleisten. It is particularly advantageous if the circuit is also refilled or the lines are vented to ensure optimal function.

Um zu verhindern, daß z.B. bei einem Stromausfall, der zu einem Ausfall z.B. der Heizung führt auch die Frostschutzanlage ausfällt, kann es vorgesehen sein, die Frostschutzanlage mit einer Notstromversorgung, z.B. einer Batterie- oder Akkupufferung auszustatten. In diesem Fall kann selbst bei längerem Stromausfall bei Unterschreiten der kritischen Temperatur der Flüssigket diese aus dem Flüssigkeitskreislauf bzw. den Leitungen abgelassen werden.To prevent e.g. in the event of a power failure that leads to a failure e.g. the Heating also causes the frost protection system to fail, it can be provided that Frost protection system with an emergency power supply, e.g. a battery or Equip battery backup. In this case, even with a prolonged power failure if the critical temperature of the liquid chain falls below this from the Liquid circuit or the lines are drained.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder der zugehörigen Anlage kann auf wirksame Weise ohne persönliche Überwachung ein Frostschaden an Flüssigkeitskreisläufen, z.B. bei Heizungsanlagen oder auch allgemeinen Leitungen verhindert werden, die frostgefährdete Flüssigkeiten also insbesondere Wasser fördern.By means of the method according to the invention and / or the associated system effective frost damage without personal supervision Liquid circuits, e.g. in heating systems or general Pipes are prevented, especially the liquids at risk of frost Promote water.

Claims

Process for securing liquid circuits or liquid-conveying lines, in particular heating systems or process water pipes, against frost damage, characterized in that when the liquid falls below a predetermined temperature above the freezing point by opening the liquid circuit or the lines, at least some of the liquid from the Liquid circuit or the lines is drained.

A method according to claim 1, characterized in that liquid remaining in the liquid circuit or the lines after draining is displaced from the circuit or the lines by means of a fluid, in particular by means of compressed air.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that an alarm is triggered after falling below a first predetermined temperature and the liquid is drained from the liquid circuit or the lines after falling below a lower predetermined second temperature.

Method according to claim 3, characterized in that after the alarm has been triggered, a monitoring unit automatically calls a predefined telephone connection in order to report the alarm.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid discharged from the liquid circuit or the lines, in particular for later refilling, is stored.

Method according to claim 5, characterized in that when a third temperature is exceeded, the emptied liquid circuit or the lines are automatically filled with liquid, in particular from the collecting device.

Frost protection system for a liquid circuit or for liquid-conveying lines, in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized in that the system comprises at least one temperature sensor for determining the liquid temperature, a ventilation valve, a liquid drain valve and a monitoring / control unit.

Frost protection system according to claim 7, characterized in that the system elements can be mounted in / on a liquid circuit.

Frost protection system according to one of the preceding claims, characterized in that by means of the monitoring / control unit, depending on the temperature of the liquid detected by the at least one temperature sensor, the ventilation valve and / or the drain valve can be controlled.

Frost protection system according to one of the preceding claims, characterized in that an alarm can be triggered by the monitoring / control unit when the temperature falls below a first predetermined value.

Frost protection system according to claim 10, characterized in that in the event of an alarm a connection to the telephone network can be established and a predetermined telephone connection can be called in order to transmit the alarm incident to this telephone connection.

Frost protection system according to one of the preceding claims, characterized in that the system has an emergency power unit, in particular an emergency power battery, in order to be operational even in the event of a power failure.

Frost protection system according to one of the preceding claims, characterized in that the system comprises a collecting device for collecting the liquid drained from the liquid circuit or the lines.

Frost protection system according to one of the preceding claims, characterized in that the system has an outside temperature sensor and, depending on the outside temperature determined, a pump can be controlled by means of which the liquid can be pumped out of the collecting device back into the liquid circuit or the lines.

Frost protection system according to one of the preceding claims, characterized in that in the case of a fresh water supply line, in particular a house, heating of the line is provided between a transfer connection and a water meter.