EP3410022A1

EP3410022A1 - Druckhaltevorrichtung

Info

Publication number: EP3410022A1
Application number: EP17174034.3A
Authority: EP
Inventors: Christian Thesing; Alain Scherrer; Martin Schürch
Original assignee: IMI Hydronic Engineering International SA
Current assignee: IMI Hydronic Engineering International SA
Priority date: 2017-06-01
Filing date: 2017-06-01
Publication date: 2018-12-05
Also published as: DE202018002498U1; CH713883B1; CH713883A2

Abstract

Eine Druckhaltevorrichtung (1) für geschlossene Heizungs-, Solar- oder Kühlkreisläufe, umfasst wenigstens ein Ausdehnungsgefäss (2) und eine Aufhängevorrichtung (3). Das Ausdehnungsgefäss (2) weist eine Flüssigkeitsaufnahmekammer, welche über eine Anschlussleitung an einen Heizungs-, Solar- oder Kühlkreislauf anschliessbar ist, und eine Gaskammer auf. Das Ausdehnungsgefäss (2) weist weiterhin eine Aufhängung (21) auf. Die Aufhängevorrichtung (3) ist derart ausgestaltet, dass sie die Aufhängung (21) des Ausdehnungsgefässes (2) aufnehmen kann. Die Aufhängevorrichtung (3) umfasst weiterhin eine Gewichtsmesseinrichtung (31).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckhaltevorrichtung für geschlossene Heizungs-, Solar- oder Kühlkreisläufe mit Gewichtsmesseinrichtung für aufhängbare Ausdehnungsgefässe.
Es ist eine dem Fachmann bekannte Tatsache, dass Heizungs-, Solar- oder Kühlanlagen zum Ausgleich der temperaturabhängigen Volumenschwankungen mit einem Ausgleichssystem ausgestattet werden müssen, das sowohl die Aufnahme und Rückgabe des anfallenden Expansionswassers, als auch die Aufgabe der Druckhaltung übernimmt. Das durch Wärmedehnung gebildete Überschussvolumen wird idealerweise dem Kreislauf bei praktisch konstantem Druck entnommen und vice versa, wenn sich das Wasservolumen durch Abkühlung verringert, in den Kreislauf zurückgefördert werden. Dabei ist es bekannt, zum Zwecke einer effizienten Druckhaltung bei einer Druckhaltevorrichtung, welche mindestens einen Gefässfuss aufweist, in den Gefässfuss eine Gewichtsmessung zur Ermittlung des Flüssigkeitsstandes in der Flüssigkeitsaufnahmekammer zu integrieren. Diese Technik beschränkt sich jedoch auf verhältnismässig grosse Druckhaltevorrichtungen, insbesondere für den gewerblichen Gebrauch, beispielsweise für Heizkreisläufe mit hoher Heizleistung von 200kW und mehr. Zudem ermöglicht diese Technik eine sehr geringe Modularität der Druckhaltevorrichtung und führt die Handhabung zu einem erhöhten Installationsaufwand.
Durch die vorliegende Erfindung soll eine Druckhaltevorrichtung der gattungsgemässen Art so verbessert werden, dass sie hinsichtlich Modularität und Handhabung optimiert wird, wobei gleichzeitig eine möglichst kompakte und kostengünstige Bauweise erreicht wird.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Druckhaltevorrichtung gelöst, wie sie durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 spezifiziert ist. Weitere vorteilhafte Aspekte ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Patentansprüche.
Das Wesen der Erfindung besteht im Folgenden:

Eine Druckhaltevorrichtung für geschlossene Heizungs-, Solar- oder Kühlkreisläufe umfasst wenigstens ein Ausdehnungsgefäss und eine Aufhängevorrichtung. Das Ausdehnungsgefäss weist eine Flüssigkeitsaufnahmekammer, welche über eine Anschlussleitung an einen Heizungs-, Solar- oder Kühlkreislauf anschliessbar ist, und eine Gaskammer auf. Das Ausdehnungsgefäss weist weiterhin eine Aufhängung auf. Die Aufhängevorrichtung ist derart ausgestaltet, dass sie die Aufhängung des Ausdehnungsgefässes aufnehmen kann. Die Aufhängevorrichtung umfasst weiterhin eine Gewichtsmesseinrichtung.

Insbesondere wird das Ausdehnungsgefäss durch die Aufhängevorrichtung gehalten. Sie kann derart ausgestaltet sein, dass die Aufhängung des Ausdehnungsgefässes in die Aufhängevorrichtung eingehängt werden kann und gegebenenfalls mit weiteren Führungsmittel, beispielsweise einer Führungsschiene, geführt werden kann. Die Aufhängevorrichtung hat insbesondere einen Haken, an dem das Ausdehnungsgefäss eingehängt werden kann und gegebenenfalls mit Befestigungsmittel an der Gewischtsmesseinrichtung oder am Haken in Position gehalten werden kann, um ein versehentliches Herausfallen des Ausdehnungsgefässes aus der Aufhängevorrichtung zu vermeiden.
Insbesondere ist die Gewichtsmesseinrichtung in die Aufhängevorrichtung integriert.
Vorteilhaft weist die Druckhaltevorrichtung bereits eine Sekundärhalterung auf, um ein zweites Ausdehnungsgefäss - das Sekundärgefäss - aufnehmen zu können. Dieses Sekundargefäss kann sowohl bei der ersten Inbetriebnahme vorhanden sein, als auch nachträglich hinzugefügt werden.
Die Gewichtsmesseinrichtung ist insbesondere derart ausgestaltet, dass die Gewichtsmessung an eine Evaluierungseinheit oder an eine Steuereinrichtung übermittelt werden kann, drahtlos oder über eine Drahtvervindung.
Die Gewichtsmesseinrichtung dient der Ermittlung des Flüssigleitsstandes in der Flüssigleitsaufnahmekammer. Abweichungen von den gewollten Betriebsparametern können automatisch angezeigt und weiterverarbeitet werden (z. B. Abschaltung der Heizungsanlage bei Störbetrieb).
Die erfindungsgemässe Vorrichtung führt zu einem reduzierten montage- und inbetriebnahmetechnischen Aufwand im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen, da eine fertig montierte Druckhaltevorrichtung ausgeliefert werden kann, in welcher alle Komponenten der Druckhaltevorrichtung bereits werksseitig montiert und kalibriert sein können und lediglich ein Anschliessen und eine Inbetriebnahme beim Endkunden erforderlich ist. Dabei kann das Ausdehnungsgefäss für den Transport an der Aufhängevorrichtung oder am Ständer befestigt sein und vor der Inbetriebnahme (gleitend) in die Aufhängevorrichtung eingehängt werden.
Die besondere Anordnung der Gewichtsmesseinrichtung in der Aufhängevorrichtung der erfindungsgemässen Vorrichtung ermöglicht auch die Verwendung von Ausdehnungsgefässen kleiner Dimensionen, welche in der Handhabung deutlich bequemer sind und deren Installationsaufwand vereinfacht ist und für kleinere Heizungs-, Solar- oder Kühlkreisläufe geeignet sind als grosse Ausdehnungsgefässe gemäss Stand der Technik. Zudem kann durch die neue Anordnung der Gewichtsmesseinrichtung ein Austausch der Ausdehnungsgefässe vereinfacht werden. Das Gewicht im Leerzustand des Gefässes zum Zwecke der Kalibrierung (Nulleinstellung) kann zudem werksseitig ermittelt werden und entsprechend bei der Montage und/oder Inbetriebnahme berücksichtigt werden, ohne grösseren Aufwand betreiben zu müssen. Beispielsweise entfällt die Vorort-Kalibrierung der Vorrichtung (Leergewicht des Ausdehnungsgefässes). Alternativ kann beispielsweise bei der Verwendung einer Evaluierungseinheit oder einer Steuereinrichtung zum Steuern der Gaszufuhr oder Gasabfuhr die Kalibrierung durch den Monteur direkt in die Evaluierungseinheit oder einer Steuereinrichtung eingegeben werden. Die Information über das Leergewicht des Ausdehnungsgefässes kann aber auch in einem Datenspeicher am Ausdehnungsgefäss gespeichert sein und über eine Drahtverbindung oder eine drahtlose Verbindung an die Evaluierungseinheit oder an die Steuereinrichtung übermittelt werden. In einer alternativen Variante kann die Kalibrierung vor Ort an der Steuereinheit vor dem Befüllen des Ausdehnungsgefässes, durch Gewichtsmessung des leeren Ausdehnungsgefässes an der Gewichtsmesseinrichtung und Speicherung des Leergewichtes in der Evaluierungseinheit oder der Steuereinrichtung, erfolgen. Bei der Auslieferung ermöglicht die Anordnung der Gewichtsmesseinrichtung eine Kalibrierung, welche bereits werksseitig erfolgt ist und erleichtert daher die Montage und/oder Inbetriebnahme erheblich.
Die Anordnung der Gewichtsmesseinrichtung ermöglicht zudem eine hohe Flexibilität, da sie die Verwendung von einem oder mehreren Ausdehnungsgefässen ermöglicht, sowie die Verwendung von Ausdehnungsgefässen verschiedener Dimensionen, ohne grossem Montage- und/oder Inbetriebnahmeaufwand. Auch eine Nachrüstung einer Druckhaltevorrichtung, welche nur ein Ausdehnungsgefäss hat, mit einem zweiten Ausdehnungsgefäss ist im Vergleich zu bisherigen Vorrichtungen deutlich vereinfacht.
Weiterhin können dank dieser Anordnung bestehende Gefässe, insbesondere Diskusgefässe, verwendet werden, gegebenenfalls mit Anbringen einer Aufhängung, ohne weiterem Entwicklungs- und Validierungsaufwand. Die Validierungsprozesse können bei Verwenden der erfindungsgemässen Vorrichtung ganz wegfallen.
Insbesondere ist das Ausdehnungsgefäss ein Membranausdehnungsgefäss. In diesem Fall befindet sich eine Membran im Ausdehnungsgefäss, welche die Flüssigkeitskammer von der Gaskammer trennt. Die Membran kann dabei als Halbmembran oder als Blasenmembran ausgebildet sein. Die Halbmembran wird in der Regel an der Seitenwand des Ausdehnungsgefässes gas- und flüssigkeitsdicht befestigt. Die Blasenmembran ist am Flüssigkeitsanschluss gas- und flüssigkeitsdicht verbunden und dehnt sich bei Eintritt von Flüssigkeit in das Ausdehnungsgefäss in der Gaskammer aus. Die Verwendung der Blasenmembran ermöglicht zudem flüssigkeitsseitig eine Belüftung des Ausdehnungsgefässes.
Insbesondere Ausdehnungsgefässe in Form eines Diskus erleichtern die Handhabung bei der Montage der Druckhaltevorrichtung.
In der gesamten Anmeldung ist als Gas insbesondere Luft zu verstehen.
Die verschiedenen Einheiten (Ausdehnungsgefäss, Gewichtsmessung, etc.) können zudem über Schnellverbinder ausgestattet sein, um eine einfache und schnelle Montage und/oder Inbetriebnahme mit möglichst wenigem Werkzeug zu bewerkstelligen. Eine solche Technik ist auch unter dem Ausdruck "Plug-and-Play" bekannt.
Nicht nur bei der Erstinstallation, sondern auch bei einer nachträglichen Erweiterung oder Nachrüstung mit zusätzlichen Ausdehnungsgefässen ist die Vorrichtung in diesem Zusammenhang besonders vorteilhaft. Gleiche Vorteile ergeben sich bei der Wartung oder dem Austausch von Komponenten der Druckhaltevorrichtung.
In einer weiteren Ausführungsform der Druckhaltevorrichtung weist die Druckhaltevorrichtung einen Ständer auf, welcher die Aufhängevorrichtung umfasst.
Wenn die Druckhaltevorrichtung eine Sekundärhalterung aufweist, um ein zweites Ausdehnungsgefäss - das Sekundärgefäss - (beispielsweise nachträglich) aufnehmen zu können, so ist die Sekundärhalterung insbesondere (orts)fest mit dem Ständer verbunden.
Die Verwendung eines Ständers ermöglicht die Montage des Ausdehnungsgefässes am Ständer, welcher beispielsweise an einem Gestell auf dem Boden montiert ist. Der Ständer erhöht nochmals die Flexibilität der Vorrichtung, indem in einfacher Weise mehrere, insbesondere zwei Ausdehnungsgefässe montiert werden können, oder bequem ein weiteres Ausdehnungsgefäss nachgerüstet werden kann.
In einer anderen Ausführungsvariante der Druckhaltevorrichtung ist die Aufhängevorrichtung an der Längsseite des Ständers angeordnet und derart ausgebildet, dass die Aufhängung des Ausdehnungsgefässes aufgenommen werden kann.
In einer anderen Variante der Druckhaltevorrichtung ist die Aufhängevorrichtung mit der Gewichtsmesseinrichtung am Ständer integriert. Insbesondere ist die Aufhängevorrichtung mit der Gewichtsmesseinrichtung im Ständer integriert.
Diese Anordnungen erleichtern die Montage der Druckhaltevorrichtung und führen zu einer besonders kompakten Bauweise der Druckhaltevorrichtung.
In einer weiteren Ausführungsform der Druckhaltevorrichtung ist die Aufhängung des Ausdehnungsgefässes eine Ein-Punkt-Aufhängung. Eine Ein-Punkt-Aufhängung ist eine Aufhängung, welche an einem Punkt an die Aufhängevorrichtung aufgehängt wird.
Die Verwendung einer Ein-Punkt-Aufhängung vereinfacht die Handhabung der Ausdehnungsgefässe bei der Montage der Druckhaltevorrichtung.
In einer weiteren Ausführungsform der Druckhaltevorrichtung ist die Druckhaltevorrichtung derart ausgestaltet, dass das Ausdehnungsgefäss insbesondere mit der Ein-Punkt-Aufhängung in die Aufhängevorrichtung des Ständers einhängbar ist.
Insbesondere kann das Ausdehnungsgefäss durch weitere Befestigungsmittel in Position an der Gewichtsmesseinrichtung gehalten werden.
Das einfache Einhängen des Ausdehnungsgefässes stellt für den Installateur eine Vereinfachung dar. Insbesondere kann das Ausdehnungsgefäss für den Transport an der Aufhängevorrichtung oder am Ständer befestigt sein und vor der Inbetriebnahme gelöst und (gleitend) in die Aufhängevorrichtung eingehängt werden
In einer zusätzlichen Ausführungsform der Druckhaltevorrichtung ist der Ständer derart ausgestaltet, dass es wenigstens zwei Ausdehnungsgefässe, und zwar ein Primärgefäss und ein Sekundärgefäss, aufnehmen kann.
In einer zusätzlichen Ausführungsform der Druckhaltevorrichtung umfasst der Ständer eine Aufhängevorrichtungen, um das Primärgefäss und eine (weitere) Aufhängung, welche insbesondere am Ständer fixiert ist, um das Sekundärgefäss aufnehmen zu können.
Insbesondere haben beide Ausdehnungsgefässe in dieser Ausführungsform die gleiche Ausgestaltung in Grösse und Form.
Dabei kann eine oder zwei Gewichtsmesseinrichtung(en) verwendet werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Druckhaltevorrichtung sind die Aufhängevorrichtung und die Sekundärhalterung derart angeordnet, dass das Sekundärgefäss gegenüber dem Primärgefäss am Ständer befestigt werden kann und die Gaskammern der zwei Ausdehnunsgefässe verbunden werden können und die Flüssigkeitseingänge der Flüssigkeitsaufnahmekammern der zwei Ausdehnungsgefässe sich auf gleicher Position, in Bezug auf die Längsachse des Ständers, befinden. Mit anderen Worten befinden sich die Flüssigkeitseingänge auf gleicher Höhe, derart dass die Flüssigkeitseingänge den gleichen Druckpunkt aufweisen.
Dabei kann das Sekundärgefäss gegenüber dem Primärgefäss (gespiegelt) am Ständer befestigt und gasseitig mit dem Primärgefäss verbunden werden.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass eine einzige Gewichtsmesseinrichtung notwendig ist, um den Wasserstand in beiden Ausdehnungsgefässen zu ermitteln. Dadurch dass der Flüssigkeitsanschluss beider Ausdehnungsgefässe am gleichen Druckpunkt erfolgt, greift hier das Prinzip der kommunizierenden Säulen, so dass sich immer der gleiche Füllstand in beiden Gefässen einstellt. Dies wird durch die besondere Ausgestaltung der Vorrichtung gewährleistet, da eine falsche Montage beider Ausdehnungsgefässe durch die erfindungsgemässe Vorrichtung ausgeschlossen ist.
Der Ständer kann aber auch derart ausgestaltet sein, dass beide Ausdehnungsgefässe mit der Gewichtsmesseinrichtung verbunden sind, wobei jedes Ausdehnungsgefäss auch jeweils mit einer Gewichtsmesseinrichtung verbunden sein kann. So kann die Gewichtsmessung beider Ausdehnungsgefässe erfolgen.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Druckhaltevorrichtung umfasst der Ständer zwei Aufhängevorrichtungen, um jeweils ein Ausdehnungsgefäss aufnehmen zu können.
In einer anderen alternativen Ausführungsform Druckhaltevorrichtung sind die Aufhängevorrichtung für das Primärgefäss und die Aufhängung für das Sekundärgefäss an gegenüberliegende Längsseiten des Ständers angeordnet.
Die Längsseiten des Ständers sind die Seiten, welche sich entlang der Längsachse des Ständers erstrecken.
Die spezielle Anordnung der Gewichtsmesseinrichtung(en) ermöglicht zudem eine hohe Modularität der Vorrichtung, da die Verwendung von mehreren Ausdehnungsgefässen, sowie die Verwendung von Ausdehnungsgefässen verschiedener Dimensionen ermöglicht wird ohne umfangreichen Zusatzaufwand. Auch eine Nachrüstung einer Druckhaltevorrichtung, welche nur ein Ausdehnungsgefäss hat, mit einem zweiten Ausdehnungsgefäss ist im Vergleich zu bisherigen Vorrichtungen deutlich vereinfacht.
In einer weiteren Ausführungsform der Druckhaltevorrichtung umfasst die Druckhaltevorrichtung eine Zuleitung, welche mit der Gaskammer verbunden ist, eine Gassteuereinheit, welche über die Zuleitung mit der Gaskammer verbunden ist und Gas, insbesondere Luft, in die Gaskammer oder aus der Gaskammer leiten kann.
In einer zusätzlichen Ausführungsform der Druckhaltevorrichtung umfasst die Gassteuereinheit eine Druckmesseinheit zur Messung des Gasdrucks an einer mit der Gaskammer verbundenen Leitung, eine Pumpe zum Zuführen von Gas insbesondere über die Zuleitung in die Gaskammer, ein steuerbares Ventil zum Ableiten von Gas, insbesondere über die Zuleitung aus der Gaskammer (insbesondere in die Atmosphäre) und eine Steuereinrichtung.
Die erfindungsgemässe Druckhaltevorrichtung mit der Gassteuereinheit ermöglicht eine besonders effiziente Druckhaltung und Volumenkompensation für Heiz-, Solar- oder Kühlkreisläufe.
In einer zusätzlichen Ausführungsform weist die Druckhaltevorrichtung ein Sicherheitsventil, das an einer mit der Gaskammer des Ausdehnungsgefässes verbundene Leitung angeordnet ist, insbesondere an der Zuleitung auf.
Das Sicherheitsventil ist vorteilhaft, falls durch eine Störung die Pumpe Luft in die Gaskammer zuführt, bis ein Druck an der Grenze oder oberhalb des Sicherheitsdrucks des Ausdehnungsgefässes erreicht wird.
In einer anderen alternativen Ausführungsform der Druckhaltevorrichtung ist die Gassteuereinheit derart ausgelegt, dass der erzeugbare Gasdruck unterhalb des zulässigen Drucks der Ausdehnungsgefässe ist.
In einer anderen weiteren Ausführungsform der Druckhaltevorrichtung weisen die Ausdehnungsgefässe die Form eines Diskus auf.
Solche Ausdehnungsgefässe in Form eines Diskus sind im Vergleich zu anderen Formen einfacher in der Handhabung für den Installateur und erleichtern die Aufhängung des Ausdehnungsgefässes an die Aufhängevorrichtung sowie eine verlässliche Gewichtsmessung durch die Gewichtsmesseinrichtung der Aufhängevorrichtung.
In einer weiteren Ausführungsform weist die erfindungsgemässe Druckhaltevorrichtung weiterhin eine Nachspeisung zum Zuführen von Flüssigkeit in den geschlossenen Heizungs-, Solar- oder Kühlkreislauf.
Durch die Nachspeisung kann Volumenverlust durch Zufügung von Flüssigkeit von aussen über eine Nachspeisungsleitung kompensiert werden. Ein solcher Volumenverlust kann durch das Ausscheiden von Gas oder anderen Ausscheidungen wie beispielsweise Kleinstflüssigkeitsleckagen aus der Heizungs-, Solar- oder Kühlflüssigkeit erfolgen.
Die für den ordnungsgemäßen Betrieb pro Betriebszustand erforderlichen Wassermengen und Drucke sind mit dem erfindungsgemäßen Verfahren leicht einzuhalten und kontrollierbar.
Die hier genannten und beschriebenen Varianten und Merkmale können ebenfalls in Kombination zweier oder mehrerer Varianten oder Merkmale untereinander durchgeführt werden und diese Kombinationen werden von der vorliegenden Erfindung ebenfalls umfasst, vorausgesetzt, dass solche Kombinationen nicht gegenseitig inkonsistent sind.
Im Folgenden wird die erfindungsgemässe Druckhaltevorrichtung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen detaillierter beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: eine Seitenansicht der erfindungsgemässen Druckhaltevorrichtung mit einem Ausdehnungsgefäss;
Fig. 2: eine weitere Seitenansicht der erfindungsgemässen Druckhaltevorrichtung mit einem Ausdehnungsgefäss;
Fig. 3: eine Vorderansicht der erfindungsgemässen Druckhaltevorrichtung;
Fig. 4: eine Seitenansicht der erfindungsgemässen Druckhaltevorrichtung mit zwei Ausdehnungsgefässen;
Fig. 5: eine detaillierte Seitenansicht auf die Ausführungsform der erfindungsgemässen Druckhaltevorrichtung gemäss Fig. 2;
Fig. 6: eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Druckhaltevorrichtung;
Fig. 7: eine Querschnittsansicht von oben einer erfindungsgemässen Aufhängevorrichtung mit integrierter Gewichtsmesseinrichtung gemäss Fig. 6;
Fig. 8: eine seitliche Querschnittsansicht einer erfindungsgemässen Aufhängevorrichtung mit integrierter Gewichtsmesseinrichtung gemäss Fig. 6.

Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Druckhaltevorrichtung zeigt Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen.
Die Druckhaltevorrichtung 1 in Fig. 1 und 2 umfasst ein Ausdehnungsgefäss 2, mit einer Flüssigkeitsaufnahmekammer und einer Gaskammer, welche durch eine Membran getrennt sind (nicht auf den Zeichnungen gezeigt). Die Flüssigkeitsaufnahmekammer ist über eine Anschlussleitung 4 an den Heizungs-, Solar-, oder Kühlkreislauf anschliessbar. Das Ausdehnungsgefäss 2 weist weiterhin eine Aufhängung auf, welche als Ein-Punkt-Aufhängung 21 ausgebildet ist.
Die Druckhaltevorrichtung 1 umfasst weiterhin ein Gestell 51 mit einem Ständer 5. Im Ständer 5 ist eine Aufhängevorrichtung 3 integriert. Die Aufhängevorrichtung 3 ist seitlich am Ständer 5 angeordnet (an der Längsseite des Ständers 5) und ist derart ausgebildet, dass die Aufhängung 21 des Ausdehnungsgefässes 2 aufgenommen werden kann. Die Aufhängevorrichtungen 3 hat weiterhin eine Gewichtsmesseinrichtung 31, welche mit der Aufhängevorrichtung 3 im Ständer 5 integriert ist.
Die Druckhaltevorrichtung 1 in den Fig. 1 und 2 weist weiterhin eine Zuleitung 6 auf, welche mit der Gaskammer verbunden ist sowie eine Gassteuereinheit umfassend eine Druckmesseinheit 71, eine Pumpe 72, ein steuerbares Magnetventil 73 und eine Steuereinrichtung 74. Die Gassteuereinheit ist über die Zuleitung 6 mit der Gaskammer verbunden um in Betrieb Luft in die Gaskammer oder aus der Gaskammer zu leiten.
Die Pumpe 72 dient zum Zuführen von Luft über die Zuleitung 6 in die Gaskammer und das steuerbare Ventil 73 dient dem Ableiten von Luft aus der Gaskammer.
Die Druckmesseinheit 71 ermittelt den Gasdruck (Luftdruck), welcher in der Gaskammer herrscht, und gibt entsprechende Rückmeldung an die Steuereinrichtung 74. Die Steuereinrichtung 74 steuert wiederum die Pumpe 72 oder das steuerbare Magnetventil 73 um den Gasdruck in der Gaskammer des Ausdehnungsgefässes 2 zu regulieren.
In der hier abgebildeten Ausführungsform hat die Druckhaltevorrichtung 1 zudem eine Nachspeisung 41 zum Zuführen von Flüssigkeit in den geschlossenen Heizungs-, Solar- oder Kühlkreislauf.
Beispielsweise durch das Ausscheiden von Gas oder anderen Ausscheidungen verliert die im flüssigkeitsführenden Heizungs-, Solar- oder Kühlkreislauf enthaltene Flüssigkeit an Volumen. Dieser Volumenverlust kann durch Zuführen von Flüssigkeit von aussen über eine Nachspeisungsleitung 41 kompensiert werden. Die Nachspeisungsleitung 41 mündet bei der dargestellten Vorrichtung in die Anschlussleitung 4, so dass die zugefügte Flüssigkeit in den flüssigkeitsführenden Heizungs-, Solar- oder Kühlkreislauf gelangt. Sie kann aber auch auf viele andere Arten angeordnet werden und beispielsweise über eine weitere Leitung in den flüssigkeitsführenden Heizungs-, Solar- oder Kühlkreislauf münden. Die Nachspeisungsleitung 41 kann mit einem Durchflusszähler und einem Absperrorgan versehen werden, das vorzugsweise ein steuerbares Magnetventil ist. Die Nachspeisung kann ebenfalls über die Steuereinheit 74 gesteuert werden.
Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht der erfindungsgemässen Druckhaltevorrichtung, wobei in dieser Ansicht entweder eine oder zwei Ausdehnungsgefässe vorhanden sein können.
Fig. 4 zeigt eine weitere, erfindungsgemässe Ausführungsform der Druckhaltevorrichtung, in welcher der Ständer 5 derart ausgebildet ist, dass er zwei Ausdehnungsgefässe 2 aufnehmen kann. Insbesondere umfasst der Ständer 5 eine Aufhängevorrichtung 3 umfassend eine Gewichtsmesseinrichtung 31, an welcher das primäre Ausdehnungsgefäss 200 über die Ein-Punkt-Aufhängung 210 eingehängt ist. Das zweite Ausdehnungsgefäss 201 - das sekundäre Ausdehnungsgefäss - ist hingegen über die Ein-Punkt-Aufhängung 211 an der Längsachse des Ständers 5 gegenüber zum primären Ausdehnungsgefäss 200 mit Befestigungsmittel (Sekundärhalterung 24) montiert.
Fig. 5 zeigt eine Detailansicht der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 in welcher die Ein-Punkt-Aufhängung 21 sowie die Aufhängevorrichtung 3 mit integrierter Gewichtsmesseinrichtung 31 zu erkennen sind. In der Fig. 5 erkennt man zudem, dass das Ausdehnungsgefäss 2 an einem Haken 22 am Ständer 5 hängt. Der Haken 22 ist mit der Gewichtsmesseinrichtung 31 verbunden und ermöglicht das Messen des Gewichtes des Ausdehnungsgefässes.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Aufhängevorrichtung 3. In welcher die Gewichtsmesseinrichtung 31 der Aufhängevorrichtung 3 im Ständer 5 integriert ist. Weiterhin umfasst diese Ausführungsform eine Fixierung 23, um das Ausdehnungsgefäss 2 während des Transportes zu fixieren. Die Druckhaltevorrichtung weist bereits eine Sekundärhalterung 24 auf, um nachträglich ein zweites Ausdehnungsgefäss (das Sekundärgefäss) aufnehmen zu können.
Fig. 7 zeigt eine Querschnittsdarstellung von oben und Fig. 8 eine seitliche Querschnittsdarstellung der Aufhängevorrichtung 3 mit integrierter Gewichtsmesseinrichtung 31 aus Fig. 6 entlang der Linie K - K. Die Aufhängevorrichtung befindet sich im Ständer 5 und umfasst einen Haken 22 zur Aufnahme der Ein-Punkt-Aufhängung des Ausdehnungsgefässes. An diesen Figuren ist die Messzelle 32 zu erkennen, welche sich in der Gewichtsmesseinrichtung 31 befindet und welche direkt mit dem Haken 22 verbunden ist.
Zur Funktion dieser Druckhaltevorrichtung 1 ist zu sagen, dass bei steigendem Druck im flüssigkeitsführenden Kreislauf (Erwärmung) vorerst das anfallende Expansionswasser in der Flüssigkeitsaufnahmekammer des Ausdehnungsgefässes 2 aufgenommen wird. Dabei drückt das zusätzliche Flüssigkeitsvolumen auf die Membran im Ausdehnungsgefäss 2 und verkleinert das Volumen der Gaskammer. Dies bewirkt einen steigenden Gasdruck in der Gaskammer.
Wenn der Solldruck in der Gaskammer beispielsweise um 0,2 bar überschritten wird, öffnet das steuerbare Magnetventil 73 (gesteuert von der Steuereinheit 74) und lässt Luft aus der Gaskammer abströmen. Dadurch sinkt der Luftdruck wieder bis zu einem festgelegten Wert, beispielsweise um 0,1 bar, so schliesst das Magnetventil 73. Sinkt der Druck im Kreislauf, beispielsweise durch Abkühlung der Flüssigkeit, gibt die Druckhaltevorrichtung 1 von ihrem im Ausdehnungsgefäss 2 gespeicherten Wasservolumen ab. Dadurch bewegt sich die Membran, welche die Flüssigkeitsaufnahmekammer und die Gaskammer trennt, und der Luftdruck in der Gaskammer des Ausdehnungsgefässes 2 sinkt. Sinkt der Luftdruck in der Gaskammer, beispielsweise um 0,2 bar unter den Sollwert, wird die Luftpumpe 72 über die Steuereinheit 74 eingeschaltet. Die Pumpe 72 fördert Luft aus der Umgebungsluft in die Gaskammer des Ausdehnungsgefässes 2 und kompensiert so den sinkenden Druck im System. Steigt der Druck wiederum um einen festgelegten Wert während die Pumpe 72 Luft in die Gaskammer fördert, beispielsweise um 0,1 bar, so wird die Pumpe 72 wieder ausgeschaltet. Der Druck im flüssigkeitsführenden Kreislauf wird dadurch weitestgehend konstant gehalten. Die hier angegebenen Drücke sind beispielhaft erwähnt und können nach Bedarf beliebig der spezifischen Anwendung angepasst werden.
Vorteil dieser Vorrichtung ist der reduzierte montage- und inbetriebnahmetechnische Aufwand im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen, da eine fertig montierte Druckhaltevorrichtung ausgeliefert werden kann, in welcher alle Komponenten der Druckhaltevorrichtung bereits werksseitig montiert und kalibriert sein können und lediglich ein Anschliessen und eine Inbetriebnahme beim Endkunden erforderlich ist. Zudem kann sich vorhandener Einzelteile bedient werden, um die Vorrichtung modular und besonders anpassungsfähig zu gestalten. Dadurch entsteht eine günstige und platzsparende Vorrichtung, deren Kosten durch die potentielle Verwendung von vorhandenen Komponenten ohne zusätzlichem Validierungsaufwand weiter reduziert werden. Im Betrieb ist die erfindungsgemässe Vorrichtung wartungsfrei und der Austausch von Komponenten gestaltet sich als einfacher im Vergleich zu bekannten Systemen.

Claims

Druckhaltevorrichtung (1) für geschlossene Heizungs-, Solar- oder Kühlkreisläufe umfassend wenigstens ein Ausdehnungsgefäss (2) und eine Aufhängevorrichtung (3),
wobei das Ausdehnungsgefäss (2) eine Flüssigkeitsaufnahmekammer, welche über eine Anschlussleitung (4) an einen Heizungs-, Solar- oder Kühlkreislauf anschliessbar ist, und eine Gaskammer aufweist, wobei
das Ausdehnungsgefäss (2) weiterhin eine Aufhängung (21) aufweist und
die Aufhängevorrichtung (3) derart ausgestaltet ist, dass sie die Aufhängung (21) des Ausdehnungsgefässes (2) aufnehmen kann und
die Aufhängevorrichtung (3) weiterhin eine Gewichtsmesseinrichtung (31) umfasst.
Druckhaltevorrichtung (1) gemäss Anspruch 1, wobei die Druckhaltevorrichtung (1) einen Ständer (5) aufweist, welcher die Aufhängevorrichtung (3) umfasst.
Druckhaltevorrichtung (1) gemäss Anspruch 2, wobei die Aufhängevorrichtung (3) an der Längsseite des Ständers (5) angeordnet und derart ausgebildet ist, dass die Aufhängung (21) des Ausdehnungsgefässes (2) aufgenommen werden kann.
Druckhaltevorrichtung (1) gemäss Anspruch 2 oder 3, wobei die Aufhängevorrichtung (3) mit der Gewichtsmesseinrichtung (31) am Ständer (5) integriert ist.
Druckhaltevorrichtung (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Aufhängung (21) des Ausdehnungsgefässes (2) eine Ein-Punkt-Aufhängung ist.
Druckhaltevorrichtung (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Druckhaltevorrichtung (1) derart ausgestaltet ist, dass das Ausdehnungsgefäss (2) insbesondere mit der Ein-Punkt-Aufhängung in die Aufhängevorrichtung (3) des Ständers (5) einhängbar ist.
Druckhaltevorrichtung (1) gemäss einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei der Ständer (5) derart ausgestaltet ist, dass er wenigstens zwei Ausdehnungsgefässe, ein Primärgefäss (200) und ein Sekundärgefäss (201), aufnehmen kann.
Druckhaltevorrichtung (1) gemäss einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei der Ständer (5) eine Aufhängevorrichtungen (3) umfasst, um das Primärgefäss (200) und eine Sekundärhalterung (24), um das Sekundärgefäss (201) aufnehmen zu können.
Druckhaltevorrichtung gemäss Anspruch 8, wobei die Aufhängevorrichtung (3) für das Primärgefäss (209) und die Aufhängung für das Sekundärgefäss (201) an gegenüberliegende Längsseiten des Ständers (5) angeordnet sind.
Druckhaltevorrichtung gemäss Anspruch 9, wobei die Aufhängevorrichtung (3) und die Sekundärhalterung (24) derart angeordnet sind, dass das Sekundärgefäss (201) gegenüber dem Primärgefäss (200) am Ständer (5) befestigt werden kann und die Gaskammern der zwei Ausdehnunsgefässe (200, 201) verbunden werden können und die Flüssigkeitseingänge der Flüssigkeitsaufnahmekammern der zwei Ausdehnungsgefässe (200, 201) sich auf gleicher Position, in Bezug auf die Längsachse des Ständers (5), befinden.
Druckhaltevorrichtung (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Druckhaltevorrichtung (1) eine Zuleitung (6) umfasst, welche mit der Gaskammer verbunden ist, eine Gassteuereinheit, welche über die Zuleitung mit der Gaskammer verbunden ist und Gas, insbesondere Luft, in die Gaskammer oder aus der Gaskammer leiten kann.
Druckhaltevorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Gassteuereinheit eine Druckmesseinheit (71) zur Messung des Gasdrucks an einer mit der Gaskammer verbundenen Leitung, eine Pumpe (72) zum Zuführen von Gas insbesondere über die Zuleitung (6) in die Gaskammer, ein steuerbares Ventil (73) zum Ableiten von Gas, insbesondere über die Zuleitung (6) aus der Gaskammer und eine Steuereinrichtung (74) umfasst.
Druckhaltevorrichtung (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Druckhaltevorrichtung (1) ein Sicherheitsventil, das an einer mit der Gaskammer des Ausdehnungsgefässes (2) verbundene Leitung angeordnet ist, insbesondere an der Zuleitung (6), aufweist.
Druckhaltevorrichtung (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Druckhaltevorrichtung (1) weiterhin eine Nachspeisung (41) zum Zuführen von Flüssigkeit in den geschlossenen Heizungs-, Solar- oder Kühlkreislauf.
Druckhaltevorrichtung (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Gassteuereinheit derart ausgelegt ist, dass der erzeugbare Gasdruck unterhalb des zulässigen Drucks des Ausdehnungsgefässes (2) liegt.