EP4209719A1 - Verfahren zum betrieb einer ein membranausdehnungsgefäss aufweisenden heizungsanlage - Google Patents

Verfahren zum betrieb einer ein membranausdehnungsgefäss aufweisenden heizungsanlage Download PDF

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EP4209719A1
EP4209719A1 EP23150526.4A EP23150526A EP4209719A1 EP 4209719 A1 EP4209719 A1 EP 4209719A1 EP 23150526 A EP23150526 A EP 23150526A EP 4209719 A1 EP4209719 A1 EP 4209719A1
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EP
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heating system
expansion vessel
pressure
operating
difference
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EP23150526.4A
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Michael Kirchhoff
Carsten Kuhlmann
Robin Stein
Jens Krug
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Viessmann Holding International GmbH
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Viessmann Climate Solutions SE
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    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
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    • F24D2220/04—Sensors
    • F24D2220/046—Pressure sensors

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a heating system having a membrane expansion vessel according to the preamble of patent claim 1.
  • a method of the type mentioned is from the patent document DE 103 35 310 B3 known.
  • a first pressure in the heating system at a first operating temperature and on the other hand a second pressure of the heating system at a second operating temperature are recorded within individual measurement intervals.
  • This method is used to determine whether water has passed from the water side to the gas side in the membrane expansion vessel, which is known to have a water side and a gas side separated by an elastic membrane.
  • the object of the invention is to improve a method of the type mentioned at the outset.
  • a method is to be created with which gas transfer from the gas side to the water side can also be determined.
  • a first difference between the first and the second pressure from one measurement interval is compared to a second difference between the first and second pressures from another measurement interval, and a signal is generated from a predetermined deviation between the difference amounts.
  • the solution according to the invention is characterized in that the admission pressure of a heating system is automatically monitored by targeted evaluation of trended pressure data.
  • An evaluation algorithm is provided that makes it possible to locate the cause in the event of a drop in system pressure.
  • the solution according to the invention enables statements to be made about the state of the gas cushion in the membrane expansion vessel. This makes it possible to check the diaphragm expansion tank during maintenance, should this be necessary. If, on the other hand, a stable admission pressure of the diaphragm expansion vessel is detected, the check can be omitted.
  • the solution according to the invention thus significantly reduces the time required for system maintenance.
  • the Figures 1 and 2 serve, as already mentioned, to explain the method according to the invention for operating a heating system having a membrane expansion vessel.
  • a first pressure in the heating system at a first operating temperature and on the other hand a second pressure of the heating system at a second operating temperature is first recorded in a manner known per se within individual measurement intervals.
  • the first operating temperature preferably occurs when the heat source is switched on (for example an oil or gas burner) and the second operating temperature when the heat source is switched off.
  • the pressure of the water in the heating circuit of the heating system is preferably measured with a suitable pressure sensor.
  • a first difference between the first and second pressure from one measurement interval is compared with a second difference between the first and second pressure from another measurement interval and from a predetermined deviation a signal is generated between the difference amounts.
  • measurement data determined in a measurement interval are stored (in a suitable memory).
  • a reference mean value between the first and second pressure is formed, that during operation of the heating system a momentary mean value is formed between the first and second pressure, and that from a predetermined difference a signal is generated between the reference average and the instantaneous average.
  • a diaphragm expansion vessel filled completely with gas warning signal is generated.
  • a complete absence of pressure fluctuations is to be understood as a sure indication that the so-called water reserve has been displaced from the membrane expansion vessel, i.e. the inlet pressure of the membrane expansion vessel is higher than the pressure of the heating system when the heating water is heated.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer ein Membranausdehnungsgefäß aufweisenden Heizungsanlage, bei dem innerhalb einzelner Messintervalle einerseits ein erster Druck in der Heizungsanlage (1) bei einer ersten Betriebstemperatur und andererseits ein zweiter Druck der Heizungsanlage (1) bei einer zweiten Betriebstemperatur erfasst wird. Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Prüfung der Funktionstüchtigkeit der Heizungsanlage (1) mit ihrem Membranausdehnungsgefäß (2) ein erster Differenzbetrag zwischen dem ersten und zweiten Druck aus einem Messintervall mit einem zweiten Differenzbetrag zwischen dem ersten und zweiten Druck aus einem anderen Messintervall verglichen und ab einer vorbestimmten Abweichung zwischen den Differenzbeträgen ein Signal erzeugt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer ein Membranausdehnungsgefäß aufweisenden Heizungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist aus dem Patentdokument DE 103 35 310 B3 bekannt. Bei diesem wird innerhalb einzelner Messintervalle einerseits ein erster Druck in der Heizungsanlage bei einer ersten Betriebstemperatur und andererseits ein zweiter Druck der Heizungsanlage bei einer zweiten Betriebstemperatur erfasst. Dieses Verfahren dient dazu, festzustellen, ob es im Membranausdehnungsgefäß, das bekanntlich und abgegrenzt durch eine elastische Membran eine Wasser- und eine Gasseite aufweist, zu einem Wasserübertritt von der Wasser- zur Gasseite gekommen ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu verbessern. Insbesondere soll ein Verfahren geschaffen werden, mit dem auch ein Gasübertritt von der Gas- zur Wasserseite ermittelbar ist.
  • Diese Aufgabe ist mit einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
  • Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass zur Prüfung der Funktionstüchtigkeit der Heizungsanlage mit ihrem Membranausdehnungsgefäß ein erster Differenzbetrag zwischen dem ersten und zweiten Druck aus einem Messintervall mit einem zweiten Differenzbetrag zwischen dem ersten und zweiten Druck aus einem anderen Messintervall verglichen und ab einer vorbestimmten Abweichung zwischen den Differenzbeträgen ein Signal erzeugt wird.
  • Mit anderen Worten zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung somit dadurch aus, dass der Vordruck einer Heizungsanlage durch gezielte Auswertung getrendeter Druckdaten automatisch überwacht wird. Dabei ist ein Auswertungsalgorithmus vorgesehen, der es ermöglicht, im Falle eines sinkenden Anlagendrucks die Ursache zu verorten. Außerdem ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung Aussagen über den Zustand des Gaspolsters im Membranausdehnungsgefäß. So ist es möglich, die Überprüfung des Membranausdehnungsgefäßes bei der Wartung anlassbezogen vorzunehmen, falls das notwendig ist. Wird dagegen ein stabiler Vordruck des Membranausdehnungsgefäß detektiert, kann die Überprüfung entfallen. Die erfindungsgemäße Lösung reduziert dadurch den Zeitaufwand bei der Anlagenwartung deutlich.
  • Andere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
  • Der Vollständigkeit halber wird noch auf das Dokument DE 10 2020 207 057 A1 hingewiesen. Bei dieser Lösung wird aber insbesondere kein erster Differenzbetrag zwischen dem ersten und zweiten Druck aus einem Messintervall mit einem zweiten Differenzbetrag zwischen dem ersten und zweiten Druck aus einem anderen Messintervall verglichen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren einschließlich seiner vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Patentansprüche wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Es zeigt
    • Figur 1
    einen typischen Verlauf (Druck p über der Zeit t) bei einem Verlust auf der Wasserseite; und
    Figur 2
    einen typischen Verlauf (Druck p über der Zeit t) bei einem Verlust auf der Gasseite.
  • Die Figuren 1 und 2 dienen, wie bereits erwähnt, zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb einer ein Membranausdehnungsgefäß aufweisenden Heizungsanlage. Bei diesen Verfahren wird zunächst in an sich bekannter Weise innerhalb einzelner Messintervalle einerseits ein erster Druck in der Heizungsanlage bei einer ersten Betriebstemperatur und andererseits ein zweiter Druck der Heizungsanlage bei einer zweiten Betriebstemperatur erfasst. Die erste Betriebstemperatur stellt sich dabei vorzugsweise bei eingeschalteter Wärmequelle (zum Beispiel ein Öl- oder Gasbrenner) und die zweite Betriebstemperatur bei ausgeschalteter Wärmequelle ein. Außerdem wird bevorzugt der Druck des Wassers im Heizkreis der Heizungsanlage mit einem geeigneten Drucksensor gemessen.
  • Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist nun, dass zur Prüfung der Funktionstüchtigkeit der Heizungsanlage mit ihrem Membranausdehnungsgefäß ein erster Differenzbetrag zwischen dem ersten und zweiten Druck aus einem Messintervall mit einem zweiten Differenzbetrag zwischen dem ersten und zweiten Druck aus einem anderen Messintervall verglichen und ab einer vorbestimmten Abweichung zwischen den Differenzbeträgen ein Signal erzeugt wird. Dabei ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass in einem Messintervall ermittelte Messdaten (in einem geeigneten Speicher) abgespeichert werden.
  • Noch etwas genauer betrachtet, ist dabei besonders bevorzugt vorgesehen, dass bei Initialisierung der Heizungsanlage ein Referenzmittelwert zwischen zwischen dem ersten und zweiten Druck gebildet wird, dass während des Betriebs der Heizungsanlage ein Momentanmittelwert zwischen dem ersten und zweiten Druck gebildet wird und dass ab einer vorgegebenen Differenz zwischen dem Referenzmittelwert und dem Momentanmittelwert ein Signal erzeugt wird.
  • Zur Realisierung einer möglichst permanenten Überwachung ist ferner bevorzugt vorgesehen, dass während des Betriebs der Heizungsanlage nach Beendigung eines Messintervalls ein nächstes Messintervall begonnen wird.
  • Mit Bezug auf Figur 1 ist ferner bevorzugt vorgesehen, dass, wenn der erste Differenzbetrag kleiner als der zweite Differenzbetrag ist, ein auf einen (ungewollten) Wasserübertritt (also auf einen Verlust auf der Wasserseite) hinweisendes Signal erzeugt wird.
  • Mit Bezug auf Figur 2 ist weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass, wenn der erste Differenzbetrag größer als der zweite Differenzbetrag ist, ein auf einen (ungewollten) Gasübertritt (also auf einen Verlust auf der Gasseite) hinweisendes Signal erzeugt wird.
  • Schließlich ist noch bevorzugt vorgesehen, dass, wenn der erste Differenzbetrag gleich dem zweiten Differenzbetrag ist, ein auf ein vollständig mit Gas gefülltes Membranausdehnungsgefäß hinweisendes Signal erzeugt wird. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist ein vollständiges Fehlen an Druckschwankungen als sicherer Hinweis darauf zu verstehen, dass die sogenannte Wasservorlage aus dem Membranausdehnungsgefäß verdrängt worden ist, also der Vordruck des Membranausdehnungsgefäßes höher als der Druck der Heizungsanlage bei Erwärmung des Heizwassers ist.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Betrieb einer ein Membranausdehnungsgefäß aufweisenden Heizungsanlage, bei dem innerhalb einzelner Messintervalle einerseits ein erster Druck in der Heizungsanlage bei einer ersten Betriebstemperatur und andererseits ein zweiter Druck der Heizungsanlage bei einer zweiten Betriebstemperatur erfasst wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Prüfung der Funktionstüchtigkeit der Heizungsanlage mit ihrem Membranausdehnungsgefäß ein erster Differenzbetrag zwischen dem ersten und zweiten Druck aus einem Messintervall mit einem zweiten Differenzbetrag zwischen dem ersten und zweiten Druck aus einem anderen Messintervall verglichen und ab einer vorbestimmten Abweichung zwischen den Differenzbeträgen ein Signal erzeugt wird.
  2. Verfahren zum Betrieb einer ein Membranausdehnungsgefäß aufweisenden Heizungsanlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass bei Initialisierung der Heizungsanlage ein Referenzmittelwert zwischen zwischen dem ersten und zweiten Druck gebildet wird, dass während des Betriebs der Heizungsanlage ein Momentanmittelwert zwischen dem ersten und zweiten Druck gebildet wird und dass ab einer vorgegebenen Differenz zwischen dem Referenzmittelwert und dem Momentanmittelwert ein Signal erzeugt wird.
  3. Verfahren zum Betrieb einer ein Membranausdehnungsgefäß aufweisenden Heizungsanlage nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass während des Betriebs der Heizungsanlage nach Beendigung eines Messintervalls ein nächstes Messintervall begonnen wird.
  4. Verfahren zum Betrieb einer ein Membranausdehnungsgefäß aufweisenden Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass, wenn der erste Differenzbetrag kleiner als der zweite Differenzbetrag ist, ein auf einen Wasserübertritt hinweisendes Signal erzeugt wird.
  5. Verfahren zum Betrieb einer ein Membranausdehnungsgefäß aufweisenden Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass, wenn der erste Differenzbetrag größer als der zweite Differenzbetrag ist, ein hinweisendes Signal erzeugt wird.
  6. Verfahren zum Betrieb einer ein Membranausdehnungsgefäß aufweisenden Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass, wenn der erste Differenzbetrag gleich dem zweiten Differenzbetrag ist, ein auf ein vollständig mit Gas gefülltes Membranausdehnungsgefäß hinweisendes Signal erzeugt wird.
  7. Verfahren zum Betrieb einer ein Membranausdehnungsgefäß aufweisenden Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in einem Messintervall ermittelte Messdaten abgespeichert werden.
  8. Verfahren zum Betrieb einer ein Membranausdehnungsgefäß aufweisenden Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Druck des Wassers im Heizkreis der Heizungsanlage gemessen wird.
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