AT410478B

AT410478B - Umlaufheizanlage

Info

Publication number: AT410478B
Application number: AT18732000A
Authority: AT
Original assignee: Vaillant Gmbh
Priority date: 2000-11-06
Filing date: 2000-11-06
Publication date: 2003-05-26
Also published as: DE10153867A1; ATA18732000A; DE10153867B4

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Umlaufheizanlage gemäss dem Oberbegriff des selbständi- gen Patentanspruches.

In solchen Anlagen zur Wärmeerzeugung, insbesondere zur Raumheizung, wird in der Regel
Wasser als Wärmeträgermedium eingesetzt. Das im Wasser enthaltene Calcium fällt als Carbonat aus und bildet eine Dickschicht im Wärmeerzeuger. Diese Inkrustierung führt zu vielfältigen Stö- rungen des Anlagebetriebes, insbesondere zu Siedegeräuschen und Leckagen durch thermische Überbeanspruchung und Funktionsstörungen in Armaturen.

Leitungswasser enthält Calcium- und Magnesiumionen, die als Carbonate Kalk bilden. Zur Vermeidung der unerwünschten Kalkfällung müssen diese Ionen entfernt werden. Neben einer aufwendigen Destillation hat sich der lonenaustausch als einfaches und preiswertes Verfahren bewährt. Ionenaustauscher sind Verbindungen, die zu den unerwünschten Ionen eine höhere Affinität besitzen, als zu anderen, unkritischen Ionen. Bei der Enthärtung von Wasser werden daher die Kalkbildner Magnesium und Calcium gebunden, wobei Natrium an ihrer Stelle in Lösung geht. Das Wasser reagiert durch die Zugabe von Natrium leicht basisch, was jedoch unkritisch ist.

Es wurde auch schon vorgeschlagen, zur Wasserenthärtung wasserlösliches Natriumpoly- phosphat (Na5P3O10) als Ionenaustauscher einzusetzen, allerdings trägt dieses Mittel durch seine
Düngewirkung in einem erheblichen Masse zur Gewässerbelastung bei.

Es ist daher üblich, zur Vermeidung von Kalkausscheidungen in Anlagen deren Füllwasser mit- tels Ionenaustauscher zu enthärten. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, dass dazu ein sehr erheblicher apparativer Aufwand erforderlich ist.

Im übrigen ist es aus der JP 10-300 235 A bekannt, bei einem sogenannten Badewannenhei- zer, wie er in Japan üblich ist, aus der Badewanne mittels eines Einlaufs Wasser zu entnehmen, das von einer Pumpe angesaugt wird, in einem Heizer aufgeheizt wird, anschliessend in einem Filter filtriert wird und im Enthärter behandelt wird. Dies ist bei einer Badeanlage auch dringend erforderlich, da die das Bad benutzenden Menschen für Verunreinigungen des Badewassers zwangsläufig sorgen.

Etwa der gleiche Stand der Technik ist in der JP 10-328 696 A behandelt, auch hier handelt es sich um einen Badewannenheizer, weil nämlich das Heizelement untergetaucht wird. Es soll unter anderem durch einen synthetischen Zeolithen geschützt werden. Von einer geschlossenen Raum- heizungsanlage ist bei beiden Vorhalten keine Rede, den Zeolithen hier anzuwenden, liegt auch nicht nahe, da das Zentralheizungswasser selten ausgetauscht wird und daher auch nicht perma- nent eingebrachten Verunreinigungen unterliegt.

Die DE 1 579 903 behandelt eine normale Zentralheizungsanlage mit einem Ausdehnungsge- fäss, bei dem nicht zu erkennen ist, ob es geschlossen ist. Da es sich an der höchsten Stelle der Heizungsanlage befindet, ist es eher offen. Damit entspricht eine solche Heizungsanlage etwa dem Badheizer nach den beiden vorher abgehandelten Vorhalten.

Die HU 58 663 A befasst sich mit einer Patrone zum Behandeln von Wasser in Warmwasser- systemen. Es handelt sich um auswechselbare Patronen, die zur Regenerierung abgenommen werden können. Bevorzugt ist an einen Einsatz der Ionenaustauscher in einem Bypasskreis des Warmwassersystems gedacht.

Schlussendlich behandelt die JP 2000-176 440 A das Vermeiden von Alterungserscheinungen an Türen aus Thermoplasten, die in Warmwassersystemen benutzt werden. Hier wird ein Träger zugefügt, der den direkten Kontakt von Metallionen mit der inneren Oberfläche der zu schützenden Kunststoffrohrleitung behindert, und so die Alterung verhindert. Das Wasser, das von dem Rohr geführt wird, wird demgemäss nicht behandelt.

Ziel der Erfindung ist es, die eingangs geschilderten Nachteile zu vermeiden und eine Umlauf- heizanlage der eingangs näher bezeichneten Art vorzuschlagen, bei der auf einfache Weise eine Enthärtung des Wassers möglich ist.

Erfindungsgemäss wird dies bei einer Umlaufheizanlage der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruches erreicht.

Zeolithe sind chemisch erheblich stabiler als Polyphosphate und sie führen auch nicht zu einer Aufdüngung des Abwassers. Ausserdem ist Zeolith ein Ionenaustauscher, dessen Kapazität mit steigender Temperatur grösser wird. Dabei findet jedoch der Austausch von Magnesiumionen deutlich langsamer statt als der von Calciumionen. Zweckmässigerweise wird ein Zeolith vom Typ A verwendet wie Na12[(AIO2)12(SiO2)12]#27H2O.

Durch die vorgeschlagenen Massnahmen ist es auf einfache Weise möglich, das Wasser zu enthärten, wodurch Kalkablagerungen in der Anlage vermieden werden. Dabei kann auf aufwendi- ge Apparaturen verzichtet werden, und die Entsorgung des Wassers der Anlage erfordert keinerlei besondere Massnahmen, da Zeolith in ökologischer Hinsicht unbedenklich ist.

Durch die Merkmale des ersten abhängigen Patentanspruches ergibt sich ebenfalls der Vorteil, dass durch das Depot keine Erhöhung des Strömungswiderstandes in der Anlage auftritt. Gleichzei- tig ist aber durch das Zeolith-Depot im Ausgleichsgefäss auch sichergestellt, dass der lone- naustausch auch langsam ablaufen kann, wodurch eine sehr effektive Entkalkung sichergestellt ist.

Bei Befolgung der Merkmale nach dem zweiten abhängigen Patentanspruch ist sichergestellt, dass beim Entleeren der Anlage, z. B. nach der Endprüfung im Herstellerwerk, das Zeolith-Depot vollständig erhalten bleibt. Weiterhin erhöht sich der Strömungswiderstand der Heizungsanlage durch das Zeolith-Depot praktisch nicht.

Durch die Merkmale des dritten abhängigen Patentanspruches ergibt sich der Vorteil, dass das Zeolith-Depot sehr einfach auch in bestehende Anlagen eingebaut werden kann. Dazu ist lediglich eine relativ einfache Änderung der Verrohrung erforderlich.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, die Merkmale des vorletzten abhängigen Patentanspruches vorzusehen. Dadurch ist sichergestellt, dass bei der Montage des Zeolith-Depots dessen Verbin- dung zum Wasserkreislauf automatisch hergestellt wird.

Durch die Merkmale des letzten abhängigen Patentanspruches ergibt sich der Vorteil, dass das Depot zu jeder Zeit ausgetauscht werden kann.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen die Fig. 1 bis 6 schematisch verschiedene Möglichkeiten der Anordnung von Zeolith-Depots in einer Umlaufheiz- anlage.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 ist ein Rohrabschnitt 1 mit einer Erweiterung 2 versehen, wobei im Bereich der beiden Enden der Erweiterung 2 Siebe 3 eingesetzt sind, zwischen denen eine als Zeolith-Depot 4 dienende Schüttung gehalten ist.

Diese sorgt bei der Durchströmung des Wassers für einen entsprechenden lonenaustausch und damit für eine Enthärtung des Wassers.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 2 ist der Rohrabschnitt 1 ebenfalls mit einer Erweite- rung 2 versehen. Allerdings ist in diese Erweiterung 2 ein Siebzylinder 5 eingesetzt, dessen lichter Querschnitt dem lichten Querschnitt des übrigen Rohrabschnittes 1 entspricht. Das Zeolith-Depot 4 ist dabei in den sich zwischen der Innenwandung der Erweiterung 2 und dem Siebzylinder 5 erge- benden Ringraum angeordnet. Dadurch ergibt sich bei der Durchströmung des Wassers durch das Zeolith-Depot praktisch keine Erhöhung des Strömungswiderstandes.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 3 ist das Zeolith-Depot 4 in einem Ausgleichsgefäss 6 angeordnet, das durch eine Membrane 7 in eine Gaskammer 8 und eine Wasserkammer 9 unter- teilt ist. Dabei ist in der Wasserkammer 9 das Zeolith-Depot 4 in Form einer Schüttung angeordnet.

Die Wasserkammer 9 ist mit einem Anschlussstutzen 10 versehen, der in üblicher Weise mit der Verrohrung der Umlaufheizanlage verbunden ist, wobei im Bereich des Stutzens 10 ein Sieb 11 vorgesehen ist, das für eine sichere Zurückhaltung der Zeolith-Schüttung sorgt.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 4 ist ein Rohrabschnitt 1' mit einem vorzugsweise zy- lindrischen Gehäuse 12 verbunden, das mit seiner einen Stirnseite an dem Rohrabschnitt 1' befes- tigt ist und mit dessen Innerem in Verbindung steht. Dabei ist dieses Gehäuse 12 mit einem Deckel 13 verschlossen, in dem sich ein Prüfstutzen 14 befindet.

Das Zeolith-Depot 4 befindet sich dabei im Inneren des Gehäuses 12 und kann bei Bedarf nach einer Entleerung des Rohrabschnittes 1' und Abnahme des Deckels 13 leicht ausgetauscht werden.

Das Zeolith-Depot 4 befindet sich dabei, wie auch bei der Ausführungsform nach der Fig. 2 und 3, strömungstechnisch in einem Totraum, doch hat dies auf die Wirksamkeit des Depot keine nennenswerten Auswirkungen, da es vom Wasser benetzt wird und daher der lonenaustausch stattfinden kann.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 5 befindet sich das Zeolith-Depot 4 in einem Gehäuse 12', das in Form einer Patrone ausgebildet und mit einem Anschlussgewinde 15 versehen ist. Mit diesem Anschlussgewinde 15 ist das Gehäuse 12' an einen zusätzlichen Anschluss 16 eines Eckventiles 17 angeschlossen, das in einen Rohrabschnitt 1" eingebaut ist.

Dabei befindet sich das Zeolith-Depot 4, wie auch bei den Ausführungsformen nach den Fig. 2 bis 4 strömungstechnisch in einem Totraum.

Die Ausführungsform nach der Fig. 6 zeigt eine der zuvor beschriebenen Ausführungsform ähnliche Lösung.

Dabei ist das patronenartige Gehäuse 12" mit einem Anschluss 16' eines in einen Rohrabschnitt 1 eingesetzten T-Stückes 18 mittels einer Überwurfmutter 19 verbunden.

In diesem Anschluss 16' ist ein Rückschlagventil 20 eingebaut, dessen Ventilkörper 21 von ei- ner Feder 22 gegen einen Ventilsitz 23 vorgespannt ist und überdies vom im Rohrabschnitt 1 herrschenden Druck beaufschlagt ist.

Dabei ist das Gehäuse 12" mit einem Stift 24 versehen, der bei montiertem Gehäuse 12" ge- gen den Ventilkörper 21 drückt und diesen von seinem Ventilsitz 23 abhebt, wodurch eine hydrau- lische Verbindung zwischen dem Zeolith-Depot und dem im Rohrabschnitt 1 strömenden Wasser hergestellt wird. Gleichzeitig wird bei entsprechender Körnung des Zeolith-Depots 4 auch sicher- gestellt, dass dessen Körner auch dann nicht in den Wasserkreislauf der Heizungsanlage gelangen können, wenn das Gehäuse 12" nach oben von dem Rohrabschnitt 1 wegsteht.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Umlaufheizanlage für eine Raumheizung mit einem geschlossenen, über einen Primär-
Wärmetauscher und einen Wärmeverbraucher geführten Kreislauf, in dem ein Ausgleichs- gefäss (6) angeordnet, und der mit einem Einfüllstutzen versehen ist, dadurch gekenn- zeichnet, dass in dem Kreislauf ein mit einem Zeolithen gefülltes Depot (4) vorgesehen ist.

Claims

2. Umlaufheizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Depot (4) im Ausgleichsgefäss (6) angeordnet ist.

3. Umlaufheizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rohrabschnitt (1 ) eine Erweiterung (2) aufweist, in der ein Siebzylinder (5) angeordnet ist, dessen lichter Querschnitt im wesentlichen dem lichten Querschnitt des Rohres (1) ausserhalb dessen Erweiterung (2) entspricht, wobei das Depot (4) im Bereich der Erweiterung (2) des Rohres (1 ) ausserhalb des Siebzylinders (5) angeordnet und von diesem begrenzt ist.

4. Umlaufheizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in einem Gehäu- se (12', 12") gehaltene Depot (4) an einem T-Stück (18) oder einem Eck-Ventil (17) mit ei- nem Anschluss (16,16') angeordnet ist, wobei das Depot (4) einen Totraum bildet.

5. Umlaufheizanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Anschluss (16') des T-Stückes (18), an welchem das Depot (4) gehalten ist, ein Rückschagventil (20) angeordnet ist, dessen Ventilkörper (21) von einem mit dem Gehäuse (12") des Zeolith- Depots (4) verbundenen Stift (24) bei montiertem Gehäuse (12") von seinem Ventilsitz (23) abgehoben ist.

6. Umlaufheizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Rohrstück (1') ein mit einem Deckel (13) verschliessbares und zum Rohr (1') hin offenes Gehäuse (12) für das Depot (4) angeordnet ist.

HIEZU 6 BLATT ZEICHNUNGEN