CH687348A5 - Entgasungseinrichtung für das Heizwasser eines Heizwasserkreislaufes. - Google Patents

Description

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CH 687 348 A5

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Entgasungseinrichtung für das Heizwasser eines Heizwasserkreislaufes mit einem parallel zur Vor- bzw. Rücklaufleitung des Heizwasserkreislaufes geschalteten Entspannungsbehälter mit einer in seinem oberen Bereich angeschlossenen, mit einem Ventil bestückten Entlüftungsleitung und in den den Entspannungsbehälter mit dem Heizwasserkreislauf verbindenden Leitungen ebenfalls Ventile vorgesehen sind und die Einrichtung mindestens eine Pumpe und ein Rückschlagventil aufweist.

Entgasungseinrichtungen dieser Art sind bekannt. Sie werden bei Heizungsanlagen mit einem Expansionsvolumen von 1500 Liter und darüberhinaus eingesetzt. Bei dieser vorbekannten Einrichtung ist in der Leitung, die den Entgasungsbehälter mit einem Volumen von ca. 100 Liter oder mehr mit dem Heizwasserkreislauf verbindet und über welche das entgaste Wasser in den Heizwasserkreislauf zurückgeführt wird, eine Kreiselpumpe angeordnet und ein Rückschlagventil, sowie ein schaltbares Ventil. Während des programmgesteuerten Ablaufes wird, bevor in der Entlüftungsleitung das Ventil geöffnet wird, bei geöffnetem Ventil in der die Pumpe aufweisenden Rückführleitung mit dieser Pumpe im Entspannungsbehälter ein geringer Unterdruck erzeugt, durch welchen verhindert wird, dass nach dem Öffnen des Ventils in der Entlüftungsleitung über diese ein Teil des Heizungswassers entweichen kann. Die hier vorgesehene Kreiselpumpe hat nicht nur einen hohen Anschlusswelt, sie ist auch wegen ihres Aufbaues ein sehr teures Bauelement. Bei Heizungsanlagen der erwähnten Grössenord-nung ist es berechtigt, ein derart aufwendiges Bauelement, wie hier erforderlich, einzusetzen. Bei kleinen Heizungsanlagen, wie sie beispielsweise in Einfamilienhäusern u.dgl. vorhanden sind, ist ein Aufwand in diesem Umfang nicht tragbar, obgleich natürlich auch bei diesen Anlagen ebenso jene Probleme anstehen, welchen durch die Entgasung des Heizungswassers begegnet werden soll.

Aus der GB-OS 2 209 594 ist ein Heizkreislauf bekannt mit einem Kessel, einer Umlaufpumpe und Radiatoren, an welchem eine Druckausgleichsleitung angeschlossen ist. Das Heizmedium, insbesondere das Heizwasser verändert ja in Abhängigkeit der Temperatur sein Volumen nicht unerheblich. Darüber hinaus sind Flüssigkeiten inkompressi-bel. Mit der hier beschriebenen und geoffenbarten Einrichtung soll der Druck des Heizmediums im eigentlichen Heizkreislauf stets auf demselben Mass gehalten werden, unabhängig von der jeweiligen Temperatur des Heizmediums. Dazu ist ein Aus-dehnungsgefäss mit einem Gaspolster an der Druckausgleichsleitung angeschlossen, welche zwischen dem Ausdehnungsgefäss und dem eigentlichen Heizkreislauf zwei parallele Leitungszweige aufweist, wobei im einen Leitungszweig eine Pumpe vorgesehen ist, die von einem Druckfühler im Heizkreislauf gesteuert wird, und eine Rückschlagklappe, im anderen Leitungszweig liegt ein Druckregelventil. Für die Entgasung des Heizmediums sind hier keine Massnahmen vorgesehen. Es ist zwar an der erwähnten Druckausgleichsleitung endseitig noch ein offener Behälter als Vorratsbehälter über ein nicht näher bezeichnetes Leitungsorgan angeschlossen, aber damit kann das Heizmedium nicht entgast werden.

Die Einrichtung nach der US-PS 5 007 583 dient demselben Zweck wie die vorstehend erörterte Einrichtung nach der genannten GB-OS 2 209 594, wenngleich in einer anderen Schaltungsanordnung. Das Ausdehnungsgefäss ist hier über einen siphon-haltigen Verschluss mit der Atmosphäre verbunden. Erfahrungsgemäss verdunstet das in diesen siphon-haltigen Verschlüssen befindliche Wasser sehr rasch, so dass das Ausdehnungsgefäss mit der Atmosphäre direkt in Verbindung steht. Das aus dem eigentlichen Heizkreislauf in das Ausdehnungsgefäss gelangende Wasser wird zwar im ersten Augenblick entspannt, da es hier ja einem erheblich geringeren Druck ausgesetzt ist als im geschlossenen Kreislauf, in Folge der direkten Verbindung mit der Atmosphäre nimmt das hier befindliche Heizmedium aber sehr rasch wieder Sauerstoff aus der Luft auf. Aus diesem Grund rostet auch sehr rasch die Wandung des Ausgleichsbehälters in jenem Bereich, in dem der Wasserspiegel schwankt, so dass solche Ausdehnungsgefässe mit einem rostsicheren Innenmantel versehen werden müssen, beispielsweise aus Email. Diese vorbekannte Einrichtung eignet sich ohne Zweifel zur Konstanthaltung des Druckes im eigentlichen Heizkreislauf, als Entgasungseinrichtung für das Heizmedium ist sie allerdings aus den erwähnten Gründen unzureichend.

Von diesem Stand der Technik geht die Erfindung aus, die darauf abzielt, eine Entgasungseinrichtung der eingangs genannten Art weiterzuentwickeln, so dass sie mit geringerem Aufwand hergestellt und betrieben werden kann, ohne sie dadurch in ihrer Funktionstüchtigkeit zu beeinträchtigen, damit sie aufgrund des daraus resultierenden geringeren Investitionsaufwandes auch bei kleineren Heizanlagen eingesetzt werden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass die im oberen Bereich des Entspannungsbehälters angeschlossene Entlüftungsleitung in einen Leckagebehälter führt, der über eine weitere Leitung mit dem Heizwasserkreislauf verbunden ist und in dieser Leitung die Pumpe und das Rückschlagventil angeordnet sind und die Pumpe über das Füllstandsniveau im Leckagebehälter gesteuelt ist.

Um die Erfindung zu veranschaulichen, wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltschema;

Fig. 2 ein zum Teil aufgerissenes Detail.

In einer Heizungsanlage, bestehend aus mindestens einem Heizkessel und mindestens einem Heizwasserkreislauf mit Vorlauf- und Rücklaufleitung, einem oder mehreren Verbrauchern und einem Druckausgleichgefäss, die hier jedoch nicht dargestellt sind, ist eine Entgasungseinrichtung vorgesehen, wie sie Fig. 1 schematisch veranschaulicht. Ein Rohrstück 1 mit Anschlussverschraubun-gen 2 liegt in der Vorlauf- bzw. Rücklaufleitung 3

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des Heizwasserkreislaufes, der zum nicht dargestellten Heizkessel führt. An diesem Rohrstück 1, das in Richtung des Pfeiles 4 vom Heizwasser durchströmt wird, sind über Magnetventile 5 und 6 zwei Leitungen 7 und 8 angeschlossen, die zum Entspannungsbehälter 10 führen.

Die Fig. 2 veranschaulicht im Detail den An-schluss der genannten Leitungen 7 und 8. Es ist aus dieser Darstellung erkennbar, dass die Mündungsabschnitte dieser Leitungen in das Rohrstück

I hineingeführt sind und dass die Mündungsöffnung

II der Zuleitung 7 des Entspannungsbehälters 10 gegen die Durchströmrichtung des Rohrstückes 1 und die Mündungsöffnung 12 der Rückführleitung 8 in die Durchströmrichtung gerichtet sind. Zweckmässigerweise ist dieses Rohrstück in seinem mittleren Bereich, also zwischen diesen beiden Leitungen 7 und 8 etwas zusammengedrückt, so dass hier sein Querschnitt gegenüber den anderen Abschnitten der Rohrleitung etwas verjüngt ist.

Im oberen Bereich des Entspannungsbehälters 10 ist eine Entlüftungsleitung 13 mit einem Magnetventil 14 angeschlossen. Diese Entlüftungsleitung 13 mündet in einen mit der Atmosphäre verbundenen und oberhalb des Entspannungsbehälters 10 liegenden Leckagebehälter 15 mit einer Überlauflei-tung 16. Eine im Bodenbereich des Leckagebehälters 15 angeschlosseile Leitung 17 mit einer Kolbenpumpe 18 und einem Rückschlagventil 19 führt zum Heizwasserkreislauf zurück und mündet in das Rohrstück 1 zwischen den beiden Anschlussver-schraubungen 2. Der Leckagebehälter 15 ist zweckmässigerweise so ausgebildet, dass sein Durchmesser kleiner ist als seine Höhe, so dass die von ihm evtl. aufgenommene Leckageflüssigkeit nur mit einer kleinen Fläche mit der Atmosphäre in Berührung kommt. Umfangreiche praktische Versuche zeigen nämlich, dass sich nur in Extremfällen hier überhaupt in diesem Leckagebehälter 15 Wasser ansammelt, so dass dieser Leckagebehälter 15 kaum benetzt wird, und die Pumpe 18 somit kaum in Funktion tritt. Der Leckagebehälter 15 ist über die Überlaufleitung 16 mit der Atmosphäre verbunden. In der Zeichnung, die die Erfindung veranschaulicht, ist aus Übersichtlichkeitsgründen der Leckagebehälter 15 relativ breit und nieder dargestellt. In der praktischen Ausführung wird eher eine solche Form gewählt, wie oben erläutert. Was das Fassungsvolumen dieses Leckagebehälters 15 betrifft, so reichen in der Regel wenige cm3 aus.

Eine Programmsteuerung 20, die sowohl mit den genannten Magnetventilen 5, 6 und 14 sowie mit der Kolbenpumpe 18 und einem Füllstandsensor 21 elektrisch verbunden ist, steuert den selbsttätig ablaufenden Entgasungsvorgang.

Ist die Steuerung auf Betrieb geschaltet, so werden vorerst bei geschlossenem Ventil 14 die beiden Ventile 5 und 6 geöffnet, so dass ein Teil des zum Heizkessel zurückfliessenden Heizwassers in den Entspannungsbehälter rinnt, der zum Heizwasserkreislauf parallel geschaltet ist. Nach Ablauf einer vorzugsweise wählbaren Zeitspanne werden die beiden Ventile 5 und 6 geschlossen und der unter dem Druck des Heizungswassers stehende Entspannungsbehälter 10 wird anschliessend durch

Öffnen des Ventils 14 entlüftet, das im Entspannungsbehälter befindliche Heizwasser dadurch entspannt und ein Teil des darin gelösten Gases wird frei und entweicht über die Leitung 13 zum Leckagebehälter 15 und von dort in die Atmosphäre. Dabei wird in der Regel ein Teil des Heizungswassers mitgezogen, das sich im Leckagebehälter 15 vorerst ansammelt. Ist die für die Entlüftung vorgesehene Zeitspanne abgelaufen, so wird das Ventil 14 geschlossen und die beiden Ventile 5 und 6 in den Leitungen 7 und 8 neuerlich geöffnet, so dass sich der oben geschilderte Betriebsablauf selbsttätig wiederholt.

Hat sich im Leckagebehälter 15 soviel Heizwasser angesammelt, dass das hier vorgesehene, oberste Füllstandsniveau erreicht ist, so schaltet die Füllstandssonde 21 die Kolbenpumpe 18 ein, die das angesammelte Heizwasser wieder in den Heizkreislauf zurückdrückt.

Der Entspannungsbehälter 10 fasst ca. 2 bis 3 Liter. Die Programmsteuerung kann so eingestellt werden, dass anfänglich, wenn eine Heizungsanlage neu in Betrieb gesetzt wird, die beschriebenen Entlüftungsperioden relativ häufig ablaufen und die Häufigkeit dieses Ablaufes zu einem späteren Zeitpunkt reduziert wird.

Alle vorstehend beschriebenen Baukomponenten sind zweckmässigerweise in einem Gehäuse angeordnet, das eine Anschlussmöglichkeit für die Stromversorgung der Steuereinrichtung und der Pumpe 18 aufweist und die beiden Anschlussver-schraubungen 2, mit welchen das Gerät in den Heizwasserkreislauf eingebunden werden kann.

Dank den hier vorgesehenen Schaltungsmass-nahmen kann als Pumpe 18 eine kleine Kolbenpumpe vorgesehen werden, die den erforderlichen Druck ohne Schwierigkeiten aufbringen kann, der notwendig ist, um das sich im Leckagebehälter 15 ansammelnde Wasser wieder in den Heizwasserkreislauf zurückzudrücken. Die Fördermenge ist ausserordentlich klein, so dass auf eine leistungsfähige und konstruktiv aufwendige Kreiselpumpe verzichtet werden kann, wie sie bislang bei Entgasungsvorrichtungen der eingangs genannten Art konstruktiv notwendig war. Dank dieser Massnahme ist es nun möglich geworden, mit geringem Investitionsaufwand auch kleine Heizungsanlagen mit entgastem Heizwasser zu betreiben.

Legende zu den Hinweisziffern:

1 Rohrstück

2 Anschlussverschraubung

3 Rücklaufleitung

4 Pfeil

5 Magnetventil

6 Magnetventil

7 Leitung

8 Leitung

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10 Entspannungsbehälter

11 Mündungsöffnung

12 Mündungsöffnung

13 Entlüftungsleitung

14 Magnetventil

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15 Leckagebehälter

16 Überlaufleitung

17 Leitung

18 Kolbenpumpe

19 Rückschlagventil

20 Programmsteuerung

21 Füllstandsensor

Claims (7)

Patentansprüche

1. Entgasungseinrichtung für das Heizwasser eines Heizwasserkreislaufes mit einem parallel zur Vor- bzw. Rücklaufleitung des Heizwasserkreislaufes geschalteten Entspannungsbehälter mit einer in seinem oberen Bereich angeschlossenen, mit einem Ventil bestückten Entlüftungsleitung und in den den Entspannungsbehälter mit dem Heizwasserkreislauf verbindenden Leitungen ebenfalls Ventile vorgesehen sind und die Einrichtung mindestens eine Pumpe und ein Rückschlagventil aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die im oberen Bereich des Entspannungsbehälters (10) angeschlossene Entlüftungsleitung (13) in einen Leckagebehälter (15) führt, der über eine weitere Leitung (17) mit dem Heizwasserkreislauf verbunden ist und in dieser Leitung (17) die Pumpe (18) und das Rückschlagventil (19) angeordnet sind und die Pumpe (18) über das Füllstandsniveau im Leckagebehälter (15) gesteuert ist.

2. Entgasungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (18) als Kolbenpumpe ausgebildet ist.

3. Entgasungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden den Entspannungsbehälter (10) mit dem Heizwasserkreislauf verbindenden Leitungen (7, 8) voneinander distanziert in ein Rohrstück (1) des Heizwasserkreislaufes münden und vorzugsweise dieses Rohrstück (1) zwischen den beiden Leitungsanschlüssen eine Querschnittsverengung aufweist, die durch eine Zusammendrückung gebildet ist.

4. Entgasungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Pumpe (18) und das Rückschlagventil (19) aufweisende Leitung (17) in das Rohrstück (1) mit den Anschlüssen der Leitungen (7, 8) für den Entspannungsbehälter (10) mündet.

5. Entgasungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leckagebehälter (15) oberhalb des Entspannungsbehälters (10) angeordnet ist.

6. Entgasungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leckagebehälter (13) zur Atmosphäre hin offen ist, vorzugsweise über eine Überlaufleitung (16).

7. Entgasungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Entspannungsbehälter (10) mit dem Heizkreislauf verbindenden Leitungen (7, 8) vorgesehenen Ventile (5, 6) programmgesteuert sind.

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