EP0693657A1 - Fördervorrichtung für einen Wärme- oder Kältekreislauf - Google Patents

Fördervorrichtung für einen Wärme- oder Kältekreislauf Download PDF

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Publication number
EP0693657A1
EP0693657A1 EP95110307A EP95110307A EP0693657A1 EP 0693657 A1 EP0693657 A1 EP 0693657A1 EP 95110307 A EP95110307 A EP 95110307A EP 95110307 A EP95110307 A EP 95110307A EP 0693657 A1 EP0693657 A1 EP 0693657A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
conveying device
insulation jacket
conveying
insulation
circulating medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP95110307A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Detlef Bohmann
Manfred Kloft
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Elco Kloeckner Heiztechnik GmbH
Original Assignee
Elco Kloeckner Heiztechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elco Kloeckner Heiztechnik GmbH filed Critical Elco Kloeckner Heiztechnik GmbH
Publication of EP0693657A1 publication Critical patent/EP0693657A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/10—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system
    • F24D3/1058—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system disposition of pipes and pipe connections
    • F24D3/1066—Distributors for heating liquids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/0097—Casings or frame structures for hydraulic components

Definitions

  • the invention relates to a conveying device for one circuit or several circuits of a heating or cooling supply system with components for conveying a circulating medium.
  • a hot water heating circuit e.g. a hot water circuit, a hot water circuit, possibly also a floor heating circuit or a solar heating circuit, connected to a single heating or firing system that processes a circulating medium for these circuits.
  • Water is mainly used as the circulating medium - both as a heat carrier and as a coolant.
  • low-pressure or high-pressure steam and organic liquids can also be considered as the circulation medium in addition to water.
  • Each circuit that is connected to such a heating or cooling supply system usually contains hydraulic components for conveying, mixing and / or distributing the circulating medium, such as pumps, distributors, mixers, and possibly also components for its control and monitoring, such as valves, Thermometer, manometer, etc. This are usually installed in the flow or return of the pipes of the respective circuit.
  • German utility model G 92 03 601.5 is e.g. a control device for a circuit of a heating or cooling supply system with components for conveying, mixing and / or distribution is known.
  • All hydraulic components of this control device - including any connections to the pipes of the circuit - form an integral unit, which contains the supply and return of a circuit to be supplied in pairs and which is surrounded by a common thermal insulation.
  • Two pipe strings for forward and return are arranged parallel to each other and close to each other in such a way that they form a compact assembly unit with the hydraulic components located in the pipe strings together with the common insulation.
  • Such an assembly unit serves to supply a single circuit - but it can also be combined with other similar units in order to supply several circuits in a heating or cooling system.
  • the assembly unit of the known conveyor device is individually adapted in its entirety to the parameters of a particular circuit - with regard to delivery capacity, heating capacity, type of control etc.
  • the manufacturer therefore offers a variety of such assembly units, each of which always includes the forward and return flow of a circuit. If the operating parameters of a circuit change - usually an increased delivery rate or output - and thus the requirements for the hydraulic components for conveying the circulating medium, it is necessary to replace the entire assembly unit with a new assembly unit that is adapted to the new operating parameters.
  • the invention aims to provide a conveyor device for a circuit of a heating or cooling supply system, which reduces this effort.
  • the invention achieves this goal by the subject matter of claim 1, that is to say by means of a conveying device for one or more circuits or circuits of a heating or cooling supply system with components for conveying a circulating medium, the components for conveying at least two supply or return lines in each case one Circuit combined into a module and are surrounded by a common insulation jacket or housing.
  • the components for conveying the circulating medium are arranged on pipe strings running parallel to one another for forward or return flow of several circuits.
  • the number of components for the circulation medium corresponds to the number of circuits to be supplied.
  • a device for supplying several circuits of a heating or cooling supply system which, in most practical cases, comprises a compact, insulated assembly for conveying the circulating medium in the forerunnings of several circuits.
  • the conveyor device assembly according to the invention can also be used in the return of several circuits - namely for operating boilers with a particularly high flow resistance
  • the conveyor device assembly according to the invention is also advantageous for a single circuit a heating or cooling supply system can be used - for example, when the flow rate in its flow or return is to be particularly high and this can no longer be achieved by a single component for conveying the circulating medium.
  • Another advantage of the invention is that the compact conveyor assembly for the most common cases, a required delivery rate and flow rate is pre-assembled and thus can be handled like a "catalog item". This simplifies assembly / disassembly, disposal and reuse of individual assemblies and improves handling during transport and storage.
  • the conveyor assembly that is required for a specific hydraulic solution of one or more circuits is stored as a separate compact unit and transported to the installation site for final assembly, where it can then be easily installed in the circuit (s).
  • all components of the conveyor device according to the invention are individually accessible and, if necessary, can be replaced individually in the event of failure. As a result, a high level of serviceability is achieved overall.
  • the conveyor device assembly according to the invention proves to be particularly advantageous when the required delivery quantity of the heating circuits increases and the delivery capacity of the given components is no longer sufficient to deliver the heating circuit medium. Then the present conveying device can be replaced by a new conveying device adapted to the increased conveying capacity - usually in advance of the individual heating circuits. The return line of the heating circuit, however, remains unchanged. Compared to the prior art mentioned at the outset, which in such a case must always replace the supply and return lines together with the hydraulic components contained therein, the invention considerably reduces the material and manufacturing outlay.
  • multi-stage circulation pumps are provided as components for conveying the circulating medium (claim 2). These are installed in several pipe strings running parallel to each other for supplying or returning several circuits and - depending on the type of circuit to be supplied, whether heating circuit, process water circuit, etc. - are designed for different pump outputs.
  • the circulation pumps are preferably electronically controlled and speed-controlled, so that they automatically adapt the pressure and delivery volume to the actual requirements. This ensures almost silent operation and also reduces energy consumption to a minimum.
  • the conveyor device assembly according to the invention also comprises a component for distributing the circulating medium, in particular a distributor bar, which is likewise surrounded by the common insulation jacket.
  • the component for distributing the circulating medium is preferably equipped with devices for monitoring and / or regulating the circulating medium, in particular a safety valve, a pressure gauge and / or a breather (claims 3 and 4).
  • This distributor connects the supply or return of the heating or cooling supply system (boiler circuit) to the conveyor device assembly and splits the boiler supply or return into several supply supply or supply returns.
  • the distributor therefore contains a connection for the boiler flow or return as well as several flow or return connections for the individual supply circuits.
  • the pipe strings with the components for conveying the circulating medium are arranged side by side on the distributor.
  • the components for conveying and distributing the circuit medium of the assembly are releasably connected to one another via flat-sealing connections, in particular screw connections (claim 5).
  • flat-sealing connections in particular screw connections (claim 5).
  • the components for pumping and distributing the circulating medium e.g. the above circulation pumps, at their hydraulic connections to neighboring components, preferably equipped with shut-off devices, in particular flat-sealing ball valves or valves (claim 6).
  • shut-off devices in particular flat-sealing ball valves or valves (claim 6).
  • Service work in particular is effortless thanks to the separate shutoff of all hydraulic components with the help of the proposed ball valves: repair or replacement of a specific component of the assembly is made easier, for the ball valves on the pipe sections of the immediately adjacent components are shut off, as a result of which the corresponding flow or return is blocked overall - both on the boiler side and on the supply side.
  • the shut-off devices are equipped with devices for monitoring and regulating the circulating medium, in particular a thermometer, a pressure gauge and / or a backflow preventer (claim 7).
  • a thermometer for monitoring and controlling the circulating medium
  • a pressure gauge for measuring the pressure
  • a backflow preventer for controlling the circulating medium
  • the shut-off device of the respective forward or return flow together with a device for monitoring and controlling the circulating medium to form a single compact component, which further improves the handling of the conveying device proposed here.
  • the conveyor device assembly is particularly advantageously embedded in the insulation jacket and thus protected against heat loss through convection and radiation.
  • the insulation jacket surrounds this assembly almost completely - apart from openings for the passage of pipelines and possibly openings for the passage of pipes, which lead to devices for monitoring and / or regulating the circuit medium outside the insulation jacket.
  • the insulation jacket of the conveyor device assembly preferably has plug-in connections for receiving pipeline insulation of the flow or return flow of the respective circuit (claim 8). In this case, folds or webs run on the contact surfaces of the insulation jacket facing the piping around openings which are provided for the passage of the piping lines in the insulation jacket.
  • the insulation jacket is preferably formed in two parts, in particular divided into two halves that can be coupled via a plug-in and / or snap connection - namely bottom and cover section (claim 9).
  • the insulation jacket of the assembly can also be used as packaging material. This also simplifies the assembly of the assembly, since first the base section, including the embedded components for conveying and distributing the circulating medium, is mounted on the wall and then the cover section is simply plugged onto the base section.
  • the insulation jacket is preferably made of polypropylene (PP) or polystyrene (PS), in particular of expanded Polystyrene (EPS) manufactured (claim 10).
  • Polypropylene is used to create high-quality insulation that is tear-proof, dust-free, moisture-resistant and temperature-resistant up to around 120 ° C.
  • the insulation is also recyclable and up to 100% groundwater neutral.
  • Such insulation jackets are shredded and re-emission-free production of new insulation shells.
  • the alternative material PS is characterized by its low weight, its minimal volume with maximum compressive and flexural strength and above all by its good thermal insulation properties. PS can also be fed to a new production process particularly easily by mechanical comminution.
  • an additional insulation shell is slid onto the outer jacket surface of the insulation jacket, which at least partially envelops the insulation jacket.
  • the insulation jacket is preferably made of foamed polypropylene and the associated pushed-on insulation shell is made of deep-drawn propylene (claims 11 and 12).
  • Such a thin-walled insulation shell has a smooth surface and can therefore - in contrast to the insulation jacket with a coarse-pored surface - be easily cleaned or labeled.
  • a black color is prescribed for foamed polypropylene according to the recycling regulation, so that any color can only be selected with the separate insulation shell - especially for the front of the cover section of the insulation jacket. This not only benefits the attractive appearance of the product, but is also advantageous for its labeling, especially with the technical data of the respective heating circuits.
  • a snap connection between the insulation shell and the insulation jacket ensures easy and quick installation.
  • the insulation shell has a circumferential spring on its inner side surfaces, to which a groove circumferential on the outer side surfaces of the insulation jacket is assigned. When the insulation shell is pushed onto the corresponding insulation jacket, this web snaps into the associated groove.
  • the assembly according to the invention including the insulation jacket, is installed, the insulation jacket containing the preassembled insulation shell with appropriate labeling and identification of the associated circuit as an optical termination.
  • both components of the insulation - insulation jacket and insulation shell - are advantageously 100% groundwater-neutral, without material separation, since they can be separated by hand and no other composites are provided.
  • display devices e.g. Pressure or temperature display and / or locking devices, e.g. Valves
  • / or locking devices e.g. Valves
  • pre-punched and / or perforated cutouts in the insulation jacket and the insulation shell are preferably provided with pre-punched and / or perforated cutouts in the insulation jacket and the insulation shell (claim 14).
  • monitoring processes of the conveyor device according to the invention can be carried out from the outside at any time, i.e. without dismantling the insulation panel.
  • the insulation jacket has a line system for air cooling at least one component for conveying the circulating medium (claim 15).
  • aggregates of the assembly e.g. the circulation pumps, which threaten to overheat during operation, are specifically cooled; on the other hand, the heat losses at the other - not to be cooled - components of the assembly are particularly low due to their embedding in the insulation jacket.
  • the line system enters the interior of the insulation jacket via at least one air inlet, branches and leads around one or more components to be cooled, and finally exits again through an air outlet. By convection, cool air flows from the outside through the air inlet to a component to be cooled and then flows heated out of the insulation jacket through the air outlet.
  • the required cooling capacity can be set via the dimension of the pipe system.
  • the line system thus supplies the various units to be cooled with the required amount of cool air.
  • the line system runs inside the insulation jacket in such a way that the layer thickness of the insulation material on the components to be insulated is still as large as possible, so that no unnecessary heat losses occur.
  • the management of the pipe system is made easier by the almost free choice of location, number and dimension of the air inlets and outlets. With this freedom, consideration can also be given to an individual design of the insulation jacket. All these possible variations ensure that no heat build-up or air circulation deficiencies occur in the pipe system. There are therefore no standing air layers on the unit, which, as an insulation layer, impair the heat transfer.
  • the line system preferably runs essentially parallel to and between the supply or return lines of the assembly. For practical reasons, it is advisable to have the pipe system parallel to the pipes in the circuit to train, since they are often mounted in the vertical direction. Due to the vertical alignment of the pipe system, there is sufficient air flow through convection, since the air can rise freely.
  • the air cooling outlet of the line system is preferably provided in the insulation shell above the component (s) to be cooled.
  • the size of the air cooling outlet is preferably adapted to the required air circulation in the pipe system (claims 16 and 17).
  • the air outlet is arranged as a gap on the front of the insulation jacket above the circulating pump to be cooled and the size of the gap is adapted to the required air circulation.
  • the air circulation can be adjusted exactly to the respective requirements. It also prevents too much heat from being removed from the entire device. Too much dissipated heat cools the unit to be cooled to such an extent that an excessive temperature gradient occurs between the unit and the adjacent components connected to it. Heat conduction then occurs there, via which the circulating medium also loses heat. Placing the gap above the component to be cooled favors the convection conditions.
  • the air inlet in the insulation jacket is preferably arranged between the bottom and the cover section, specifically between the forward or return strands of the assembly.
  • the duct system comprises: an air inlet at the front end of the insulation jacket of the assembly; a first straight line section - preferably running between the combined supply or return lines of the assembly - from the air inlet to at least one delivery component to be cooled; a second line section which is around the component (s) to be cooled leads around; and a third line section leading from the mouth of the second line section to the air outlet in the insulation jacket above the component (s) to be cooled (claim 18).
  • the insulation jacket is mounted vertically on the wall, an unimpeded convection current occurs precisely when the air inlet is at the lower end of the insulation housing.
  • the cool air can flow in by convection, then flows in a straight line section - in order to keep the flow resistance as low as possible - up to the component to be cooled and is guided around this component there.
  • the component is therefore cooled evenly from almost all sides.
  • the cavity can be designed so that other parts of the component are also cooled; in the case of an electrically operated pump, this can e.g. B. the capacitor of the drive unit.
  • the dimension of the cavity is chosen to be so small that the parts of the circuit to be insulated remain well insulated.
  • the heated air then flows out of the outlet perpendicular to the front of the insulation jacket. This is usually the shortest route. This again keeps the flow resistance as low as possible and ensures a smooth convection flow.
  • the position and the horizontal orientation of the air outlet prevent the duct system from becoming blocked by dust, plaster or other small particles falling on the wall, for example. Air flowing past the outside of the front of the cover section can also entrain air particles from the opening oriented perpendicular to it according to the principle of a Venturi nozzle and thus generate a small negative pressure at the air outlet. This in turn favors the flow properties in the pipe system.
  • the terms “above” and “below” refer to a device for conveying the circulating medium of a heating or cooling supply system, which is preferably set up or mounted in the vertical direction on a wall.
  • Fig. 1 an embodiment of a conveyor assembly for two different heating circuits is shown, which are supplied by a single heating system.
  • the type and number of heating circuits shown here are only examples and are not to be understood as restrictive; the assembly according to the invention can be adapted to different types of circuits and can be designed for any number of circuits to be supplied.
  • the arrows shown indicate the forward and return directions of a heating circuit medium.
  • the heating circuit medium emerges from a flow V of a circuit of a heating system - not shown here - into the inventive system Conveyor device runs through the conveyor device and emerges from it in forerunnings A and B of the supply circuits.
  • the heat transfer medium then runs from one or more consumers via the returns of the supply circuits (not shown here) to a return R of the heating system - and thus closes the circuits.
  • all hydraulic components for conveying and distributing the heating circuit medium are arranged in the forerunnings of the supply circuits.
  • no hydraulic components are provided in the return of the supply circuits.
  • the conveyor assembly in FIG. 1 contains - viewed from top to bottom against the forward direction: a forward strand 10 (for forward A) and a closely adjacent and parallel to it forward strand 12 (for forward B); and a double distributor bar 14, on which the flow lines 10 and 12 are connected next to one another.
  • the feed line 10 of the conveyor device assembly in FIG. 1, viewed in the feed direction, contains: a flat-sealing external thread 16 for connection to the distributor bar 14, a flat-sealing ball valve 18, ie a ball valve with flat-sealing connections; a multi-stage circulation pump 20 which is hydraulically coupled to the adjacent components of the flow line 10 via flat sealing screw connections 22, 24; another flat sealing ball valve 26 with integrated thermometer and backflow preventer 28; and a flat sealing screw connection 30 for connecting the flow line A of a supply heating circuit.
  • the second flow line 12 for the return B of the other supply heating circuit is constructed identically to the first flow line 10, so that reference is made to the previous paragraph for a detailed description.
  • the double distributor bar 14 is jointly assigned to the flow lines 10 and 12.
  • two similar flat-sealing screw connection connections 31, 32 are provided on the transverse tubular distributor bar 14.
  • the distributor bar 14 is a simple single-chamber distributor, with both screw connection connections 30, 32 opening into the chamber.
  • the distributor bar 14 comprises on its lower side facing the heating system (not shown here) a further screw connection 34 for coupling to the flow line V of the heating system of the heating system.
  • the distributor bar also has a connection 36 to which a safety valve 38 - possibly with an integrated pressure gauge - is connected via a line section 40. Finally, in the immediate vicinity of the connection 36, a connection 42 for an automatic air vent 44 is provided on the distributor bar 40.
  • the components described above for conveying, distributing, monitoring and regulating the heating circuit medium are selected depending on the parameters of the heating circuits - with regard to pump output, type of regulation, etc. - and preassembled into the compact assembly for final assembly.
  • a particularly simple assembly then takes place at the installation site.
  • the assembly according to the invention is only coupled to the corresponding connections of the feed lines A and B of the supply circuits and the feed line V of the heating system via the above flat-sealing external threads and screw connections.
  • the conveyor device assembly in FIG. 1 is surrounded by an insulation jacket or insulation housing consisting of two halves, namely a bottom section 50 and a cover section (not shown in FIG. 1).
  • the dividing line between the bottom and cover sections of the insulation jacket runs approximately in the plane spanned by the flow lines 10 and 12.
  • the cover section is removed from the bottom section 50 and all the hydraulic components of the assembly described above can be seen, which are embedded in cavities on the inside of the bottom section 50 in the insulating material of the insulation jacket - for the sake of clarity. Afterwards, all hydraulic components including any pipeline sections are tightly surrounded by insulating material.
  • the cover section When assembling the insulation jacket, the cover section is simply plugged onto the base section 50 and held in this position via a frictional and form-fitting plug connection along the contact or butting surface.
  • This plug connection consists of a circumferential groove 52 on the outer edge of the contact surface of the bottom section 50, which receives a circumferential spring on the outer edge of the contact surface on the cover section during assembly.
  • the groove 52 and the tongue are preferably undercut and form a dovetail connection in a known manner.
  • the insulating jacket formed from the bottom section 52 and the cover section is made of foamed plastic material, preferably foamed polypropylene, and is shaped on its inner jacket surface in such a way that it tightly surrounds the hydraulic components of the assembly according to the invention. After the cover section has been pushed onto the bottom section 50, these together form an almost complete insulation housing for the hydraulic components of the conveyor device assembly. Only At the upper and lower end of the module, openings 56 are provided in the insulation jacket for the hydraulic connection of the preliminary lines 10 and 12 to the pipes of the feed lines A and B, and an opening 58 at the lower end of the module for the hydraulic connection to the supply line V of the heating system. In addition, openings are provided in the present example for the connection of the safety valve 40 and the automatic vent 44. Of course, these components can also be housed within the insulation jacket.
  • the insulation jacket on the circumference of the openings 56 and 58 contains web-like projections 60 and 61 and 62 on its upper and lower front end. These are each formed half on the bottom section 50 and on the associated cover section of the insulation jacket and surround the openings 56 mentioned or 62 such that any pipe insulation of the pipelines to be connected to the feed lines A and B of the supply circuits or the feed line V of the heating circuit are recorded there.
  • the invention thus ensures excellent thermal insulation of all hydraulic components of the conveyor assembly, including the connection points to the heating circuits to be supplied.
  • a line system for air cooling of certain, electrically operated components running inside the insulation jacket prevents these components from overheating.
  • An air inlet at the lower end of the insulation jacket leads cold air via a straight line section 65 to the circulation pumps 20 of the flow lines 10 and 12, around and between them and finally to an electronics system of the circulation pumps 20 over. There, the air is then heated and rises due to thermodynamic convection through a further line section in the cover section of the insulation jacket on its surface, where it escapes into the room air through a slot-like opening in the end face of the cover section.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of a cover section 70 of the type described in FIG. 1.
  • the flows of the supply circuits are denoted by A and B and the flow of the heating system by V.
  • the lid section 70 shown here is also made of foamed plastic material, preferably foamed polypropylene and is shaped on its inner lateral surface in such a way that it tightly surrounds the hydraulic components of the conveyor device assembly according to the invention.
  • the cover section 70 is pushed onto a corresponding bottom section and held in this position by means of a frictional plug connection and on the mutual contact surfaces.
  • the lid portion 70 has further on its outer surface an additional insulation shell 72, which is made of non-foamed plastic material, preferably of deep-drawn polypropylene. In contrast to the foamed insulation jacket, the insulation shell 72 can therefore be easily cleaned and printed with information relating to the associated circuit.
  • the insulation jacket 72 in the present case is simply pushed from the front onto the outer jacket surface of the cover section 70 and held thereon by means of a snap connection.
  • the side border of the insulation shell 72 is equipped with an inwardly directed circumferential spring, which is received in a circumferential groove on the outside of the side surface of the cover section 70 - specifically when the insulation shell 72 is pushed on due to the deformation of the foamed insulation material of the cover section 70.
  • FIG. 2 also shows a slot-like opening 74 on the end face of the cover section 70 of the insulation jacket, from which the heated air exits the line system for cooling electronic components of the hydraulic components into the room air.
  • the present exemplary embodiment of the conveyor device assembly according to the invention is arranged in the preliminary runs A and B of the heating circuits and is designed with the two circulation pumps 20 for the operation of two separate heating circuits.
  • the assembly described can also be installed in the return of the heating circuits, especially if a heating system is to be operated with high current and resistance.
  • the assembly described above can also be used to operate a single one Heating circuit are used.
  • the pump capacity of the two circulation pumps 20 is used, for example, for the forward flow of a single heating circuit, in that the above forward rods 10 and 12 are merged to form a single pipe run via a distributor beam, which is essentially identical to the above distribution beam 14, and hydraulically with the said heating circuit be coupled.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer kompakten Fördervorrichtung für einen oder mehrere Kreislauf/Kreislaüfe (A; B; C) einer Wärme- oder Kälteversorgungsanlage mit Komponenten zur Förderung (20) und Verteilung (14) eines Kreislaufmediums. Dabei sind diese Komponenten an wenigstens zwei Vorlauf- oder Rücklaufsträngen (10; 12) jeweils eines Kreislaufes zu einer kompakten Baugruppe zusammengefaßt und von einem gemeinsamen Isolationsmantel (59) umgeben. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung befaßt sich mit einer Fördervorrichtung für einen Kreislauf oder mehrere Kreisläufe einer Wärme- oder Kälteversorgungsanlage mit Komponenten zur Förderung eines Kreislaufmediums.
  • In privaten Haushalten sind häufig mehrere Leitungsnetze bzw. Kreisläufe, z.B. ein Warmwasser-Heizkreislauf, ein Brauchwasserkreislauf, ggf. auch ein Fußboden-Heizkreislauf oder ein Solarheizkreislauf, an eine einzige Heizungs- bzw. Feuerungsanlage angeschlossen, die ein Kreislaufmedium für diese Kreisläufe aufbereitet. Als Kreislaufmedium dient vorwiegend Wasser - und zwar sowohl als Wärmeträger, als auch als Kälteträger. Für die industrielle Anwendung derartiger Wärme- oder Kälteversorgungsanlagen für einen oder mehrere Kreisläufe kommen als Kreislaufmedium neben Wasser auch noch Niederdruck- bzw. Hochdruckdampf, sowie organische Flüssigkeiten in Betracht.
  • Jeder Kreislauf, der an eine solche Wärme- oder Kälteversorgungsanlage angeschlossen ist, enthält meistens hydraulische Komponenten zur Förderung, Mischung und/oder Verteilung des Kreislaufmediums, z.B. Pumpen, Verteiler, Mischer, - ggf. auch Komponenten zu dessen Regelung und Überwachung, wie Ventile, Thermometer, Manometer, etc.. Diese sind in der Regel in Vor- oder Rücklauf der Rohrleitungen des jeweiligen Kreisläufes eingebaut.
  • Aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 92 03 601.5 ist z.B. eine Steuervorrichtung für einen Kreislauf einer Wärme- oder Kälteversorgungsanlage mit Komponenten zur Förderung, Mischung und/oder Verteilung bekannt.
  • Sämtliche hydraulischen Komponenten dieser Steuereinrichtung - einschließlich etwaiger Anschlüsse an die Rohrleitungen des Kreislaufes - bilden eine integrale Einheit, die jeweils paarweise den Vor- und den Rücklauf eines zu versorgenden Kreislaufes enthält und die von einer gemeinsamen wärmedämmenden Isolierung umgeben ist. Zwei Rohrstränge für Vor- und Rücklauf sind derart parallel zueinander und dicht nebeneinander angeordnet, daß sie mit den in den Rohrsträngen befindlichen hydraulischen Komponenten samt der gemeinsamen Isolierung eine kompakte Montageeinheit ausbilden. Eine solche Montageeinheit dient der Versorgung eines einzigen Kreislaufes - sie kann aber auch mit weiteren gleichartigen Einheiten kombiniert werden, um meherere Kreisläufe einer Wärme- oder Kälteversorgungsanlage zu versorgen.
  • Die Montageeinheit der bekannten Fördervorrichtung ist in ihrer Gesamtheit an die Parameter eines bestimmten Kreislaufes - hinsichtlich Förderleistung, Heizleistung, Art der Regelung etc. individuell angepaßt. Je nach Art des Kreislaufes werden daher vom Hersteller eine Vielzahl derartiger Montageeinheiten, die jeweils immer Vor- und Rücklauf eines Kreislaufes umfassen, angeboten. Ändern sich die Betriebsparameter eines Kreislaufes - meist eine erhöhte Fördermenge bzw. Förderleistung - und damit die Anforderungen an die hydraulischen Komponenten zur Förderung des Kreislaufmediums, ist es erforderlich, die gesamte Montageeinheit durch eine neue, den neuen Betriebsparametern angepaßte Montageeinheit zu ersetzen.
  • Dies wird als besonders unbefriedigend empfunden, da die für die Förderleistung verantwortlichen hyraulischen Komponenten entweder im Vorlaufstrang oder im Rücklaufstrang eines Kreislaufes angeordnet sind - im obigen Fall jedoch immer Vorlauf- und Rücklaufstrang zusammen ersetzt werden müssen.
  • Die Erfindung zielt darauf ab, eine Fördervorrichtung für einen Kreislauf einer Wärme- oder Kälteversorgungsanlage zu schaffen, welche diesen Aufwand verringert.
  • Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch den Gegenstand des Anspruches 1, also durch eine Fördervorrichtung für einen oder mehrere Kreislauf bzw. Kreislaüfe einer Wärme- oder Kälteversorgungsanlage mit Komponenten zur Förderung eines Kreislaufmediums, wobei die Komponenten zur Förderung an wenigstens zwei Vor- oder Rückläufen jeweils eines Kreislaufes zu einer Baugruppe zusammengefaßt und von einem gemeinsamen Isolationsmantel bzw. Isolationsgehäuse umgeben sind. Dabei sind die Komponenten zur Förderung des Kreislaufmediums an parallel zueinander verlaufenden Rohrsträngen für Vor- oder Rücklauf mehrerer Kreisläufe angeordnet. Die Anzahl der Komponenten zur Förderung des Kreislaufmediums entspricht der Anzahl der zu versorgenden Kreisläufe.
  • Im Ergebnis wird hierdurch einerseits eine Vorrichtung zur Versorgung mehrerer Kreisläufe einer Wärme- oder Kälteversorgungsanlage geschaffen, welche in den meisten praktischen Fällen eine kompakte, isolierte Baugruppe zur Förderung des Kreislaufmediums in den Vorläufen mehrerer Kreisläufe umfaßt. In Ausnahmefällen ist die erfindungsgemäße Fördervorrichtung-Baugruppe auch im Rücklauf mehrerer Kreisläufe einsetzbar -nämlich zum Betreiben von Heizkesseln mit besonders großem Strömungswiderstand
  • Andererseits ist die erfindungsgemäße Fördervorrichtung-Baugruppe vorteilhaft auch für einen einzigen Kreislauf einer Wärme- oder Kälteversorgungsanlage einsetzbar - beispielsweise dann, wenn in dessen Vor- oder Rücklauf die Förderleistung besonders hoch sein soll und diese durch eine einzige Komponente zur Förderung des Kreislaufmediums nicht mehr erbracht werden kann.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die kompakte Fördervorrichtung-Baugruppe für die häufigsten Fälle ein erforderlicher Förderleistung und Fördermenge vormontiert und somit wie ein "Katalogartikel" handhabbar ist. Dies erleichtert die Montage/Demontage, Entsorgung und Wiederverwendung einzelner Baugruppen und verbessert im übrigen das Handling bei Transport und Lagerung. Diejenige Fördervorrichtung-Baugruppe, welche für eine bestimmte Hydrauliklösung eines oder mehrerer Kreisläufe erforderlich ist, wird als separate kompakte Einheit gelagert und zur Endmontage an die Einbaustelle transportiert, wo sie dann mühelos in den/die Keislauf/Kreisläufe eingebaut werden kann/können. Ferner sind alle Komponenten der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung einzeln zugänglich und können ggf. bei Ausfall einzeln ausgetauscht werden. Hierdurch wird insgesamt eine hohe Servicefreundlichkeit erzielt.
  • Von besonderem Vorteil erweist sich die erfindungsgemäße Fördervorrichtung-Baugruppe dann, wenn die erforderliche Fördermenge der Heizkreise zunimmt und die Förderleistung der gegebenen Komponenten zur Förderung des Heizkreismediums nicht mehr ausreicht. Dann kann nämlich die vorliegende Fördervorrichtung - meist im Vorlauf der einzelnen Heizkreise - durch eine neue, der erhöhten Förderleistung angepaßte Fördervorrichtung ersetzt werden. Die Rücklaufleitung des Heizkreises bleibt dagegen unverändert. Gegenüber dem einleitend genannten Stand der Technik, der in einem solchen Fall immer Vor- und Rücklaufleitung samt der darin befindlichen hydraulischen Komponenten ersetzen muß, wird durch die Erfindung der Material- und Herstellungsaufwand erheblich reduziert.
  • Bei der bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung-Baugruppe sind als Komponenten zur Förderung des Kreislaufmediums mehrstufige Umwälzpumpen vorgesehen (Anspruch 2). Diese sind in mehreren parallel zueinander verlaufenden Rohrsträngen für Vor- oder Rücklauf mehrerer Kreisläufe eingebaut und - je nach Art des zu versorgenden Kreislaufes, ob Heizkreislauf, Brauchwasserkreislauf, etc. - für unterschiedliche Pumpleistungen ausgelegt. Vorzugsweise sind die Umwälzpumpen elektronisch geregelt und drehzahlgesteuert, so daß sie automatisch Druck- und Fördermenge an den tatsächlichen Bedarf anpassen. Dies gewährleistet einen nahezu geräuschlosen Betrieb und reduziert darüberhinaus den Energieverbrauch auf ein Minimum.
  • Bei einer weiteren Variante umfaßt die erfindungsgemäße Fördervorrichtung-Baugruppe auch eine Komponente zur Verteilung des Kreislaufmediums, insbesondere einen Verteilerbalken, der ebenfalls von dem gemeinsamen Isolationsmantel umgeben ist. Für eine Steigerung der Sicherheit ist die Komponente zur Verteilung des Kreislaufmediums bevorzugt mit Vorrichtungen zur Überwachung und/oder Regelung des Kreislaufmediums, insbesondere einem Sicherheitsventil, einem Manometer und/oder einem Entlüfter, ausgestattet (Ansprüche 3 und 4).
  • Dieser Verteiler schließt den Vor- oder Rücklauf der Wärme- oder Kälteversorgungsanlage (Kesselkreislauf) an die Fördervorrichtung-Baugruppe an und spaltet Kesselvorlauf oder Kesselrücklauf in mehrere Versorgungsvor- oder Versorgungsrückläufe auf. Der Verteiler enthält daher einen Anschluß für den Kesselvorlauf oder rücklauf sowie mehrere Vor- oder Rücklaufanschlüsse für die einzelnen Versorgungskreisläufe. Auf dem Verteiler sind die Rohrstränge mit den Komponenten zur Förderung des Kreislaufmediums nebeneinander angeordnet.
  • Bei einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Baukastens sind die Komponenten zur Förderung und Verteilung des Kreislaufmediums der Baugruppe über flachdichtende Anschlüsse, insbesondere Schraubanschlüsse, lösbar miteinander verbunden (Anspruch 5). Dies erleichtert vor allem die Montage/Demontage der einzelner Koponenten. Sollte eine der Komponenten reparaturbedürftig sein, so kann sie besonders einfach durch Lösen der flachdichtenden Schraubverbindungen aus der montierten Fördervorrichtung entfernt und ggf. durch eine Neue ersetzt werden. Zusammen mit bewährten standardisierten Steckverbindungen zum elektrischen Anschluß der Kompoenten wird hierdurch im Ergebnis ein einfaches Schnellmontagesystem zur Verfügung gestellt.
  • Für eine weitere Steigerung der Servicefreundlichkeit sind die Komponenten zur Förderung und Verteilung des Kreislaufmediums, z.B. die obigen Umwälzpumpen, an ihren hydraulischen Anschlüssen zu benachbarten Komponenten bevorzugt mit Absperrvorrichtungen, insbesondere flachdichtenden Kugelhähnen bzw. -ventilen ausgestattet (Anspruch 6). Besonders Servicearbeiten gestalten sich durch separate Absperrung aller Hydraulikkomponenten mit Hilfe der vorgeschlagenen Kugelhähne mühelos: eine Reparatur oder ein Austausch einer bestimmten Komponente der Baugruppe wird dadurch erleichtert, daß z.B. die Kugelhähne an den Rohrleitungsabschnitten der unmittelbar angrenzenden Komponenten abgesperrt werden, wodurch der entsprechende Vor- oder Rücklauf insgesamt - sowohl kesselseitig, als auch versorgungsseitig - blockiert ist. Vor allem bei den Pumpen ist es vorteilhaft, im Rohrleitungsabschnitt vor und nach der Umwälzpumpe einen solchen Kugelhahn anzuordnen.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Absperrvorrichtungen mit Vorrichtungen zur Überwachung und Regelung des Kreislaufmediums, insbesondere einem Thermometer, einem Manometer und/oder einem Rückflußverhinderer, ausgestattet (Anspruch 7). Auf diese Weise ist die Absperrvorichtung des jeweiligen Vor- oder Rücklaufes zusammen mit einer Vorrichung zur Überwachung und Regelung des Kreislaufmediums zu einem einzigen kompakten Bauteil zusammengefaßt, was die Handhabung der hier vorgeschlagenen Fördervorrichtung weiter verbessert.
  • Besonders vorteilhaft ist die Fördervorrichtung-Baugruppe in dem Isolationsmantel eingebettet und somit gegen Wärmeverluste durch Konvektion und Strahlung geschützt. Der Isolationsmantel umgibt diese Baugruppe nahezu vollständig - bis auf Öffnungen für den Durchtritt von Rohrleitungen und ggf. Öffnungen für den Durchtritt von Leitungen, die zu Vorrichtungen zur Überwachung und/oder Regelung des Kreislaufmediums außerhalb des Isolationsmantels führen. Vorzugsweise weist der Isolationsmantel der Fördervorichtung-Baugruppe Steckverbindungen für die Aufnahme von Rohrleitungsisolierungen der Vor- oder Rückläufe des jeweiligen Kreislaufes auf (Anspruch 8). Dabei verlaufen Falze oder Stege auf den den Rohrleitugnen zugewandten Kontaktflächen des Isolationsmantels um Öffnungen herum, die für den Durchtritt der Rohrleitungsstränge im Isolationsmantel vorgesehen sind.
  • Bevorzugt ist der Isolationsmantel zweiteilig ausgebildet, insbesondere in zwei über eine Steck- und/oder Schnappverbindung koppelbare Hälften - nämlich Boden- und Deckelabschnitt - unterteilt (Anspruch 9). Auf diese Weise kann der Isolationsmantel der Baugruppe gleichzeitig als Verpackungsmaterial verwendet werden. Auch die Montage der Baugruppe wird hierdurch erleichtert, da zunächst der Bodenabschnitt einschließlich der eingebetteten Komponenten zur Förderung und Verteilung des Kreislaufmediums an die Wand montiert und anschließend der Deckelabschnitt einfach auf den Bodenabschnitt aufgesteckt wird.
  • Vorzugsweise ist der Isolationsmantel aus Polypropylen (PP) oder aus Polystyrol (PS), insbesondere aus expandiertem Polystyrol (EPS) gefertigt (Anspruch 10). Mit Polypropylen wird eine hochwertige Isolierung realisiert, die abrißfest, staubfrei, feuchtigkeitsresistent und bis etwa 120°C temperaturbeständig ist. Die Isolierung ist außerdem recyclefähig und dabei bis zu 100% grundwasserneutral. Derartige Isolationsmäntel werden zerkleinert und einer erneuten emissionsfreien Produktion neuer Isolationsschalen zugeführt.
  • Das Alternativmaterial PS zeichnet sich durch sein geringes Gewicht, sein minimales Volumen bei maximaler Druck- und Biegefestigkeit und vor allem durch seine guten Wärmedämmeigenschaften aus. Auch PS kann besonders einfach durch mechanische Zerkleinerung einem erneuten Produktionsvorgang zugeführt werden.
  • Bei einer bevorzugten Variante ist auf der äußeren Mantelfläche des Isolationsmantels eine zusätzliche Isolationsschale aufgeschoben, welche den Isolationsmantel wenigstens teilweise umhüllt. In diesem Fall ist der Isolationsmantel bevorzugt aus geschäumtem Polypropylen und die dazugehörige aufgeschobene Isolationsschale aus tiefgezogenem Propylen gefertigt (Ansprüche 11 und 12). Eine solche dünnwandige Isolationsschale besitzt eine glatte Oberfläche und kann daher - im Gegensatz zum Isolationsmantel mit grobporiger Oberfläche - leicht gereinigt oder beschriftet werden. Im übrigen ist für geschäumtes Polypropylen nach der Recycling-Verordnung eine schwarze Farbe vorgeschrieben, so daß erst mit der separaten Isolationsschale eine beliebige Farbe - insbesondere für die Vorderseite des Deckelabschnittes des Isolationsmantels - ausgewählt werden kann. Dies kommt nicht nur einer ansprechenden Optik des Produktes zugute, sondern ist auch für dessen Kennzeichnung, insbesondere mit technischen Daten der jeweiligen Heizkreise vorteilhaft.
  • Eine Schnappverbindung zwischen der Isolationsschale und dem Isolationsmantel sorgt für eine leichte und schnelle Montage. Hierfür weist die Isolationsschale eine an ihren inneren Seitenflächen umlaufende Feder auf, der eine an den äußeren Seitenflächen des Isolationsmantels umlaufende Nut zugeordnet ist (Anspruch 13). Beim Aufschieben der Isolationsschale auf den entsprechenden Isolationsmantel schnappt dieser Steg in die zugehörige Nut ein. Bei der Montage wird die erfindungsgemäße Baugruppe samt Isolationsmantel montiert, wobei der Isolationsmantel als optischen Abschluß die vormontierte Isolationsschale mit einer entsprechenden Beschriftung und Kennzeichnung des zugehörigen Kreislaufes enthält.
  • Beide Bestandteile der Isolierung - Isolationsmantel und Isolationsschale - sind nach alledem vorteilhaft ohne stoffliche Trennung zu 100% grundwasserneutral recyclingfähig, da sie per Hand voneinander trennbar und keine weiteren Verbundstoffe vorgesehen sind.
  • Für den besonderen Fall, daß Anzeigegeräte, z.B. Druck- oder Temperaturanzeige und/oder Sperrvorrichtungen, z.B. Ventile, nicht nur zur Wartung oder bei Störfällen für den Benutzer sichtbar oder zugänglich sein sollen, sind im Isolationsmantel und der Isolationsschale vorzugsweise vorgestanzte und/oder perforierte Ausbrüche vorgesehen (Anspruch 14). Auf diese Weise sind Überwachungsvorgänge der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung jederzeit von außen durchführbar, d.h. ohne Demontage der Isolationsverkleidung.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung weist der Isolationsmantel ein Leitungssystem zur Luftkühlung wenigstens einer Komponente zur Förderung des Kreislaufmediums auf (Anspruch 15).
  • Über dieses Leitungssystem werden einerseits Aggregate der Baugruppe, z.B. die Umwälzpumpen, die im Betrieb zu überhitzen drohen, gezielt gekühlt; anderseits sind die Wärmeverluste an den anderen - nicht zu kühlenden - Komponenten der Baugruppe aufgrund ihrere Einbettung im Isolationsmantel besonders gering. Das Leitungssystem tritt über wenigstens einen Lufteinlaß in das Innere des Isolationsmantels ein, verzweigt sich und führt um eine oder mehrere zu kühlende Komponenten herum, und tritt schließlich durch einen Luftauslaß wieder aus. Durch Konvektion strömt kühle Luft von außen durch den Lufteinlaß zu einer zu kühlenden Komponenten und strömt dann erwärmt durch den Luftauslaß aus dem Isolationsmantel heraus.
  • Über die Dimension des Leitungssystems kann die erforderliche Kühlleistung eingestellt werden. Somit versorgt das Leitungssystem gezielt die unterschiedlichen zu kühlenden Aggregate mit der jeweils erforderlichen Menge an kühler Luft. Das Leitungssystem verläuft im Inneren des Isolationsmantels derart, daß die Schichtdicke des Isoliermaterials an den zu isolierenden Komponenten weiterhin möglichst groß ist, damit keine unnötigen Wärmeverluste auftreten. Die Führung des Leitungssystems wird vor allem durch die fast freie Wahl der Lage, Anzahl und Dimension der Lufteinlässe bzw. -auslässe erleichtert. Mit dieser Freiheit kann auch Rücksicht auf eine individuelle Gestaltung des Isolationsmantels genommen werden. Alle diese Variationsmöglichkeiten stellen sicher, daß keine Hitzestaus oder Luftzirkulationsmängel in dem Leitungssystem auftreten. Es bilden sich somit an dem Aggregat keine stehenden Luftschichten aus, welche als Isolationsschicht den Wärmeübertrag verschlechtern.
  • Bevorzugt verläuft das Leitungssystem im wesentlichen parallel zu und zwischen den Vor- oder Rücklaufsträngen der Baugruppe. Aus praktischen Gründen bietet es sich an, das Leitungssystem parallel zu den Rohrleitungen des Kreislaufes auszubilden, da diese häufig in vertikaler Richtung montiert sind. Durch die vertikale Ausrichtung des Leitungssystems findet in diesem somit eine ausreichende Luftströmung durch Konvektion statt, da die Luft ungehindert aufsteigen kann.
  • Vorzugsweise ist der Luftkühlungsauslaß des Leitungssystems in der Isolationsschale über der(n) zu kühlenden Komponente(n) vorgesehen. Dabei ist die Größe des Luftkühlungsauslasses bevorzugt der erforderlichen Luftzirkulation im Leitungssystem angepaßt (Ansprüche 16 und 17).
  • Beispielsweise ist der Luftauslaß als Spalt an der Vorderseite des Isolationsmantels oberhalb der zu kühlenden Umwälzpumpe angeordnet und die Größe des Spaltes der erforderlichen Luftzirkulation angepaßt. Mit diesen Maßnahmen kann die Luftzirkulation exakt auf die jeweiligen Erfordernisse eingestellt werden. Es wird auch verhindert, daß zuviel Wärme aus der gesamten Vorrichtung abgeführt wird. Zuviel abgeführte Wärme kühlt nämlich das zu kühlende Aggregat so stark, daß ein zu großer Temperaturgradient zwischen dem Aggregat und den mit ihm verbundenen benachbarten Komponenten entsteht. Dort tritt dann eine Wärmeleitung auf, über die auch das Kreislaufmedium Wärme verliert. Das Anordnen des Spaltes oberhalb der zu kühlenden Komponente begünstigt dabei die Konvektionsbedingungen.
  • Vorzugsweise ist der Lufteinlaß im Isolationsmantel zwischen dem Boden- und dem Deckelabschnitt, und zwar zwischen den Vor- oder Rücklaufsträngen der Baugruppe angeordnet. Bei einer bevorzugten Variante umfaßt das Leitungsystem: einen Lufteinlaß am Stirnende des Isolationsmantels der Baugruppe; einen ersten geraden - vorzugsweise zwischen den zusammengefaßten Vor- oder Rücklaufsträngen der Baugruppe verlaufenden - Leitungsabschnitt vom Lufteinlaß zu wenigstens einer zu kühlenden Förderkomponente; einen zweiten Leitungsabschnitt, der um die zu kühlende(n) Komponente(n) herumführt; und einen dritten Leitungsabschnitt, der von der Mündung des zweiten Leitungsabschnitts zum Luftauslaß im Isolationsmantel oberhalb der zu kühlenden Komponente(n) führt (Anspruch 18).
  • Wenn der Isolationsmantel beispielsweise vertikal an die Wand montiert wird, so tritt ein ungehinderter Konvektionsstrom genau dann ein, wenn der Lufteinlaß am unteren Ende des Isolationsgehäuses liegt. Somit kann dort die kühle Luft durch Konvektion einströmen, strömt dann in einem gerade Leitungsabschnitt - um den Strömungswiderstand so gering wie möglich zu halten - bis vor die zu kühlende Komponente und wird dort um diese Komponente herumgeführt. Die Komponente wird daher gleichmäßig von fast allen Seiten gekühlt. Dabei kann der Hohlraum einerseits so ausgebildet werden, daß auch andere Teile der Komponente mitgekühlt werden; im Fall einer elektrisch betriebenen Pumpe kann dies z. B. der Kondensator des Antriebsaggregats sein. Andererseits wird der Hohlraum dimensionsmäßig so klein gewählt, daß die zu isolierenden Teile des Kreislaufs weiterhin gut isoliert bleiben. Die erwärmte Luft strömt anschließend senkrecht zu der Vorderseite des Isolationsmantels aus dem Auslaß aus. Meistens ist dies der kürzeste Weg. Damit wird der strömungswiderstand wieder so gering wie möglich gehalten und gewährleistet eine reibungslose Konvektionsströmung. Zusätzlich verhindert die Lage und die horizontale Ausrichtung des Luftauslasses ein Verstopfen des Leitungssystems durch z.B. an der Wand herabfallenden Staub, Putz oder anderen Kleinstteilchen. Außen an der Vorderseite des Deckelabschnittes nach oben vorbeistreichende Luft kann auch noch Luftteilchen aus der senkrecht dazu ausgerichteten Öffnung nach dem Prinzip einer Venturidüse mitreißen und somit an dem Luftauslaß einen kleinen Unterdruck erzeugen. Dies begünstigt wiederum die Strömungseigenschaften im Leitungssystem.
  • Weitere Vorteile der Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele. In dieser Beschreibung wird auf die beigefügte schematische Zeichnung Bezug genommen. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1
    eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Fördervorrichtung-Baugruppe mit geöffnetem Isolationsmantel; und
    Fig. 2
    eine perspektivische Ansicht eines Deckelabschnittes des Isolationsmantels einer weiteren erfindungsgemäßen Fördervorrichtung-Baugruppe.
  • Im nachfolgenden wird eine Terminologie verwendet, die der leichteren Lesbarkeit der Beschreibung dient, jedoch nicht einschränkend zu verstehen ist.
  • Beispielsweise beziehen sich die Ausdrücke "oben" bzw. "unten" auf eine Vorrichtung zur Förderung des Kreislaufmediums einer Wärme- oder Kälteversorgungsanlage, die in üblicher Weise in vertikaler Richtung vorzugsweise auf eine Wand - aufgestellt bzw. montiert ist.
  • In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Fördervorrichtung-Baugruppe für zwei unterschiedliche Heizkreisläufe dargestellt, die von einer einzigen Heizungsanlage versorgt werden. Der Typ und die Anzahl der hier dargestellten Heizkreise sind lediglich beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen; die erfindungsgemäße Baugruppe ist jeweils an verschiedene Kreislauftypen anpaßbar und für eine beliebige Anzahl von zu versorgenden Kreisläufen auslegbar.
  • Die dargestellten Pfeile deuten jeweils Vor- und Rücklaufrichtung eines Heizkreismediums an. Das Heizkreismedium tritt aus einem Vorlauf V eines Kreislaufes einer - hier nicht dargestellten - Heizungsanlage in die erfindungsgemäße Fördervorrichtung ein, läuft durch die Fördervorrichtung hindurch und tritt aus dieser in Vorläufe A und B der Versorgungs-Kreisläufe aus. Das Wärmeträgermedium läuft dann von einem oder mehreren Verbrauchern über die - hier nicht dargestellten - Rückläufe der Versorgungskreisläufe in einen Rücklauf R der Heizungsanlage zurück - und schließt somit die Kreisläufe.
  • Demnach sind sämtlich hydraulische Komponenten zur Förderung und Verteilung des Heizkreismediums in den Vorläufen der Versorgungs-Kreisläufe angeordnet. Abgesehen von etwaigen Vorrichtungen zur Verteilung, Überwachung und/oder Regelung des Kreislaufmediums sind im Rücklauf der Versorgungs-Kreisläufe keine hydraulischen Komponenten vorgesehen.
  • Die Fördervorrichtung-Baugruppe in Fig. 1 enthält - von oben nach unten gegen die Vorlaufrichtung gesehen: einen Vorlaufstrang 10 (für den Vorlauf A) und einen dicht daneben und parallel dazu angeordneten Vorlaufstrang 12 (für den Vorlauf B); und einen Zweifach-Verteilerbalken 14, auf dem die Vorlaufstränge 10 und 12 nebeneinander angeschlossen sind.
  • Der Vorlaufstrang 10 der Fördervorrichtung-Baugruppe in Fig. 1 enthält in Vorlaufrichtung betrachtet: ein flachdichtendes Außengewinde 16 zum Anschluß an den Verteilerbalken 14, einen flachdichtenden Kugelhahn 18, d. h. einen Kugelhahn mit flachdichtenden Anschlüssen; eine mehrstufige Umwälzpumpe 20, die über flachdichtende Schraubverbindungen 22, 24 mit den benachbarten Komponenten des Vorlaufstranges 10 hydraulisch gekoppelt ist; einen weiteren flachdichtenden Kugelhahn 26 mit integriertem Thermometer und Rückflußverhinderer 28; sowie einen flachdichtenden Schraubverbindungsanschluß 30 zum Anschluß der Vorlaufleitung A des einen Versorgungs-Heizkreislaufes.
  • Der zweite Vorlaufstrang 12 für den Rücklauf B des anderen Versorgungs-Heizkreises ist identisch wie der erste Vorlaufstrang 10 aufgebaut, so daß zwecks einer detaillierten Beschreibung auf den vorhergehenden Absatz verwiesen wird.
  • Wie bereits zuvor erwähnt ist der Zweifach-Verteilerbalken 14 den Vorlaufsträngen 10 und 12 gemeinsam zugeordnet. Für den Anschluß der Vorlaufstränge 10 und 12 sind auf dem querverlaufenden rohrförmigen Verteilerbalken 14 zwei gleichartige flachdichtende Schraubverbindungsanschlüsse 31, 32 vorgesehen. Der Verteilerbalken 14 ist ein einfacher Einkammer-Verteiler, wobei beide Schraubverbindungsanschlüsse 30, 32 in die Kammer münden. Außerdem umfaßt der Verteilerbalken 14 an seiner unteren zur - hier nicht dargestellten - Heizungsanlage hin gewandten Seite einen weiteren Schraubverbindungsanschluß 34 für die Kopplung an den Vorlauf V des Heizkreises der Heizungsanlage.
  • An seinem stirnseitigen Ende weist der Verteilerbalken noch einen Anschluß 36 auf, mit dem ein Sicherheitsventil 38 - ggf. mit einem integrierten Manometer - über einen Leitungsabschnitt 40 verbunden ist. In unmittelbarer Nähe des Anschlusses 36 ist auf dem Verteilerbalken 40 schließlich noch ein Anschluß 42 für einen Automatikentlüfter 44 vorgesehen.
  • Nach der Erfindung werden die zuvor beschriebenen Komponenten zur Förderung, Verteilung, Überwachung und Regelung des Heizkreismediums je nach den Parametern der Heizkreise - hinsichtlich Pumpleistung, Art der Regelung, etc. - ausgewählt und zu der kompakten Baugruppe für die Endmontage vormontiert. An der Einbaustelle findet dann eine besonders einfach Montage statt. Dabei wird die erfindungsgemäße Baugruppe lediglich über die obigen flachdichtenden Außengewinde und Schraubverbindungen mit den entsprechenden Anschlüssen der Vorläufe A und B der Versorgungs-Kreisläufe sowie des Vorlaufes V der Heizungsanlage gekoppelt.
  • Die Fördervorrichtung-Baugruppe in Fig. 1 ist umgeben von einem Isolationsmantel bzw. Isolationsgehäuse bestehend aus zwei Hälften, nämlich aus einem Bodenabschnitt 50 und einem - in Fig. 1 nicht dargestellten - Deckelabschnitt. Die Trennlinie zwischen Boden- und Deckelabschnitt des Isolationsmantels verläuft dabei etwa in der von der Vorlaufsträngen 10 und 12 aufgespannten Ebene. In Fig. 1 ist der Deckelabschnitt vom Bodenabschnitt 50 abgenommen und man erkennt sämtliche hydraulischen Komponenten der zuvor beschriebenen Baugruppe, die in Hohlräumen - auf deren Darstellung der besseren Übersichtlichkeit halber verzichtet wurde - an der Innenseite des Bodenabschnittes 50 im Isoliermaterial des Isolationsmantels eingebettet sind. Danach sind sämtliche hydraulischen Komponenten einschließlich etwaiger Rohrleitungsabschnitte dicht von Isoliermaterial umgeben.
  • Beim Zusammenbau des Isolationsmantels wird der Deckelabschnitt einfach auf den Bodenabschnitt 50 aufgesteckt und über eine reib- und formschlüssige Steckverbindung entlang der Kontakt- bzw. Stoßfläche in dieser Position gehalten. Diese Steckverbindung besteht aus einer umlaufenden Nut 52 am äußeren Rand der Kontaktfläche des Bodenabschnittes 50, die beim Zusammenbau eine umlaufende Feder am äußeren Rand der Kontaktfläche am Deckelabschnitt aufnimmt. Vorzugsweise sind die Nut 52 und die Feder hinterschnitten und bilden in bekannter Art eine Schwalbenschwanzverbindung.
  • Der aus dem Bodenabschnitt 52 und dem Deckelabschnitt gebildete Isolationsmantel ist aus geschäumtem Kunststoffmaterial, vorzugsweise geschäumtem Polypropylen gefertigt und an seiner inneren Mantelfläche derart geformt, daß er die hydraulischen Komponenten der erfindungsgemäßen Baugruppe dicht umgibt. Nach dem Aufstecken des Deckelabschnittes auf den Bodenabschnitt 50 bilden diese gemeinsam ein nahezu vollständiges Isolationsgehäuse für die hydraulischen Komponenten der Fördervorrichtung-Baugruppe. Lediglich am oberen und unteren Stirnende der Baugruppe sind im Isolationsmantel Öffnungen 56 für den hydraulischen Anschluß der Vorläufstränge 10 und 12 an die Rohrleitungen der Vorläufe A und B sowie eine Öffnung 58 am unteren Stirnende der Baugruppe für den hydraulischen Anschluß an den Vorlauf V der Heizungsanlage vorgesehen. Außerdem sind im vorliegenden Beispiel noch Öffnungen für den Anschluß des Sicherheitventils 40 und des Automatikentlüfters 44 vorgesehen. Selbstverständlich können diese Komponenten genauso innerhalb des Isolationsmantels untergebracht sein.
  • Ferner enthält der Isolationsmantel am Umfang der Öffnungen 56 und 58 an seinem oberen und unteren Stirnende jeweils stegartige Vorsprünge 60 und 61 bzw. 62. Diese sind je zur Hälfte auf dem Bodenabschnitt 50 und auf dem zugeordneten Deckelabschnitt des Isolationsmantels ausgebildet und umgeben die genannten Öffnungen 56 bzw. 62 derart, daß etwaige Rohrisolierungen der anzuschließenden Rohrleitungen der Vorläufe A und B der Versorgungs-Kreisläufe bzw. des Vorlaufes V des Heizkreises dort aufgenommen werden.
  • Auf diese Weise werden auch Abstrahlverluste zwischen dem Isolationsmantel der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung-Baugruppe und der Rohrisolierung der anzuschließenden Kreisläufe vermieden. Selbst wenn sich die Rohrisolierung bei abnehmender Temperatur oder anderen Einflüssen geringfügig zusammenzieht, bleibt sie in Kontakt mit den wärmeisolierenden Vorsprüngen 60 und 61 bzw. 62 des Isolationsmantels - ohne dazwischenliegende Wärme- bzw. Kältebrücken.
  • Insgesamt gewährleistet also die Erfindung eine hervorragende Wärmeisolierung sämtlicher hydraulischer Komponenten der Fördervorrichtung-Baugruppe, einschließlich der Verbindungsstellen zu den zu versorgenden Heizkreisen. Dazu kommt, daß ein im Innern des Isolationsmantels verlaufendes Leitungssystem zur Luftkühlung von bestimmten, elektrisch betriebenen Bauteilen ein Überhitzen dieser Bauteile verhindert. Es wird anhand in Fig. 1 der Verlauf dieses Leitungssystems beschrieben: Ein Lufteinlaß am unteren Ende des Isolationsmantels führt kalte Luft über einen geraden Leitungsabschnitt 65 an die Umwälzpumpen 20 der Vorlaufstränge 10 und 12 heran, um diese und zwischen diesen herum und schließlich an einer Elektronik der Umwälzpumpen 20 vorbei. Dort wird die Luft dann erwärmt und steigt aufgrund thermodynamischer Konvektion durch einen weiteren Leitungsabschnitt im Deckelabschnitt des Isolationsmantels an dessen Oberfläche, wo sie durch eine schlitzartige Öffnung in der Stirnseite des Deckelabschnittes in die Raumluft entweicht.
  • Auf diese Weise wird einerseits eine gezielte Kühlung von elektronischen Komponenten gewährleistet, die bei Dauerbetrieb zu überhitzen drohen, und andererseits eine gute Wärmeisolierung der umliegenden hydraulischen Komponenten erzielt.
  • Zur Veranschaulichung des Isolationsamantels der erfindungsgemäßen Baugruppe zeigt Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Deckelabschnitt 70 der in Fig. 1 beschriebenen Art. Wiederrum sind die Vorläufe der Versorgungs-Kreisläufe mit A und B und der Vorlauf der Heizungsanlage mit V bezeichnet.
  • In gleicher Weise wie der in Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebene Bodenabschnitt ist auch der hier dargestellte Deckelabschnitt 70 aus geschäumtem Kunststoffmaterial, vorzugsweise geschäumtem Polypropylen gefertigt und an seiner inneren Mantelfläche derart geformt, daß er die hydraulischen Komponenten der erfindungsgemäßen FördervorrichtungBaugruppe dicht umgibt. Beim Zusammenbau des Isolationsmantels wird der Deckelabschnitt 70 auf einen entsprechenden Bodenabschnitt aufgesteckt und über eine reibschlüssige Steckverbindung und an der gegenseitigen Kontaktflächen in dieser Position gehalten. Der Deckelabschnitt 70 weist ferner auf seiner äußeren Mantelfläche eine zusätzliche Isolationsschale 72 auf, die aus ungeschäumtem Kunststoffmaterial, vorzugsweise aus tiefgezogenem Polypropylen gefertigt ist. Daher kann die Isolationsschale 72 im Gegensatz zum geschäumten Isolationsmantel einfach gereinigt und mit Informationen zu dem zugehörigen Kreislauf bedruckt werden.
  • Beim Herstellungsvorgang wird der Isolationsmantel 72 im vorliegenden Fall einfach von vorne auf die äußere Mantelfläche des Deckelabschnittes 70 aufgeschoben und über eine Schnappverbindung auf diesem gehalten. Dazu ist die Seitenumrandung der Isolationsschale 72 mit einer nach innen gerichteten umlaufenden Feder ausgestattet, die in einer umlaufenden Nut außen an der Seitenfläche des Deckelabschnittes 70 aufgenommen wird - und zwar beim Aufschieben der Isolationsschale 72 aufgrund der Deformation des geschäumten Isoliermaterials des Deckelabschnittes 70.
  • Fig. 2 zeigt ferner eine schlitzartige Öffnung 74 an der Stirnseite des Deckelabschnittes 70 des Isolationsmantels, aus der die erwärmte Luft aus dem Leitungssystem zur Kühlung elektronischer Bauteile der hydraulischen Komponenten in die Raumluft austritt.
  • Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß das vorliegende Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung-Baugruppe in den Vorläufen A und B der Heizkreise angeordnet und mit den zwei Umwälzpumpen 20 für den Betrieb von zwei getrennten Heizkreisen ausgelegt ist. Selbstverständlich kann die beschriebene Baugruppe auch im Rücklauf der Heizkreise eingebaut werden, insbesondere dann, wenn eine Heizungsanlage mit hohem Strom und Widerstand betrieben werden soll.
  • In einer weiteren Anwendungsvariante kann die oben beschriebene Baugruppe auch zum Betreiben eines einzigen Heizkreises eingesetzt werden. In diesem Fall wird die Pumpleistung der beiden Umwälzpumpen 20 z.B. für den Vorlauf eines einzigen Heizkreis genutzt, indem die obigen Vorlaufstänge 10 und 12 über einen - mit dem obigen Verteilerbalken 14 im wesentlichen baugleichen - Verteilerbalken zu einem einzigen Rohrstrang zusammengeführt und mit dem besagten Heizkreis hydraulisch gekoppelt werden.

Claims (18)

  1. Fördervorrichtung für einen oder mehrere Kreislauf/Kreislaüfe (A; B; C) einer Wärme- oder Kälteversorgungsanlage mit Komponenten zur Förderung (20) eines Kreislaufmediums, wobei die Komponenten zur Förderung (20) des Kreislaufmediums an wenigstens zwei Vorlauf- oder Rücklaufsträngen (10; 12) jeweils eines Kreislaufes zu einer Baugruppe zusammengefaßt und von einem gemeinsamen Isolationsmantel (59, 70) umgeben sind.
  2. Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten zur Förderung des Kreislaufmediums mehrstufige Umwalzpumpen sind.
  3. Fördervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe auch eine Komponente zur Verteilung (14) des Kreislaufmediums, insbesondere einen Verteilerbalken umfaßt.
  4. Fördervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente zur Verteilung (14) des Kreislaufmediums mit Vorrichtungen zur Überwachung und/oder Regelung des Kreislaufmediums, insbesondere einem Sicherheitsventil (40), einem Manometer und/oder einem Entlüfter (44), ausgestattet ist.
  5. Fördervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten zur Förderung (20) und Verteilung (14) des Kreislaufmediums über flachdichtende Anschlüsse (16; 22; 24; 30; 32; 34; 36; 42), insbesondere Schraubanschlüsse, lösbar miteinander verbunden sind.
  6. Fördervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente zur Förderung und Verteilung des Kreislaufmediums an ihren hydraulischen Anschlüssen zu benachbarten Komponenten eine Absperrvorrichtung, insbesondere einen flachdichtenden Kugelhahn oder ein Kugelventil (18; 26) aufweist.
  7. Fördervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrvorrichtungen mit Vorrichtungen zur Überwachung und/oder Regelung des Kreislaufmediums, insbesondere einem Thermometer (28), einem Manometer und/oder einem Rückflußveränderer, ausgestattet sind.
  8. Fördervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolationsmantel (50, 70) Steckverbindungen (60; 61; 62) für die Aufnahme von Rohrleitungsisolierungen aufweist.
  9. Fördervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolationsmantel zweiteilig ausgebildet ist, insbesondere in zwei über eine Steck- und/oder Schnappverbindung koppelbare Hälften - nämlich Boden- (50) und Deckelabschnitt (70) - unterteilt ist.
  10. Fördervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolationsmantel aus Polypropylen (PP) oder aus Polystyrol (PS) gefertigt ist.
  11. Fördervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der äußeren Mantelfläche des Isolationsmantels eine zusätzliche Isolationsschale (72) aufgeschoben ist, welche den Isolationsmantel wenigstens teilweise umhüllt.
  12. Fördervorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolationsmantel (50, 70) aus geschäumtem Polypropylen und die aufgeschobene Isolationsschale (72) aus tiefgezogenem Polypropylen gefertigt ist.
  13. Fördervorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschale (72) eine an ihren inneren Seitenflächen umlaufende Feder aufweist, der eine umlaufende Nut an den äußeren Seitenflächen des Isolationsmantels zugeordnet ist.
  14. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Isolationsmantel und in der Isolationsschale vorgestanzte und/oder perforierte Ausbrüche vorgesehen sind.
  15. Fördervorrichtung nach einem der vorstehehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolationsmantel (50, 70) ein Leitungssystem (L) zur Luftkühlung wenigstens einer Komponente zur Förderung (20) des Kreislaufmediums aufweist.
  16. Fördervorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftkühlungsauslaß (76) des Leitungssystems (L) in dem Isolationsmantel über der(n) zu kühlenden Komponente(n) zur Förderung (20) des Kreislaufmediums vorgesehen ist.
  17. Fördervorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Luftkühlungsauslasses (76) derart gewählt ist, daß sich der erforderlichen Luftzirkulation im Leitungssystem angepaßt ist.
  18. Fördervorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungsystem (L) umfaßt:
    a) einen Lufteinlaß am Stirnende des Isolationsmantels;
    b) einen ersten - vorzugsweise zwischen den zusammengefaßten Vor- oder Rücklaufsträngen (10; 12) - geradlinig verlaufenden Leitungsabschnitt vom Lufteinlaß zu wenigstens einer zu kühlenden Förderkomponente;
    c) einen zweiten Leitungsabschnitt, der um die zu kühlende(n) Komponente(n) herumführt; und
    d) einen dritten Leitungsabschnitt, der von der Mündung des zweiten Leitungsabschnitts zum Luftauslaß (76) im Isolationsmantel oberhalb der zu kühlenden Komponente(n) führt.
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