DE1579842C3 - Heizkörper-AnschluBvorrichtung für eine Zentralheizungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizkörper-Anschlußvorrichtung für eine Zentralheizungsanlage mit offenem oder geschlossenem Kreislauf, bei welcher die übereinandergelegenen Heizelemente in Serie verbunden und mit heißem oder überhitztem Wasser von unten nach oben gespeist werden, wobei der obere Rohransatz eines jeden Heizelementes über ein Regulierventil mit der aufsteigenden Kolonne für das heiße Wasser verbindbar ist und der untere Rohransatz eines jeden Heizelementes mit dieser gleichen aufsteigenden Kolonne für heißes Wasser verbunden ist.

Derartige Einrohr-Zentralheizungsanlagen, bei denen üblicherweise die Heizkörper von unten nach oben durchlaufen werden, können mit heißem Wasser gespeist werden, dessen Temperatur beim Eintritt in den ersten Heizkörper höher ist als die dem normalen Druck entsprechende Temperatur. Beispielsweise kann die Temperatur etwa 130° C betragen.

Auf diese Weise wird eine Abstufung der Temperatur ■von unten nach oben erreicht, so daß bei jeder Höhe eines Gebäudes die Temperatur dem in dem Heizkreis herrschenden Druck entspricht. Demgemäß ist die Temperatur beim Austritt aus dem höchsten Heizkörper ungefähr 90° C, so daß das Wasser, welches an dieser Stelle unter Atmosphärendruck steht, nicht zum Sieden gebracht wird. Es ist ebenso nicht erforderlich, daß der Heizungskreis geschlossen ist, da der hydrostatische Druck des in dem Kreislauf enthaltenen Wassers ausreicht, um das von dem Heizungskessel abgelassene heiße Wasser am Sieden zu hindern.

Der Nachteil der bis heute bekannten Einrohr-Zentralheizungsanlagen der eingangs genannten Art (man vergl. hierzu beispielsweise die DE-PS 4 25 873) besteht in der relativ geringen thermischen Wirksamkeit der Heizkörper, in denen das heiße Wasser von unten nach oben zirkuliert.

Der Nutzeffekt läßt sich beträchtlich verbessern, wenn das heiße Wasser durch den oberen Rohransatz des Heizkörpers in diesen eindringt und durch seinen unteren Rohransatz daraus ausfließt, was jedoch bei den bekannten Einrohranlagen bedingte, daß das Wasser von den oberen Heizkörpern zu den unteren Heizkörpern strömt. Auf diese Weise ist es dann nicht möglich, am Austritt des Heizkessels hohe Temperaturen zu verwenden, weil der Druck am Austritt dieses Heizkessels der Atmosphärendruck ist.

Einige Fabrikanten haben eine Lösung vorgeschlagen, welche die Vorteile der beiden Heizsysteme zu vereinigen gestattet, indem jedes Heizelement einer von unten nach oben in Serie gespeisten Einrohr-Anlage mit einem besonderen Regulierungsventil ausgestattet wird, welches die Rohransätze des Ein- und Ausganges dieses Heizelementes verbindet und die Richtung des Abflusses im Innern des Heizelementes zu steuern gestattet. Obwohl diese Lösung vom technischen Standpunkt aus befriedigend ist, ist sie zu kostspielig und kompliziert, denn sie gestattet nicht eine weit vorangetriebene Fertigfabrikation der Elemente einei Zentralheizungsanlage und bringt erhebliche Montagearbeiten mit sich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eint Zentralheizungsanlage der eingangs genannten Art se auszugestalten, daß sie einfach aufgebaut und leichi montierbar ist und bei von unten nach oben in Serie gespeister Einrohr-Anlage eine günstigere Durchströmung der Heizkörper von oben nach unten und dami einen besseren thermischen Wirkungsgrad diesei Heizkörper sicherstellt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Heizkörper Anschlußvorrichtung der eingangs genannten Ar vorgesehen, daß im Innern der aufsteigenden Kolonne für heißes Wasser in unmittelbarer Nähe und flußauf wärts vom Anschluß des unteren Rohransatzes eine jeden Heizelementes in dieser aufsteigenden Kolonm eine Drossel eingebaut ist.

Vorzugsweise kann die Drossel als Venturi-Düs • ausgebildet sein.

Die Verwendung von Drosssein, sogenannten Ventn ri-Armaturen, für Einrohr-Pumpenheizungen ist zw;i bereits vorgeschlagen worden (Zeitschrift »Heizung Lüftung-Haustechnik« 14, 1963, Nr. 5, S. 166). Dies

bekannten, mit einer sogenannten Venturi-Armatur (in Wirklichkeit handelt es sich dabei um eine Strahlpumpe) arbeitenden Heizungen besitzen einen stromaufwärts vom Heizkörperrücklauf angeordneten Heizkörpereinlauf, so daß, abgesehen von der veränderten Wirkungsweise einer Strahlpumpe gegenüber einer Venturi-Düse, genau die umgekehrten Durchströmungsverhältnisse vorliegen, wie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Mit besonderem Vorteil kann die Drossel durch einen in der aufsteigenden Kolonne befestigten oder mit einem Abschnitt derselben aus einem Stück gefertigten Ring gebildet sein, der eine obere, annähernd ebene und in einer senkrechten Ebene zur Achse der aufsteigenden Kolonne gelegene Oberfläche umfaßt und dessen untere Oberfläche gewölbt ist. Dabei ist es weiter günstig, wenn die die obere Oberfläche des Ringes einschließende Ebene den unteren Rohransatz des Heizkörpers unterschneidet.

Auf der flußabwärts gelegenen Seite des Ringes kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein Verlangerungsstück sitzen, dessen innerer Durchmesser dem kleinsten Durchmesser der Öffnung der Drosselung entspricht und das sich mindestens bis zum oberen Niveau der Öffnung erstreckt, durch weiche der untere Rohransatz in die aufsteigende Kolonne einmündet. Dadurch wird die Saugwirkung noch stärker erhöht, so daß trotz der Anordnung des Heizkörperauslasses stromaufwärts vom Heizkörpereinlaß eine gute Durchströmung des Heizkörpers gewährleistet ist und damit der Heizkörper einen hohen thermischen Wirkungsgrad besitzt.

Zur noch weiteren Erhöhung der Saugwirkung am Heizkörperauslaß liegt es schließlich auch noch im Rahmen der Erfindung, daß eine Düse von kreisrundem Querschnitt vorgesehen ist, die im Inneren der aufsteigenden Kolonne flußabwärts von der Öffnung befestigt ist, durch welche der untere Rohransatz in die aufsteigende Kolonne einmündet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und. werden im folgenden näher beschrieben.

F i g. 1 zeigt schematisch den Anschluß eines Heizelementes einer einröhrigen Zentralheizungsanlage mit der aufsteigenden Kolonne des heißen Wassers dieser Anlage;

F i g. 2 ist ein Schnitt einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung;

Fig.3 ist ein Schnitt einer dritten Ausführungsform der Vorrichtung;

Fig.4 zeigt das teilweise Schema einer mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten Anlage.

Die Radiatoren oder Heizelemente 2, die übereinander gelegen sind, sind alle auf eine gleiche aufsteigende Kolonne 1 in folgender Weise angeschlossen:

Der obere Rohransatz 3 dieses Heizelementes 2 ist durch Vermittlung eines üblichen Ventils 4 mit der aufsteigenden Kolonne 1 verbunden, wobei dieses Ventil 4 den Durchfluß von durch den Heizkörper gehenden heißen Wassers und damit die von diesem Heizkörper ausgestrahlte Wärmemenge zu regulieren gestattet.

Der untere Rohransatz 5 des Heizelementes ist direkt mit der aufsteigenden Kolonne 1 an einer Stelle derselben verbunden, die unterhalb dem Anschluß des oberen Rohransatzes 3 an dieser Kolonne 1 liegt.

Um dem Unterdruck an der Stelle des Anschlusses des unteren Rohransatzes 5 an der Kolonne 1, im Innern dieser Kolonne 1 zu erzeugen, um eine Abflußrichtung des Wassers in diesem Heizelement gemäß dem Pfeil / zu verleihen, somit von oben nach unten und entgegen derjenigen des Abflusses des Wassers in der aufsteigenden Kolonne 1, welcher sich von unten nach oben vollzieht, ist diese aufsteigende Kolonne 1 mit einer eine Venturi-Düse bildenden Drossel ausgestattet. Dieses Venturirohr ist in unmittelbarer Nähe, aber flußaufwärts, vom Anschluß des unteren Rohransatzes 5 an der Kolonne 1 derart untergebracht daß die dies- und jenseits des Strahles 8 des Venturi erzeugte Unterdruckzone 7 sich vor der Mündung des Anschlusses des unteren Rohransatzes 4 des Heizelementes in der Kolonne 1 befindet.

Diese Drosselung 6 wird von einem im Innern der Kolonne 1 befestigten oder einem mit einem Abschnitt derselben aus einem Stück gefertigten Ring 9 gebildet, welcher eine ungefähr ebene und in einer senkrechten Ebene zur Achse der aufsteigenden Kolonne 1 angeordnete obere Oberfläche und eine untere gewölbte Oberfläche aufweist, welche die Wände der Drosselung 6 bildet.

Diese Drosselung verläuft sich erweiternd in Richtung flußaufwärts der Kolonne 1.

Die die obere Oberfläche des Ringes 9 enthaltende Ebene kann den unteren Rohransatz 5 des Heizelementes unterschneiden, die Achse dieses Rohransatzes oder seine untere Mantellinie enthalten, oder noch höher flußaufwärts gelegen sein, so daß sie den genannten Rohransatz nicht unterschneidet.

Im Betrieb bewirkt der aufsteigende Wasserstrahl 8 eine Unterdruckzone 7, welche das Wasser des Heizelementes 2 abzieht, welches sich sonst durch den oberen Rohransatz 3 anfüllt. Der Abfluß dieses Kreislaufes von oben nach unten im Innern des Heizelementes kann mit Hilfe des Ventils 4 reguliert werden.

Es ist klar, daß die Konstruktion des Heizelementes 2, sowie die dem oberen 3 und unteren Rohransatz 5 gegebenen Neigungen derart sind, daß sich die in der Anlage enthaltene Luft selbsttätig abtreibt, sobald diese mit Wasser gefüllt in Dient gestellt wird.

In der in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsform der Vorrichtung umfaßt die aufsteigende Kolonne 1 für heißes Wasser einen durch Vermittlung eines Regulierventils für den Durchfluß zur Verbindung mit dem oberen Rohransatz des Heizelementes bestimmten Anschluß 3a. Diese aufsteigende Kolonne ist noch mit einem Anschlußstück 5a ausgestattet, welches dazu bestimmt ist, mit dem unteren Rohransatz eines Heizelementes verbunden zu werden. In der Nähe dieses Anschlußstückes 5a, aber flußaufwärts von diesem ist die aufsteigende Kolonne mit einem Ring 9 ausgestattet, welcher im Verhältnis zum inneren Durchmesser der aufsteigenden Kolonne eine Öffnung 6 von geringem Durchmesser umfaßt. Wie dargestellt, weist diese öffnung 6, welche eine Drossel bildet, kreisrunde Querschnitte auf, die von flußaufwärts nach flußabwärts abnehmend sind. Dieser Ring ist mit einer Verlängerung 10 von kreisrundem Schnitt versehen, die auf der flußabwärts gelegenen Seite des Ringes 9 starr befestigt ist und sich nach oben erstreckt. Der innere Durchmesser dieser Verlängerung ist gleich dem Durchmesser der Drossel 6 und diese Verlängerung erstreckt sich bis zu einer Höhe n, die über dem höchsten Niveau m der Öffnung ο gelegen ist, durch die das Anschlußstück 5a mit dem innern Raum der aufsteigenden Kolonne 1 in Verbindung steht.

Die durchgeführten Versuche haben gezeigt, daß

diese Verlängerung 10 die Wirksamkeit, d. h. die Saugwirkung des Venturirohres erhöht, weil der Wasserstrom, welcher die Drossel und die Verlängerung durchquert und dessen Geschwindigkeit gegenüber der Geschwindigkeit des in der aufsteigenden Kolonne fließenden Wasserstromes beschleunigt ist, einen Strahl 8 bildet, der auf einem gleichen oder höheren Niveau als das Niveau m der Öffnung des Anschlußstückes 5a in die aufsteigende Kolonne einmündet, so daß dieser Strahl weniger Wirbel erzeugt als in der vorher beschriebenen Ausführungsform. Es folgt daraus, daß dieser Strahl eine größere Saugwirkung auf das Wasser durch diese Öffnung gemäß dem Pfeil /"erzeugt und somit im Innern des (nicht gezeigten) Heizelementes einen Wasserstrom in umgekehrter Richtung bewirkt, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben.

Gemäß F i g. 3 umfaßt die Vorrichtung gleichfalls eine auf dem Ring 9 befestigte Verlängerung 10. Um die Saugwirkung noch zu erhöhen, ist die aufsteigende Kolonne 1 mit einer flußabwärts vom Anschlußstück 5a aber in der Nähe derselben gelegenen Düse 11 ausgestattet. Eine solche Düse 11 gestattet, die durch den aus dem oberen Ende der Verlängerung austretenden Wasserstrahl erzeugten Wirbel zu verringern und damit noch die durch das Anschlußstück 5a erhaltene Saugwirkung für das Wasser zu erhöhen.

Im allgemeinen sind die Heizelemente einzeln mit der aufsteigenden Kolonne verbunden. Es ist gleichfalls möglich, mehrere Heizelemente in Parallele auf die Anschlußstücke 5a und 3a anzuschließen, wie in der F i g. 4 gezeigt, weiche ein Teilschema einer Zentralheizungsanlage zeigt. Die aufsteigende Kolonne 1 ist mit einem Anschlußstück 5a und einem Anschlußstück 3a ausgestattet. Das Anschlußstück 5a ist mit einer sekundären Speiseleitung 12 verbunden, welche Abzweigungen 13 umfaßt, von denen eine jede mit einem Regulierventil 4 für den Abfluß ausgestattet und eine jede mit einem Heizelement 2 verbunden ist.

Eine sekundäre Rücklaufleitung 14 ist durch die Leitungen 15 mit dem Austrittsrohransatz eines jeden Heizelementes 2 verbunden. Diese sekundäre Rücklaufleitung 14 ist auf das Anschlußstück 5a angeschlossen, welches stromabwärts, aber in unmittelbarer Nähe der in der aufsteigenden Kolonne 1 erzeugten Drosselung E gelegen.

Das obere Ende der aufsteigenden Kolonne ist durch eine (nicht gezeigte) Rücklaufleitung direkt mit dem Heizkessel verbunden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Heizkörper-Anschlußvorrichtung für eine Zentraiheizungsanlage mit offenem oder geschlossenem Kreislauf, bei welcher die übereinandergelegenen Heizelemente in Serie verbunden und mit heißem oder überhitztem Wasser von unten nach oben gespeist werden, wobei der obere Rohransatz eines jeden Heizelementes über ein Regulierventil mit der aufsteigenden Kolonne für das heiße Wasser verbindbar ist und der untere Rohransatz eines jeden Heizelementes mit dieser gleichen aufsteigenden Kolonne für heißes Wasser verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern der aufsteigenden Kolonne (1) für heißes Wasser in unmittelbarer Nähe und flußaufwärts vom Anschluß des unteren Rohransatzes (5) eines jeden Heizelementes (2) in dieser aufsteigenden Kolonne (1) eine Drossel (6) eingebaut ist. '

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (6) als Venturi-Düse ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (6) durch einen in der aufsteigenden Kolonne (1) befestigten oder mit einem Abschnitt derselben aus einem Stück gefertigten Ring (9) gebildet ist, der eine obere, annähernd ebene und in einer senkrechten Ebene zur Achse der aufsteigenden Kolonne (1) gelegene Oberfläche umfaßt und dessen untere Oberfläche gewölbt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die obere Oberfläche des Ringes (9) einschließende Ebene den unteren Rohransatz (5) des Heizkörpers (2) unterschneidet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der flußabwärts gelegenen Seite des Ringes (9) ein Verlängerungsstück (10) sitzt, dessen innerer Durchmesser dem kleinsten Durchmesser der öffnung (o) der Drossel (6) entspricht und das sich mindestens bis zum oberen Niveau (m) der Öffnung (o) erstreckt, durch welche der untere Rohransatz (5) in die aufsteigende Kolonne (1) einmündet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Düse (11) von kreisrundem Querschnitt vorgesehen ist, die im Innern der aufsteigenden Kolonne (1) flußabwärts von der Öffnung (o) befestigt ist, durch welche der untere Rohransatz (5) in die aufsteigende Kolonne (1) einmündet.