DE1679447A1

DE1679447A1 - Steuervorrichtung fuer die Gaszufuhr von Durchlauferhitzern in Umlaufheizungsanlagen

Info

Publication number: DE1679447A1
Application number: DE19671679447
Authority: DE
Inventors: Hans Meier
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1967-01-04
Filing date: 1967-01-04
Publication date: 1970-07-16
Also published as: DK123667B; US3490693A; ES346161A1; BE707991A; DE1679447B2; AT277523B; NL6714074A; GB1164860A; DE1679447C3; NL139817B; FR1548865A

Description

Jon» Vaillant K.G», Remscheid

Steuervorrichtung für die Gaszufuhr von Durchlauferhitzern in -Umlaufheizungsanlagen

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für die Gaszufuhr bei gasbeheizten Durchlauferhitzern, die als Wärmequelle für eine Warmvasserumlaufheizung dienen· Bei Umlaufheizungsanlagen ist es bekannt, eine den Heizkreis kurzschließende, von einem Umschaltventil beherrschte Verbindungsleitung zwischen Vor-und Rücklaufleitung vorzusehen« Ein solcher Kurzschluß des die Raumradiatoren enthaltenden Heizkreises hat den Sinn, während der Anheizperiode, also bei noch kaltem Umlaufvasser, im Wärmeaustauscher des Durchlauferhitzers möglichst schnell hohe Tempera- . türen zu erhalten, um eine Schwitzwasserbildung am Wärmeaustauscher zu vermeiden» Durch den Kurzschluß des Heizkreises vird also auf eine Wärmeabgabe in den Radiatoren während der Anheizperiode verzichtet und das sich erhitzende Vorlaufwasser sofort wieder in die Rücklaufleitung gespeist, bis eine genügend hohe Viassertemperatur in dem verkleinerten Umlaufkreis erreicht worden ist« Ein Kurzschluß des Heizkreises kann aber außerdem noch den Sinn haben, auch während des Heizbetriebes eine schnelle Erhitzung von Gebrauchswasser zu ermöglichen, wenn in bereits vorgeschlagener Weise in die den Heizkreis kurzschließende Verbindungsleitung ein zusätzlicher Wärmeaustauscher für Gebrauchswasser eingeschaltet ist· Dann dient die Umlaufwassermenge des verkleinerten Umlaufkreises ausschließlich zur Beheizung des Gebrauchswasser-Wärmeaustauschers, während bei Gebrauchswasserentnahme vorübergehend auf Wärmezufuhr zu den Radiatoren verzichtet wird*

Es ist bekannt, aus naheliegenden Gründen bei einer Warmwesser-Umlaufheizung den als Wärmequelle dienenden Gasdurchlauferhitzer nicht mit seiner vollen Leistung zu betreiben, sondern mit der Gaszufuhr die Leistung zu drosseln. Eine solche gedrosselte

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Leistung des Heizungs-Durchlauferhitzers ist jedoch bei der Gebrauchswasserbereitung nachteilig und es ist bereits bekannt, den gedrosselt arbeitenden Durchlauferhitzer in Abhängigkeit von der Gebrauchswasserentnahme vorübergehend auf volle Leistung selbsttätig umzuschalten.

Eine gedrosselte Leistung des Durchlauferhitzers ist aber auch während der Anheizperiode äußerst nachteilig, veil dann nur eine verminderte Abgasmenge zur Erwärmung des noch kalten Abgaskamines zur Verfügung steht. Außerdem wird durch die gedrosselte Leistung die für den Wärmeaustauscher des Durchlauferhitzers kritische Anheizperiode verlängert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung für die Gaszufuhr bei solchen Umlaufheizungen zu schaffen, die während der Anheizperiode und gegebenenfalls auch bei Gebrauchswasserentnahme die volle Leistung und bei reinem Heizbetrieb eine gedrosselte Leistung selbsttätig einstellt. Das vird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein auf Fließdruck in dem kurzschließbaren Teil des Heizkreises ansprechender Wasserschalter vorgesehen ist, der bei geschlossener oder gedrosselter Verbindungsleitung die Gaszufuhr drosselt. Die Umschaltung des Durchlauferhitzers auf gedrosselte Leistung wird also nach der Erfindung abhängig gemacht vom Wasserdurchfluß durch den die Radiatoren enthaltenden Heizkreis. Dieser Wasserdurchfluß wird in üblicher Weise durch Bildung eines dynamischen Differenzdruckes erfaßt, der z.B. von einer Venturidüse oder an einem Drosselrand abgenommen werden kann oder der durch den Strömungswiderstand der Radiatoren zwischen Vor- und Rücklaufleitung entsteht.

Man kann vorsehen, daß das die Verbindungsleitung steuernde Umschaltventil in Abhängigkeit von der Vorlauftemperatur beim Überschreiten einer vorbestimmten Anheiztemperatur die Verbindungsleitung schließt. Durch diese Maßnahme vird die Anheizperiode selbsttätig beendet. - 3 -

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Zur Verwirklichung der Erfindung kann vorgesehen werden, daß der Schaft des Gasventils eine Verdickung, vorzugsweise in Form eines Kegels aufweist und von dem Wasserschalter in Schließrichtung des Ventils bewegt wird, bis die Verdickung bei einer drosselnden Zwischenstellung des Ventils an einem vorzugsweise radial einstellbaren Anschlag anliegt. Man kann aber auch so vorgehen, daß dem von einer Wassermangelsicherung in Offenstellung gehaltenen Gasventil eine verstellbare Drosselblende vorgeschaltet ist, die von dem Wasserschalter des Heizkreises durch ein Hebelgetriebe . betätigt ist.

Im folgenden sind unter Bezugnahme auf schematische Abbildungen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben.

In Fig· 1 ist schematisch ein Gasbrenner 1 dargestellt, der aus einer Leitung 2 über ein Gasventil 3 gespeist wird. D-er Gasbrenner 1 sitzt in üblicher Weise unter einem nicht dargestellten Heizschacht, der oben durch einen als Wärmeaustauscher wirkenden Lamellenblock k abgeschlossen ist. An den Lamellenblock h ist eingangsseitig eine Rücklaufleitung 5 und ausgangsseitig eine Vorlaufleitung 6 einer Umlaufheizungsanlage angeschlossen. In die Rücklaufleitung 5 ist eine Umwälzpumpe 7 eingeschaltet. Die Vorlauf leitung 6 führt su einem Umschaltventil 8, an das eine Verbindungsleitung 9 angeschlossen ist· Diese (9) verbindet die Vorlaufleitung 6 unmittelbar mit der Rücklaufleitung 5 und enthält einen Wärmeaustauscher 10 für Gebrauchswasser,

das durch eine

im Wärmeaustauscher 10 eingebettete Rohrschlange 10' strömt. Vom Umschaltventil 8 führt ein Zweig 6* der Vorlaufleitung 6 zu den bei 11 angedeuteten Raumradiatoren, an die die Rücklaufleitung 5 angeschlossen ist. Bei der gezeichneten Stellung des Umschaltventils 8 ist die Vorlaufleitung 6 an die Verbindungsleitung 9 angeschlossen, so daß die Umwälzpumpe 7 in einem kleinen UmIauf-

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kreis über den Lamellenblock U, die Vorlaufleitung 6, das Umschalt ventil 8 und die Verbindungsleitung 9 einen Wasserumlauf erzeugt. Dabei ist der die Radiatore'n 11 und den Zweig 6¹ der Vorlauf leitung enthaltende Heizkreis kurzgeschlossen, Das Umschaltventil 8 enthält einen Ventilverschlußkörper 8¹, der einerseits von einem Stellmotor 12 axial bewegt werden kann und außerdem als thermostatischer Ausdehnungskörper ausgebildet ist. Ein solches Umschaltventil 8 ist in der deutschen Patentanmeldung V 29 77¹^ X/36 e näher beschrieben. Solange aus der Rohrschlange 10· Gebrauchswasser entnommen wird, behält das Umschaltventil 8 die gezeichnete Stellung. Sobald die Gebrauchswasserentnahme aufhört, wird der Ventilverschlußkörper 8¹ durch den Stellmotor 12 nach rechts verschoben, schließt jedoch die Mündung 9^f der Verbindungsleitung 9 erst dann ab, wenn das Vorlaufwasser in der Vorlaufleitung 6 eine bestimmte Temperatur überschritten hat. Während der Anheizperiode nimmt also das Umschaltventil 8 eine solche Stellung ein, daß sowohl die Verbindung der Vorlaufleitung 6 zu dem Leitungszweig 6¹ als auch zur Verbindungsleitung 9 offen ist. Bei kaltem Vorlaufwasser strömt daher - wegen des geringeren Strömungswiderstandes - eine große Wassermenge über die Verbindungsleitung 9 und nur eine geringe Wassermenge über den Leitungszweig 6^f zu den Radiatoren 11. Je mehr sich die Temperatur des Vorlaufwassers erhöht, um so größer wird der Anteil des durch den Leitungszweig 6* strömenden Wassers und um so kleiner wird der Anteil des über die Verbindungsleitung 9 fließenden Wassers, bis die Verbindungsleitung 9 völlig abgesperrt ist und die Gesamtwassermenge dann über 6', in den Heizkreis strömt.

In den Leitungszweig 6' ist eine Venturidüse 13 eingeschaltet, an der in bekannter Weise eine dynamische, vom Durchfluß abhängige Druckdifferenz abgenommen und auf einen Wasserschalter 1U geleitet wird. Der Wasserschalter 1U enthält eine durch eine Feder 15 belastete Membran 16. Der an der Venturidüse 13 entstehende Unterdruck wird über eine Druckleitung 17 über und der vor der

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Venturidüse 13 entstehende Staudruck wird über eine Druckleitung 18 unter die Membran 16 geleitet. An der Membran 16 stützt sich der Schaft 19 des Gasventils 3 ab» Er (19) weist eine kegelförmige Verdickung 20 auf« Durch eine radial verstellbare Schraube 21 wird ein Anschlag für den Kegel 20 gebildet· Venn nun durch den Leitungszweig 6* und die Venturidüse 13 eine genügend große Wassermenge fließt, also der Kurzschluß des Heizkreises (6·, 11, 5) praktisch aufgehoben ist, wird durch c.en entstehenden Fließdruck des Heizwassers die Membran 16 angehober. und das Gasventil 3 in eine die Gaszufuhr drosselnde, durch den Anschlag 20/21 bestimmte .Zwischenstellung gebracht. Dadurch wird erreicht, daß der Brenner 1 nur dann mit gedrosselter Leistung wird, wenn ein genügend großer Durchfluß durch den Leitungszweig 6^f, d.h. durch den Eeizkreis stattfindet.

Bei dem in Fig. 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel ruht das Gasventil 3^f, das durch eine Feder 22 belastet iet, auf einem Ventilsitzring 23· Es (3¹) kann von einem mit einer Langsamzündvorrichtung 2h versehenen Elektromagneten 25 von dem Ventilsitzring 23 abgehoben werden. Der Elektromagnet 25 wird über Kontakte 2$ gespeist, die von einem Membran-Wasserschalter 27 geschlossen werden. Der Membran-Wassersehalter 27 ist an eine in die Vorlaufleitung 6 eingeschaltete Venturidüse 28 angeschlossen. Solange die Umwälzpumpe 7 läuft, entsteht an der Venturidüse 28 ein Fließdruck, der zum Ansprechen des Wassersehaltera 27 und zur Einschaltung des Magneten 25 führt. Durch diese als Wassermangelsicherung wirkende Einrichtung wird also dae Gasofen:— til 3^f während des Laufes der Umwälzpumpe 7 offengehalten. Demi Gasventil S* ist eiae den Gaadurehtritt drosselnde Blende 29 vaotges-chaltet. Diese (29) ist unterhalb des Ventilsitssr/iage» 23 emt eiaea Buad (3Q)desselben drehbar gela&er* und' wird durcfc eiae dar gestellt* Fe4er is Qf teas teilung; gehalt ea* Die Bm«B<i* vier Sektor»» 29* a-»f_t. die

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Durchlasse 23' des Ventilsitzringes 23 mehr oder weniger abdecken (s. Fig. 2a). An der verdrehbaren Blende 29 ist eine nach unten herausragende radiale Fahne 31 angebracht, an der ein Schubstift 32 anliegt. Der Schubstift 32 wird im Sinne einer Verdrehung der Drosselblende 29 von einem Hebel 33 betätigt, der an einem Wasserschalter 14' anliegt. Der Wasserschalter Ik* ist, wie durch die Buchstaben x, y angedeutet ist, an eine Venturidüse 13' angeschlossen, die in einen zum Heizkreis gehörigen Zweig 5¹ der Rücklaufleitung 5 eingeschaltet ist. Durch Fließdruck an der Venturidüse 28 wird also das Gasventil 3^r voll geöffnet. Sobald aber bei Heizbetrieb Fließdruck im Heizkreis, an der Venturidüse 13' entsteht,wird die Drosselblende 29 verdreht und die Gaszufuhr auf verminderte Leistung gedrosselt.

Claims

Patentansprüche

1, Steuervorrichtung für die Gaszufuhr bei gasbeheizten Durchlauferhitzern, die als Wärmequelle für eine Warmwasserumlauf-· heizung dienen, bei der eine den Heizkreis kurzschließende, von einem Umschaltventil beherrschte Verbindungsleitung zwischen Vor- und Rücklaufleitung vorgesehen ist, dadurch Gekennzeichnet, daß ein auf Fließdruck in dem kurzschließbaren Teil des Heizkreises (6', 11, 5') ansprechender Wasserschalter (1U, 1U·) vorgesehen ist, der bei geschlossener oder gedrosselter Verbindungsleitung (9) die Gaszufv.hr drosselt·
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das die Verbindungsleitung (9) steuernde Umschaltventil (8, 8¹) in Abhängigkeit von der· Vorlauftemperatur beim Überschreiten einer vorbestimmten Anheiztemperatur die Verbindungsleitung (9) schließt«

3» Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (19) des Gasventils (3) eine Verdickung (20), vorzugsweise in Form·eines Kegels, aufweist und von dem Wasserschalter (1U) in Schließrichtung des Ventils (3) bewegt wird, bis die Verdickung(20) bei einer drosselnden Zwischenstellung des Ventils (3) an einem vorzugsweise radial einstellbaren Anschlag (21) anliegt.

U. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den von einer Wassermangelsicherung (2U-27) in Offenstellung gehaltenen Gasventil (3*) eine verstellbare Drosselblende (29) vorgeschaltet ist, die von dem Wasserschalter (1Ί¹) des Heizkreises (6', 11, 5¹) durch ein Hebelgetriebe (32, 33) betätigt wird·

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