DE1901199B2

DE1901199B2 - Elektrisch betätigtes Verteilventil zur Steuerung des Heizmittelumlaufs in einer Heizungsanlage

Info

Publication number: DE1901199B2
Application number: DE1901199A
Authority: DE
Inventors: Jean Montreuil Gueriot (Frankreich)
Original assignee: Saunier Duval SA
Current assignee: Saunier Duval SA
Priority date: 1968-01-12
Filing date: 1969-01-10
Publication date: 1975-11-27
Also published as: BE725392A; GB1232965A; NL6900330A; DE1901199A1; FR1566243A

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisch betätigtes Verteilventil zur Steuerung des Heizmittelumlaufs in einer Heizungsanlage, dessen Ventilverschlußteil von einem elektrisch beheizten Dampfspannungsthermostaten oder Thermostaten mit Flüssigkeits- oder Wachsausdehnung bewegt wird, wobei der elektrische Heizstromkreis einen temperaiurabhängigen elektrischen Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten enthält.

Ein solches elektrisch betätigtes Umschaltventil ist im deutschen Gebrauchsmuster 18 49 546 beschrieben. Die Verwendung eines temperaturabhängigen Widerstandes mit positivem Temperati'rkoeffizienten findet statt, nämlich eine von der durch diesen Widerstand abzufühlenden temperaturabhängige Steuerung des Umschaltventils. Gezeigt ist hierzu ein Umschaltventil, welches durch ein ausdehnbares Organ von thermostaeine Überhitzung ein. so steigt der elektrische Widerstand des Thermistors noch, und somit nimmt die Wärme, die er dem Fluid des ausdehnungsfähigen Elements (Balgens) liefert, ab, was die Überhitzung kompensiert. S Man verfügt über eine kürzere Erwärmungszeit, da der elektrische Widerstand bei niedriger Temperatur gering ist Das ausdehnungsfähige Element bzw. der Thermistor spricht also unter dem Befehl des Aquastaten sehr viel schneller an. Wärmeverluste des Thermistors wie Verluste durch Leitung, Strahlung usw. werden schnell kompensiert, indem dessen Temperatur auf den Gleichgewichtswert wieder eingestellt wird. So kann die den Thermistor umgebende Hülle aus dem ausdehnungsfähigen Element in F^rorm eines Balgens ausgebildet sein, der direkt auf den Stößel des Ventils wirkt.

In einwandfreier Weise ist eine Fluidverteilung durch die Maßnahme nach der Erfindung wahlweise auf zwei verschiedene Kreise möglich.

jo Es ist von großem Vorteil, daß die Anordnung des Thermistors im Innern eines Balgens und in engem thermischen Kontakt mit dem ausdehnbaren Fluid auch so getroffen werden kann, daß der ausdehnbare Teil unabhängig vom Ventilgehäuse vorgesehen sein kann. Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung soll .lun an Hand der in der Figur schematisch dargestellten Warmwasseraufbereitungsanlage näher erläutert werden:

Mit 1 ist die Vorrichtung des Kessels, mit 2 die jo Warmwasseraustrittsleitung und mit 3 der Rückführkreis vor der Beschleunigerpumpe 4 bezeichnet.

Der Kreis 2 teilt sich in zwei Kreise nach Durchgang durch ein Dreiwege-Umschaltventil mit einem Gehäuse 5, in dem eine Umsteuerklappe 6 enthalten ist, nämlich einerseits in den rnit den Heizkörpern 8 verbundenen Kreis 7, andererseits in den Kreis 6, der die Heizspirale 10 des Warmwasserboilers 11 speist. Der Kreis 7 und der Kreis 9 sind mit dem Rückführkreis 3 verbunden. Die Umsteuerklappe 6 ist über eine Stange 12 mit

tischer Bauart, das in Abhängigkeit von der Dampf- 40 einem bei Erwärmung ausdehnbaren Bauteil 13 eines spannung arbeitet, gesteuert ist. Das Ventil selbst besteht aus einem heizenden Widerstand, welches in einem steifen Gehäuse mit Membran gelagert ist, wobei diese Membran auf einen Kolben wirkt.

Thermostaten verbunden. Die Figur zeigt das Bauteil 13 in ausgedehnter Stellung, so daß die an dem Gehäuse 5 anliegende Feder 23 zusammengedrückt wird, was einer Stellung der Umsteuerklappe 6 entspricht, in der

Bei einem Verteilventil der eingangs genannten Art 45 die Wasserzirkulation im Kreis 9 bewirkt wird.

soll nun erreicht werden, daß eine besonders schnelle Steuerung der Umsteuerklappe vorgenommen wird, wobei jede Überhitzung des Thermostaten vermieden und die Wärmeverluste selbsttätig durch Leitung, Strahlung usw. kompensiert werden solien.

Erreicht wird dies erfindungsgemäß überraschend bei einem Verteilventil der eingangs genannten Art dadurch, daß die Temperatur des temperaturabhängigen elektrischen, mit einem Regelaquastaten mit Sonde verbundenen Widerstandes, der die Funktion eines .Heizwiderstandes ausübt, durch Berührung annähernd der Temperatur des Dehnstoffes des Thermostaten entspricht.

Sobald also beispielsweise ein vorgesehener Regelaquastat den Thermistor unter Spannung setzt, erreicht dieser, da sein elektrischer Widerstand im kalten Zustand gering ist, sehr schnell eine Grenztemperatur, für die der elektrische Widerstand auf einen Wert ausgeglichen wird, der selbstverständlich vom Gesamtwiderstand des Kreises und dem zugeführten Strom abhängt.

Eine ungewollte Überhitzung des ausdehnungsfähigen Elements des Thermostaten während eines längeren Betriebes wird so vermieden. Stellt sich nämlich Bei 14 ist schemalisch eine elektrische Speiseleitung dargestellt, an der verschiedene Sekundärkreise angeschlossen sind, die nunmehr beschrieben werden sollen:

— Ein elektrischer Speisekreis für die Pumpe 4, der auf die Temperatur des Wassers des Heizkörperkreises 7 gesteuert wird, enthält einen regelbaren Aquastat 15, der je nach der von der Sonde 16 erhaltenen Anzeige, welche an der Leitung 7 der Radiatorkreise angeordnet ist, für das öffnen oder Schließen des Stromkreises sorgt. Diese Sonde 16 ist aus Übersichtlichkeitsgründen in der Figur in der Nähe des Gehäuses 5 angeordnet; in der Praxis wird diese Sonde aber an einer genau festgelegten Stelle des Heizkörperkreises amgeordnet, so daß sie auf die Temperatur der Anlage und nicht unbedingt

auf die einer Zuführleitung für Warmwasser anspricht.

— Ein elektrischer Speisekreis für die Pumpe 4, der der Verschiebung des ausdehnbaren Bauteils 13 zugeordnet ist. Hierzu schwenkt ein Kontaktgeber, der durch eine Blattfeder 17 gebildet ist, die fest mit der

Stange 12 verbunden ist, um eine Achse 18 entsprechend der Bewegung der Stange 12. Dieser Kreis ist in der Figur geschlossen dargestellt. Die Blattfeder 17 stellt bei 19 e-nen Kontakt mit der Leitung 14 her und

liegt außerdem dauernd an der Achse 18 an.

— Ein Heizkreis für das ausdehnbare Bauteil 13 des Thermostaten, das auf die Temperatur des Boilers 11 anspricht. Hierzu ist ein innen angeordneter Thermistor 20, der auch mit dem ausdehnungsfähigen Bauteil 13 verbunden sein kann, in Reihe mit einem Regelaquastaten 21 geschaltet, der mit der Sonde des Aquasteten 22 verbunden ist, welcher die Temperatur des Wassers des Boilers 11 ermittelt.

Das Einschalten der Pumpe kann nur erfolgen, wenn diese durch den Aquastaten 15 oder durch Ausdehnung des Bauteils 13 gesteuert wird, d. h_M wenn der Thermistor unter Spannung steht, was von der Steuerung des Aquastaten 21 abhängt.

Die Pumpe arbeitet also nicht, wenn die Temperatur der Heizkörper 8 und des Boilers 11 das gewünschte Niveau erreicht haben.

Nimmt die Temperatur des Wassers im Heizkörper bis zu einem bestimmten Grenzwert ab, so löst die Sonde 16 durch den Aquastaten 15 das Einschalten der Umwälzpumpe aus. Wird aus dem Boiler kein Wasser entnommen und ist die durch die Sonde 22 ermittelte Temperatur größer als der vorgesehene Grenzwert, so wird der Thermistor 20 ausgeschaltet und das ausdehnungsfähige Bauteil 13 kehrt unter dem Einfluß der Feder 23 in eine normale Stellung zurück. Der Kontakt wird dann bei 19 unterbrochen, da die Blattfeder 17 aus der in der Figur dargestellten Stellung verschwenkt wurde. Die Klappe 6 wird dann nach rechts verschwenkt und die Kreise 2 und 7 stehen in direktem Kontakt miteinander.

Selbstverständlich entspricht der Einschaltung der Pumpe 4 die Zündung des Brenners entsprechend einer üblichen, nicht dargestellten Vorrichtung.

Wenn die Temperatur des Boilers unter einen vorbestimmten Wert fällt, steuert die Sonde 22 den Aquastaten 21, der den Thermistor 20 unter Spannung setzt. Das Bauteil 13 dehnt sich bis zu der in der Figur dargestellten Lage aus. Die Klappe 6 schaltet die Kreise 2 und 9 in Reihe und die Blattfeder 17 sorgt bei 19 für den Kontakt zum Einschalten der Pumpe. Der Kessel übernimmt dann die Rolle einer Heizvorrichtung für den Boiler 11 auf Grund der Heizspirale 10. Sobald die durch die Sonde 22 ermittelte Temperatur ausreicht, kehn die Klappe in die andere Stellung zurück, wodurch die Heizkörper in den Kreis eingeschaltet werden.

Die Sonde 22 ist in der Nähe der Heizspirale 10 angeordnet, so daß sie durch die Temperatur des vom Kessel kommenden Wassers beeinflußt wird. Die Sonde 22 erreicht so schneller die Temperatur der Auslö-

sung des Aquastaten 21. Kurze Zeit später jedoch wird die Sonde auf die Temperatur des Speicherwassers zurückgestellt und der Aquastat schaltet die Heizung des Boilers wieder ein. Die genaue und sorgfältige Regelung der Abweichung zwischen Ein- und Ausschalten des Aquastaten 21 sorgt in einfacher Weise für die Sicherheit des Boilers und die des Kessels.

Der Thermistor 20 begrenzt die Temperatur allein auf die, die notwendig ist, um die Ausdehnung des Bauteils 13 sicherzustellen, indem die Wärmeverluste durch Ventilation berücksichtigt werden. Diese Anordnung ermöglicht es, eine längere Überhitzung zu vermeiden, die eine schnelle Zerstörung des ausdehnungsfähigen Bauteils mit sich bringen würde.

Der Thermistor kann einem nicht dargestellten Heizwiderstand zugeordnet sein. Die Gesamtanordnung besitzt die gleichen Funktionen wie der bei 20 in der Figur dargestellte Thermistor.

Nach einer abgeänderten Ausführungsform kann der Heizwiderstand einem Sparwiderstand zugeordnet sein, der durch einen Hilfskomakt in Reihe geschaltet ibt. Die öffnung dieses Kontaktes wird durch die Ausdehnung des Bauteils 13 gesteuert, seine Schließbewegung bei der Verzögerung des Bauteils !3 schließt den Sparwiderstand parallel.

Der Vorteil dieser Anordnungen besteht darin, den Boiler unabhängig vom Kessel und gegebenenfalls an einem anderen' Ort zu installieren. Diese beiden Vorrichtungen sind nur über die beiden Wasserspeiserohre und durch eine elektrische Verbindung zwischen der Sonde 22 und dem Regelaquastaten 21 verbunden, der in der Nähe des Kessels angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

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19 Ol 199

Patentanspruch:

Elektrisch betätigtes Verteilventil zur Steuerung des Heizmittelumlaufs in einer Heizungsanlage, dessen Ventilverschlußteil von einem elektrisch beheizten Dampfspannungsthermostaten oder Thermostaten mit Flüssigkeits- oder Wachsausdehnung bewegt wird, wobei der elektrische Heizstromkreis einen temperaturabhängigen elektrischen Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des temperaturabhängigen elektrischen, mit einem Regelaquastaten (21) mit Sonde (22) verbundenen Widerstandes (20), der die Funktion eines Heizwiderstandes ausübt, durch Berührung a.inähernd der Temperatur des Dehnstoffes des Thermostaten (13) entspricht.