DE202008006790U1

DE202008006790U1 - Festbrennstoffkessel im Verbund einer Zentralheizung mit Wärmeerzeugern anderer Energieträger (Hydraulik/Regelung/Montagemodul)

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Publication number: DE202008006790U1
Application number: DE202008006790U
Authority: DE
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Priority date: 2008-05-06
Filing date: 2008-05-16
Publication date: 2008-12-04
Anticipated expiration: 2018-05-17

Abstract

Hydraulisches Hauptschema, dadurch gekennzeichnet, dass alle einzelnen Heizkreise gemäß1 hydraulisch und thermisch getrennt sind.

Description

1. Anspruch zur Vorrichtung des Betriebes eines mit festen oder Bio-Brennstoffen betriebenen Wärmeerzeugers (2) einer Zentralheizung in Verbindung mit einem Warmwasserbereiter (4), Pufferspeicher (3), einem Heizkreis (5) mit Vorlauf/Rücklauf, dadurch gekennzeichnet, dass bei Aufheizen des Kesselwassers in (2) eine Mindesttemperatur erreicht wird und das Kesselthermostat (51) diese Information an die Regelung (70) weiterleitet, die die Heizkreispumpe (32) des Wärmeerzeugers (2) aktiviert und das motorische Ventil (22) öffnet.
2. Es ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass das Thermostat (52) eine unterschrittene Temperatur am Warmwasserbereiter (4) signalisiert, wodurch das motorische Drei-Wege-Ventil (23a) in Richtung Warmwasserbereiter (4) umgeschaltet wird und das vom Festbrennstoffkessel (2) erzeugte Heizwasser in den Wärmetauscher des Warmwasserbereiters (4) leitet. Es ist des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen der voreingestellten Maximaltemperatur durch das Thermostat (52) das motorische Ventil (23a) umgestellt wird, sodass das vom Wärmeerzeuger (2) erzeugte Heizwasser nunmehr wieder in den Vorlauf des Heizkreises (5) fließt. Weiterhin ist es dadurch gekennzeichnet, dass in der
3. aktiven Phase des Festbrennstoffkessels (Arbeitstemperatur) zugleich über die Regelung (70) der Wärmeerzeuger (1) [Öl, Gas, Fernwärme oder Elektroenergie] deaktiviert wird.
4. Hierbei bleiben während der unter 1. bis 3. genannten Funktionen die motorischen Ventile (21) und (24) geschlossen. Der Anspruch wird weiter gekennzeichnet, dass bei Bespeisen des Heizkreises (5), die Aufladung des Warmwasserbereiters (4) und eine Beladung des Pufferspeichers (3) mit der anfallenden Überenergie parallel erfolgt. Dabei bleibt grundsätzlich die technisch geforderte Kessel-Rücklaufanhebung des Wärmeerzeugers (2) [z. B. Festbrennstoffkessel], siehe auch Punkt 12., erhalten.
5. Aus den vorgenannten Ansprüchen 1.–4. wird weiterhin abgeleitet und die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass bei ausbleibender Beheizung des Wärmeerzeugers (2) mit Festbrennstoffen die Regelung (70) die Betriebsbereitschaft von (1) wieder herstellt. Dazu erhält die Regelung (70) vom Thermostat (51) das entsprechende Signal bei Unterschreitung des Temperatur-Minimums im Wärmeerzeuger (2). Des Weiteren enthält die Regelung (70) einen Zeitgeber (61), der frei wählbar
6. ist. Der Anspruch wird weiter dadurch gekennzeichnet, dass (61) so eingestellt werden kann, dass die im Pufferspeicher (3) während der Beheizung des Wärmeerzeugers (2) zuvor eingebrachte Energie zu einem Zeitpunkt in den Heizkreis (5) als Drittheizquelle abgerufen werden kann, wenn der Wärmeerzeuger für Festbrennstoffe (2) nicht mehr beheizt und der mit teuren Energieträgern betriebene Wärmeerzeuger (1) zum Zwecke des Sparens teurer Energieträger abgeschaltet werden soll. Das wird weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Signal von der Zeitschaltuhr (61) nur in frei gegebenem Schaltzustand über das Thermostat (53) geleitet wird. Das Thermostat (53) gewährleistet dabei durch eine Temperatur- Minimal-Vorgabe, dass der Puffer-Speicher eine Mindest-Heiztemperatur in (5) nicht unterschreitet und eine Auskühlung des zu beheizenden Kreises verhindert. Ist am Thermostat (53) die Minimaltemperatur erreicht/überschritten, werden über die Regelung (70) die motorischen Ventile (24) und (21) geöffnet, (22) und (23a) geschlossen und die Pufferspeicherentladepumpe (31) aktiviert, um nun über den damit hergestellten separaten hydraulischen Kreis die Energie an den Heizkreis (5) abzugeben.
7. Die Vorrichtung ist des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass die Energie bei Abfall der im Pufferspeicher (3) gelagerten Wärme-Energie aufgebraucht ist, was durch Unterschreitung der Minimaltemperatur am Thermostat (53) oder durch Überschreitung der zeitlichen Vorgabe der Entnahmezeit aus dem Pufferspeicher (3) über die Regelung (70) angezeigt wird, werden die motorischen Ventile (21) und (24) geschlossen, die Pumpe (31) deaktiviert und über die Regelung (70) der Wärmeerzeuger (1) wieder regeltechnisch freigegeben.
8. Der Hauptanspruch wird weiterhin dadurch geltend gemacht, dass die Ladepumpe (32) und das motorische Ventil (23a) die Aufgabe in der Vorrichtung übernehmen, um den Heizkreis (5) oder Warmwasserbereiter (4) mit Energie zu versorgen. Der Anspruch entsprechend der Anordnung des motorischen Drei-Wege-Ventils (23a) besteht unter anderem darin, dass die in Betrieb bleibende Heizkreispumpe (32) neben der Beladung des Warmwasserbereiters (4) auch bei längerer Ladezeit die Rücklaufanhebung des Wärmeerzeugers (2) und somit feuerungstechnische Idealzustände sowie die Ableitung entstehender Überenergie während des Betriebes eines Wärmeerzeugers (2), der mit festen oder Bio-Brennstoffen befeuert wird, gewährleistet. (siehe 1)
9. Weitere Ansprüche aus dem Hauptfunktionsschema der hydraulischen und regelungstechnischen Schaltungsanordnung bestehen darin, dass das gesamte Hydraulikschema als zusammengefasste Montageeinheit (Hybridmodul) mit den Einbinde- bzw. Anschlusspunkten 11–17 als eine zusammenhängende Funktionseinheit mit der dazu gehörenden Regelung besteht. Siehe 2. Diese als Hybridmodul bezeichnete Baugruppe (2) enthält alle sonst in konventioneller Weise dezentral zu montierenden Bauteile in kompakter und vormontierter Form auf einer kleinen Fläche.
10. Der Anspruch besteht weiterhin darin, dass die Regelung (70) grundsätzlich dem Hybridmodul zugeordnet ist und die in den voran genannten Ansprüchen spezifischen Regelzusammenhänge erfüllt.
11. Weiterhin wird der Anspruch erhoben, dass bei möglichem Energie-Überschuss von (2) durch Mangelabnahme erzeugter Energie und/oder Versagens des mechanisch geregelten thermischen Mischventils (60) oder eines elektrisch betriebenen Mischventils (anstelle 60) das Thermostat (54) eine vorgegebene Maximal-Temperatur signalisiert bekommt und dieses Signal an die Regelung (70) weiterleitet. Die Vorrichtung wird weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugte Überenergie, sofern sie nicht durch Abnehmer (5) abgenommen werden kann, durch das Umschaltventil (23a) in Richtung Warmwasserbereiter (4) über die Anschlussstelle (15) geöffnet und somit die erzeugte Energie vom Wärmeerzeuger (2) nutzt, ehe diese über eine thermische Ablaufsicherung (nicht eingezeichnet) am Wärmeerzeuger (2) ableitet und somit vernichtet würde.
12. Das thermische Mischventil (60) hat zur Kennzeichnung der Vorrichtung die Aufgabe, neben der Rücklaufanhebung des Wärmeerzeugers die Beladung des Pufferspeichers (3) zu gewährleisten. Hierbei verhindert die Drosselklappe (50) einen hydraulischen Kurzschluss am Wärmeerzeuger (2) und gewährleistet den Wärmefluss in Richtung des Heizkreises (5), des Pufferspeichers (3) oder in den Warmwasserbereiter (4). Die Anordnung der Vorrichtung wird weiter dadurch gekennzeichnet, dass
13. bei Abfall der mit dem Thermostat (54) voreingestellten maximalen oberen Temperatur (max. o), die unter dem Reaktionspunkt einer thermischen Ablaufsicherung und über einer maximalen Nutzungstemperatur eines Heizkreises (5) liegt, schaltet das motorische Kugel-Umschaltventil (23a) wieder in den VL des Heizkreises (5) um. Damit ist die normale Arbeitsweise des Systems wieder hergestellt.
14. Wird dem Wärmeerzeuger (2) kein Brennstoff mehr zugegeben, so fällt definitiv dessen Temperatur unter den vorgegebenen Sollwert am Thermostat 2 (51) und bewirkt an der Regelung (70) das Wiederherstellen des Normal-Zustandes [Betrieb des Wärmeerzeugers (1)]. Dabei werden alle motorische Kugelventile (21 bis 24) geschlossen sowie alle Pumpen (31 und 32) außer Betrieb gesetzt. Weiter ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass das in 1 ersichtliche motorische Ventil (25) sowie zu erkennende Bypass im Bereich des Hydraulikkreises des bestehenden Wärmeerzeugers (1) zur hydraulischen Trennung der Systeme beiträgt. Die zu trennenden Haupt-Hydraulikkreise sind mit einer Strichpunktlinie umrahmt. Die De- als auch Aktivierungen aller im Hydraulikkreis von (2) und (3) befindlichen Elemente [(21) (22) (23a) (24) (25) (31) (32)] bewirken eine absolut hydraulisch und thermisch getrennte, sich nicht beeinflussende Betriebsweise beider Heizsysteme [(1) (4)] und [(2) (3)].
15. Daraus wird der Anspruch abgeleitet, dass dieses gesamte Hydraulikschema, unterstützt von der Regelung (70) und genannt unter den Punkten 1. bis 14. eine energietechnisch exakte Trennung der einzelnen Arbeitskreise gewährleistet. Eine weitere Arbeitsweise der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei Aktivierung des Wärmeerzeugers (2) die von diesem erzeugte Energie sofort in den Heizkreis (5) oder in den Warmwasserbereiter (4) eingeleitet wird. Eine Beladung von (3) vor Heizung wird durch die Schaltungsanordnung ausgeschlossen. Ein Weiterer Anspruch besteht darin, dass das Hybridmodul (2) auf Grundlage des Hydraulikschemas (1) mit Regelung (70) eine eigenständige Einheit zum Betreiben eines mit festen oder Bio-Brennstoffen beheizten Wärmeerzeugers im Solobetrieb darstellt.

Claims

Hydraulisches Hauptschema, dadurch gekennzeichnet, dass alle einzelnen Heizkreise gemäß1 hydraulisch und thermisch getrennt sind.
Ein weiterer Anspruch ist dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulikschema gemäß 1 in Verbindung mit der Regelung (70) die hydraulische Trennung erfüllt.
Schutzanspruch, gezeichnet dadurch, dass durch die Anordnung eine thermische Trennung der einzelnen Arbeitskreise gegeben ist.
Weiterhin dadurch gezeichnet, dass der Wärmeerzeuger (2) bei dessen Beheizung den Wärmeerzeuger (1) über die Regelung (70) außer Betrieb nimmt.
Des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeerzeuger (2) zusätzlich die Warmwasserbereitung in Zusammenwirken mit der Regelung (70) übernimmt.
Dass der Pufferspeicher (3) dadurch gekennzeichnet ist, als Sicherheitsquelle einerseits und andrerseits als separate Heizquelle zu dienen und dabei den Wärmeerzeuger (1) über (70) außer Betrieb setzt.
Dass das hydraulische Schema aus 1 dadurch gekennzeichnet ist, in kompakter Form als HYBRIDMODUL (2) und in Kommunikation mit der Regelung (70) als Haupt-Baugruppe zwischen zwei Wärmeerzeugern zu arbeiten.
Das HYBRIDMODUL (2) ist auch dadurch gekennzeichnet, als Baugruppe im Zusammenwirken mit der Regelung (70) mit einem solo betriebenen Wärmeerzeuger (2) an (5) zu arbeiten.
Ein weiterer Anspruch ist dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulik- und Regelungsschema [1 sowie (70)] als eine sicherheitstechnische Zusatzeinrichtung arbeitet, welches mittels Thermostat (54), der Regelung (70) und dem Dreiwege-Ventil (23a) überschüssige Gefahren-Energie vom Wärmeerzeuger (2) in den Warmwasserbereiter (4) zur Nutzung einleitet.
Ein weiterer Anspruch ist dadurch gekennzeichnet, dass erzeugte Energie sofort in den Heizkreis (5) eingeleitet wird, ohne zuvor den Pufferspeicher (3) aufladen zu müssen. (3) wird nur parallel zu (5) geladen.