DE202019103830U1 - Arrangement for operating several air-liquid heat exchanger units connected in parallel - Google Patents
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Abstract
Anordnung zum Betreiben mehrerer parallel verschalteter Luft-Flüssigkeits-Wärmetauschereinheiten, wobei jede der Einheiten mindestens einen elektrisch angetriebenen Ventilator (M1) sowie ein elektrisch ansteuerbares, im Flüssigkeitskreislauf angeordnetes Ventil (Y1) aufweist und das Ventil (Y1) primär von mindestens einem Thermostaten (A2) betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Luft-Flüssigkeits-Wärmetauschereinheit über eine zusätzliche Schalteinrichtung (S1) verfügt, welche den primären Thermostat-Schaltvorgang (A2) überlagert und das betreffende Ventil (Y1) betätigt und schließt, wobei bei n mit n ≥ 2 parallel verschalteten Luft-Flüssigkeits-Wärmetauschereinheiten mit dem Erkennen einer gaseinschlussbedingten Überhitzung bzw. einer Übertemperatur einer der Luft-Flüssigkeits-Wärmetauschereinheiten die übrigen Luft-Flüssigkeits-Wärmetauschereinheiten durch Betätigung der jeweiligen zusätzlichen Schalteinrichtung (S1) kurzzeitig abgesperrt werden, wodurch sich eine Druckerhöhung einstellt und Gaseinschlüsse entfernbar sind. Arrangement for operating a plurality of air-liquid heat exchanger units connected in parallel, each of the units having at least one electrically driven fan (M1) and an electrically controllable valve (Y1) arranged in the liquid circuit, and the valve (Y1) primarily by at least one thermostat (A2 ) can be operated, characterized in that each air-liquid heat exchanger unit has an additional switching device (S1), which overlaps the primary thermostat switching process (A2) and actuates and closes the relevant valve (Y1), where n with n ≥ 2 air-liquid heat exchanger units connected in parallel with the detection of gas inclusion-related overheating or overtemperature of one of the air-liquid heat exchanger units, the remaining air-liquid heat exchanger units are briefly shut off by actuating the respective additional switching device (S1), which results in a pressure increase and gas inclusions can be removed.
Description
Die Erfindung geht aus von einer Anordnung zum Betreiben mehrerer parallel verschalteter Luft-Flüssigkeits-Wärmetauschereinheiten, wobei jede der Einheiten mindestens einen elektromotorisch angetriebenen Ventilator sowie ein elektrisch ansteuerbares, im Flüssigkeitskreislauf angeordnetes Ventil aufweist und das Ventil primär von mindestens einem Thermostaten betätigbar ist gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.The invention is based on an arrangement for operating a plurality of air-liquid heat exchanger units connected in parallel, each of the units having at least one electric motor-driven fan and an electrically controllable valve arranged in the liquid circuit, and the valve being primarily operable by at least one thermostat according to the preamble of
Aus der
Gemäß der CH 594 770 ist eine Einrichtung zum Füllen und Entleeren von Wärmetauschern vorbekannt.According to CH 594 770, a device for filling and emptying heat exchangers is previously known.
Nach der dortigen Lehre sind Absperrventile in der Ablassleitung vorhanden. Beim Auffüllen der Wärmetauscher wird das Absperrventil in der betreffenden Ablassleitung geschlossen, während das Absperrventil in der Rückflussleitung geöffnet und das Absperrventil in der Speiseleitung geschlossen gehalten wird. Infolgedessen fließt Kühlwasser in die Ausgangsfluten der Wärmetauscher über eine Rückflussleitung, wobei die Luft vor dem aufsteigenden Wasser aus den Wärmetauschern über Entlüftungsventile in die Umgebung verdrängt wird.According to the teaching there, shut-off valves are available in the drain line. When the heat exchanger is filled, the shut-off valve in the relevant drain line is closed, while the shut-off valve in the return line is kept open and the shut-off valve in the feed line is kept closed. As a result, cooling water flows into the output streams of the heat exchangers via a return line, the air being displaced from the heat exchangers into the environment via vent valves before the rising water.
Die
Die
Gemäß dem Verfahren zur betriebssicheren Funktion von Wärmetauschern nach
Grundsätzlich ist festzuhalten, dass bei mehreren Luft-Flüssigkeits-Wärmetauschern, die parallel verschaltet sind, mehr oder weniger häufig Lufteinschlüsse in den Wärmetauschern entstehen. Dies ist bei üblichen Betriebsbedingungen weitgehend unproblematisch. Liegt jedoch eine hohe Wärmelast an, kommt es zu Übertemperaturen in denjenigen Wärmetauschern, welche Lufteinflüsse aufweisen. In diesen Fällen ist nämlich der Flüssigkeitskreislauf unterbrochen oder gestört.Basically, it should be noted that with several air-liquid heat exchangers that are connected in parallel, air inclusions occur more or less frequently in the heat exchangers. This is largely unproblematic under normal operating conditions. However, if there is a high heat load, there will be excess temperatures in those heat exchangers that have air influences. In these cases, the fluid cycle is interrupted or disrupted.
Um Lufteinflüsse zu vermeiden, ist es bekannt, am höchsten Punkt entsprechender Wärmetauschersysteme Entlüftungsventile vorzusehen. Da jedoch die Verrohrung der einzelnen Wärmetauschereinheiten innerhalb einer solchen Einheit aber auch die Verbindungsverrohrung vielfach kompliziert und konstruktiv aufwändig gestaltet ist, kann nicht garantiert werden, dass sämtliches Gas aus dem betreffenden System entfernbar ist.In order to avoid air influences, it is known to provide ventilation valves at the highest point of corresponding heat exchanger systems. However, since the piping of the individual heat exchanger units within such a unit, but also the connecting piping, is often complicated and structurally complex, it cannot be guaranteed that all the gas can be removed from the system in question.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Anordnung zum Betreiben mehrerer, parallel verschalteter Luft-Flüssigkeits-Wärmetauschereinheiten anzugeben, die über eine hohe Betriebs- und damit Ausfallsicherheit verfügt, und welche schnell, unkompliziert und auch vor Ort beim Kunden im Einsatzfall sicher entlüftet werden kann. Dabei soll nach Möglichkeit beim Einsatz vor Ort eine Demontage und Montage der entsprechenden Einheiten vermieden werden.From the foregoing, it is therefore an object of the invention to provide a further developed arrangement for operating a plurality of air-liquid heat exchanger units connected in parallel, which has a high level of operational and thus reliability, and which is quick, uncomplicated and also on site at the customer's place of use can be vented safely. If possible, disassembly and assembly of the corresponding units should be avoided when used on site.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch die Merkmalskombination nach Anspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.The object of the invention is achieved by the combination of features according to
Es wird demnach von einer Anordnung zum Betreiben mehrerer, parallel verschalteter Luft-Flüssigkeits-Wärmetauschereinheiten ausgegangen.An arrangement for operating a plurality of air-liquid heat exchanger units connected in parallel is accordingly assumed.
Es handelt sich also um n-Luft-Flüssigkeits-Wärmetauschereinheiten, wobei n ≥ 2 ist.It is therefore n-air-liquid heat exchanger units, where n ≥ 2.
Jede der Luft-Flüssigkeits-Wärmetauschereinheiten weist mindestens einen elektromotorisch angetriebenen Ventilator zur Beströmung der Wärmetauscher auf. Darüber hinaus ist mindestens ein elektrisch ansteuerbares, im Flüssigkeitskreislauf angeordnetes Ventil vorhanden. Dieses Ventil wird primär von mindestens einem Thermostaten betätigt, um je nach anliegender Last den Flüssigkeitskreislauf zu beeinflussen.Each of the air-liquid heat exchanger units has at least one electric motor-driven fan for flowing air through the Heat exchanger on. In addition, there is at least one electrically controllable valve arranged in the liquid circuit. This valve is primarily operated by at least one thermostat in order to influence the liquid circuit depending on the load.
Erfindungsgemäß verfügt jede der Luft-Flüssigkeits-Wärmetauschereinheiten über eine zusätzliche Schalteinrichtung, welche den primären Thermostat-Schaltvorgang überlagert und insofern das betreffende Ventil betätigt und schließt bzw. wieder öffnet, wobei bei n mit n ≥ 2 parallel verschalteten Luft-Flüssigkeits-Wärmetauschereinheiten mit dem Erkennen einer gaseinschlussbedingten Überhitzung bzw. einer Übertemperatur einer der Luft Flüssigkeits-Wärmetauschereinheiten die übrigen Luft-Flüssigkeits-Wärmetauschereinheiten durch Betätigung der jeweiligen zusätzlichen Schalteinrichtung kurzzeitig abgesperrt werden.According to the invention, each of the air-liquid heat exchanger units has an additional switching device which overlays the primary thermostat switching process and, in so far, actuates and closes or opens the valve in question, with n with n ≥ 2 air-liquid heat exchanger units connected in parallel with the Detection of overheating or excess temperature of one of the air-liquid heat exchanger units due to gas inclusion, the remaining air-liquid heat exchanger units are shut off briefly by actuating the respective additional switching device.
Hierdurch ergibt sich eine Druckerhöhung und es können vorhandene Gaseinschlüsse über eine an sich bekannte Entlüftungseinrichtung entfernt bzw. ausgetrieben werden.This results in an increase in pressure and existing gas inclusions can be removed or expelled using a ventilation device known per se.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Aktivieren oder Deaktivieren der zusätzlichen Schalteinrichtung, das heißt der Schließ- und/oder Öffnungsvorgang, optisch und/oder akustisch signalisierbar. Dadurch, dass das Aktivieren der zusätzlichen Schalteinrichtung manuell erfolgen kann, wird durch die optische und/oder akustische Signalisierung verhindert, dass irrtümlich eine zu lange Absperrung einer der Wärmetauschereinheiten mit der Folge einer Leistungsminderung der gesamten parallel verschalteten Anlage eintritt.In one embodiment of the invention, the activation or deactivation of the additional switching device, that is to say the closing and / or opening process, can be signaled optically and / or acoustically. The fact that the activation of the additional switching device can be carried out manually prevents the optical and / or acoustic signaling that one of the heat exchanger units is erroneously shut off for too long, with the result that the entire system connected in parallel is reduced in performance.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, welche nach dem Auslösen der jeweiligen Schalteinrichtungen das dadurch bedingte Absperren der Flüssigkeitskreisläufe nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne aufhebt oder aber signalisiert, dass diese Aufhebung des Absperrens durch manuelles Betätigen der entsprechenden Schalteinrichtungen zu erfolgen hat.In a further development of the invention, a control device is provided which, after the triggering of the respective switching devices, cancels the resulting blocking of the liquid circuits after a predetermined period of time or signals that this blocking has to be done by manually actuating the corresponding switching devices.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Steuereinrichtung kann mit einer Sensorik in Verbindung stehen, welche feststellt, ob und wenn ja, in welcher der Luft-Flüssigkeits-Wärmetauschereinheiten Gasanschlüsse vorhanden sind. Hierdurch kann selbsttätig das Absperren der übrigen Luft-Flüssigkeits-Wärmetauschereinheiten zur Entlüftung ausgelöst werden.The control device proposed according to the invention can be connected to a sensor system which determines whether and if so in which of the air-liquid heat exchanger units there are gas connections. As a result, the shut-off of the remaining air-liquid heat exchanger units for ventilation can be triggered automatically.
Zweckmäßigerweise weist jede der Luft-Flüssigkeits-Wärmetauschereinheiten eine Übertemperaturerkennungseinrichtung auf, wobei bei erkannter Übertemperatur einer der parallel verschalteten Luft-Flüssigkeits-Wärmetauschereinheiten diese als zu entlüften definiert wird und diesbezüglich die übrigen der n-Luft-Flüssigkeits-Wärmetauschereinheiten kurzzeitig abgesperrt werden.Each of the air-liquid heat exchanger units expediently has an overtemperature detection device, wherein if an overtemperature is detected, one of the air-liquid heat exchanger units connected in parallel is defined as to be vented and the other n-air-liquid heat exchanger units are briefly shut off in this regard.
Es liegt im Sinne der Erfindung, bekannte Wärmetauschereinheiten mit der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung nachzurüsten, um insofern bereits bestehende Systeme zu verbessern und ein leichtes Entlüften und damit einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten. Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung ist für den Servicemitarbeiter zugänglich, kann jedoch durch Anordnung diesbezüglicher Mittel geschützt ausgebildet werden, um ein versehentliches Absperren durch nicht befugte Personen zu vermeiden.It is within the scope of the invention to retrofit known heat exchanger units with the switching device according to the invention in order to improve existing systems and to ensure easy ventilation and thus trouble-free operation. The switching device according to the invention is accessible to the service employee, but can be designed to be protected by arranging relevant means in order to avoid inadvertent blocking by unauthorized persons.
In einer Weiterbildung der Erfindung besteht die Möglichkeit, für die Zeitdauer des Absperrens zum Zweck der Entlüftung die Absperrungsmaßnahme akustisch zu signalisieren, beispielsweise durch einen auffallenden Piep-Ton. Der Servicetechniker wird durch diese akustische Maßnahme daran erinnert, nach Abschluss seiner Servicearbeiten den normalen Betriebszustand wiederherzustellen.In a development of the invention, there is the possibility of acoustically signaling the shut-off measure for the duration of the shut-off for the purpose of venting, for example by a striking beep tone. This acoustic measure reminds the service technician to restore the normal operating state after completing his service work.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles und einer Figur näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment and a figure.
Die Figur zeigt hierbei ein Prinzipschaltbild der elektrischen Mittel der erfindungsgemäßen Anordnung, wobei auf eine Darstellung der eigentlichen Luft-Flüssigkeits-Wärmetauschereinheiten mit den diesbezüglich flüssigkeitsführenden Elementen verzichtet wurde.The figure shows a basic circuit diagram of the electrical means of the arrangement according to the invention, the actual air-liquid heat exchanger units with the relevant liquid-carrying elements being omitted.
Gemäß der Figur sind zunächst zwei Thermostateinrichtungen
Zu Regelungszwecken steht die Thermostateinrichtung
Ein Elektromotor
Die Kapazitäten
Mit
Die erfindungsgemäße zusätzliche Schalteinrichtung
Die Schalteinrichtung
Wird die Schalteinrichtung
Die Übertemperatur, welche vom Thermostaten
Bevorzugt ist die Schalteinrichtung
Zum Zweck der Entlüftung werden mit Hilfe der jeweiligen Magnetventile
Hiernach wird diese, soeben frei gedrückte Wärmetauschereinheit abgesperrt und eine entsprechende weitere Wärmetauschereinheit der bisher abgesperrten Einheiten geöffnet, um selbige zu entlüften. Dies kann sukzessive geschehen, bis alle der n-Wärmetauschereinheiten luftfrei sind. Insbesondere im Servicefall, zum Beispiel bei einer Neubefüllung einer Anlage, ist die Möglichkeit des individuellen elektromechanischen Schließens der einzelnen Wärmetauschereinheiten von großem Vorteil.Thereafter, this heat exchanger unit, which has just been pressed freely, is shut off and a corresponding further heat exchanger unit of the previously locked units is opened in order to vent the same. This can be done successively until all of the n-heat exchanger units are free of air. The possibility of individual electromechanical closing of the individual heat exchanger units is particularly advantageous in the event of service, for example when refilling a system.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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