DE4132752A1 - Umlauf-heizungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Umlauf-Heizungsanlage mit ei­ ner Einrichtung zur Fluiderwärmung, insbesondere Wasser­ erwärmung und mindestens einem ein Absperrventil aufwei­ senden Heizkörper, der über einen Heizungsvorlauf und einen Heizungsrücklauf mit der Einrichtung zur Fluider­ wärmung verbunden ist, sowie einer in den Umlauf einwir­ kenden Umwälzpumpe.

Derartige Umlauf-Heizungsanlagen beziehungsweise Zen­ tralheizungsanlagen sind allgemein bekannt und haben eine weite Verbreitung gefunden. Der Heizkreis ist dabei un­ mittelbar an die Vor- und Rücklaufleitung der Heizung angebunden. Nachteilig ist, daß die Umwälzpumpe auch bei geschlossenen Heizkörperventilen, das heißt bei fehlendem Wärmebedarf, in Betrieb ist. Die Umwälzpumpe verbraucht folglich auch dann Elektroenergie, wenn aufgrund der ge­ schlossenen Heizkörperventile der Fluid- oder Wasser­ kreislauf unterbrochen ist, so daß keine Umwälzung stattfindet. Diese Betriebsart der Heizanlage mit sehr geringem momentanem beziehungsweise gänzlich fehlendem Wärmebedarf tritt insbesondere zu Beginn und am Ende der Heizperiode sowie bei starker Fremdwärme, insbesondere Sonneneinstrahlung, relativ häufig auf. Verbunden damit ist ein über das Jahr erheblicher "Leerlauf"-Energiebe­ darf der Umwälzpumpe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Umlauf-Heizungsanlage der eingangs genannten Gattung den Energieverbrauch der Umwälzpumpe zu senken.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wonach ein in den Umlauf integrierter Strömungssensor vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal oder ein von diesem abgeleitetes Signal der Steuerung der Umwälzpumpe dient. Der Strömungssensor erfaßt den momen­ tanen Betriebszustand der Heizungsanlage und erzeugt ein entsprechendes Ausgangssignal, mit dem die Pumpensteue­ rung beaufschlagt wird, wodurch bei fehlendem Wärmebedarf die Umwälzpumpe außer Betrieb genommen werden kann. Das Schließen der Heizkörperventile bewirkt ein Absinken des Volumenstromes des umlaufenden Fluids. Der Strömungssen­ sor registriert diese Veränderung und erzeugt ein ent­ sprechendes Signal, das unmittelbar oder über ein Steuer­ gerät den Betriebszustand der Umwälzpumpe bestimmt. Vor­ zugsweise ist ein der Umwälzpumpe vorgeschaltetes Steuer­ gerät zur Verarbeitung des Strömungssensor-Ausgangssig­ nals vorgesehen. Der Strömungssensor kann beispielsweise saugseitig der Umwälzpumpe angeordnet sein.

Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungs­ form bilden Strömungssensor, Umwälzpumpe und Steuergerät eine Baueinheit. In der einfachsten Variante kann die Um­ wälzpumpe zwei Betriebszustände, nämlich "Ein" und "Aus" einnehmen. Der "Aus"-Zustand tritt ein, wenn alle - ther­ mostatischen und nicht thermostatischen - Heizkörperven­ tile geschlossen sind. Dazu ist der Strömungssensor vor­ zugsweise als Volumenstromschalter ausgebildet. Der Schalter springt nur an und erzeugt dadurch ein Signal, wenn die Strömung bei eingeschalteter Umlaufpumpe gegen Null geht. Das erzeugte Ausgangssignal dient dann der Ausschaltung der Umwälzpumpe.

Einer weiteren Ausführungsform gemäß ist der Strömungs­ sensor derart ausgebildet, daß sein Ausgangssignal konti­ nuierlich und stetig vom Volumenstrom abhängt. Ein sol­ cher Strömungssensor ist beispielsweise ein Flügelradzäh­ ler mit induktivem Abgriff. Das erzeugte kontinuierliche und stetige Signal ermöglicht eine ebenfalls kontinuier­ liche und stetige Ansteuerung der Umwälzpumpe. Die Lei­ stung der Umwälzpumpe wird dabei dem Öffnungsgrad der Heizkörperventile entsprechend gedrosselt oder verstärkt.

Da eine Strömung nur auftreten kann, wenn die Umwälzpumpe in Betrieb ist und folglich auch nur dann eine Strömungs­ messung sinnvoll ist, ist bevorzugt ein Zeitschalter vor­ gesehen, der mit Ausschaltung der Umwälzpumpe aktiviert wird und die Umwälzpumpe nach Ablauf einer vorgebbaren Zeitspanne wieder einschaltet.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet beziehungsweise werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher darge­ stellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungs­ form einer erfindungsgemäßen Umlauf-Heizungsanlage und

Fig. 2 eine Ausführungsform eines Strömungssensors.

Die in Fig. 1 dargestellte Heizungsanlage besteht im we­ sentlichen aus einem mit einer Brennersteuerung versehe­ nen Heizgerät 1 zur Wassererwärmung, einer Vorlaufleitung 2, mindestens einem Heizkörper 3 und einer den Wasser­ kreislauf schließenden Rücklaufleitung 4. Eine in die Vorlaufleitung 2 eingreifende Umwälzpumpe 5 sorgt für die Aufrechterhaltung des Heizwasserkreislaufs. Saugseitig der Umwälzpumpe 5 ist ein Strömungssensor 6 ebenfalls in die Vorlaufleitung 2 integriert. Der Strömungssensor 6 registriert den tatsächlichen Durchfluß respektive Volu­ menstrom innerhalb der Vorlaufleitung 2. Dieser Volumen­ strom hängt bei in Betrieb befindlicher Umwälzpumpe 5 von dem Schließgrad des Heizkörperventils 7 ab. Bei vollstän­ dig geschlossenem Ventil 7 kommt auch die Strömung in dem Umlaufsystem zum Erliegen. Das von dem Strömungssensor abgegebene Ausgangssignal nimmt dann einen Extremwert an, der über eine Signalleitung 8 als Eingangsgröße eines Steuergerätes 9, das der Umwälzpumpe 5 vorgeschaltet ist, wirkt. Dieser Extremwert aktiviert das Steuergerät 9 der­ artig, daß die Stromversorgung der Umwälzpumpe 5 unter­ brochen wird. Die Umwälzpumpe 5 wird in den "Aus"-Zustand versetzt. Gleichzeitig beginnt eine Zeitschaltuhr 10, welche Bestandteil des Steuergerätes 9 ist, zu laufen. Nachdem die vorgewählte Zeitspanne verstrichen ist, ver­ setzt die Zeitschaltuhr 10 die Umwälzpumpe 5 wieder in den "Ein"-Zustand, und die Volumenstrommessung durch den Strömungssensor 6 beginnt von neuem. Nur wenn der Heiz­ wasserkreislauf durch Öffnung des Heizkörperventils 7 inzwischen freigegeben wurde, unterbleibt eine neuerliche Ausschaltung der Umwälzpumpe 5.

Ein Ausführungsbeispiel für den Aufbau eines Strömungs­ sensors 6 ist in Fig. 2 wiedergegeben. Der dargestellte Strömungssensor 6 ist als kleiner Flügelradzähler ausge­ bildet. Ein in die Vorlaufleitung 2 eingebautes Flügelrad 11, dessen Rotationsachse 12 mit der Längsachse der Vor­ laufleitung 2 übereinstimmt, beeinflußt in Abhängigkeit von seiner Drehgeschwindigkeit einen auf die äußere Ober­ fläche der Vorlaufleitung 2 aufgesetzten induktiven Auf­ nehmer 13. Die Drehgeschwindigkeit des Flügelrades 11 wiederum ist eine Funktion der Strömungsgeschwindigkeit des die Vorlaufleitung 2 durchfließenden Heizwassers. Der induktive Aufnehmer 13 erzeugt folglich ein Signal, des­ sen Größe von dem Durchfluß respektive Volumenstrom ab­ hängt. Dieses Signal wird, wie oben beschrieben, einem Steuergerät 9 zugeleitet. Da ein Flügelradzähler gemäß Fig. 2 ein kontinuierliches und stetiges Signal liefert, ist damit nicht nur eine Ein/Aus-Steuerung der Umwälzpum­ pe 5 möglich, sondern eine echte Steuerung der Pumpenlei­ stung.

Die infolge dieser Reduzierung der Pumpenleistung bezie­ hungsweise zeitweisen Ausschaltung der Umwälzpumpe 5 ein­ gesparte Elektroenergie kann über das Jahr eine bedeutsa­ me Größenordnung erreichen.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbei­ spiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätz­ lich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.

Claims (8)

1. Umlauf-Heizungsanlage mit einer Einrichtung zur Fluiderwärmung, insbesondere Wassererwärmung, und mindestens einem ein Absperrventil aufwei­ senden Heizkörper, der über einen Heizungsvor­ lauf und einen Heizungsrücklauf mit der Einrich­ tung zur Fluiderwärmung verbunden ist, sowie ei­ ner in den Umlauf einwirkenden Umwälzpumpe, ge­ kennzeichnet durch einen in den Umlauf inte­ grierten Strömungssensor (6), dessen Ausgangs­ signal oder ein von diesem abgeleitetes Signal der Steuerung der Umwälzpumpe (5) dient.

2. Umlauf-Heizungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Umwälzpumpe (5) vor­ geschaltetes Steuergerät (9) zur Verarbeitung des Strömungssensor-Ausgangssignals vorgesehen ist.

3. Umlauf-Heizungsanlage nach einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungssensor (6) saugseitig der Umwälzpumpe (5) angeordnet ist.

4. Umlauf-Heizungsanlage nach einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Strö­ mungssensor (6), Umwälzpumpe (5) und Steuergerät (9) eine Baueinheit bilden.

5. Umlauf-Heizungsanlage nach einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungssensor (6) als Volumenstromschalter ausgebildet ist.

6. Umlauf-Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strö­ mungssensor (6) derart ausgebildet ist, daß sein Ausgangssignal kontinuierlich und stetig vom Vo­ lumenstrom abhängt.

7. Umlauf-Heizungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungssensor (6) als Flügelradzähler mit induktivem Abgriff ausgebil­ det ist.

8. Umlauf-Heizungsanlage nach einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitschalter (10) vorgesehen ist, der mit Aus­ schaltung der Umwälzpumpe (5) aktiviert wird und die Umwälzpumpe (5) nach Ablauf einer vorgebba­ ren Zeitspanne wieder einschaltet.