HOT WATER HEATING SYSTEM

Abstract: 1. Hot water heating plant comprising a hot water generator including a heat source designed to be energised electrically by means of a control circuit, a heating loop including a forward duct, heaters and a return duct, temperature controlled heater valves provided at said heaters and designed to adjust the flow rate of water through the respective heater as a function of room temperature and of respective set points as set at the respective heater valves, a circulation pump interposed intermediate said hot water generator and said forward duct and comprising a pressure difference controller interconnected intermediate said forward duct and said return duct and including an overflow valve, a short-circuit connection connected in parallel to said heaters being adapted to be cleared, when a predetermined response point is exceeded, to a higher or lower degree by means of said pressure difference controller as a function of the pressure difference existing between said forward duct and said return duct, a first switch contact (56) is provided in said plant at said pressure difference controller, said switch contact (56) being closed when said overflow valve is closed and being opened when the same opens and being connected in said control circuit of said heat source, characterised in that a second switch contact (58) provided at the pressure difference controller is connected in series with the first switch contact (56) and opens at a lower pressure difference than said first switch contact (56) and that a bridging contact controlled by means of a time switch (62) is connected in parallel to said second switch contact (58).

Description: Warmwasser-Hei zungsanlage Die Erfindung betrifft eine Warmwasser-Heizungsanlage enthaltend: einen Warmwassererzeuger, der eine elektrisch über einen Steuerkreis einschaltbare Wärmequelle aufweist, einen Heizkreis mit Vorlauf, Heizkörpern und Rücklauf, wobei an den Heizkörpern temperaturgesteuerte Heizkörperventile vorgesehen sind, durch welche der Wasserdurchfluss durch die Heizkörper in Abhängigkeit von den Raumtemperaturen und den an den Heizkörperventilen jeweils eingestellten Sollwerten regelbar ist, eine Umlaufpumpe zwischen Warmwassererzeuger und Vorlauf und einen Differenzdruckregler, der zwischen Vorlauf und Rücklauf geschaltet ist und ein Uberströmventil aufweist und durch den in Abhängigkeit von dem Differenzdruck zwischen Vorlauf und Rücklauf bei Überschreiten eines vorgegebenen Ansprechpunktes eine parallel zu den Heizkörpern liegende Kurzschlussverbindung mehr oder weniger freigebbar ist, bei welcher an dem Differenzdruckregler ein Schaltkontakt vorgesehen ist, der bei geschlossenem Überströmventil geschlossen ist und bei Öffnen desselben ebenfalls öffnet, und bei welcher dieser Schaltkontakt im Steuerkreis der Wärmequelle liegt. Eine solche Warmwasser-Heizungsanlage ist Gegenstand von Patentanspruch 2 der Europäischen Patentanmeldung 78101267.9. Durch die in der genannten Europäischen Patentanmeldung beschriebene Erfindung soll mit möglichst geringem Aufwand eine Anpassung der Temperatur des Heizwassers an den Wärmebedarf erfolgen. Dadurch soll verhindert werden, dass die Thermostatventile den Durchfluss des Heizwassers durch die einzelnen Heizkörper bei geringem Wärmebedarf (z.B. relativ hoher Aussentemperatur) extrem stark drosseln müssen, was regelungstechnisch ungünstig ist. Die Erfindung nach der Europäischen Patentanmeldung geht von der Erkenntnis aus, dass die Druckdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf ein Mass für den Wärmebedarf der Heizungsanlage liefert, weil diese Druckdifferenz umso grösser ist, je stärker die Thermostatventile den Heizwasserdurchfluss drosseln. Durch Abschalten der Wärmequelle wird die Temperatur des Heizwassers so weit abgesenkt, dass die Thermostatventile zur Deckung des Wärmebedarfs der Heizungsanlage in einem mittleren Bereich geöffnet sind. In ähnlicher Weise kann die Heizung in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf auch auf einen eine geringere Heizleistung heruntergeregelt werden, die beispielsweise während der Nacht oder bei längerer Nichtbenutzung des beheizten Gebäudes benötigt wird. Nach der Europäischen Patentanmeldung ist zu diesem Zweck zwischen Vorlauf und Rücklauf ein Differenzdruckschalter vorgesehen, durch den ein zweiter Schaltkontakt schon bei einem geringeren Differenzdruck geöffnet wird, als demjenigen Differenzdruck, bei dem das Uberströmventil öffnet. Parallel zu diesem zweiten Schaltkontakt liegt ein Überbrückungskontakt, der von einer Schaltuhr gesteuert ist und während der Nachtzeit öffnet. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Warmwasser-Heizungsanlage der eingangs definierten Art so aufzubauen, dass ein gesonderter Differenzdruckschalter entbehrlich wird und über den Differenzdruckregler mit dem Überströmventil wahlweise auch eine Herabsetzung der Heizleistung ermöglicht wird. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass an dem Differenzdruckregler ein zweiter Schaltkontakt vorgesehen ist, der mit dem ersten Schaltkontakt in Reihe liegt und bei einem niedrigeren Differenzdruck öffnet als dieser und dass zu dem zweiten Schaltkontakt ein von einer Schaltuhr gesteuerter Überbrückungskontakt parallelgeschaltet ist. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert: Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch einen Differenzdruckregler mit Schaltkontakten gemäss der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 zeigt eine zugehörige Draufsicht. Der Differenzdruckregler weist ein Reglergehäuse 10 mit einem Einlassstutzen 12 und einem rechtwinklig zu dem Einlassstutzen 12 angeordneten Auslassstutzen 14 auf. Der Einlassstutzen 12 steht mit einer Einlasskammer 16 in Verbindung. Die Einlasskammer 16 ist von dem Auslassstutzen 14 durch eine Trennwand 18 getrennt. In der Trennwand 18 ist eine gleichachsig zum Auslassstutzen 14 verlaufende Bohrung 20 vorgesehen, welche eine Verbindung zwischen Einlasskammer 16 und Auslassstutzen 14 herstellt. Das Reglergehäuse 10 weist ferner in Verlängerung des Auslassstutzens 14 einen Ansatz 22 auf. Der Ansatz 22 trägt einen schalenförmigen Gehäuseteil 24. Dieser schalenförmige Gehäuseteil 24 ist durch einen umgebördelten Rand 26 mit einem ebenfalls schalenförmigen Gehäuseteil 28 verbunden. Zwischen die beiden schalenförmigen Gehäuseteile 24 und 28 ist eine ein Hubglied bildende Membran 30 eingespannt. Auf dem oberen schalenförmigen Gehäuseteil 28 sitzt wiederum ein zylindrischer Ansatz 32 des Gehäuses 10. Der Ansatz 22 des Gehäuses 10 ist hohl, so dass sich die Einlasskammer 16 über den Ansatz 22 in den Raum innerhalb des schalenförmigen Gehäuseteils 24 fortsetzt und somit an die Membran angrenzt. Die Membran 30 ist mit einem Ventilstössel 34 verbunden, welcher einen Ventilschliesskörper 36 des Überströmventils trägt. Der Ventilstössel 34 erstreckt sich dabei durch das Innere des Ansatzes 22 und die Einlasskammer 16. Der Ventilschliesskörper 36 ist topfförmig ausgebildet und in der Bohrung 20 beweglich, welche die Verbindung zwischen der Einlasskammer 16 und dem Auslassstutzen 14 herstellt. Das offene Ende des "Topfes" ist dabei dem Auslassstutzen 14 zugewandt. Der Ventilschliesskörper 36 weist seitliche Schlitze 38 auf, über welche nach einem Anfangshub (nach oben in Fig. 1) eine Verbindung von der Einlasskammer 16 durch das Innere des Ventilschliesskörpers 36 zu dem Auslassstutzen 14 herstellbar ist. Das Innere des Ventilschliesskörpers 36 ist über eine in dem Ventilstössel 34 vorgesehene Kreuzbohrung 40 mit der der Einlasskammer 16 abgewandten Seite der Membran 30 verbunden, nämlich mit dem Raum innerhalb des schalenförmigen Gehäuseteils 28. Der Einlassstutzen 12 wird im Betrieb mit dem Vorlauf der Warmwasser-Heizungsanlage verbunden, während der Auslassstutzen 14' mit dem Rücklauf in Verbindung steht. Über die Einlasskammer 16 ist daher die Unterseite der Membran 30 von dem Druck der Vorlaufleitung und die Oberseite der Membran 30 über den Auslassstutzen 14, das Innere des Ventilschliesskörpers 36 und die Kreuzbohrung 40 von dem Druck im Rücklauf beaufschlagt. Auf dem Reglergehäuse 10 sitzt ein flach- quaderförmiges Gehäuse 42. Dieses Gehäuse 42 ist mittels einer Überwurfmutter 44 lösbar auf den Ansatz 32 des Reglergehäuses 10 aufgesetzt. An der Membran 30 ist auf der dem Ventilstössel 34 abgewandten Seite aber gleichachsig zu dem Ventilstössel 34 ein zylindrischer Ansatz 46 angebracht. Der zylindrische Ansatz 46 ist in einer Zwischenwand 48 des Gehäuseansatzes 32 geführt, wobei zwischen dem Ansatz 46 und der Zwischenwand 48 eine Dichtung 50 vorgesehen ist. In einer Vertiefung an der Stirnfläche des Ansatzes 46 ist ein Stössel 52 abgestützt. Der Stössel 52 ist in einer in den Gehäuseansatz 32 eingesetzten Stösseldurchführeinheit 54 abdichtend geführt und so aus dem Reglergehäuse herausgeführt. Die Stösseldurchführeinheit ist ausbaubar in dem Reglergehäuse 10 montiert. Das Gehäuse 42 enthält ein Paar von Mikroschaltern 56,58, die in Fig. 1 hintereinander auf Stehbolzen aufgesteckt sind und von denen in Fig. 1 nur einer, nämlich der Mikroschalter 56 sichtbar ist, Die Mikroschalter 56 und 58 sind so eingestellt, dass sie nach unterschiedlichen Hüben ihrer Fühlerhebel 60 im jeweils öffnenden Sinne schalten. Der Schaltkontakt des Mikroschalters 58 liegt in Reihe mit dem Schaltkontakt des Mikroschalters 56. Parallel zu dem Schaltkontakt des Mikroschalters 58 ist ein Überbrückungskontakt geschaltet, der von einer ebenfalls dem Gehäuse 42 angeordneten Schaltuhr 62 gesteuert ist. Die Betätigung der Mikroschalter 56,58 erfolgt durch einen Federteller 64 der auf dem Stössel 52 sitzt und an welchem die Fühlerarme 60 der Mikroschalter 56,58 anliegen. Auf den Federteller drückt eine Schraubenfeder 66, die sich an einem Widerlager 68 abstützt. Das Widerlager 68 ist mittels einen Stellknopfes 70 axial verstellbar, wodurch die Vorspannung der Schraubenfeder 66 einstellbar ist. Die Einstellung kann an einer Skala 72 abgelesen werden. Durch einen Schalter 74 mit drei Stellungen können verschiedene Betriebsweisen eingeschaltet werden. Bei einer Betriebsweise "Tag-/Nachtwechsel" erfolgt durch die Schaltuhr 62, die während der Nachtzeit den zum Schaltkontakt des Mikroschalters 58 parallelliegenden Uberbrückungskontakt öffnet und diesen Überbrückungskontakt während der Tagzeit geschlossen hält, während der Nachtzeit eine Umschaltung auf verminderte Heizleistung. In einer anderen Stellung kann ein mit dem Überbrückungskontakt in Reihe liegender Schaltkontakt geöffnet werden, so dass unabhängig von der Schaltstellung des Überbrückungskontakts der Schaltkontakt des Mikroschalters 58 ständig wirksam ist. Auf diese Weise kann, z.B. bei längerer Nichtbenutzung des durch die Warmwasser-Heizungsanlage beheizten Gebäudes die Heizleistung auf einem verminderten Wert gehalten werden. Schliesslich kann in einer dritten Stellung der Schaltkontakt des Mikroschalters 58 ständig überbrückt gehalten werden, so dass keine Umschaltung zwischen Tagbetrieb und Nachtbetrieb stattfindet. Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt: Bei kleiner Druckdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf ist die Membran 30 unter dem Einfluss der Schraubenfeder 66 in ihrer unteren Stellung. Der Ventilschliesskörper 36 sperrt die Verbindung zwischen Einlassstutzen 12 und Einlasskammer 16 einerseits und Auslassstutzen 14 andererseits ab, so dass kein Heizwasser an den Heizkörpern vorbei vom Vorlauf zum Rücklauf strömt. Der gesamte Heizwasserumlauf erfolgt über die Heizkörper. Wenn der Wärmebedarf gering ist, wird dieser Heisswasserumlauf durch die Thermostatventile stark gedrosselt. Dadurch baut sich eine Druckdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf auf. Der Druck im Vorlauf wirkt über den Einlassstutzen 12 auf die Unterseite der Membran 30, während der Druck im Rücklauf über den Auslassstutzen 14 und die Kreuzbohrung 40 auf die Oberseite der Membran 30 wirkt. Die Druckdifferenz erzeugt eine nach oben gerichtete Kraft, welche schliesslich die Vorspannung der Schraubenfeder 66 überwindet, so dass sich die Membran mit dem Ventilschliesskörper 36 nach oben zu bewegen beginnt. Während eines Anfangsteils des öffnungshubes gibt der Ventilschliesskörper 36 des Überströmventils keinen oder nur einen minimalen Querschnitt frei. Das Überströmtventil beginnt zu öffnen, wenn die seitlichen Schlitze 38 aus der Bohrung 20 heraustreten. Die Mikroschalter 56 und 58 sind so eingestellt, dass der Mikroschalter 58 schon während des Anfangsteils des öffnungshubes öffnet, bevor also das Überströmventil einen merklichen Querschnitt freigegeben hat. Das geschieht also schon bei einer relativ geringen Drosselung des Heizwasserumlaufs durch die Thermostatventile. Nach einer weiteren Bewegung des Ventilschliesskörpers 36 in öffnungsrichtung, wenn das Überströmventil einen Durchgang vom Vorlauf zum Rücklauf freigegeben hat, öffnet auch der Schaltkontakt des Mikroschalters 56. Durch das öffnen der Schaltkontakte wird, wie eingangs schon geschildert, die Wärmequelle abgeschaltet, so dass sich die Heizwassertemperatur verringert. Bei gleichem Wärmebedarf sind dabei die Thermostatventile weiter geöffnet, da für den gleichen Wärmebedarf bei verbinderter Heizwassertemperatur ein stärkerer Heizwasserumlauf erforderlich wird. Die Thermostatventil arbeiten daher in einem günstigeren Bereich. Bei Wirksamwerden des Schaltkontakts des Mikroschalters 58 wird eine verminderte Heizleistung der Warmwasser-Heizungsanlage eingeregelt. Wenn dieser Schaltkontakt durch den Überbrückungskontakt überbrückt ist, was während der Tagzeit der Fall ist, dann ist praktisch nur der Schaltkontakt des Mikroschalters 56 wirksam. Bei der beschriebenen Anordnung sind die Mikroschalter 56,58 mit der Schraubenfeder 66 zur Vorbelastung des Differenzdruckreglers und die Schaltuhr 62 in dem Gehäuse 42 angeordnet, so dass diese Teile einen getrennten Bauteil bilden, der nach Installation des Differenzdruckreglers aufgesetzt werden kann. Die Teile im Gehäuse 42 sind daher während der Installationsarbeiten und der Montage des Differenzdruckreglers gegen Beschädigung gesichert. Bei Undichtwerden der Stösseldurchführeinheit 54 kann das Gehäuse 42 nach Lösen der Überwurfmutter 44 abgenommen werden. Die Stösseldurchführeinheit 54 ist dann frei zugänglich und kann ausgebaut werden. Einwärts von der Stösseldurchführeinheit 54 sitzt die Dichtung 50 zwischen dem mit der Membran verbundene zylindrischen Ansatz 46 und der Zwischenwand 48 des Reglergehäuses 10. Diese Dichtung 50 gestattet einen Ausbau und Austausch der Stösseldurchführeinheit, ohne dass hierzu das Heizwasser aus dem System abgelassen zu werden braucht. Der elektrische Anschluss des Geräts erfolgt über eine Klemmleiste 76 und zwei Kabelanschlüsse 78,80, über die einmal die Steuerleitung zugeführt wird und zum anderen eine Netzzuleitung zur Schaltuhr.

Claims: Patentansprüche 1. Warmwasser-Heizungsanlage enthaltend: einen Warmwassererzeuger, der eine elektrisch über einen Steuerkreis einschaltbare Wärmequelle aufweist, einen Heizkreis mit Vorlauf! Heizkörpern und Rück lauf, wobei an den Heizkörpern temperaturgesteuerte Heizkörperventile vorgesehen sind, durch welche der Wasserdurchfluss durch die Heizkörper in Abhängig keit von den Raumtemperaturen und den an den Heizkörperventilen jeweils eingestellten Sollwerten regelbar ist, eine Umlaufpumpe zwischen Warmwassererzeuger und Vorlauf und einen Differenzdruckregler, der zwischen Vorlauf und Rücklauf geschaltet ist und ein Über- strömventil aufweist und durch den in Abhängig keit von dem Differenzdruck zwischen Vorlauf und Rücklauf bei Überschreiten eines vorgegebenen Ansprechpunktes eine parallel zu den Heizkörpern liegende Kurzschlussverbindung mehr oder weniger freigebbar ist, bei welcher an dem Differenzdruckregler ein Schaltkontakt vorgesehen ist, der bei geschlossenem Überströmventil geschlossen ist und bei öffnen desselben ebenfalls öffnet, und bei welcher dieser Schaltkontakt im Steuerkreis der Wärmequelle liegt, nach Anspruch 2 des Patentes...(Patentanmeldung P 27 50 098.7) dadurch gekennzeichnet, dass an dem Differenzdruckregler ein zweiter Schaltkontakt (58) vorgesehen ist, der mit dem ersten Schaltkontakt (56) in Reihe liegt und bei einem niedrigeren Differenzdruck öffnet als dieser und dass zu dem zweiten Schaltkontakt (58) ein von einer Schaltuhr (62) gesteuerter Uberbrückungskontakt parallelgeschaltet ist. 2. Warmwasser-Heizungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Überströmventil des Differenzdruckreglers von einem federbelasteten, von dem Differenzdruck beaufschlagten Hubglied (30) gesteuert ist und während eines Anfangsteils seines öffnungshubes keinen oder nur einen minimalen Querschnitt freigibt und dass der zweite Schaltkontakt (58) während dieses Anfangsteils des öffnungshubes öffnet, während der erste Schaltkontakt (56) erst bei geöffnetem Ventil nach Überschreiten dieses Anfangsteils des öffnungshubes öffnet. 3. Warmwasser-Heizungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkontakte von zwei Mikroschaltern (56,58) gebildet sind, die nebeneinander mit unterschiedlichen Schaltpunkten in einem auf den Differenzdruckregler aufgesetzten Gehäuse (42) gehaltert und durch einen mit dem Hubglied (30) verbundenen Stössel (52) betätigbar sind. 4. Warmwasser-Heizungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (42) gleichzeitig die das Überströmventil belastende Schraubenfeder (66) enthält, welche auf einen an dem Stössel (52) sitzenden Federteller (64) drückt und sich an einem axialverstellbaren Widerlager (68) abstützt. 5. Warmwasser-Heizungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroschalter (56,58) durch den Rand des Federtellers (64) betätigbar sind. 6. Warmwasser-Heizungsanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (42) gleichzeitig die Schaltuhr (62) enthält, durch welche der überbrückungskontakt steuerbar ist. 7. Warmwasser-Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckregler als Hubglied (30) eine Membran enthält, die in einem Reglergehäuse (10) eingespannt ist und mit einem Ventilstössel (34) verbunden ist, welcher einen Ventilschliesskörper (36) des Überströmventils trägt, dass der Ventilschliesskörper (36) topf förmig ausgebildet und in einer Bohrung (20) beweglich ist, die eine Verbindung zwischen der mit einem Einlassstutzen (12) verbundenden, an die Membran (30) angrenzenden Einlasskammer (16) und einem Auslassstutzen (14) herstellt, wobei das offene Ende des "Topfes" dem Auslassstutzen (14) zugewandt ist, dass der Ventilschliesskörper (36) seitliche Schlitze (38) aufweist, über welche nach einem Anfangshub eine Verbindung von der Einlasskammer (16 durch das Innere des Ventilschliesskörpers (36) zu dem Auslassstutzen (14) herstellbar ist, dass das Innere des Ventilschliesskörpers (36) über eine in dem Ventilstössel (34) vorgesehene Kreuzbohrung (40) mit der belastungsfederseitigen, der Einlasskammer (16) abgewandten Seite der Membran (30) verbunden ist. 8. Warmwasser-Heizungsanlage nach Anspruch 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stössel (52) zur Betätigung der Mikroschalter (56,58) mittels einer ausbaubar im Reglergehäuse (10) sitzenden Stösseldurchführeinheit (54) abdichtend aus dem Reglergehäuse (10) herausgeführt ist. 9. Warmwasser-Heizungsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass einwärts von der Stösseldurchführeinheit (54) zwischen einem mit der Membran (30) verbundenen zylindrischen Ansatz (46), auf dem der Stössel (52) abgestützt ist, und dem Reglergehäuse (30) eine Dichtung (50) vorgesehen ist. 10. Warmwasser-Heizungsanlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das die Mikroschalter (56,58) enthaltende Gehäuse (42) lösbar an dem Reglergehäuse (10) angebracht ist, wobei nach Abnehmen dieses Gehäuses (42) die Stösseldurchführein heit (54) zugänglich ist.

Inventors: HECKING WILLI, SASSERATH AREND, HECKING, WILLI, SASSERATH, AREND
Applicants: SASSERATH & CO KG H, HANS SASSERATH & CO KG
Application year: 1979
Main classification: F24D19
IPC codes: F24D19