ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ НАГРЕВАНИЯ И/ИЛИ ОХЛАЖДЕНИЯ
HYDRAULIC DISTRIBUTOR FOR THE HYDRAULIC HEATING AND / OR COOLING SYSTEM

Изобретение касается гидравлического распределителя для гидравлической системы нагревания и/или охлаждения с признаками, приведенными в ограничительной части независимого п. 1 формулы изобретения.
Например, в системах обогрева пола предусмотрены гидравлические распределители, к которым подключены отдельные контуры обогрева пола. Такие распределители при этом образованы по существу из двух труб, из которых одна труба образует подводящую линию, а другая труба образует отводящую линию. На обеих этих трубах предусмотрено определенное количество присоединений для указанных отдельных нагревательных контуров, соответственно, нагрузочных контуров, причем каждый нагрузочный контур одним концом соединяется с подводящей линией, а другим концом с отводящим присоединением. Недостатком таких гидравлических распределителей является то, что они изготовлены для заданного количества нагревательных контуров, так что для разных систем обогрева с различным числом нагрузочных контуров необходимо иметь в запасе различные распределители.
С учетом указанной проблемы задачей данного изобретения является создание гидравлического распределителя для гидравлической системы нагревания и/или охлаждения, который может универсально использоваться для систем обогрева с разным числом нагрузочных контуров.
Эта задача решается посредством гидравлического распределителя с приведенными в независимом пункте 1 признаками. Предпочтительные варианты осуществления раскрыты в зависимых пунктах формулы, приведенном ниже описании, а также на приложенных чертежах.
Предлагаемый изобретением гидравлический распределитель образует конструктивный блок и может найти применение в гидравлической системе обогрева и/или охлаждения, т.е. в системе обогрева и/или охлаждения, использующей в качестве теплоносителя текучую среду соответственно, жидкость. Предпочтительно в случае жидкости речь идет о воде. Теплоноситель от источника тепла или холода по трубопроводам подается в помещения, соответственно, к объектам, где должна поддерживаться заданная температура. Для распределения текучей среды по нескольким нагрузочным контурам предусмотрен гидравлический распределитель согласно данному изобретению. Такой гидравлический распределитель содержит для этого подводящую линию и отводящую линию. К подводящей линии подключаются входы нагрузочных контуров, а к отводящей линии - выходы этих нагрузочных контуров. Подводящая линия и отводящая линия в свою очередь связаны с системой обогрева или охлаждения, т.е. через другие трубопроводы с источником тепла или холода. При этом следует понимать, что такая система может быть выполнена исключительно как система обогрева или исключительно как система охлаждения, или же как система, которая может служить как для обогрева, так и для охлаждения. Так, например, такая система летом может использоваться для охлаждения, а зимой для обогрева.
Подводящая линия имеет по меньшей мере одно подводящее присоединение, а отводящая линия - по меньшей мере одно отводящее присоединение, к которым подключается по меньшей мере один нагрузочный контур. При этом вход нагрузочного контура подключается к подводящему присоединению, а выход нагрузочного контура подключается к отводящему присоединению.
Для обеспечения возможности универсального применения гидравлического распределителя для систем обогрева, соответственно, охлаждения с различным числом нагрузочных контуров предлагаемый изобретением гидравлический распределитель выполнен модульным. Он содержит по меньшей мере один основной модуль и по меньшей мере один нагрузочный модуль, закрепленный или закрепляемый на нем разъемно. Основной модуль служит для питания и систем управления, тогда как нагрузочный модуль служит для подключения нагрузочного контура. Если имеется несколько нагрузочных контуров, то предусматривается соответствующее количество нагрузочных модулей, т.е. по нагрузочному модулю на нагрузочный контур. Такая модульная конструкция позволяет соединять с одним основным модулем желаемое количество нагрузочных модулей для привязки гидравлического распределителя к конкретной системе охлаждения, соответственно, обогрева. В этом случае собранные модули образуют один конструктивный блок. Основной модуль содержит по меньшей мере один участок подводящей линии и/или отводящей линии, а также электрическое присоединение. Особенно предпочтительно, если основной модуль содержит участки, как подводящей линии, так и отводящей линии.
Указанный по меньшей мере один нагрузочный модуль тоже содержит участок подводящей линии с подводящим присоединением и участок отводящей линии с отводящим присоединением. К подводящему присоединению и отводящему присоединению описанным выше образом подключается нагрузочный контур. Кроме того, указанный по меньшей мере один нагрузочный модуль содержит регулировочное устройство для регулирования расхода через подключенный к подводящему и отводящему присоединениям нагрузочный контур. Регулирование расхода делает возможным изменение в работе систем обогрева для согласования с текущим потреблением электроэнергии в нагрузочном контуре. Регулировочное устройство может быть выполнено предпочтительно в виде клапана с электроприводом, в частности клапана пропорционального регулирования, или как циркуляционный насос. Однако, могут использоваться и клапаны с другими типами привода, например, с термоэлектрическим приводом и соответствующим изменяемым по времени систем управлением. В случае клапана указанное регулирование расхода соответственно, систем управление им обеспечивается путем изменения степени раскрытия клапана. В случае циркуляционного насоса регулирование расхода осуществляется путем изменения частоты вращения циркуляционного насоса. При использовании клапана он предпочтительно выполнен таким образом, что может быть полностью закрыт, чтобы совсем отключить нагрузочный контур, как это будет рассмотрено ниже.
Регулировочное устройство расположено внутри нагрузочного модуля в одном из каналов в отводящей или отводящей линиях для нагрузочного контура. Т.е. указанное регулировочное устройство может быть расположено между подводящим присоединением и участком подводящей линии или между отводящим присоединением и участком отводящей линии в канале внутри нагрузочного модуля.
Согласно изобретению основной модуль содержит управляющее устройство распределителя, предназначенное для систем управления регулировочным устройством по меньшей мере в одном, предпочтительно в нескольких нагрузочных модулях. Управляющее устройство распределителя в основном модуле образует, тем самым, центральное управляющее устройство, которое управляет указанными регулировочными устройствами в нагрузочных модулях, предпочтительно во всех нагрузочных модулях, соответственно, регулирует их. Такое центральное систем управление регулировочными устройствами обладает тем преимуществом, что в такой системе управления могут учитываться взаимодействия между отдельными нагрузочными контурами, и тем самым может оптимально управляться вся установка в целом, так что каждый нагрузочный контур оптимально обеспечивается требуемым количеством теплоносителя. Кроме того, преимуществом такого выполнения является то, что для всей системы требуется лишь одно управляющее устройство, и нет необходимости устанавливать затратные электронные компоненты в нагрузочные модули, так что конструкция нагрузочных модулей может быть упрощена, а тем самым и снижена их стоимость. Описанные электрические связи создают электрическое соединение между управляющим устройством распределителя в основном модуле и регулировочными устройствами в нагрузочных модулях для управления ими. При этом предпочтительно предусмотреть и двухстороннюю коммуникацию между управляющим устройством распределителя и нагрузочными модулями, посредством которой на управляющее устройство распределителя могут передаваться, например, обратные сообщения от регулировочных устройств, например, о степени раскрытия, и/или показания сенсоров, дополнительно расположенных в нагрузочных модулях.
Предпочтительно основной модуль содержит по меньшей мере один циркуляционный насосный агрегат, который расположен в участке подводящей линии или в участке отводящей линии и служит для того, чтобы перекачивать текучую среду, соответственно, жидкость через нагревательный, соответственно, охлаждающий контур, т.е., в частности через отдельные нагрузочные контуры. Предпочтительно указанное управляющее устройство распределителя служит также и для управления этим циркуляционным насосным агрегатом. Таким образом, это управляющее устройство распределителя предпочтительно служит для того, чтобы включать и выключать циркуляционный насосный агрегат по мере необходимости, а также предпочтительно для того, чтобы регулировать циркуляционный насосный агрегат по частоте вращения, соответственно, управлять им, чтобы установить желаемую производительность насоса, соответственно, желаемый перепад давлений. Кроме того, для регулирования могут быть дополнительно установлены соответствующие сенсоры в циркуляционном насосном агрегате и/или в основном модуле. Таким образом, управляющее устройство распределителя в таком варианте выполнения берет на себя две функции: во-первых, управление регулировочными устройствами в нагрузочных модулях, соответственно, их регулирование, и во-вторых управление, соответственно, регулирование циркуляционного насосного агрегата в основном модуле. Так что требуется лишь одно центральное управляющее устройство для управления, соответственно, регулирования всей системой в целом. Как будет показано далее, это управляющее устройство распределителя может быть выполнено с возможностью приема данных от внешних сенсоров. При этом и циркуляционный насосный агрегат может управляться, соответственно, регулироваться на основе полученных таким образом данных сенсоров.
В соответствии с одним особым вариантом выполнения данного изобретения указанное управляющее устройство распределителя может быть интегрировано в циркуляционный насосный агрегат. То есть, необходимые электронные компоненты предпочтительно интегрированы в корпус насосного агрегата, например, в корпус двигателя или в отдельный корпус для электроники циркуляционного насосного агрегата. Такой корпус для электроники, соответственно, клеммовая коробка может располагаться на корпусе двигателя циркуляционного насосного агрегата, в котором установлен приводной электродвигатель. Особенно предпочтительно установить корпус для электроники на аксиальном торцевом конце корпуса двигателя, обращенном от корпуса насоса, соединенного с корпусом двигателя. Таким образом, электронные компоненты, необходимые для управления, соответственно, регулирования циркуляционного насосного агрегата и регулировочных устройств, могут быть расположены централизованно, в одном месте. Такое расположение в циркуляционном насосном агрегате имеет то преимущество, что необходимые электрические соединения с электрическими обмотками приводного двигателя циркуляционного насосного агрегата могут быть интегрированы непосредственно в него, так что при монтаже основного модуля помимо установки насосного агрегата предпочтительно не потребуется монтаж, соответственно, электрическое подключение каких-либо электронных компонентов. Этим упрощается конструкция в целом. Кроме того, микроэлектроника, необходимая для управления циркуляционным насосным агрегатом, может одновременно использоваться для управления регулировочными устройствами.
В соответствии с еще одним особым вариантом выполнения данного изобретения в основном модуле может быть расположено перемешивающее устройство. Такое перемешивающее устройство служит для того, чтобы к потоку жидкости в подводящей линии примешивать жидкость из отводящей линии для установления температуры жидкости в подводящей линии, т.е. для регулирования температуры процесса. Для этого перемешивающее устройство предпочтительно выполнено таким образом, что оно создает соединение между участком отводящей линии и участком подводящей линии в основном модуле. Чтобы иметь возможность регулирования соотношения смешиваемых потоков, в основном модуле установлено соответствующее регулировочное смесительное устройство, например, в форме регулировочного клапана, соответственно, смесительного клапана. Такой клапан может приводиться в действие, например, от электродвигателя. Регулировочное смесительное устройство в порядке альтернативы может быть образовано и насосным агрегатом.
В соответствии с одним особым вариантом выполнения данного изобретения предусмотрено, что управляющее устройство распределителя берет на себя также управление, соответственно, регулирование этого перемешивающего устройства, т.е. управляющее устройство распределителя управляет, соответственно, регулирует устанавливаемое перемешивающим устройством соотношение смешиваемых потоков. Это может осуществляться, например, за счет управления исполнительным приводом перемешивающего устройства. Так что можно отказаться от отдельной системы управления смесителем. Более того, управляющее устройство распределителя образует интегральную систему управления, которая управляет как регулировочными устройствами нагрузочных модулей, предпочтительно всех нагрузочных модулей, и кроме того, предпочтительно регулирует расположенное в основном модуле перемешивающее устройство, соответственно, управляет им. Далее, предпочтительно, чтобы управляющее устройство распределителя, как уже было описано, приняло на себя также управление, соответственно, регулирование циркуляционного насосного агрегата, соответственно, насосного агрегата в основном модуле.
Кроме того, основной модуль и нагрузочный модуль имеют предпочтительно корреспондирующие друг с другом механические и гидравлические соединительные элементы, а также электрическое соединение. Они выполнены таким образом, что обеспечивают разъемное механическое, гидравлическое и электрическое соединение между основным модулем и нагрузочным модулем. Механические связи между основным модулем и нагрузочным модулем обеспечивают при этом разъемное механическое соединение между основным и нагрузочным модулями, так что они скреплены друг с другом, соответственно, механически зафиксированы друг на друге. Электрическое соединение может представлять собой, например, штекерное или кабельное соединение.
Гидравлические соединительные элементы обеспечивают соединение каналов нагрузочного модуля и основного модуля. Так что посредством гидравлических соединительных элементов участки подводящей линии в нагрузочном модуле и в основном модуле разъемно и герметично соединены друг с другом, причем они образуют сквозную подводящую линию. Сообразно с этим или в порядке альтернативы участок отводящей линии в основном модуле и участок отводящей линии в нагрузочном модуле могут быть разъемно связаны друг с другом посредством гидравлического соединения, так что создается сквозная отводящая линия между основным и нагрузочным модулями. Следует понимать, что основной модуль содержит по меньшей мере один участок подводящей линии или один участок отводящей линии, причем этот участок посредством гидравлического соединения связан с соответствующим участком отводящей линии или соответствующим участком подводящей линии в нагрузочном модуле. Предпочтительно основной модуль тоже содержит как участок подводящей линии, так и участок отводящей линии, которые описанным образом посредством гидравлических соединительных элементов соединяются с примыкающими участками подводящей и отводящей линии в нагрузочном модуле.
Разъемное электрическое соединение, которое может быть выполнено, например, в виде штекерного разъема, создает разъемное электрическое соединение между основным и нагрузочным модулями. Оно служит, в частности, для энергоснабжения регулировочного устройства в нагрузочном модуле. Предпочтительно как указанные механические, так и гидравлические и электрические соединительные контакты выполнены в виде штекерных разъемов, так что нагрузочный модуль может простым образом разъемно устанавливаться на основной модуль, причем одновременно создаются механическое соединение, необходимые гидравлические соединения, а также необходимое электрическое соединение. Это обеспечивает очень простой монтаж.
Нагрузочный модуль предпочтительно на первом продольном конце имеет первые гидравлические соединительные элементы в виде первого сцепления отводящей линии, которое соединено с участком отводящей линии внутри нагрузочного модуля, и первого сцепления подводящей линии, которое соединено с участком подводящей линии в нагрузочном модуле. Этот первый продольный конец является тем продольным концом, на котором создается соединение с основным модулем, т.е. которым этот нагрузочный модуль закрепляется на одной стороне основного модуля.
Предпочтительно основной модуль на своей обращенной к нагрузочному модулю стороне, соответственно, на обращенном к нагрузочному модулю продольном конце содержит гидравлические соединительные элементы, включающие в себя соединительный элемент подводящей линии и соединительный элемент отводящей линии и выполненные таким образом, что они могут контактировать с указанными первыми гидравлическими соединительными элементами на нагрузочном модуле. Соединительный элемент подводящей линии связан с участком подводящей линии в основном модуле, а соединительный элемент отводящей линии связан с описанным участком отводящей линии в основном модуле. Когда нагрузочный модуль закрепляется на основном модуле, первый соединительный элемент подводящей линии нагрузочного модуля соединяется с соединительным элементом подводящей линии на основном модуле, и создается герметичное гидравлическое соединение, которое гидравлически связывает указанный участок подводящей линии в основном модуле с участком подводящей линии в нагрузочном модуле. Соответственно, указанный соединительный элемент отводящей линии на основном модуле входит в герметичное, проводящее текучую среду соединение с первым соединительным элементом отводящей линии на нагрузочном модуле, так что образуется проточный канал от участка отводящей линии в нагрузочном модуле к участку отводящей линии в основном модуле. Сцепления подводящих линий и сцепления отводящих линий выполнены предпочтительно в виде штекерных разъемов и снабжены необходимыми уплотнениями для герметизации от внешней среды, например, кольцевыми уплотнениями, которые вложены между противолежащими уплотнительными поверхностями.
Кроме того, предпочтительно нагрузочный модуль на втором продольном конце, противоположном первому продольному концу, имеет два гидравлических соединительных элемента в виде второго соединительного элемента отводящей линии, который соединен с участком отводящей линии, и второй соединительный элемент подводящей линии, который соединен с участком подводящей линии внутри нагрузочного модуля, причем эти вторые гидравлические соединительные элементы расположены и выполнены таким образом, что они могут входить в контакт с первыми гидравлическими соединительными элементами другого нагрузочного модуля. Это дает возможность подсоединять друг к другу несколько нагрузочных модулей и при этом создавать гидравлические соединения между этими нагрузочными модулями. При этом каждый первый соединительный элемент подводящей линии одного нагрузочного модуля входит во второй соединительный элемент подводящей линии второго нагрузочного модуля, тогда как первый соединительный элемент отводящей линии первого нагрузочного модуля одновременно входит во второй соединительный элемент отводящей линии второго нагрузочного модуля Участок подводящей линии внутри нагрузочного модуля тем самым предпочтительно создает соединение между первым и вторым сцеплениями подводящей линии этого нагрузочного модуля, тогда как участок отводящей линии внутри нагрузочного модуля гидравлически соединяет друг с другом первый и второй соединительные элементы отводящей линии этого нагрузочного модуля. Таким образом несколько нагрузочных модулей могут быть последовательно установлены друг за другом в продольном направлении, в котором первый и второй продольные конца обращены друг от друга, и вместе образовать гидравлический распределитель точно с желаемым количеством присоединений для нагрузочных контуров, т.е. подводящих и отводящих присоединений. Поскольку в каждый нагрузочный модуль дополнительно интегрировано регулировочное устройство, то одновременно устанавливается необходимое количество регулировочных устройств для указанного желаемого количества нагрузочных контуров. Предлагаемый изобретением гидравлический распределитель может быть таким образом, путем простой стыковки друг с другом желаемого количества нагрузочных модулей, приспособлен к тому, чтобы снабжать и регулировать желаемое количество нагрузочных контуров. Последний нагрузочный модуль на своем втором продольном конце может быть закрыт посредством завершающего модуля, который при необходимости может содержать дополнительные гидравлические компоненты, как например, воздухоспускное устройство.
Далее, предпочтительно указанное управляющее устройство распределителя имеет по меньшей мере один коммуникационный интерфейс для приема сигналов от внешнего управляющего элемента, в частности термостата для помещений. Особенно предпочтительно, чтобы этот коммуникационный интерфейс был выполнен так, что он может коммуницировать с несколькими управляющими элементами, т.е., в частности, с несколькими термостатами для помещений. Например, может быть предусмотрено несколько нагрузочных контуров с соответствующими несколькими нагрузочными модулями, причем каждый нагрузочный контур выполнен, например, с возможностью поддержания нужной температуры в помещении здания. При этом предпочтительно в каждом таком помещении расположен один термостат для помещений, который определяет текущее значение температуры в помещении и связывается с коммуникационным интерфейсом управляющего распределительного устройства. Управляющий элемент в форме термостата для помещений может, кроме того, быть выполнен с возможностью предварительного выбора желаемой температуры в помещении. При отклонении измеренной фактической температуры в помещении от установленного заданного значения указанный термостат для помещений посылает сигнал на коммуникационный интерфейс, что необходима регулировка температуры в помещении посредством нагрузочного контура. Тогда управляющее устройство распределителя выдает команду включить соответствующий нагрузочный контур, т.е. открыть. Для этого указанное управляющее устройство распределителя управляет регулировочным устройством в соответствующем нагрузочном модуле для этого нагрузочного контура таким образом, что это регулировочное устройство открывает указанный нагрузочный контур. Т.е., например, клапан перемещается из закрытого положения в открытое положение. Если в качестве регулировочного устройства предусмотрен циркуляционный насос, то нагрузочный контур приводится в действие, соответственно, включается путем включения циркуляционного насоса. Такое выполнение означает, тем самым, что отдельные управляющие элементы, соответственно, термостат для помещений предпочтительно коммуницируют не непосредственно с соответствующими нагрузочными модулями гидравлического распределителя, а предпочтительно с центральным управляющим устройством распределителя, которое тогда в свою очередь управляет нагрузочными модулями, соответственно, расположенными в нагрузочных модулях регулировочными устройствами. Таким образом, дополнительно упрощается конструкция, так как вся связь и управление могут полностью осуществляться посредством управляющего распределительного устройства.
Особенно предпочтительно выполнять гидравлические соединительные элементы в виде штекерных разъемов соответственно с вставляемой частью и с ответной приемной частью, причем при соединении вставляемая часть соединения входит в приемную часть соединения. Этот вариант выполнения делает возможным использование радиального уплотнения. Кроме того, при стыковке такого соединения путем введения в зацепление может быть задано определенное направление. Возможно выполнение указанных гидравлических соединительных элементов на основном модуле в форме вставляемых частей соединения, а первых гидравлических соединительных элементов на нагрузочном модуле в форме приемных частей соединения, или наоборот. Нагрузочный модуль, снабженный гидравлическими соединительными элементами на двух противоположных сторонах, на одной стороне имеет вставляемую часть соединения, а на противоположной стороне имеет ответную приемную часть соединения. При такой конструкции соединения отводящей линии и соединения подводящей линии возможно одинаковое выполнение обоих соединительных элементов на одной стороне, т.е. оба выполнены в форме вставляемой части соединения, или оба выполнены как приемные части соединения. Возможно также, что на одной стороне, например, соединительный элемент отводящей линии выполнен как приемная часть соединения, а соединительный элемент подводящей линии выполнен как вставляемая часть соединения, или наоборот.
Нагрузочный модуль предпочтительно на первом продольном конце имеет по меньшей мере один первый электрический штекерный контакт как часть электрического соединения, причем на основном модуле на обращенной к нагрузочному модулю стороне выполнен ответный второй электрический штекерный контакт, который может приводиться в разъемный контакт с указанным первым штекерным контактом нагрузочного модуля. Первый и второй электрические штекерные контакты могут быть выполнены как вставляемый и приемный штекерные контакты, которые входят друг в друга. В порядке альтернативы входящие в контакт друг с другом штекерные контакты могут найти применение и иным образом. Указанные электрические штекерные контакты могут быть выполнены однополюсными или многополюсными. Предпочтительно их выполняют многополюсными, чтобы обеспечить энергоснабжение регулировочных устройств и при необходимости передачу данных от датчиков или других электронных компонентов.
Далее, предпочтительно нагрузочный модуль на втором продольном конце, противоположном первому продольному концу, имеет второй электрический штекерный контакт, который может приводиться в разъемный контакт с первым электрическим штекерным контактом на первом продольном конце второго нагрузочного модуля. Этот второй электрический штекерный контакт по своему варианту выполнения соответствует указанному второму электрическому штекерному контакту на основном модуле. Это дает возможность обеспечивать электрическое контактирование друг с другом нескольких нагрузочных модулей при их последовательном подсоединении. При этом все нагрузочные модули могут быть выполнены одинаково, и можно подключить нагрузочный модуль либо к основному модулю, либо подсоединить его к предыдущему в продольном направлении нагрузочному модулю. Таким образом желаемое количество нагрузочных модулей может быть собрано вместе и скомбинировано друг с другом, чтобы можно было подключить и питать желаемое количество нагрузочных контуров.
Кроме того, предпочтительно по меньшей мере в одном нагрузочном модуле первый и второй электрические штекерные контакты электрически соединены друг с другом, в частности по типу шина данных. Такой вариант выполнения обеспечивает последовательное электрическое подключение, соответственно, стыковку нескольких нагрузочных модулей, причем становится возможным энергоснабжение и/или передач данных через состыкованные друг с другом нагрузочные модули, от одних нагрузочных модулей к последующим. Шина данных имеет то преимущество, что она делает возможным комбинирование друг с другом множества нагрузочных модулей, соответственно, их стыковку друг с другом без необходимости в увеличении количества необходимых проводников в указанных электрических соединениях. Кроме того, все нагрузочные модули могут быть выполнены идентичными и подсоединяться друг к другу в любой последовательности.
Нагрузочные модули предпочтительно имеют коммуникационный блок, который берет на себя функцию связи с управляющим устройством распределителя. При этом указанный коммуникационный блок и управляющее устройство распределителя предпочтительно выполнены таким образом, что они связываются автоматически. То есть, оба устройства обмениваются друг с другом адресами и создают коммуникационное соединение, так что управляющее устройство распределителя может обращаться четко к каждому нагрузочному модулю. Для этого каждый нагрузочный модуль может иметь фиксированный индивидуальный адрес. Предпочтительно, однако, указанное управляющее устройство распределителя распознает, когда новый нагрузочный модуль соединяется непосредственно с основным модулем или с уже подключенным к основному модулю нагрузочным модулем. Управляющее устройство распределителя для этого выполнено таким образом, что оно присваивает адрес этому вновь подключенному нагрузочному модулю, соответственно, его коммуникационному блоку, так что к этому нагрузочному модулю и его коммуникационному блоку затем можно будет однозначно обращаться, чтобы через указанные коммуникационные блоки можно было управлять регулировочным устройством в соответствующем нагрузочном модуле. Соответственно может происходить и обмен данными от сенсоров в нагрузочном модуле через указанный коммуникационный блок к управляющему распределительному устройству. Коммуникация осуществляется при этом предпочтительно через электрическую шину данных. Однако возможна также коммуникация путем оптического обмена сигналами или, например, путем радиосвязи. Для указанной шины данных могут использоваться отдельные электрические проводники. В порядке альтернативы коммуникация может осуществляться также через электрический провод, используемый для энергоснабжения указанных регулировочных устройств.
Согласно еще одному предпочтительному варианту выполнения регулировочное устройство в нагрузочном модуле соединено с первым электрическим штекерным контактом для энергоснабжения. Таким образом, регулировочное устройство снабжается энергией через этот штекерный контакт. Это может происходить непосредственно или через включенный между ними управляющий элемент, или включенный между ними коммуникационный блок, который принимает управляющие сигналы через шину данных. Управляющий узел или коммуникационный блок в этом случае обеспечивают подключение к источнику энергопитания для целевого управления регулировочным устройством.
Особенно предпочтительно, если по меньшей мере один нагрузочный модуль имеет электронное управляющее устройство модуля, которое электрически связано с первым штекерным контактом и регулировочным устройством и предназначено для коммуникации с управляющим устройством распределителя в основном модуле, а также для управления регулировочным устройством. Управляющее устройство модуля тем самым берет на себя функцию вышеописанного коммуникационного блока, соответственно, вышеописанного управляющего узла. Предпочтительно он служит для однозначно адресации нагрузочного модуля и управления регулировочным устройством в нагрузочном модуле со стороны управляющего распределительного устройства.
При этом управляющее устройство указанного по меньшей мере одного нагрузочного модуля и управляющее устройство распределителя предпочтительно соединены друг с другом посредством шины данных и предпочтительно выполнены с возможностью автоматической коммуникационной связи. Шина данных предпочтительно является электрической шиной данных, посредством которой указанные штекерные контакты соединяются друг с другом. То есть, в соответствующем нагрузочном модуле такая шина данных проходит от первого штекерного контакта к второму. Автоматическая коммуникационная связь может происходить описанным выше образом, например, путем приема адреса от управляющего распределительного устройства. Это позволяет обеспечить простую стыковку модулей и в значительной мере автоматическую коммуникационную связь. При необходимости на нагрузочных модулях и/или на основном модуле могут быть размещены исполнительные элементы, с помощью которых пользователь может вручную запускать процесс связи.
Согласно еще одному предпочтительному варианту выполнения в нагрузочном модуле установлен по меньшей мере один термодатчик таким образом, что он определяет температуру текучей среды, проходящей через отводящее присоединение, причем термодатчик предпочтительно связан с управляющим устройством распределителя. Такое соединение с возможностью передачи сигнала может также осуществляться и через управляющее устройство модуля или коммуникационный блок. В частности, передача данных происходит также и через описанную шину данных. Определение температуры в отводящей линии нагрузочного контура является преимуществом для регулирования соответствующего нагрузочного контура, причем такое регулирование для всех нагрузочных контуров предпочтительно централизованно берет на себя управляющее устройство распределителя в основном модуле.
Целесообразно, чтобы указанный по меньшей мере один нагрузочный модуль на первом продольном конце содержал по меньшей мере один первый механический соединительный элемент, а основной модуль на обращенной к этому нагрузочному модулю стороне имел по меньшей мере один второй механический соединительный элемент, который может быть разъемно соединен с первым механическим соединительным элементом. Это может быть штекерный разъем. Такое разъемное соединение предпочтительно через разъемные фиксирующие и/или зажимные элементы, или дополнительные предохранительные элементы, такие как дуга безопасности или предохранительные штифты, которые устанавливаются после выполненного установления указанной связи между нагрузочным и основным модулями. Предпочтительно эта связь выполнена таким образом, что она может быть осуществлена или снова разомкнута без специального инструмента. Такие механические соединительные элементы служат для того, чтобы фиксировать нагрузочный модуль на основном модуле и/или фиксировать основной модуль на нагрузочном модуле. Тем самым устраняется необходимость в раздельном закреплении всех нагрузочных модулей и основного модуля на отдельной несущей структуре. Кроме того, предпочтительно все нагрузочные модули и основной модуль имеют крепежные средства, которые делают возможным крепление на внешней несущей структуре, например, на стене. При этом является предпочтительным, чтобы для этого крепления обязательно использовались все крепежные средства, поскольку посредством указанных механических соединительных элементов предпочтительно создается опорное соединение, например, нагрузочного модуля с основным модулем.
Далее, предпочтительно указанный по меньшей мере нагрузочный модуль на втором продольном конце имеет по меньшей мере один второй механический соединительный элемент, который может разъемно соединяться с первым механическим соединительным элементом на первом продольном конце второго нагрузочного модуля. При этом указанный второй механический соединительный элемент предпочтительно выполнен идентично второму механическому соединительному элементу на основном модуле. Таким образом, все нагрузочные модули могут быть выполнены одинаково и механически соединены либо с основным модулем, либо с примыкающим нагрузочным модулем.
Эти механические соединения между основным модулем и примыкающим нагрузочным модулем, соответственно, между отдельными нагрузочными модулями гарантируют, кроме того, что описанные гидравлические и электрические соединения будут надежно удерживаться в контакте друг с другом.
Согласно еще одному предпочтительному варианту выполнения по меньшей мере та часть нагрузочного модуля, в которой расположены участок подводящей линии, участок отводящей линии, а также подводящее присоединение и отводящее присоединение, выполнена как цельный компонент, предпочтительно из пластмассы. Такой компонент может быть экономично изготовлен способом литья под давлением. Предпочтительно в такой изготовленный как единое целое компонент устанавливаются только электрические, соответственно, электронные узлы, регулировочные устройства, в частности в форме регулировочных клапанов, а также уплотнения. Особенно предпочтительно, если и механические соединительные элементы, а также гидравлические соединительные элементы, как и несущие элементы электрических соединений точно так же выполнены как единое целое с вышеописанными частями нагрузочного модуля, предпочтительно из пластмассы. У такого основного модуля предпочтительно та часть, которая контактирует с примыкающим нагрузочным элементом, т.е. несет на себе электрические, гидравлические и механические соединительные элементы, выполнена как единое целое из пластмассы. Особенно предпочтительно изготовить эти части как единое целое с корпусом насоса для расположенного в указанном гидравлическом распределителе циркуляционного насоса.
Кроме того, можно скомбинировать друг с другом несколько гидравлических распределителей, описанных выше. Так, например, в качестве первой системы можно взять первый гидравлический распределитель с одним основным модулем и несколькими нагрузочными модулями и по меньшей мере еще одну систему из нескольких нагрузочных модулей, которая пространственно удалена от первой системы и соединена с этой первой системой посредством подходящих трубопроводов. Электрическое соединение при этом может осуществляться посредством соединительного кабеля. В порядке альтернативы для такой второй системы нагрузочных модулей можно предусмотреть собственное энергоснабжение и коммуникационный модуль для беспроводной коммуникации с указанным управляющим устройством распределителя в основном модуле. Можно также во второй системе нагрузочных модулей со стороны входа предусмотреть смесительный модуль, посредством которого возможна регулировка температуры на подводящей стороне для второй системы вторых нагрузочных модулей независимо от температуры на подводящей стороне для первой системы нагрузочных модулей. При этом такой смесительный модуль предпочтительно тоже регулируется управляющим устройством распределителя в основном модуле.
Ниже данное изобретение поясняется на примере с привлечением прилагаемых чертежей, на которых показано следующее:
Фиг. 1 - гидравлический распределитель согласно изобретению в не собранном состоянии.
Фиг. 2 – схематично, гидравлический распределитель по Фиг. 1 в собранном состоянии.
Фиг. 3 – в перспективе вид спереди основного модуля предлагаемого изобретением гидравлического распределителя.
Фиг. 4 – схематичный вид спереди нагрузочного модуля предлагаемого изобретением гидравлического распределителя.
Фиг. 5 - в перспективе вид спереди гидравлического распределителя с основным модулем по Фиг. 3 и нагрузочным модулем по Фиг. 4.
Фиг. 6 – вид сверху гидравлического распределителя по Фиг. 5.
Фиг. 7 – схематично, гидравлический распределитель согласно изобретению.
Фиг. 8 – вид сверху гидравлического распределителя согласно изобретению.
Фиг. 9 – в перспективе вид сверху гидравлического распределителя по Фиг. 2.
Фиг. 10 - в перспективе вид сверху основного модуля распределителя по Фиг. 2 и Фиг. 3.
Фиг. 11 - в перспективе вид сверху нагрузочного модуля гидравлического распределителя по Фиг. 2 и Фиг. 3.
Фиг. 12 – схематично, модульная конструкция гидравлического распределителя по Фиг. 2 и Фиг. 3 в не собранном состоянии.
Фиг. 13 – схематично, конструкция гидравлического распределителя по Фиг. 6 в собранном состоянии.
Показанный на Фиг. 1-6 гидравлический распределитель выполнен модульным и состоит по существу из двух видов модулей - основного модуля 102, а также нескольких нагрузочных модулей 104. Основной модуль 102 образован по существу из насосного агрегата. Как показано на Фиг. 3, указанный насосный агрегат имеет корпус 106 насоса с расположенным на нем корпусом 108 статора. В корпусе 106 насоса образованы необходимые каналы, а также приемное пространство 120 для рабочего колеса 118. Рабочее колесо 118 приводится в действие приводным электродвигателем, который расположен в корпусе двигателя, соответственно, корпусе 108 статора. При этом приводной электродвигатель предпочтительно выполнен как погружной двигатель. На внешней стороне корпуса 108 статора на аксиальном конце расположен корпус 110 для электроники, в котором размещены электронные компоненты для управления, соответственно, регулирования электрического приводного двигателя в корпусе 108 статора.
Показанный на Фиг. 3 циркуляционный насосный агрегат образует основной модуль 102. У такого циркуляционного насосного агрегата в корпусе 106 насоса помимо рабочего колеса размещаются компоненты перемешивающего устройства, функции которого описаны в связи с Фиг. 1 и Фиг. 2. Корпус насоса имеет первый впуск 112, а также первый слив 114. В первом канале 116 между указанным первым впуском 112 и указанным первым сливом 114 находится циркуляционный насос с рабочим колесом 118. Рабочее колесо 118 расположено в приемном пространстве 120 внутри корпуса 106 насоса, схематично представленного на Фиг. 1 и Фиг. 2 пунктирными линиями. Рабочее колесо 118, приводимое в действие приводным двигателем, перемещает играющую роль теплоносителя текучую среду, т.е. жидкость от первого впуска 112 к первому сливу 114.
Корпус 106 насоса имеет, кроме того, второй впуск 122, а также второй слив 124. Второй впуск 122 соединен с вторым сливом 124 посредством канала 126, образующего канал внутри корпуса 106 насоса. Канал 126 не проведен через рабочее колесо 118, а проходит в корпусе 106 насоса отдельно. Канал 126 через соединение 128 связан с областью смешивания, соответственно, с точкой 130 смешения в канале 116. В этой точке 130 смешения смешиваются потоки текучей среды от первого впуска 112 и от второго впуска 122. Поскольку рабочее колесо 118 установлено по потоку ниже точки 130 смешения, то оно всасывает текучую среду как из первого впуска 112, так и из канала 126 через соединение 128, и тем самым из второго впуска 122. В указанном соединении 128 помещен обратный клапан 132, допускающий течение только в направлении от канала 126 к точке 130 смешения.
На пути потока от первого впуска 112 к точке 130 смешения расположен регулировочный клапан 134. Его степень раскрытия устанавливается посредством электрического приводного двигателя 136. Регулировочный клапан 134 работает в качестве смесительного клапана, чтобы иметь возможность устанавливать соотношение двух указанных смешиваемых потоков в точке 130 смешения. Когда регулировочный клапан 134 закрыт, течение от первого впуска 112 к точке 130 смешения не происходит, и циркуляционный насос посредством своего рабочего колеса 118 всасывает текучую среду исключительно через второй впуск 122 по каналу 126 и сквозь соединение 128. Когда регулировочный клапан 134 открывается, насосным агрегатом всасывается часть потока через первый впуск 112, так что в точке 130 смешения поток из первого впуска 112 смешивается с потоком из второго впуска 122. В зависимости от степени раскрытия регулировочного клапана 134 соотношение смешиваемых потоков меняется. Когда к подводящей линии системы обогрева подключен первый впуск 112, через который подается горячая текучая среда, а второй впуск 122 подключен к отводящей линии по меньшей мере одного нагрузочного контура, то через второй впуск 122 подается более холодная текучая среда, и происходит их смешивание. За счет подмешивания более холодной текучей среды из второго впуска 122 к более горячей текучей среде из первого впуска 112 можно снизить температуру текучей среды, выходящей из первого слива 114 по потоку ниже точки 130 смешения, по отношению к температуре текучей среды, входящей в первый впуск 112. Фактически достигнутую начальную температуру в первом сливе 114 определяют с помощью термодатчика 138, который тоже интегрирован в циркуляционный насосный агрегат, соответственно, в корпус 106 насоса. Следует понимать, что регулировочный клапан 134 может быть расположен не в канале между первым впуском 112 и точкой 130 смешения, а соответствующим образом между вторым сливом 124 и местом ответвления соединения 128 от канала 126.
В том случае, если описанный гидравлический распределитель используется для системы охлаждения, через первый впуск 112 может подаваться холодная текучая среда, тогда как через второй впуск 122 подается более горячая текучая среда из отводящей линии нагрузочного контура. Тем самым, путем подмешивания этой более горячей текучей среды в точке 130 смешения можно повысить температуру на стороне подведенной холодной текучей среды. Путем регулирования соотношения смешиваемых потоков можно и в этом варианте установить желаемое заданное значение температуры.
Регулирование, соответственно, управление этим перемешивающим устройством, т.е. регулирование температуры берет на себя управляющее устройство 140, расположенное в корпусе 110 для электроники циркуляционного насосного агрегата 102. Управляющее устройство 140 управляет двигателем 136 регулировочного клапана 134, так что управляющее устройство 140 обеспечивает заданную степень раскрытия клапана. Для этого двигатель 136 регулировочного клапана 134 посредством соединения 142 с возможностью передачи сигнала, которое может быть выполнено, например, в виде шины данных, соединен с управляющим устройством 140. Термодатчик 138 посредством соединения 144 с возможностью передачи сигнала тоже связан с управляющим устройством 140. Таким образом, это управляющее устройство 140 путем регулировки регулировочного клапана 134 управляет подмешиванием текучей среды из отводящей линии в точке 130 смешения и устанавливает желаемую начальную температуру, причем посредством термодатчика 138 осуществляется передача соответствующего ответного сигнала на управляющее устройство 140, что делает возможным регулирование температуры.
Все показанные на Фиг. 1 и Фиг. 2 и описанные гидравлические компоненты перемешивающего устройства, а также рабочее колесо 118 циркуляционного насосного агрегата установлены в корпусе 106 насоса. Корпус 106 насоса предпочтительно выполнен из пластмассы как единое целое со всеми своими частями, в которых образованы описанные пути потоков. Тем самым может быть получено очень простое соединение между описанным перемешивающим устройством и указанными компонентами циркуляционного насоса, поскольку все компоненты интегрированы в выполненный как единое целое корпус 106. Благодаря этому получается очень компактная конструкция при одновременно простом монтаже. В корпусе 106 насоса дополнительно установлен воздухоспускной клапан 146, который на Фиг. 1 и Фиг. 2 не показан.
Вышеописанное перемешивающее устройство в представленном здесь примере выполнения гидравлического распределителя служит как перемешивающее устройство для обогрева пола. Указанный гидравлический распределитель выполнен как распределитель для системы обогрева пола. Перемешивающее устройство служит, таким образом, для того, чтобы снижать температуру теплоносителя до температуры, необходимой для обогрева пола. Это происходит путем подмешивания более холодной текучей среды из отводящей линии, как было описано выше.
Представленный здесь гидравлический распределитель, предназначенный для использования в качестве распределителя для системы обогрева пола, кроме того, выполнен модульным. Но одной стороне 146 основного модуля 102, т.е. циркуляционного насосного агрегата 102, выполнены первый слив 114, а также второй впуск 122 в качестве гидравлических соединительных элементов, в которые входят соединительный элемент 148 подводящей линии, а также соединительный элемент 150 отводящей линии 104 нагрузочного модуля, примыкающего к основному модулю 102. В нагрузочном модуле 104 выполнены участок подводящей линии 152, а также участок отводящей линии 154. Участок подводящей линии 152 соединяет первый соединительный элемент 148 подводящей линии со вторым соединительным элементом 156 подводящей линии, находящимися на противоположном продольном конце 104 нагрузочного модуля. Сообразно с этим участок отводящей линии 154 соединяет первый соединительный элемент 150 отводящей линии со вторым соединительным элементом 158 отводящей линии, находящимися на противоположном продольном конце 104 нагрузочного модуля. Указанный первый соединительный элемент 148 подводящей линии, а также первый соединительный элемент 150 отводящей линии выполнены в виде вставляемых частей соединений, которые могут входить во второй соединительный элемент 156 подводящей линии, а также второй соединительный элемент 158 отводящей линии, которые выполнены как приемные части соединений, примыкающего нагрузочного модуля 104, для образования проводящих текучую среду соединений между примыкающими друг к другу участками подводящей линии 152, а также примыкающими друг к другу участками отводящей линии 154. Первый слив 114 на основном модуле 102 выполнен соответственно второму соединительному элементу 156 подводящей линии в виде приемной части соединения, так что первый соединительный элемент 148 подводящей линии примыкающего нагрузочного модуля 104 может входить в проводящее текучую среду соединение с первым сливом 114. Соответственно, второй впуск 122 тоже выполнен как приемная часть гидравлического соединения, который по форме выполнения соответствует второму соединительному элементу 158 отводящей линии, так что первый соединительный элемент 150 отводящей линии примыкающего нагрузочного модуля 140 для создания гидравлического соединения может входить во второй впуск 122.
Участок подводящей линии 152 каждого нагрузочного модуля содержит подводящее присоединение 160. Кроме того, в каждом нагрузочном модуле участок отводящей линии 154 содержит отводящее присоединение 162. К подводящему присоединению 160 каждого нагрузочного модуля 104 подключен вход нагрузочного контура, а к отводящему присоединению 162 каждого нагрузочного модуля 104 подключен выход соответствующего нагрузочного контура. Нагрузочные контуры здесь образуют отдельные контуры системы обогрева пола, причем каждый контур обогревает предпочтительно одно помещение.
В каждом нагрузочном модуле 104, кроме того, между отводящим присоединением 162 и участком отводящей линии 154 в канале установлен регулировочный клапан 164. Каждый регулировочный клапан 162 имеет электрический приводной двигатель 166, посредством которого возможно изменение степени раскрытия соответствующего регулировочного клапана 164. Регулировочные клапаны 164, кроме того, выполнены так, что они могут быть закрыты полностью. Посредством такого полного закрытия можно разомкнуть, соответственно, отключить подключенный нагрузочный контур. Если регулировочный клапан 164 открыт, то путем изменения степени раскрытия с помощью приводного двигателя 166 можно регулировать расход, соответственно, объемный поток через тот нагрузочный контур, который подключен к подводящему присоединению 160, соответственно, к отводящему присоединению 162. Поскольку в каждом нагрузочном модуле установлено такого рода регулировочное устройство с регулировочным клапаном 164, то расход для каждого нагрузочного контура при работе установки может варьироваться и согласовываться с соответствующим рабочим режимом, в частности с энергопотреблением нагрузочного контура. Приводные двигатели 166 в каждом нагрузочном модуле 104 посредством электрического соединения 168, предназначенного для энергоснабжения и передачи данных, связаны с управляющим устройством 140, работающим как управляющее устройство распределителя. В нагрузочных модулях 104, кроме того, расположено по одному термодатчику 104 в проточном канале между отводящим присоединением 152 и участком отводящей линии 154. Термодатчик 170 определяет температуру в отводящей линии на выходе подключенного нагрузочного контура. Каждый термодатчик 170 тоже соединен с указанным электрическим соединением 168, которое содержит, соответственно, образует шину данных.
Для передачи данных, соответственно, для коммуникации с управляющим устройством 140 каждый нагрузочный модуль 104 имеет управляющее устройство 172 модуля. Эти управляющие устройства 172 модулей обеспечивают возможность обращения к отдельным нагрузочным модулям 104 со стороны управляющего устройства 140. Управляющее устройство 140 и указанное управляющее устройство 172 модуля предпочтительно выполнены с возможностью автоматического создания связи. Так, управляющее устройство 140 предпочтительно присваивает адреса управляющим устройствам 172 модулей и, тем самым, соответствующим нагрузочным модулям 104, так что это управляющее устройство 140, с одной стороны, может направленно получать данные от каждого нагрузочного модуля 104, например, значения температуры от термодатчика 170, и одновременно может целенаправленно регулировать приводной двигатель 166 для управления регулировочным клапаном 164. Предпочтительно для каждого нагрузочного модуля 104 управляющим устройством 140 устанавливается расход через подключенный нагрузочный контур посредством регулировочного клапана 164 в зависимости от разности температур между термодатчиками 138 и 170, так что эта разность температур принимает постоянное заданное значение. Для создания электрического соединения, соответственно, канала передачи данных между отдельными нагрузочными модулями 104 предусмотрены электрические штекерные разъемы 174 между этими отдельными нагрузочными модулями 104. Для этого на противоположных продольных концах нагрузочных модулей 104 предусмотрены соответствующие части этих электрических штекерных разъемов 174, каждая из которых может входить в соответствующую часть электрического штекерного разъема 174 примыкающего нагрузочного модуля 104. Соответственно с этим электрический штекерный разъем 174 имеется и между основным модулем 102 и примыкающим нагрузочным модулем 104.
Благодаря такому варианту выполнения электрических и гидравлических соединений между нагрузочными модулями 104, а также между нагрузочным модулем 104 и основным модулем 102 можно желаемое количество нагрузочных модулей 104 соединить с основным модулем 102, в зависимости от того, сколько нагрузочных контуров должно быть подключено. Так что возможно гибкое согласование с различными системами обогрева, соответственно, охлаждения, и нет необходимости в хранении заранее изготовленных распределителей для определенных количеств нагрузочных контуров. Более того, гидравлический распределитель желаемого размера может быть очень просто собран путем состыковки соответствующего числа нагрузочных модулей 104, как это показано на Фиг. и Фиг. 2. Последний нагрузочный модуль 104, обращенный от основного модуля 102, при этом на своем свободном конце, т.е. обращенном от последнего примыкающего нагрузочного модуля 104, закрыт концевым элементом 176. Этот концевой элемент 176 служит, в частности, для запирания на конце второго соединительного элемента 156 подводящей линии, а также второго соединительного элемента 158 отводящей линии, так что участок подводящей линии 152 и участок отводящей линии 154 на свободном конце герметизированы снаружи. В показанном на Фиг. 6 примере этот концевой элемент 176, кроме того, имеет еще и воздухоспускной клапан 178, а также присоединение 180, которое соединено с участком отводящей линии 154 и может использоваться, например, для заполнения или промывки. В нормальном рабочем режиме это присоединение 180 закрыто. В показанных на Фиг. 5 и Фиг. 6 примерах к основному модулю 102 пристыкованы шесть нагрузочных модулей 104 для шести нагрузочных контуров.
Помимо описанных гидравлических и электрических соединений создается также и механическое соединение между нагрузочными модулями 104, а также между первым нагрузочным модулем 104 и основным модулем 102. Это механическое соединение в данном примере создается путем взаимного сцепления указанных гидравлических соединительных элементов, т.е. первого соединительного элемента 148 подводящей линии со вторым соединительным элементом 156 подводящей линии, а также первого соединительного элемента 150 отводящей линии со вторым соединительным элементом 158 отводящей линии. Следует понимать, однако, что здесь могут быть предусмотрены дополнительные фиксирующие или предохранительные элементы, чтобы создать прочное механическое соединение между отдельными модулями 102, 104.
Когда модули 102, 104 состыкованы друг с другом, участки подводящей линии 152 отдельных нагрузочных модулей 104, как можно видеть на Фиг. 2, образуют сквозную подводящую линию 152, тогда как участки отводящей линии 154 образуют сквозную отводящую линию 154. Управляющее устройство 140 образует центральное управляющее устройство распределителя, которое управляет, соответственно, регулирует циркуляционный насос, т.е. его приводной двигатель 108, в частности предпринимает регулирование частоты вращения приводного двигателя 108, а также регулирует перемешивающее устройство путем управления регулировочным клапаном 134. Кроме того, управляющее устройство 140 здесь служит центральным управляющим устройством для регулировочных клапанов 134 во всех нагрузочных контурах 104. Оно вызывает в них, как описано выше, регулирование расхода и служит для включения и отключения отдельных нагрузочных контуров. Для этого управляющее устройство 140 имеет коммуникационный интерфейс, соответственно, коммуникационное устройство 181, которое делает возможной коммуникацию с внешними термостатами 182 для помещений, в данном примере посредством радиосвязи. На Фиг. 2 показаны лишь два термостата 182 для помещений. Следует, однако понимать, что предпочтительно для каждого темперируемого помещения предусмотрен один термостат 182 для помещений. На этом термостате 182 для помещений можно установить желаемую температуру в помещении. Если фактическая температура в помещении отклоняется от установленного заданного значения, термостат 182 для помещений отправляет сигнал на коммуникационный интерфейс 181 управляющего устройства 140, которое в ответ на это выдает команду, включить относящийся к указанному термостату 182 для помещений нагрузочный контур путем открытия соответствующего регулировочного клапана 164. Когда желаемая температура в помещении достигается, термостат 182 для помещений снова посылает сигнал, в ответ на который управляющее устройство 140 закрывает относящийся к этому нагрузочному контуру регулировочный клапан 164 с помощью приводного двигателя 166, а тем самым и нагрузочный контур, который проходит через соответствующее помещение.
На корпусе 110 для электроники, кроме того, выполнен электрическое присоединение 184, которое служит для электрического подключения всего гидравлического распределителя и всех его электрических компонентов. Электрическое присоединение 184 здесь выполнено как штекер, к которому может быть подключен сетевой кабель. Предпочтительно в корпусе 110 для электроники интегрирован сетевой адаптер, и через указанные электрические соединения 168 на нагрузочные модули 104 передаются лишь малые напряжения.
Показанный на Фиг. 7-13 в качестве второго примера осуществления гидравлический распределитель выполнен модульным. Он содержит основной модуль 202, а также несколько нагрузочных модулей 204. Основной модуль 202 служит для гидравлического и электрического подключения нагрузочных модулей 204 и содержит управляющее устройство 206, которое как управляющее устройство распределителя служит для управления несколькими нагрузочными модулями 204. Основной модуль 202 имеет, кроме того, подводящее присоединение 208, а также отводящее присоединение 210. Подводящим присоединением 208 и отводящим присоединением 210 основной модуль 202 подключен к системе обогрева или охлаждения. При этом через подводящее присоединение 208 подается темперированная текучая среда, которая после протекания по одному или нескольким нагрузочным контурам через отводящее присоединение 210 течет обратно в систему обогрева или охлаждения. В основном модуле 202 в участке подводящей линии 212 и/или участке отводящей линии 216 может быть расположено по одному термодатчику, которые определяют температуру в подводящей и отводящей линиях. Эти сенсоры могут быть соединены с управляющим устройством 206 распределителя с возможностью передачи сигнала. Таким образом, указанное управляющее устройство 206 распределителя может непосредственно определять температуру в основном модуле.
Ниже гидравлический распределитель по Фиг. 7-13 описывается на примере системы обогрева. Следует, однако, понимать, что такой гидравлический распределитель может найти применение также и в системе охлаждения или в комбинированной системе обогрева, соответственно, охлаждения. В системе обогрева к подводящему присоединению 208 подается нагретая текучая среда, в частности нагретая вода, например, из отопительного котла или теплового аккумулятора. Через отводящее присоединение 210 текучая среда после прохождения через теплообменники в подлежащих обогреву помещениях или объектах течет обратно к отопительному котлу, соответственно, тепловому аккумулятору.
Подводящее присоединение 208 внутри основного модуля 202 посредством участка подводящей линии 212 соединено со сливом 214. Соответственно, отводящее присоединение 210 через участок отводящей линии 216 внутри основного модуля 202 соединено с впуском 218. Слив 214 и впуск 218 выполнены как гидравлические соединительные элементы на одной стороне основного модуля 202, обращенные к примыкающему нагрузочному модулю 204. Каждый нагрузочный модуль 204 внутри тоже имеет участок подводящей линии 212 и участок отводящей линии 216. Участки подводящей линии 212, а также отводящей линии 216 проходят в продольном направлении сквозь эти нагрузочные модули 204. На первой стороне эти участки подводящей линии 212 и отводящей линии 216 соединены с первыми гидравлическими соединительными элементами. При этом участок подводящей линии 212 на первом конце соединен с первым соединительным элементом 220 подводящей линии, а участок отводящей линии 216 на той же стороне соединен с первым соединительным элементом 222 отводящей линии. Первый соединительный элемент 220 подводящей линии закреплен на сливе 214 основного модуля 202, тогда как первый соединительный элемент 222 отводящей линии закреплен на впуске 218 основного модуля 202, чтобы обеспечить проводящее текучую среду соединение.
Нагрузочные модули 204 на продольном конце, противоположном первому соединительному элементу подводящей линии и первому соединительному элементу 222 отводящей линии, имеют второй соединительный элемент 224 подводящей линии, а также второй соединительный элемент 226 отводящей линии. Второй соединительный элемент 224 подводящей линии образует противоположный первому соединительному элементу 220 подводящей линии аксиальный конец участка подводящей линии 212 в нагрузочном модуле 204, тогда как второй соединительный элемент 226 отводящей линии образует противоположный первому соединительному элементу 222 отводящей линии аксиальный конец участка отводящей линии 216 в нагрузочном модуле 204. Все указанные нагрузочные модули 204 выполнены одинаково. Это означает, что этот вариант выполнения и расположение второго соединительного элемента 224 подводящей линии, а также второго соединительного элемента 226 отводящей линии соответствуют расположению слива 214, а также впуска 218 на основном модуле 202. Так что нагрузочный модуль 204 можно установить либо на основной модуль 202, либо на другой нагрузочный модуль. Таким образом несколько нагрузочных модулей могут быть подключены друг другу последовательно в продольном направлении. На Фиг. 1 показана конструкция из двух нагрузочных модулей 204, причем схематично указаны дополнительные нагрузочные модули 204. В примере выполнения согласно Фиг. 2 и Фиг. 3 на основном модуле 202 размещены шесть нагрузочных модулей 204.
Существенным признаком нагрузочных модулей 204, показанных в компоновках согласно Фиг. 7-13, кроме того, является то, что каждый нагрузочный модуль 204 содержит интегрированное перемешивающее устройство для регулирования температуры на входе соответствующего нагрузочного контура 228. Перемешивающее устройство в канале от подводящей линии 212 к входу 229 нагрузочного контура 228 содержит регулировочный клапан 230, а по потоку ниже него - циркуляционный насос 232. Циркуляционный насос 232 служит для того, чтобы перекачивать текучую среду из подводящей линии 212 через нагрузочный контур 228 и через отводящую линию 234 назад в отводящую линию 216. Перемешивающее устройство имеет, кроме того, соединение отводящей линии 234 в точке 236 смешения, причем точка 236 смешения расположена в канале между регулировочным клапаном 230 и циркуляционным насосом 232. В соединении 235 установлен обратный клапан 238, который делает возможным прохождение потока через соединение 235 только в направлении от отводящей линии 234 к точке 236 смешения.
Регулировочный клапан 230 для управления им связан с управляющим устройством 206 распределителя с возможностью передачи сигнала. Т.е. управляющее устройство 206 распределителя управляет регулировочным клапаном 230, чтобы установить желаемую начальную температуру на входе 229 нагрузочного контура 228. Эта начальная температура на входе 229 определяется термодатчиком 240. Если регулировочный клапан 230 полностью закрыт, то циркуляционный насос 232 перекачивает текучую среду исключительно через соединение 235 с циркуляцией по нагрузочному контуру 228. Когда регулировочный клапан 230 открывается, циркуляционный насос 232 одновременно закачивает поток текучей среды из подводящей линии 212 и поток текучей среды из соединения 235. При этом к текучей среде из подводящей линии 212 подмешивается текучая среда из отводящей линии 234 через соединение 235, так что начальная температура текучей среды из подводящей линии 212 изменяется. В случае системы обогрева указанная начальная температура в подводящей линии 212 обычно выше, чем в отводящей линии 234, т.е. в этом случае через соединение 235 к потоку из подводящей линии 212 подмешивается более холодная текучая среда из отводящей линии 234, так что температура в подводящей линии понижается. И наоборот, в системе охлаждения начальная температура текучей среды из подводящей линии 212 может быть повышена путем подмешивания более теплой текучей среды из отводящей линии 235. Путем изменения степени раскрытия регулировочного клапана 230 может варьироваться доля текучей среды, которая подается из подводящей линии 212 в точку 236 смешения. При постоянной подаче циркуляционного насоса 232 через соединение 235 будет закачиваться соответственно большая или меньшая доля текучей среды, благодаря чему температура текучей среды на входе 229 нагрузочного контура 228 может варьироваться путем изменения соотношения обоих смешиваемых потоков в точке 236 смешения. Фактически установленная температура при этом определяется термодатчиком 240. Это измеренное значение температуры посредством соответствующего соединения с возможностью передачи сигнала передается на управляющее устройство 206 распределителя для регулирования. Управляющее устройство 206 распределителя регулирует, тем самым, указанные отдельные нагрузочные модули 204 независимо, так что начальная температура для отдельных нагрузочных контуров 228 может регулироваться, соответственно, устанавливаться индивидуально.
В этом примере осуществления на выходе нагрузочного контура 228 установлен второй термодатчик 242. Он предпочтительно тоже связан с управляющим устройством 206 распределителя с возможностью передачи сигнала и измеряет выходную температуру на нагрузочном контуре 228. Поскольку тем самым измеряется входная и выходная температура нагрузочного контура 228, можно определять разность температур на этом нагрузочном контуре 228 и, например, регулировать перекачиваемый циркуляционным насосом 232 объемный поток в зависимости от этой разности температур. Для этого циркуляционный насос 232 предпочтительно через соответствующее соединение с возможностью передачи сигнала тоже управляется указанным управляющим устройством 206, в частности, чтобы регулировать частоту вращения циркуляционного насоса 232. Для каждого нагрузочного контура расход может быть установлен индивидуально через частоту вращения соответствующего циркуляционного насоса 232.
Описанная с привлечением Фиг. 7 конструкция гидравлического распределителя более подробно рассматривается с использованием Фиг. 8-13. Основной модуль 202 содержит участок 250 гидравлики, а также корпус 252 для электроники, в котором расположены управляющее устройство, соответственно, управляющее устройство 206 распределителя и при необходимости дополнительные компоненты для энергоснабжения, как например, сетевой адаптер. Участок 250 гидравлики выполнен предпочтительно в виде единого конструктивного элемента из пластмассы и имеет на одной стороне подводящее присоединение 208, а также отводящее присоединение 210. Подводящее присоединение 208, а также отводящее присоединение 210 выполнены в виде гидравлических соединительных элементов для присоединения питающих трубопроводов, которые создают соединение с системой обогрева или охлаждения. На второй боковой поверхности участка 250 гидравлики расположены впуск 218, а также слив 214. Слив 214 соединен с подводящим присоединением 208 через один канал внутри участка 250 гидравлики, тогда как впуск 218 соединен с отводящим присоединением 210 через другой канал внутри участка 250 гидравлики. Как описано выше, слив 214 и впуск 218 выполнены в виде гидравлических соединительных элементов для вставного подсоединения нагрузочного модуля 204. Для этого первый соединительный элемент 220 подводящей линии примыкающего нагрузочного модуля 204 входит в слив 214, и первый соединительный элемент 222 отводящей линии примыкающего нагрузочного модуля входит во впуск 218. Слив 214 и впуск 218 в этом примере выполнены как приемные части штекерного разъема. Соответственно, первый соединительный элемент 220 подводящей линии и первый соединительный элемент 222 отводящей линии выполнены как вставляемые части гидравлического штекерного разъема. Путем вставления друг в друга этих гидравлических соединительных элементов одновременно создается и механическое соединение между основным модулем 202 и нагрузочным модулем 204. В этих соединениях для герметизации установлены не показанные здесь подробно уплотнения, в частности кольцевые уплотнения.
Нагрузочный модуль 204 тоже имеет выполненную как единое целое из пластмассы корпусную часть, которая служит корпусом для циркуляционного насоса 232 и внутри содержит необходимые каналы и, в частности, участки подводящей линии 212, а также отводящей линии 216. Из этой корпусной части 254 снаружи выступают привод регулировочного клапана 230, а также корпус 256 статора циркуляционного насоса 232. Корпусная часть 254 на одном продольном конце содержит первый соединительный элемент 220 подводящей линии и первый соединительный элемент 222 отводящей линии, а на противоположном продольном конце содержит второй соединительный элемент 224 подводящей линии, а также второй соединительный элемент 226 отводящей линии, причем второй соединительный элемент 224 подводящей линии и второй соединительный элемент 226 отводящей линии выполнены ответными для слива 214 и, соответственно, впуска 218 на основном модуле 202 как приемные части гидравлического штекерного разъема. Поскольку второй соединительный элемент 224 подводящей линии и второй соединительный элемент 226 отводящей линии выполнены и расположены соответственно сливу 214 и впуску 218, то выполненные идентичными нагрузочные модули 204 можно подсоединять либо непосредственно к основному модулю 202, либо к другому нагрузочному модулю 204, причем в этом случае первый соединительный элемент 220 подводящей линии второго нагрузочного модуля входит во второй соединительный элемент 224 подводящей линии первого нагрузочного модуля, а первый соединительный элемент 222 отводящей линии второго нагрузочного модуля входит во второй соединительный элемент 226 отводящей линии первого нагрузочного модуля. Таким образом, несколько нагрузочных модулей могут подсоединяться друг к другу, чтобы получить гидравлический распределитель с желаемым количеством присоединений для нагрузочных контуров 228. При этом количество нагрузочных модулей 204 ограничивается по существу конфигурацией управляющего устройства 206. Корпусная часть 254 нагрузочного модуля 204 содержит, кроме того, подводящее присоединение 258 и отводящее присоединение 260. С подводящим присоединением 258 соединяется вход 229 нагрузочного контура 228, тогда как с отводящим присоединением 260 соединяется выход 231 нагрузочного контура 228.
На Фиг. 8 и Фиг. 9 показана собранная конструкция из шести нагрузочных модулей 204 на основном модуле 202, которые представлены на Фиг. 10 и Фиг. 11. Следует отметить, что тем самым получается гидравлический распределитель, который имеет шесть подводящих присоединений 258 и шесть отводящих присоединений 260 для шести нагрузочных контуров. Все шесть нагрузочных модулей 204 выполнены идентичными. Последний, т.е. обращенный от основного модуля 202, нагрузочный модуль 204 на своем втором соединительном элементе 224 подводящей линии и своем втором соединительном элементе 226 отводящей линии заперт концевым элементом 262.
Пути потоков собранного таким образом гидравлического распределителя еще раз подробно показаны на Фиг. 13. На Фиг. 12 показана конструкция, соответствующая Фиг. 13, в не собранном состоянии нагрузочных модулей 204. На Фиг. 12 и Фиг. 13 схематично представлена конструкция из четырех нагрузочных модулей 204.
Помимо описанных выше гидравлических соединений и элементов основной модуль 202, а также нагрузочные модули 204 содержат электрические, соответственно, электронные компоненты. Как было описано выше, нагрузочный модуль содержит электронное управляющее устройство 206. В основном модуле 202 оно соединено с электрическим соединительным штекером 264. В каждом нагрузочном модуле 204 предусмотрено электрическое соединение 266, которое на первом аксиальном конце заканчивается электрическим соединительным штекером 268, а на противоположном аксиальном конце - электрическим соединительным штекером 270. При этом указанные электрические соединительные штекеры 268 и 270 выполнены таким образом, что электрический соединительный штекер 268 может входить в контакт с электрическим соединительным штекером 264 на основном модуле 202 или с электрическим соединительным штекером 270 примыкающего нагрузочного модуля, чтобы обеспечить электрическую связь и создать электрическое соединение между указанным нагрузочным модулем 204 и примыкающим к нему нагрузочным модулем 204 или основным модулем 202. Посредством электрического соединения 266, выполненного как шина данных, внутри каждого нагрузочного модуля 204 связаны привод регулировочного клапана 230, термодатчик 240, а также циркуляционный насос 232. Это электрическое соединение 266 служит при этом для передачи энергии к этим компонентам и, кроме того, для передачи сигналов к этим компонентам, соответственно, от этих компонентов к управляющему распределительному устройству 206 в основном модуле 202.
Когда к одному нагрузочному модулю 204 подсоединяется следующий нагрузочный модуль 204, то посредством созданного с помощью соединительных штекеров 268 и 270 электрического соединения обеспечивается энергоснабжение также и указанного последующего нагрузочного модуля 204 от основного модуля 202, а также передача данных от основного модуля 202 к этому последующему нагрузочному модулю 204 через указанный нагрузочный модуль 204 или несколько промежуточных нагрузочных модулей 204. Адресация отдельных нагрузочных модулей 204 может осуществляться через управляющее устройство 272 модуля в каждом нагрузочном модуле 204. Управляющее устройство 272 модуля служит для обмена данными с центральным управляющим устройством 206 распределителя. Для этого каждому управляющему устройству 272 модуля, т.е. каждому нагрузочному модулю 204 присвоен адрес. Это может осуществляться управляющим устройством 206 распределителя автоматически при подключении каждого нагрузочного модуля 204. Посредством такого адреса и управляющего устройства 272 модуля указанное управляющее устройство 206 распределителя может тогда индивидуально управлять регулировочным клапаном 230 и циркуляционным насосом 232 в каждом нагрузочном модуле 204, чтобы обеспечивать регулирование температуры и объемного потока для подключенного нагрузочного контура. Выходной сигнал термодатчика 240 и при необходимости термодатчика 242 через управляющее устройство 272 модуля передается обратно на управляющее устройство 206 распределителя и может там влиять на регулирование соответствующего нагрузочного модуля 204.
Чтобы обеспечить зависящее от температуры в помещении регулирование, в подлежащих темперированию помещениях предусмотрены термостаты 274 для помещений (см. Фиг. 7). Термостаты 274 для помещений взаимодействуют с коммуникационным интерфейсом 276 управляющего устройства 206. На термостатах 274 для помещений может быть установлена желаемая заданная температура. При отклонении фактической температуры от этой заданной температуры термостат 274 для помещений посылает соответствующий сигнал на коммуникационные интерфейсы 276 управляющего устройства 206. В ответ оно активирует относящийся к этому помещению нагрузочный контур 228 путем включения циркуляционного насоса 232 в соответствующем нагрузочном модуле 204. Тогда в присоединении происходит описанное выше регулирование температуры, а также расхода для соответствующего нагрузочного контура 228. Когда заданная температура в этом термостате 274 для помещений достигнута, термостат 274 для помещений посылает ответный сигнал на коммуникационные интерфейсы 276 управляющего устройства 206. В ответ оно деактивирует соответствующий нагрузочный контур 228, т.е. отключает проложенный в соответствующем помещении нагрузочный контур 228 путем выключения циркуляционного насоса 232 в соответствующем нагрузочном модуле 204.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
102 - основной модуль
104 - нагрузочный модуль
106 - корпус насоса
108 - корпус статора
110 - корпус для электроники
112 - первый впуск
11 4 - первый слив
116 - каналы
118 - рабочее колесо
120 - приемное пространство
122 - второй впуск
124 - второй слив
126 - канал
128 - соединение
130 - точка смешения
132 - обратный клапан
134 - регулировочный клапан
136 - двигатель
138 - термодатчик
140 - управляющее устройство, соответственно, управляющее устройство распределителя
142, 144 - соединения с возможностью передачи сигнала
146 - сторона
148 - первый соединительный элемент подводящей линии
150 - первый соединительный элемент отводящей линии
152 - подводящая линия
154 - отводящая линия
156 - второй соединительный элемент подводящей линии
158 - второй соединительный элемент отводящей линии
160 – подводящее присоединение
162 – отводящее присоединение
164 - регулировочный клапан
166 - приводной двигатель
168 - электрическое соединение
170 - термодатчик
172 - управляющее устройство модуля
174 - электрический штекерный разъем
176 - концевой элемент
178 - воздухоспускной клапан
180 - присоединение
181 - коммуникационный интерфейс
182 - термостат для помещений
184 - электрическое присоединение
202 - основной модуль
204 - нагрузочный модуль
206 - управляющее устройство, управляющее устройство распределителя
208 – подводящее присоединение
210 – отводящее присоединение
212 - подводящая линия
214 - слив
216 - отводящая линия
218 - впуск
220 - первый соединительный элемент подводящей линии
222 - первый соединительный элемент отводящей линии
224 - второй соединительный элемент подводящей линии
226 – второй соединительный элемент отводящей линии
228 - нагрузочный контур
229 - вход
230 - регулировочный клапан
231 - выход
232 - циркуляционный насос
234 - отводящая линия
235 – соединение
236 – точка смешения
238 – обратный клапан
240, 248 – термодатчики
250 – участок гидравлики
252 – корпус для электроники
254 – корпусная часть
256 – корпус статора
258 – подводящее присоединение
260 – отводящее присоединение
262 – концевой элемент
264 - электрический соединительный штекер
266 - электрическое соединение, шина данных
268, 270 - электрические соединительные штекеры
272 – управляющее устройство модуля
274 – термостат для помещений
276 - коммуникационный интерфейс