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Vorrangschalter für Brauchwarmwasserbereitung in Sammelheizungsanlagen Die Erfindung bezieht sich auf Schalteinrichtungen in Heizungskreisen, an denen ein zweiter Flüssigkeitsstromkreis, z. B. Warmwasserbereitungskreis, angeschlossen ist, und die bei Entnahme von Brauchwarmwasser durch teilweises, oder völliges. Ver- schliessen des Heizungskreises die Kesselleitung vornehmlich oder ganz auf die Vorrichtung zur Erzeugung des Brauchwarmwassers selbsttätig umschalten.
Im allgemeinen benutzt man hierzu in dem Brauchwarmwasser eingebaute Thermostaten, die durch Rückwirkung auf den Ölbrenner und auf die Umwälzpumpe den Heizwasserzufluss in den Heizungskreis zu Gunsten des Warmwasserzuflusses in den Durchlauferhitzer ausschalten.
Diese Schalteinrichtungen haben jedoch u. a. die Nachteile, dass sie das Vorhandensein eines Ölbrenners und einer Umwälzpumpe, möglichst mit eingebautem Sperrventil, das nur bei laufender Umwälz- pumpe öffnet, oder eines motorbetriebenen Beimischventils voraussetzen, d. h., nur in Heizungsanlagen mit Ölbrenner und Urnwälzpumpe oder motorbetriebenem Mischventil verwendet werden können, und dass sie temperaturabhängig sind und elektrische Schaltkontakte betätigen.
Es gibt auch Schalteinrichtungen, die in Abhängigkeit vom Brauchwarmwasserdruckgefälle arbeiten, also nicht temperaturabhängig sind. Der Nachteil dieser Schalteinrichtungen besteht darin, dass das Druckgefälle im Steuerventil auch bei kleinster und auf einige Sekunden bezogener Brauchwasserentnah- me ohne Verzögerung so stark abfällt, dass der Schaltvorgang sofort eingeleitet wird.
Ausserdem kann mit dieser bekannten Ausführung das Steuerventil nur elektrische Schaltkontakte betätigen, mit denen man bei allen bekannten Ausführungen den Vorrang durch Einschalten des Ölbren- ners und durch Abschalten der Umwälzpumpe oder durch Schliessen eines motorbetriebenen Beimisch- ventils für die Brauchwarmwassererzeugung erzielt. Diesen Methoden ist der Nachteil eigen, dass die Vorrangschaltung von .Ölbrennern, Umwälzpumpen oder elektromotorischen Beimischventilen abhängig ist und eine elektrische Installation erfordert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen von der Heizungsart, von der Art der Vorrichtung zur Erzeugung des Brauchwarmwassers (Boiler oder Durchflussbatterie), von der Brauchwassertemperatur und von elektrischen Steuerungen unabhängigen Vorrangschalter zu schaffen, der bei Entnahme von Brauchwarmwasser die jeweils erforderliche Wärmemenge im Heizungskreis absperrt.
Hierfür wird ein im Heizungskreis eingebautes Ventil, oder eine Drosselklappe, durch die im Brauchwasserkreis beiderseits einer Drosselstelle entstehenden Teildrücke betätigt, wodurch ein stufenloses Ein- und Ausschalten des Heizungskneises, erreicht werden kann. Es kann auch der einfache Druckabfall durch einen Anschluss nach der Drosselstelle zum Steuern des Heizungskreises verwendet werden. Dabei besteht aber der Nachteil, dass erhebliche Druckunterschiede, die im Wasserleitungsnetz auftreten, ein gleichmässiges Arbeiten der Vorrangschaltung erschweren.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 eine erste Ausführungsform mit Bälgen für Durchlauferhitzer und Fig. 2 eine andere Ausführungsform mit Flügelkolben.
Der in Fig. 1 dargestellte Vorrangschalter besteht aus einem durchgehenden Hauptrohr 1-1a, das an
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seinen beiden Enden allgemein gebräuchliche Rohr- anschlüsse besitzt. Etwa in der Mitte des Hauptrohres ist erfindungsgemäss ein Drosselventil 3 angeordnet, das von einer Führung 4 (z. B. einem Rohr) überbrückt wird, die mittels zweier Rohre 5 und 5a, von denen das eine vor und das andere nach dem Drosselventil an das Hauptrohr 1 angeschlossen ist, gehalten wird.
An den anderen Enden der Rohre 5 und 5a ist innerhalb der Führung 4 je ein Balg 6 bzw. 6a angeordnet, beide stehen also in räumlicher Verbindung mit dem Hauptrohr und sind daher mit der das Hauptrohr durchströmenden Flüssigkeit gefüllt. Beide Bälge sind an ihren innerhalb der Führung 4 liegenden Stirnseiten durch eine Zahnstange 8 verbunden, in die ein Ritzel 9 eingreift.
Bewegen sich die Bälge in Richtung ihrer Längsachsen nach der einen oder anderen Seite, so wird das in der Führung drehbar gelagerte Ritzet 9 entsprechend gedreht und dabei eine mit der Ritzelachse 10 gekoppelte, im Heizungskreis in an sich bekannter Weise eingebaute Drosselklappe 11 verstellt.
Um bei geringfügiger oder kurzseitiger Brauchwasser-Entnahme ein allzu rasches Ansprechen der Drosselklappe 11 zu vermeiden, ist in das Rohr 5 an geeigneter Stelle ein vorteilhafterweise verstellbares Verzögerungsventil 12 eingesetzt.
Bei dem in Fig.2 veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird die Funktion der im Beispiel nach Fig. 1 verwendeten Bälge durch eine Segmentkam- mer ausgeübt, die durch einen an der Segmentspitze in einer Achse 10 drehbar gelagerten Flügelkolben 2 in zwei Druckräume 6 und 6a geteilt wird. Die Brauchwasser-Anschlusstellen 1 (=Zulaufseite) und la (=Ablaufseite) verengen sich in Richtung zu einer einjustierbaren Drosselstelle 3, die zweckmässigerweise unterhalb der Segmentkammer angeordnet ist.
Durch in den radialen Gehäusewänden der Segmentkammer angeordnete Borhungen 6b und 6c stehen die Druckräume 6 und 6a in: räumlicher Verbindung mit den Brauchwasser-Anschlusstellen 1 bzw. 1a, so dass die jeweils dort herrschenden Flüssigkeitsdrücke beidseitig auf den Flügelkolben 2 einwirken und bei Druckdifferenz eine Verdrehung des Flügelkolbens um die Drehachse 10 bewirken. Mit der Achse 10 ist die in dem Heizungskreis eingesetzte Drosselklappe 11 gekoppelt. Durch eine Feder 13 wird der Flügelkolben 2 bei Druckgleichheit in den Druckräumen 6 und 6a in die Endlage (rechte Seite in Fig.2) gedrückt.
Werden die Bohrungen 6b und 6c in den Gehäusewänden der Segmentkammer verschieden gross gewählt, so erfüllen sie die Funktion des Verzögerungsventils 12 im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Selbstverständlich können anstelle von Bohrungen auch Durchbrüche von beliebiger Begrenzungsform gewählt werden.
Wirkungsweise Bei geschlossenem Ventil 7 herrscht im Rohrsystem 1 und la und im Innenraum der Bälge 6 und 6a bzw. in den Druckräumen 6 und 6a nach Fig. 2 gleicher Flüssigkeitsdruck, beispielsweise der Druck der Brauchwasserleitung. Die Drosselklappe 11 ist geöffnet. Die Wärmeleistung des Heizungskessels dient sowohl der Aufheizung des Brauchwassers als auch der Raumheizung. Wird zum Zwecke der Heiss- wasserentnahme das Ventil 7 geöffnet, so strömt Brauchwasser aus dem Rohrsystem und gleichzeitig fliesst Frischwasser durch das Rohr 1-1a des Vorrangschalters zu.
Durch die Stauwirkung des Drosselventils 3 entsteht ein Druckunterschied zwischen dem Flüssigkeitsdruck in den Rohren 5 und 5a sowie in den angeschlossenen Bälgen 6 und 6a. Der Balg 6 (höhere Druckseite) verlängert sich und der Balg 6a (niedere Druckseite) verkürzt sich. Damit bewegt sich die Zahnstange 8 in Pfeilrichtung und bewegt das Ritzel 9 im Uhrzeigersinn, wodurch die mit dem Ritzel gekoppelte Drosselklappe 11 im Heizungskreis der Anlage nach dem jeweils gegebenen Druckunterschied mehr oder weniger, bei grosser Brauchwasser- Entnahme auch ganz geschlossen wird.
Im entspre- chenden Ausmass wird hierdurch der Umlauf im Heizungskreis gemindert bzw. ganz gesperrt, so dass ein grosser Anteil oder auch die gesamte Heizleistung des Heizkessels nur zur Erwärmung des Brauchwassers zur Verfügung steht. Die gleiche Wirkungsweise wird mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig.2 erreicht.
Bei geschlossenem Ventil 7 herrscht in den Räumen 1, la, 6 und 6a gleicher Flüssigkeitsdruck. Brei Brauchwasser-Entnahme durch öffnen des Ventils 7 entsteht durch die Drossel 3 ein Stau, so dass in den Räumen 1 und 6 ein höherer Druck herrscht als in den Räumen la und 6a und hierdurch der Flügelkolben 2 in der Segmentkammer entgegen der Wirkung der Feder 13 in Pfeilrichtung verdreht wird, wodurch auch die Drosselklappe 11 im Heizungskreis mehr oder weniger oder völlig geschlossen wird. Wird das Ventil 7 geschlossen, so wird im Rohrsystem allseits wieder Druckgleichheit hergestellt, so dass die Drosselklappe 11 wieder voll geöffnet und damit die Ausgangsstellung erreicht wird.
Die Kesselleistung steht damit wieder für Heizungszwecke zur Verfügung.