Einrichtung zum Volumenausgleich des in Warmwasserheizungen zirkulierenden Wassers
Bekanntlich ist die in WarmwasserHeiz:ungsania gen im Umlauf befindliche Wassermenge wegen der wechselnden Temperaturen starken Schwankungen unterworfen. Um das Wasservolumen zugleichen und damit auch das Eindringen von Luft durch Unter druckbildung in das Heizungssystem zu vermeiden und um anderersefts den Druck im Heizungssystem unabhängig von der jeweiligen Temperatur innerhalb eines gewünschten Betriebsbereiches zu halten, verwendet man daher in derartigen Anlagen als Speichervorrichtungen ausgebildete Ausdehnungsgefässe, in die bei zunehmendem Wasservolumen, bedingt durch den Temperaturanstieg, das Wasser entweichen kann und aus denen andererseits bei abnehmendem Wasservolumen Wasser in das Heizungssystem nachfliessen kann.
Es sind als Speichervorrichtungen dienende Auis- dehnungsgefässe bekannt, die aus. einem vorzugsweise zylindrischen Tank bestehen, der im Inneren mittels einer gasdichten Membrane in zwei Räume aufgeteilt ist. Der auf der einen Seite der Membrane liegende Raum ist mit einem inerten Gas, z. B. Stickstoff, unter einem gewissen Überdruck gefüllt, während der auf der anderen Seite der Membrane liegende Raum den Wasserspeicherraum bildet, der an das Heizungssystem angeschlossen wird. Die beiden Räume stehen, durch die Membrane getrennt, nur druckabhängig in Verbindung, so dass im Betrieb in beiden Räumen stets der gleiche Druck herrscht.
Da man aus Stabilitätsgründen einerseits an be stimmte Gefäss- bzw. Membrangrössen gebunden ist, andererseits jedoch je nach Grösse der Heizungsanlagen ein unterschiedliches Speichervolumen benötigt wird, ist es bekannt, mehrere hintereinander einzeln, also mit einer Vielzahl von Anschlüssen angeordnete Ausdehnungsgefässe für eine Heizungsanlage vorzu se- hen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zum Volumenausgleich des in Warmwasserheizungen zirkulierende Wassers mit mehreren, an den Wasserkreislauf angeschlossenen Druckausdehnungsgefässen, wobei jedes Gefäss einen Wasserspeicherraum und einen Gasr druckraum aufweist, die durch eine Membrane voneinander getrennt sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Konstruktion so auszulegen, dass einerseits bei einem eventuellen Versagen eines Gefässes, beispielsweise durch eine defekte Membrane, ein weiteres Arbeiten der Anlage gewährleistet ist, und andererseits aufwendige Einzelanschlüsse vermieden werden.
Ferner soll die Möglichkeit einer guten Wärmeisolierung gegeben sein. Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass die Wasserspeicherräume aller mit Druckgas gefüllten Druckausdehnungsgefässe über eine gemeinsame Sammelleitung an das Heizungssystem angeschlossen und die einzelnen Gasdruckräume voneinander getrennt sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die einzelnen Druckausdehnungsgefässe in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, das zweckmässig wärmeisolierend ausgebildet ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer schematischen Darstellung veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Einrichtung nach der Linie I-I in Fig. 2 und
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.
Die in der Zeichnung dargestellte Einrichtung zum Volumenausgleich besteht au!s mehreren Druckausdeh nungsgefässen 1, die in einem sie umschliessenden und wärmeisolierenden Gehäuse 2 untergebracht sind.
Jedes Druckausdehnungsgefäss besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen Tank, der eine elastische Membrane 3 trägt, die bei 4 am Druckausdehnungsge fäss 1 abdichtend befestigt ist. Diese Membrane 3 unterteilt jedes Gefäss 1 in einen Wasserspeicherraum 5 und einen Gasdruckraum 6. Die Wasserspeicherräume 5 sind über T-Stücke 7 und eine gemeinsame Sammelleitung 8, die aus dem Gehäuse 2 herausführt, an das Heizungssystem (nicht gezeichnet) anzuschliessen. Zum Einfüllen des Druckgases ist an jedem Druckausdehnungsgefäss 1 ein Einfüllventil 9 vorgesehen. Dadurch ist es möglich, bei Veränderung der statischen Höhe des Heizungssystems den Gasdruck innerhalb der Druckausdehnungsgefässe 1 anzupassen.
Es ist ersichtlich, dass bei steigendem Wasserdruck im Heizungssystem die Membranen 1 sich nach innen in den Gasdruckraum 6 unter gleichzeitigem Komprimieren des Gaspolsters hineinverformen kann, wobei die maximale Verformung der Membrane durch die inneren Abmessungen des Gasdruckraumes 6 gegeben ist, so dass keine übermässige Verformung stattfinden kann. Somit ist ein Bruch der Membrane ausgeschlossen. Bei sinkendem Druck im Heizungssystem wird das in den Speicherräumen 5 bevorratete Wasser unter gleichzeitiger Entlastung des Gasdruckraumes 6 in das Heizung system zurückgedrtickt.
Device for volume compensation of the water circulating in hot water heating systems
It is well known that the amount of water in circulation in WarmwasserHeiz: ungsania is subject to strong fluctuations due to the changing temperatures. In order to equalize the water volume and thus also to avoid the ingress of air into the heating system due to the formation of negative pressure and to keep the pressure in the heating system within a desired operating range regardless of the respective temperature, expansion vessels designed as storage devices are used in such systems, in which, as the water volume increases, due to the rise in temperature, the water can escape and from which, on the other hand, water can flow into the heating system when the water volume decreases.
There are known expansion vessels serving as storage devices from. consist of a preferably cylindrical tank, which is divided inside by means of a gas-tight membrane into two rooms. The space on one side of the membrane is filled with an inert gas, e.g. B. nitrogen, filled under a certain overpressure, while the space on the other side of the membrane forms the water storage space, which is connected to the heating system. The two rooms, separated by the membrane, are only connected depending on the pressure, so that the same pressure always prevails in both rooms during operation.
Since one is bound to certain vessel or membrane sizes for reasons of stability, on the other hand, depending on the size of the heating system, a different storage volume is required, it is known to vorzu se several expansion vessels for a heating system arranged one behind the other, i.e. with a large number of connections - hen.
The invention relates to a device for volume compensation of the water circulating in hot water heaters with several pressure expansion vessels connected to the water circuit, each vessel having a water storage space and a gas pressure space which are separated from one another by a membrane. The invention is based on the object of designing the construction so that, on the one hand, in the event of a possible failure of a vessel, for example due to a defective membrane, further operation of the system is ensured, and on the other hand, complex individual connections are avoided.
Furthermore, there should be the possibility of good thermal insulation. To solve this problem, it is proposed that the water storage spaces of all pressure expansion vessels filled with compressed gas be connected to the heating system via a common collecting line and that the individual gas pressure spaces are separated from one another. In a preferred embodiment, the individual pressure expansion vessels are accommodated in a common housing which is expediently designed to be heat-insulating.
In the drawing, an embodiment of the invention is illustrated using a schematic representation. Show it:
1 shows a longitudinal section through a device according to the invention along the line I-I in FIGS
FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1.
The device for volume compensation shown in the drawing consists of several pressure expansion vessels 1, which are housed in a heat-insulating housing 2 which surrounds them.
Each pressure expansion vessel consists of a substantially cylindrical tank which carries an elastic membrane 3 which is sealed at 4 on Druckausdehnungsge vessel 1. This membrane 3 divides each vessel 1 into a water storage space 5 and a gas pressure space 6. The water storage spaces 5 are to be connected to the heating system (not shown) via T-pieces 7 and a common collecting line 8 which leads out of the housing 2. A filling valve 9 is provided on each pressure expansion vessel 1 for filling in the compressed gas. This makes it possible to adapt the gas pressure within the pressure expansion vessels 1 when the static height of the heating system changes.
It can be seen that when the water pressure in the heating system rises, the membranes 1 can deform inwards into the gas pressure chamber 6 while simultaneously compressing the gas cushion, the maximum deformation of the membrane being given by the internal dimensions of the gas pressure chamber 6, so that no excessive deformation takes place can. This prevents the membrane from breaking. When the pressure in the heating system falls, the water stored in the storage spaces 5 is pushed back into the heating system while relieving the pressure on the gas pressure chamber 6.