DE2241504B2 - Zentralheizungssystem mit Dreiwegeventil zum Umsteuern des Wärmemediums zu Heizkörpern oder zu einem Brauchwasser-Wärmetauscher - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Zentralheizungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiges Zentralheizungssystem ist aus DE-OS 16 79 354 bekannt. Bei diesem bekannten System ist das Dreiwegeventil in der Vorlaufleitung derart angeordnet und ausgebildet, daß seine eine Druckkammer mit einer das Schaltventil und eine Drossel enthaltenden Umgehungsleitung der Umwälzpumpe verbunden ist Die Druckkammer auf der anderen Seite der Membran ist Teil des Durchflußraumes des Dreiwegeventils und somit vom Druck des in der Vorlaufleitung strömenden Wärmemediums beaufschlagt Dieser Druck ist wegen der Strömungswiderstände niedriger als der Druck unmittelbar an der Druckseite der Pumpe. Diesem Druck wirkt in der erstgenannten Druckkammer des Ventils ein Druck entgegen, der entweder — bei geschlossenem Schaltventil — dem Druck an der Druckseite der Pumpe oder — bei geöffnetem Schaltventil — einem sich durch das Kurzschließen der Pumpe über die Drossel einstellenden niedrigeren Druck entspricht Dies hat zur Folge, daß die an der Membran zum Schalten des Dreiwegeventils verfügbare Druckdifferenz erheblich geringer ist als die von der Pumpe erzeugte Druckdifferenz. Nachteilig ist auch die Wärmebelastung der Membran des Dreiwegeventils durch ihren ständi- t>o gen Kontakt mit dem strömenden Wärmemedium.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Membransteuerung des Dreiwegeventils in der Weise zu verbessern, daß an der Membran die volle Druckdifferenz der Pumpe zum Schalten des Ventils zur h > Verfügung steht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß in der einen Druckkammer je nach der Stellung des Schaltventils unmittelbar der an der Druck- oder Saugseite der Pumpe herrschende Druck, ohne Verluste durch Strömungswiderstände in Wärmetauschern, zur Verfügung steht, während in der anderen Druckkammer ständig der Druck von der Druck- oder Saugseite der Pumpe anliegt Die Druckdifferenz auf beiden Seiten der Membran ist deshalb je nach der Stellung des Schaltventils entweder Null oder gleich der vollen Druckdifferenz der Pumpe. Man erhält hierdurch ein zuverlässiges Schalten des Dreiwegeventils. Auch kommen die beiden Seiten der Membran im wesentlichen nur mit nicht strömendem Medium, das seine Wärme in den Heizkörpern bereits abgegeben hat in Berührung. Dies wirkt sich günstig auf die thermische Belastung und damit die Lebensdauer der Membran aus.

Es sind zwar bei Zeniralheizungssystemen membrangesteuerte Ventile bekannt, deren die Membran beaufschlagende Druckkammern vom Durchflußraum des Ventils getrennt sind, nämlich vom Wärmemedium gesteuerte Gasventile, die als Wassermangelsicherung die Gaszufuhr zum Brenner steuern, z. B. ebenfalls gemäß DE-OS 16 79 354 oder gemäß DE-AS 12 88 281. Hier ist die Trennung der Druckkammern vom Durchflußraum des Ventils durch die Verschiedenheit des Druckmediums und des umzusteuernden Mediums bedingt und hat nichts mit einer verbesserten Ausnutzung der Druckdifferenz in den Druckkammern zu tun, denn die beiden Druckkammern dieser bekannten Gasventile sind mit der Vor- bzw. Rücklaufleitung verbunden, so daß auch hier die in den Druckkammern sich einstellende Druckdifferenz wegen der Strömungsverluste des Wärmemediums in den Wärmetauschern oder Heizkörpern niedriger ist als die Druckdifferenz der Umwälzpumpe. Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben. Sie hat den Vorteil, daß bei jedem Schaltvorgang des Ventils nur eine sehr geringe Menge des Wärmemediums durch die eine Druckkammer strömen muß.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden näher beschrieben anhand der Zeichnung, die schematisch einen Schnitt durch das Dreiwegeventil des Zentralheizungssystems zeigt

Das dargestellte Dreiwegeventil umfaßt ein Gehäuse

I mit einem Anschluß 2 für die Zuführleitung des Wärmemediums, einer Abzweigung 3 für die Leitung zum Wegführen des Wärmemediums zu den Heizkörpern und einer Abzweigung 4 für die Leitung zum Wegführen des Wärmemediums zu dem Wärmetauscher für das Brauchwasser. In dem Gehäuse 1 ist ein Ventilglied 5 angeordnet, das in der in der Zeichnung gezeigten Stellung gegen einen Ventilsitz 6 der Abzweigung 4 anliegt jedoch nach oben bewegt werden kann, bis es gegen einen Ventilsitz 7 der Abzweigung 3 anliegt An dem Ventilglied 5 ist eine Stange 8 befestigt, welche dichtend durch eine Wandung 9 geführt ist. Die Wandung 9 bildet die oberste Wandung eines geschlossenen Raums, der durch eine Membran U in zwei Druckkammern 10,10a geteilt wird. Die Membran

I1 ist mit der Stange 8 verbunden. Um die Stange 8 ist ein Federelement 12 angeordnet, welches mit seiner einen Seite gegen eine Membranplatte 13 und mit seiner anderen Seite gegen die Wandung 9 anliegt

Die unter der Membran 13 befindliche Druckkammer 10 ist über einen Kanal 14 mit einer Ausnehmung 15 verbunden, welche ihrerseits mit einer Leitung 16 verbunden ist, die direkt an die Druckseite der Pumpe

angeschlossen ist In der Ausnehmung 15 ist ein Ventilglied 17 eines als Magnetventil ausgebildeten Schaltventils 18 angeordnet, wobei ein Federteil 19 das Ventilglied 17 gegen die Leitung 16 drückt, so daß in dieser Stellung des Ventilgliedes 17 die Verbindung zwischen der Leitung 16 und der Ausnehmung 15 unterbrochen ist Die oberhalb der Membran 11 liegende Druckkammer 10a ist direkt mit der Saugseite der Pumpe über eine Verbindungsleitung 20 verbunden, wobei eine Umgehungsleitung 21 vorgesehen ist, die sich von der Leitung 20 bis zur Ausnehmung 15 erstreckt Wenn das Schaltventil 18 betätigt wird, wird die öffnung der Umgehungsleitung 21 in der Ausnehmung 15 durch das Ventilglied 17 des Schaltventils 18 geschlossen. Das Schaltventil 18 kann, braucht jedoch nicht, mittels eines in der Zeichnung nicht gezeigten Thermostaten betätigt werden, der in dem Wärmetauscher für das Brauchwasser angeordnet ist. oder mittels eines Schalters für das Industriewasser, der ebenfalls in der Zeichnung nicht gezeigt ist

In der in der Zeichnung gezeigten Stellung des Ventilgliedes 5 zirkulier! das Wärmemedium über die Anschlüsse 2 und 3 durch die Heizelemente. In dieser Anordnung befindet sich auch das Ventilglied 17 des Schaltventils 18 in der in der Zeichnung gezeigten Stellung, in welcher die Druckkammer 10 unterhalb der Membran U von der Leitung 16 abgedichtet ist, welche direkt mit der Druckseite der Pumpe verbunden ist, während die Druckkammer 10 über die Umgehungsleitung 21 mit der Druckkammer 10a oberhalb der Membran 11 verbunden ist, so daß der Druck des Mediums auf beiden Seiten der Membran gleich ist. Wenn man das Wärmemedium durch den Wärmetauscher zirkulieren lassen will, um Brauchwasser aufzuheizen bzw. erneut aufzuheizen, betätigt man das Schaltventil 18, wodurch das Ventilglied 17 in der Zeichnung nach unten bewegt wird, um die Leitung 16 über die Ausnehmung 15 und den Kanal 14 mit der unterhalb der Membran 11 liegenden Druckkammer 10 zu verbinden, wobei das Ventüglied 17 gleichzeitig die Umgehungsleitung 21 schließt so daß der Druck des Mediums in der Druckkammer 10 unterhalb der

ίο Membran größer ist als in der Druckkammer 10a oberhalb der Membran 11. Die Membran 11 wird daher nach oben bewegt und das Ventüglied 5 mittels der Stange 8 von dem Ventilsitz 6 abgehoben und gegen den Ventilsitz 7 gedrückt Hierdurch wird die Zirkulation des Wlrmemediums durch die Heizelemente unterbrochen und das Wärmemedium fließt über die Anschlüsse 2 und 4 durch den Wärmetauscher für das Brauchwasser.

In dem Kanal 14 kann eine Kontrolleinrichtung, z. B. eine Schraube oder ein Rückschlagventil mit vorbestimmter oder einstellbarer Leckage, angeordnet werden, wodurch die Bewegungsgeschwindigkeit der Kombination, der Membran 11 mit der Stange 8 und dem Ventüglied 5, in einer oder beiden Richtungen gesteuert werden kann.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die Heizkörper an die Abzweigung 4 und den Wärmetauscher an die Abzweigung 3 anzuschließen. Die Leitung 20 kann auch direkt mit der Druckseite der Pumpe und die Leitung 16 direkt mit der Saugseite der Pumpe verbunden werden.

In diesem Falle muß das Federteil 12 in der unterhalb der Membran befindlichen Druckkammer 10 angeordnet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Zentralheizungssystem mit hydraulisch membrangesteuertem Dreiwegeventil zürn Umsteuern des mittels Pumpe umgewälzten Wärmemediums wahlweise in eine zu Heizkörpern oder in eine zum Brauchwasser-Wärmetauscher fahrende Abzweigung vom Durchflußraum des Ventils, mit zwei durch eine Membran getrennten Druckkammern im Ventilgehäuse, von denen die eine durch ein Schaltventil wahlweise mit einem von der Saugoder Druckseite der Pumpe abgeleiteten Steuerdruck beaufschlagbar ist, und. mit einem von der Membran über eine Ventilstange gesteuerten Ventilglied, das durch Federkraft an einem Ventilsitz an der einen Abzweigung gehalten und durch Druckbeaufschlagung der Membran gegen einen Ventilsitz an der anderen Abzweigung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Druckkammer (10) durch Leitungen (16, 21), von denen jeweils eine durch das Schaltventil (18) gesperrt ist, direkt mit der Saug- und Druckseite der Pumpe verbunden ist und die andere Druckkammer (Uta) durch eine Verbindungsleitung (20) ebenfalls direkt mit einer Seite der Pumpe verbunden sowie 2s vom Durchflußraum (2) durch eine Trennwand (9) getrennt ist

2. Zentralheizungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die eine Seite des Schaltventils (18) eine in die Verbindungsleitung (20) mündende Umgehungsleitung (21) angeschlossen ist