[0001] Die Erfindung betrifft eine Wasserheizungsanlage mit einem von einem Brenner beheizten
Primärwärmetauscher, dessen Beheizung von einer elektronischen Steuerung gesteuert
ist und an dessen Heizwasserumlauf ein der Beheizung von Brauchwasser dienender Sekundärwärmetauscher
mit einem die Beheizung des Brauchwassers mittels eines Stellgliedes steuernden, vom
Brauchwasserdurchsatz betätigbaren Wasserschalter angeschlossen ist.
[0002] Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer solchen Anlage den Sollwert der Vorlauftemperatur
des vom Wasserheizer beheizten Heizkreises auf den jeweiligen Leistungsbedarf des
das Brauchwasser beheizenden Sekundärwärmetauschers einzustellen; dieser Leistungsbedarf
wird naturgemäß durch die jeweilige Stellung jenes Stellgliedes angezeigt, das vom
Brauchwasserdurchsatz verstellt wird.
[0003] Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß bei einer Anlage der eingangs bezeichneten
Gattung deren elektronische Steuerung vorteilhaft dazu benutzt werden kann, die Leistung
des Brenners auf die zur Erwärmung der jeweils gezapften Brauchwassermenge erforderliche
Leistung abzustimmen.
[0004] Erfindungsgemäß bestimmt die jeweilige Stellung dieses Stellgliedes die Einstellung
eines einstellbaren Widerstandes der elektronischen Steuerung auf jenen Sollwert der
Vorlauftemperatur des Primärwärmetauschers, der dem Leistungsbedarf für den jeweiligen
Brauchwasserdurchsatz entspricht.
[0005] Diese Lösung ergibt eine für verschiedene, unterhalb eines Grenzwertes liegende Zapfwassermengen
eine weitgehend konstante Brauchwassertemperatur.
[0006] Darüber hinaus verringert die erfindungsgemäße Lösung - infolge der Absenkung der
Vorlauftemperaturen bei kleinen Zapfmengen - die Gefahr einer Verkalkung des Sekundärwärmetauschers.
[0007] Schließlich läßt sich durch eine zielführende Änderung der Grundeinstellung des einstellbaren
Widerstandes die Höhe der Brauchwasser-Auslauftemperatur willkürlich bestimmen.
[0008] Ein. Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen veranschaulicht,
wobei
Fig.1 das Schaltschema einer Wasserheizungsanlage der eingangs bezeichneten Gattung
in einer ersten Schaltstellung,
Fig.2 dieses Schema in einer zweiten Schaltstellung und
Fig.3 das Schaltbild der elektronischen Steuerung dieser Anlage veranschaulicht.
[0009] Zunächst zeigen die Fig. 1 und 2 das Schaltschema eines mit einem Gasbrenner 1 betriebenen
Wasserheizers mit einem der Versorgung zumindest eines Heizkörpers 4 dienenden Primärkreis
und einem der Beheizung zumindest eines Sekundärwärmetauschers 13 dienenden Sekundärkreis.
[0010] Der Gasbrenner 1 beheizt mit seinen Flammen 2 einen Primärwärmetauscher 3, an den
der den Heizkörper 4 enthaltende, eine Vorlaufleitung 5 und eine Rücklaufleitung
6 umfassende, eine Umlaufpumpe 7 enthaltende Primärkreis angeschlossen ist.
[0011] Die Gaszufuhr zum Gasbrenner 1 erfolgt über den Einlaß; 8 eines Gasregelblockes 37,
in dem sich ein Wassermangelventil 9 befindet, das die Gaszufuhr nur bei Durchströmung
des Wärmetauschers 3 freigibt.
[0012] Das im Sekundärwärmetauscher 13 aufzuheizende Brauchwasser strömt im Sekundärkreis
einem Wasserschalter (Strömungsschalter) 10 über einen Einlaß 11 zu, wird in der Rohrschlange
12 des Sekundärwärmetauschers 13 von dem ihn durchströmender Heizwasser des Primärkreises
erhitzt und verläßt über zumindest eine Zapfstelle 14 über die Auslaufleitung 15 das
System der Anlage.
[0013] Von der zum Heizkörper 4 führenden Vorlaufleitung 5 des Primärkreises zweigt eine
den Sekundärkreis schließende Zweigleitung 16 ab, die über den Sekundärwärmetauscher
13 führt und über das durch einen Membranschalter betätigbare Vorrang-Umschaltventil
17 in den Rücklauf 6 des Primärkreises mündet.
[0014] Eine weitere von der Vorlaufleitung 5 abzweigende Zweigleitung 18 enthält ein Überströmventil
19 und mündet noch vor dem Ventil 17 in die Rücklaufleitung 6; sie dient der Aufrechterhaltung
eines Wasserumlaufes, wenn der Heizkörper-Kreis z.B. mittels der Wartungsventile
20 abgesperrt ist und der Sekundärkreis des Durchsatzes nicht bedarf.
[0015] Der Steuerung des Wassermangelventiles 9 dient ein Membran- Wasserschalter 21, dessen
mit dem höheren Druck beaufschlagte untere Membrankammer an eine von der Rücklaufleitung
6 hinter der Umlaufpumpe 7 abzweigende Zweigleitung 22 angeschlossen ist und dessen
mit dem niedrigeren Druck beaufschlagte obere Membrankammer an eine Zweigleitung
23 angeschlossen ist, die vor dieser Umlaufpumpe 7 von der Rücklaufleitung 6 ausgeht.
[0016] Die mit dem höheren Druck beaufschlagbare untere Membrankammer eines weiteren Wasserschalters
24 steht über die Zweigleitung 25 mit einer Kammer des Membranschalters des Ventiles
17 in Verbindung.
[0017] Die andere, obere Membrankammer dieses Wasserschalters 24 ist über eine Verbindungsleitung
26 mit der anderen Kammer des das Dreiwege-Ventil 17 betätigenden Membranschalters
verbunden.
[0018] Ein Servoventil 27 befindet sich in jenen Verbindungsleitungen 22 und 23, die von
der Rücklaufleitung 6 ausgehen und in die Kammern des Membranschalters des Ventiles
17 münden.
[0019] Dieses als Drehschieber gestaltete Servoventil 27 ist vom Stellglied 28 des Wasserschalters
10 zwischen zwei Stellungen verstellbar. In der in Fig.1 dargestellten Stellung gibt
das Servoventil 27 den Weg über die Zweigleitungen 26 und 23 von der Rücklaufleitung
6 zum Membranschalter des Ventiles 17 frei, in der anderen, in Fig.2 dargestellten
Stellung öffnet das Servoventil 27 den Weg über die Zweigleitungen 23 und 25 zwischen
einer vor der Umlaufpumpe 7 gelegenen Stelle der Rücklaufleitung 6 zu den beiden Wasserschaltern
21 und 24, die den Gasregelblock 37 und die Gaszufuhr zum Gasbrenner 1 steuern. Die
Einzelheiten und die Funktion dieser Steuerung gehören zum Stande der Technik und
sind für das Wesen vorliegender Erfindung ohne Belang, so daß sie keiner Erläuterung
bedürfen.
[0020] Die dieser Anlage zugeordnete, allgemein mit 29 bezeichnete elektronische Steuerung
ist über Steuerleitungen mit einem der Vorlaufleitung 5 des Primärwärmetauschers 3
angeordneten Temperaturbegrenzer 30, ferner mit einem gleichfalls in der Vorlaufleitung
5 angeordneten NTC-Fühler 31, ferner mit einem Schalter 32 für die Abgasverlustmessung
sowie zwei dem Ventil 17 zugeordneten Mikroschaltern 34 und 35 sowie mit einem dem
Stellglied 28 zugeordneten Mikroschalter 36 verbunden.
[0021] Ferner führt von dieser Steuerung 29 eine Steuerleitung zur Umlaufpumpe 7 und zum
Hauptschalter 38 für die Stromversorgung und zum Gasregelblock 37.
[0022] Die in Fig.3 im einzelnen dargestellte Steuerung 29 enthält ferner eine zur Zündelektrode
39 (Fig.1,2) des Gasbrenners 1 führende Steuerleitung, eine Hochspannungszündeinrichtung
40 und einem allgemein mit 41 bezeichneten Feuerungsautomat, der einen Sicherheitsschalter
42, ein Flammenrelais 43, ein Ansteuerrelais 44, eine Störungsmeldelampe 45 sowie
eine zur Überwachungselektrode 46 (Fig.1,2) führende Steuerleitung enthält.
[0023] Die Steuerung 29 enthält ferner eine mit 47 bezeichnete Elektronik, die vom Transformator
48 mit Schwachstrom versorgt wird und an die Steuerleitungen des Umlaufpumpen-Nachlaufrelais
49 und das Ansteuerrelais 50 für den Heizbetrieb angeschlossen sind. Die Klemmleiste
51 umfaßt die erforderlichen elektrischen Anschlußklemmen.
[0024] Mit 52 sind Gerätesicherungen bezeichnet, mit 53 der Hauptschalter, mit 54 die die
Pumpenbetriebsweise bestimmende Steuerung, mit 55 das Magnetventil-Relais und mit
56 ein Schalter für die Abgasverlustmessung.
[0025] Zusätzlich zu diesen, für das Wesen der Erfindung belanglosen Bestandteilen der Steuerung
29 sind in den Fig. 1 und 2 noch ein Sicherheitsventil 33, ein Entlüftungsventil 57,
ein Ausdehnungsgefäß 58 mit Ventil 59 für dessen Stickstoffüllung, ein Entlüfter
60, ein Einstellknopf 61 für die Vorlauftemperatur und ein Entstörknopf 62 vorgesehen.
[0026] Der erfindungsgemäß vom Stellglied 28 des Wasserschalters 10 einstellbare Widerstand
ist mit 63 bezeichnet und in die Steuerung 29 gemäß Fig.3 an einer Stelle einbezogen,
an der - bei der bisher üblichen Ausführungsform dieser Steuerung - ein Festwiderstand
für die Brauchwasserbeheizung mit einer einstellbaren Grundstellung vorgesehen war.
1. Wasserheizungsanlage mit einem von einem Brenner beheizten Primärwärmetauscher,
dessen Beheizung von einer elektronischen Steuerung gesteuert ist und an dessen Heizwasserumlauf
ein der Beheizung von Brauchwasser dienender Sekundärwärmetauscher mit einem die
Beheizung des Brauchwassers mittels eines Stellgliedes steuernden, vom Brauchwasserdurchsatz
betätigbaren Wasserschalter angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige
Stellung dieses Stellgliedes (28) die Einstellung eines einstellbaren Widerstandes
(63) der elektronischen Steuerung (29) auf jenen Sollwert der Vorlauftemperatur des
Primärwärmetauschers (2) bestimmt, der dem Leistungsbedarf für den jeweiligen Brauchwasserdurchsatz
entspricht.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundeinstellung des einstellbaren
Widerstandes (63) auf einen willkürlich wählbaren Sollwert der Brauchwassertemperatur
einstellbar ist.