[Ol ] Die Erfindung betrifft ein Umwälzpumpenaggregat sowie ein Heizungssystem mit einem solchen Umwälzpumpenaggregat.

[02] In Heizungssystem werden Umwälzpumpen verwendet, um einen flüssigen Wärmeträger bzw. ein Heizmedium, insbesondere Wasser durch das Heizungssystem umzuwälzen. Wenn in Heizungssystemen Heizkreise verwendet werden, welche unterschiedliche Vorlauftemperaturen benötigen, ist es üblich, Mischer vorzusehen, welche die Vorlauftemperatur für bestimmte Heizkreise, beispielsweise Heizkreise einer Fußbodenheizung reduzieren können. Derartige Mischer werden häufig in Kombination mit Kompaktheizkesseln verwendet, welche neben einer Wärmequelle, wie einem Heizkessel mit Primärwärmetauscher, auch bereits ein Umwälzpumpenaggregat zum Umwälzen des Wärmeträgers durch das Heizungssystem aufweisen. Dieses Umwälzpumpenaggregat stellt eine Restförderhöhe bereit, welche so angepasst ist, dass sie für einen herkömmlichen Heizkreis mit Heizkörpern mit Thermostatventilen ausreichend ist. Für einen weiteren Heizkreis mit verringerter Vorlauftemperatur wird dann in der Regel ein zweites Umwälzpumpenaggregat verwendet, welches stromabwärts eines Mischventils angeordnet wird, über welches der erwärmte Wärmeträger aus dem Heizkessel in den Heizkreis mit geringerer Vorlauftemperatur eingespritzt wird. Dabei ist es erforderlich in dem Mischventil oder einem vorgeschalteten Ventil den von dem Umwälzpumpenaggregat in dem Heizkessel bereitgestellten Vordruck auf das Druckniveau an der Eingangsseite des Umwälzpumpenaggregates in dem zweiten Heizkreis zu reduzieren. D. h. die von dem Umwälzpumpenaggregat in dem Heizkessel bereitgestellte Restförderhöhe wird vernichtet und es tritt ein Energieverlust auf.

[03] Im Hinblick auf diese Problematik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Heizungssystem dahingehend zu verbessern, dass die Energieverlus- te in einem Mischer minimiert werden können. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Umwälzpumpenaggregat mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch ein Heizungssystem mit den in Anspruch 15 angegebenen Merkmalen. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.

[04] Das erfindungsgemäße Umwälzpumpenaggregat ist insbesondere als Heizungsumwälzpumpenaggregat zum Einsatz in einer Heizungsanlage vorgesehen, wobei unter Heizungsanlage im Sinne dieser Erfindung auch eine Klimaanlage zu verstehen ist, welche nicht der Erwär- mung sondern der Kühlung dient. Ganz allgemein kann das erfindungsgemäße Umwälzpumpenaggregat zum Umwälzen eines flüssigen Wärmeträgers bzw. Heizmediums zum Temperieren eines Gebäudes oder einer Anlage verwendet werden.

[05] Das erfindungsgemäße Umwälzpumpenaggregat weist einen ersten Eingang, d. h. einen ersten Saug-Eingang sowie einen Ausgang auf. Der Ausgang ist ein Druck-Ausgang, durch den Flüssigkeit aus dem Umwälzpumpenaggregat austritt. Ferner weist das Umwälzpumpenaggregat einen elektrischen Antriebsmotor auf, welcher zumindest ein in dem Umwälzpumpenaggregat vorgesehenes Laufrad drehend an- treibt. D. h. bei dem Umwälzpumpenaggregat handelt es sich um ein Kreiselpumpenaggregat. Der elektrische Antriebsmotor ist besonders bevorzugt als nasslaufender elektrischer Antriebsmotor, d. h. als Motor mit einem Spaltrohr bzw. Spalttopf zwischen Rotor und Stator ausgebildet. Das zumindest eine Laufrad ist in dem Umwälzpumpenaggregat in einer Verbindung bzw. Strömungsverbindung zwischen dem ersten Eingang und dem Ausgang angeordnet. Das Laufrad weist zumindest einen Strömungsweg in dieser Strömungsverbindung auf und dient der Druckerhöhung einer Flüssigkeit. So kann das Laufrad eine Flüssigkeit, z. B. ein flüssiges Heizmedium, von dem ersten Eingang zu dem Ausgang fördern und den Druck der Flüssigkeit zwischen Eingang und Ausgang erhöhen. Der zumindest eine Strömungsweg durch das Laufrad kann beispielsweise durch übliche Kanäle zwischen Laufradschaufeln gebildet werden. [06] Erfindungsgemäß weist das Umwälzpumpenaggregat einen zweiten Eingang auf, wobei in dem Umwälzpumpenaggregat eine zweite Strömungsverbindung von diesem zweiten Eingang zu dem Ausgang ausgebildet ist. Der zweite Eingang bildet somit einen zweiten Saug-Eingang bzw. Sauganschluss, wobei im Betrieb des Umwälzpum- penaggregates an dem zweiten Eingang ein anderes Druckniveau als an dem ersten Eingang herrschen kann. Das zumindest eine Laufrad weist ferner zumindest einen zweiten Strömungsweg mit Druckerhöhung einer Flüssigkeit wie eines flüssigen Heizmediums auf, wobei dieser zweite Strömungsweg in der beschriebenen Strömungsverbindung zwischen dem zweiten Eingang und dem Ausgang liegt. Das bedeutet, dass das erfindungsgemäße Umwälzpumpenaggregat in dem zumindest einen Laufrad zwei getrennte Strömungswege aufweist, über welche eine Druckerhöhung erreicht werden kann. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, Flüssigkeiten wie z. B. zwei Strömungen eines flüssigen Heizmediums von den beiden Eingängen, welche an den beiden Eingängen einen unterschiedlichen Eingangs- bzw. Vordruck aufweisen, auf denselben Enddruck an dem Ausgang zu erhöhen. D. h. das zumindest eine Laufrad mit den zwei Strömungswegen ist so ausgebildet, dass es bei seiner Rotation zwei unterschiedliche Druckdifferenzen erzeugt. [07] Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht es, das Umwälzpumpenaggregat in einem Heizkreis mit einem Mischer einzusetzen und dem zweiten Eingang des Umwälzpumpenaggregates Flüssigkeit mit einem Vordruck d.h. einer Restförderhöhe zuzuführen. Dieser Vor- druck kann beispielsweise von einer Umwälzpumpe in einen Heizkessel bzw. einer Kompaktheizungsanlage bereitgestellt werden. Der Mischpunkt des Mischers ist bei dieser Anordnung dann in dem beschriebenen Umwälzpumpenaggregat gelegen und es ist nicht mehr erforderlich, den Vordruck bzw. die Restförderhöhe eingangsseitig des Mischers abzubauen, um den gleichen Saugdruck an der Saugseite des Umwälzpumpenaggregates in dem über dem Mischer zu versorgenden Heizkreis zu erreichen. Dem erfindungsgemäßen Umwälzpumpenaggregat können vielmehr Flüssigkeiten auf zwei verschiedenen Druckniveaus zugeführt werden. An dem ersten Eingang wird die in dem zu versor- genden Heizkreis umzuwälzende Flüssigkeit zugeführt, während über den zweiten Eingang die zuzumischende Flüssigkeit mit einem höheren Druckniveau zugemischt wird. Das erfindungsgemäße Umwälzpumpenaggregat ermöglicht es somit, die Energieverluste beim Betrieb eines Mischers zu verringern. Da bei modernen Heizungssystemen die Fußbo- denheizung üblicherweise den größten Anteil hat, lassen sich auf diese Weise Energieeinsparungen im Bereich der Umwälzpumpenaggregate von bis zu 30% realisieren

[08] Die zwei getrennten Strömungswege in dem zumindest einen Laufrad sind vorzugsweise so ausgebildet, dass sie zueinander ein festes, nicht veränderliches Querschnittsverhältnis aufweisen. D. h. vorzugsweise ist zur Veränderung eines Mischungsverhältnisses nicht vorgesehen, ein Querschnittsverhältnis der beiden Strömungswege zu verändern. Dies vereinfacht den Aufbau, da keine entsprechenden Ventileinrichtungen und auch keine Verschiebbarkeit des Laufrades erforderlich sind. Besonders bevorzugt wird eine Änderung des Mischungsverhältnis- ses vielmehr durch Drehzahländerung des zumindest einen Laufrades erreicht, wie es weiter unten beschrieben wird.

[09] Vorzugsweise sind der zumindest eine erste Strömungsweg und der zumindest eine zweite Strömungsweg in einem gemeinsamen Lauf- rad angeordnet. D. h. bei Rotation des Laufrades mit den beiden Strömungswegen, erfolgt über beide Strömungswege eine Druckerhöhung der durch diese Strömungswege strömenden Flüssigkeit. Alternativ ist es möglich zwei drehfest zueinander angeordnete Laufräder zu verwenden, welche gemeinsam rotieren. Diese können einstückig miteinander ausgebildet oder in sonstiger geeigneter Weise drehfest miteinander verbunden sein. Beispielsweise kann auch ein Laufrad mit zwei Schaufelkränzen Verwendung finden, wobei ein erster Schaufelkranz die ersten Strömungswege und ein zweiter Schaufelkranz die zweiten Strömungswege definiert. Ein solches Laufrad kann so ausgebildet sein, dass die Einläufe bzw. Einlässe für die beiden Strömungswege an derselben Axialseite, in Richtung der Drehachse gesehen, gelegen sind oder auch aneinander in Axialrichtung entgegengesetzten Seiten. Auch bei Verwendung zweier Laufräder könnten diese so angeordnet sein, dass die Eintrittsseiten bzw. Saugöffnungen entgegengesetzt gerichtet sind. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, dass sich die auftretenden Axialkräfte zumindest teilweise aufheben.

[10] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, dass der zumindest eine zweite Strömungsweg von einem Abschnitt des zumindest einen ersten Strömungsweges gebildet wird. Dabei weist der erste Strömungsweg dann einen ersten Abschnitt auf, in welchem lediglich die durch den ersten Strömungsweg strömende Flüssigkeit eine Druckerhöhung erfährt. Der zweite Eingang mündet in einen zweiten Abschnitt des ersten Strömungsweges, in welchem dann sowohl die Flüssigkeit, welche aus dem zweiten Eingang zugeführt wird als auch die aus dem ersten Abschnitt des ersten Strömungsweges austretende Flüssigkeit eine Druckerhöhung erfahren. D. h. in dem zweiten Strömungsweg erfährt sowohl die Flüssigkeitsströmung aus dem ersten Eingang als auch die Flüssigkeitsströmung aus dem zweiten Eingang eine Druckerhöhung. Wenn an dem zweiten Eingang Flüssigkeit mit ei- nem Vordruck zugeführt wird, hat dies den Vorteil, dass in dem ersten Abschnitt des ersten Strömungsweges die über den ersten Eingang mit geringerem Vordruck zugeführte Flüssigkeit eine erste Druckerhöhung erfährt, sodass an demjenigen Punkt, an welchem die Strömung aus dem zweiten Eingang in den ersten Strömungsweg mündet, die Flüssig- keiten aus dem ersten und dem zweiten Eingang ein im Wesentlichen gleiches Druckniveau haben.

[1 1 ] Weiter bevorzugt weist das zumindest eine Laufrad einen Saugmund als erste Eintrittsöffnung auf, von dem ausgehend sich der zumindest eine erste Strömungsweg zu einer Austrittsseite des Laufrades er- streckt. Der Saugmund als erste Eintrittsöffnung steht mit dem ersten Eingang des Umwälzpumpenaggregates in Verbindung und die Austrittsseite des Laufrades steht mit dem Ausgang des Umwälzpumpenaggregates in Verbindung. Das Laufrad weist bevorzugt zumindest eine zweite Eintrittsöffnung auf, welche in Richtung der Strömung durch das Laufrad zwischen dem genannten Saugmund und der Austrittsseite gelegen ist. Diese zumindest eine zweite Eintrittsöffnung ist mit dem zweiten Eingang des Umwälzpumpenaggregates verbunden. So kann eine Flüssigkeitsströmung mit einem höheren Druckniveau in das Laufrad über die zweite Eintrittsöffnung an einer Position eingeleitet werden, an welcher die Flüssigkeit in dem Laufrad, welche durch den Saugmund zugeführt wird, bereits eine gewisse Druckerhöhung erfahren hat. Bei Verwendung dieses Umwälzpumpenaggregates in einem Mischer oder als Mischer liegt somit der Mischpunkt der beiden Strömungen im Laufrad. So können zwei Flüssigkeitsströmungen mit unterschiedlichem Vor- druck an einem Mischpunkt mit im Wesentlichen gleichen Druckniveau gemischt werden, ohne dass der höhere Druck in einer der beiden zu- geführten Flüssigkeifssfrömungen zunächst abgebaut werden müsste. Dadurch kann der Energieverlust minimiert werden.

[12] Die zweite Eintrittsöffnung mündet vorzugsweise in einen ersten Strömungsweg, wobei der Abschnitt des zumindest einen ersten Strö- mungsweges zwischen der zumindest einen zweiten Eintrittsöffnung und der Austrittsseite gleichzeitig den zumindest einen zweiten Strömungsweg bildet. D. h. der zweite Strömungsweg bildet einen gemeinsamen Strömungsweg, durch welchen sowohl die Flüssigkeitsströmung aus dem ersten Eingang als auch die Flüssigkeitsströmung aus dem zweiten Ein- gang geleitet werden, wobei die Flüssigkeitsströmung aus dem ersten Eingang des Umwälzpumpenaggregates in einem ersten Abschnitt des ersten Strömungsweges stromaufwärts der zumindest einen zweiten Eintrittsöffnung bereits eine Druckerhöhung unabhängig von der Strömung aus dem zweiten Eingang erfahren hat. [13] Besonders bevorzugt weist das Laufrad eine Mehrzahl von zweiten Eintrittsöffnungen auf. Dadurch kann der Strömungsquerschnitt vergrößert werden und somit der hydraulische Widerstand in dem zweiten Strömungsweg minimiert werden.

[14] Vorzugsweise sind mehrere erste Strömungswege zwischen Lauf- radschaufeln des zumindest einen Laufrades ausgebildet und es mündet in jeden der ersten Strömungswege zwischen den Laufradschaufeln zumindest eine zweite Eintrittsöffnung. Die Abschnitte der ersten Strömungswege zwischen dem Saugmund und den zweiten Eintrittsöffnungen bilden dann die beschriebenen ersten Strömungswege, durch wel- che lediglich die durch den ersten Eingang zugeführte Flüssigkeit gefördert wird. Die zweiten Abschnitte der ersten Strömungswege stromabwärts der zweiten Eintrittsöffnungen bilden mit diesen einen zweiten Strömungsweg, durch welchen auch die Flüssigkeit, welche durch den zweiten Eingang zugeführt wird, gefördert wird. Dadurch, dass zweite Eintrittsöffnungen in jedem der ersten Strömungswege angeordnet sind, wird ein maximaler Strömungsquerschnitt für die zweiten Strömungswege in dem Laufrad bereitgestellt.

[15] Weiter bevorzugt ist die zumindest eine zweite Eintrittsöffnung in einer den Saugmund umgebenden Deckscheibe ausgebildet. D. h. das Laufrad ist als geschlossenes Laufrad ausgebildet, welches eine Deckscheibe aufweist, welche die Strömungswege zwischen den Laufradschaufeln im Umfang des zentral angeordneten Saugmundes verschließt. Der Saugmund bildet die erste Eintrittsöffnung für die ersten Strömungswege. Die zweiten Eintrittsöffnungen sind als Löcher oder Spalt in der Deckscheibe ausgebildet, welche in diese Strömungswege zwischen den Laufradschaufeln münden, sodass die Strömungswege radial außenseitig der zweiten Eintrittsöffnungen die zweiten Strömungswege gemäß der vorangehenden Beschreibung bilden. [16] Der Saugmund des zumindest einen Laufrades ist vorzugsweise mit einem feststehenden Ringelement in Eingriff, in dessen Inneren eine Strömungsverbindung von dem ersten Eingang mündet. So wird eine Strömungsverbindung von dem ersten Eingang in das Innere des Laufrades hinein und in die ersten Strömungswege des Laufrades hinein her- gestellt. Das Ringelement ist weiter bevorzugt in im Wesentlichen dichtendem Eingriff mit dem Saugmund, d. h. es ist eine Saugmundichtung zwischen dem Saugmund und dem Ringelement ausgebildet, um Leckagen in diesem Bereich zu reduzieren bzw. zu vermeiden.

[17] Weiter bevorzugt ist außenumfänglich des beschriebenen Ring- elementes ein Ringraum ausgebildet, in welchen eine Strömungsverbindung von dem zweiten Eingang mündet, wobei die zumindest eine zweite Eintrittsöffnung des Laufrades diesem Ringraum zugewandt ist. In dieser Ausgestaltung bildet das Ringelement somit eine Trennwand zwischen der ersten und der zweiten Strömungsverbindung, wobei die Strö- mungsverbindung von dem ersten Eingang innenseitig der Ringwandung und die Strömungsverbindung von dem zweiten Eingang außenseitig des Ringelementes zu dem Laufrad hin verläuft.

[18] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfin- dung ist das Laufrad radial außerhalb der zumindest einen zweiten Eintrittsöffnung in dichtendem Eingriff mit einem Teil eines umgebenden Pumpengehäuses. Dieser dichtende Eingriff bildet eine Dichtung zwischen Saug- und Druckseite des Laufrades, sodass die Austrittsseite des Laufrades gegenüber der Strömungsverbindung zu der zumindest einen zweiten Eintrittsöffnung hin abgedichtet ist.

[19] Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann zumindest in der Strömungsverbindung zwischen dem zweiten Eingang und dem zumindest einen Laufrad ein Ventil zum Einstellen des Durchflusses durch diese Strömungsverbindung angeordnet sein. Dieses Ventil kann ein Mischventil bilden, über welches die zugeführte Flüssigkeitsmenge aus dem zweiten Eingang reguliert werden kann, beispielsweise um die Temperatur der gemischten Strömung am Ausgang des Umwälzpumpenaggregates regulieren zu können. Dazu kann das Ventil vorzugsweise einen elektrischen Antrieb zum Verändern der Ventilstel- lung aufweisen, wobei der elektrische Antrieb vorzugsweise ein Schrittmotor ist. Das Ventil dann durch eine Steuereinrichtung angesteuert werden, welche die Ventilstellung beispielsweise temperaturabhängig in Abhängigkeit der Temperatur an der Ausgangsseite des Umwälzpumpenaggregates, d. h. in Abhängigkeit der Temperatur der gemischten Strömung einstellt. So wird ein Mischer mit Temperaturregelung geschaffen. Es können jedoch auch in einer oder beiden Strömungsverbindungen manuell zu betätigende Durchflussregulierventile angeordnet sein, um z. B. eine Voreinstellung der Durchflüsse vornehmen zu können. [20] Besonders bevorzugt weist das Umwälzpumpenaggregat eine Steuereinrichtung auf, welche zum Einstellen der Drehzahl des Antriebsmotors ausgebildet ist. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass sie eine Druck- und/oder Durchflussregelung vor- nimmt, um den Druck und/oder Durchfluss im Bereich vorgegebener Sollwerte zu halten. Alternativ ist auch eine temperaturabhängige Drehzahlregelung möglich, bei welcher die Drehzahl in Abhängigkeit eines Temperatursignals so eingestellt wird, dass ein Temperaturwert im Bereich vorgegebener Sollwerte gehalten wird. So kann beispielsweise durch Drehzahlregelung bzw. Drehzahländerung des Umwälzpumpenaggregates die Temperatur ausgangsseitig des Umwälzpumpenaggregates, d. h. am Ausgang bzw. in der durch den Ausgang strömenden Flüssigkeitsströmung geregelt werden.

[21 ] Neben dem vorangehend beschriebenen Umwälzpumpenag- gregat ist Gegenstand der Erfindung auch ein Heizungssystem mit einem solchen Umwälzpumpenaggregat, wobei das vorangehend beschriebene Umwälzpumpenaggregat ein erstes Umwälzpumpenaggregat in dem Heizungssystem bildet. Das erfindungsgemäße Heizungssystem weist darüber hinaus ein zweites Umwälzpumpenaggregat auf, welches stromaufwärts des zweiten Einganges des ersten Pumpenaggregates gelegen ist. So führt das zweite Umwälzpumpenaggregat dem Eingang des ersten Pumpenaggregates eine Flüssigkeitsströmung mit einem Vordruck, welcher von dem zweiten Umwälzpumpenaggregat erzeugt wird, zu. Das zweite Umwälzpumpenaggregat ist vorzugs- weise ein Kreiselpumpenaggregat, welches über eine Steuereinrichtung in seiner Drehzahl einstellbar ist. Dieses Kreiselpumpenaggregat weist vorzugsweise ebenfalls einen elektrischen Antriebsmotor auf, welcher weiter bevorzugt als nasslaufender Antriebsmotor ausgebildet sein kann. Über die Drehzahlanpassung kann der Vordruck bzw. Durchfluss eingestellt bzw. geregelt werden. Die Drehzahlreglung des zweiten Umwälzpumpenaggregates erfolgt vorzugsweise so, dass der Durchfluss und/oder der Druck im Bereich gewünschter vorgegebener Sollwerte gehalten wird bzw. einer vorgegebenen Kennlinie folgt. Sowohl das erste Umwälzpumpenaggregat als auch das zweite Umwälzpumpenaggregat können so ausgebildet sein, dass sie zur Drehzahlregelung einen Frequenzumrichter aufweisen.

[22] Weiter bevorzugt ist in dem erfindungsgemäßen Heizungssystem eine Steuereinrichtung vorgesehen, welche derart ausgebildet ist, dass sie das erste Umwälzpumpenaggregat und/oder das zweite Umwälzpumpenaggregat und/oder ein im Strömungsweg von dem zweiten Eingang zu dem zumindest einen Laufrad gelegenes Ventil steuert, um ein Mischungsverhältnis der Flüssigkeitsströmungen aus dem ersten Eingang und dem zweiten Eingang in dem ersten Umwälzpumpenaggregat einzustellen. Die Drehzahlsteuerung erfolgt dabei bevorzugt temperaturabhängig. D. h. die Steuereinrichtung ist vorzugsweise mit zumin- dest einem Temperatursensor verbunden und steuert die Drehzahlen des Umwälzpumpenaggregates oder der Umwälzpumpenaggregate so, dass die von dem Temperatursensor erfasste Temperatur auf einem gewünschten Sollwert gehalten wird oder einem gewünschten Sollwert angenähert wird. Der Temperatursensor ist vorzugsweise an der Aus- gangsseite des ersten Umwälzpumpenaggregates angeordnet, sodass er die Temperatur der gemischten Flüssigkeitsströmung, welche durch den Ausgang des ersten Umwälzpumpenaggregates strömt, erfasst. Wenn die Steuereinrichtung die Drehzahl des zweiten Umwälzpumpenaggregates variiert, kann so die Menge der dem zweiten Eingang zuge- führten Flüssigkeit verändert werden. Das gleiche kann durch Einstellen eines Ventils stromaufwärts des zweiten Einganges des ersten Umwälzpumpenaggregates erreicht werden. Durch Drehzahländerung des ersten Umwälzpumpenaggregates ist es ebenfalls möglich, das Mischungsverhältnis zu ändern, wenn das Durchfluss- und oder Druckver- hältnis der Strömungen durch den ersten und den zweiten Strömungsweg sich drehzahlabhängig verändert. Dies kann durch entsprechende geometrische Ausgestaltung des ersten Strömungsweges und des zweiten Strömungsweges erreicht werden, insbesondere wenn der erste und der zweite Strömungsweg beispielsweise auf unterschiedlichen Außendurchmessern des Laufrades enden. So werden bei derselben Drehzahl unterschiedliche Druckerhöhungen erreicht. Ferner können Veränderungen des Druckverhältnisses dadurch erreicht werden, dass die Flüssigkeit dem zweiten Eingang mit einem, vorzugsweise konstanten, Vordruck zugeführt wird. Wenn die Strömungsverbindung von dem zweiten Eingang in einen ersten Strömungsweg des Laufrades mündet, wie es oben beschrieben ist, wird bei Drehzahländerung der Druck am Mündungspunkt im Inneren des Laufrades verändert, sodass durch die Veränderung der Druckverhältnisse in den beiden Strömungswegen das Mischungsverhältnis im Inneren des Laufrades verändert wird.

[23] Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beige- fügten Figuren beschrieben. In diesen zeigt:

Fig. 1 einen hydraulischer Schaltplan einer Heizungsanlage gemäß dem Stand der Technik,

Hg. 2 einen hydraulischen Schaltplan eines Heizungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 3 einen hydraulischen Schaltplan eines Heizungssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 einen hydraulischen Schaltplan eines Heizungssystems gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, Hg. 5 einen hydraulischen Schaltplan eines Heizungssystems entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 mit einem Doppellaufrad, Fig. 6 Explosionsansicht eines Umwälzpumpenaggregates mit einer Mischeinrichtung entsprechend dem Heizungssystem gemäß Fig. 2, 3 und 5,

Fig. 7 eine Schnittansicht des Umwälzpumpenaggregates gemäß Fig. 6 entlang seiner Längsachse x, Fig. 8 eine Draufsicht auf die Rückseite des Umwälzpumpenaggregates gemäß Figuren 6 und 7,

Fig. 9 eine teilweise geschnittene Ansicht der Rückseite des Umwälzpumpenaggregates gemäß Fig. 6 bis 8, Fig. 10 eine Explosionsansicht eines Umwälzpumpenaggregates mit einer Mischeinrichtung entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4,

Fig. 1 1 eine Schnittansicht des Umwälzpumpenaggregates gemäß Fig. 10 entlang seiner Längsachse X, Fig. 12 eine Draufsicht auf die Rückseite des Umwälzpumpenaggregates gemäß Fig. 9 und 10, Fig. 13 den Druckverlauf über der Drehzahl für das Ausführungsbeispiel eines Heizungssystems gemäß Fig. 2, Fig. 14 den Druckverlauf über der Drehzahl für ein Ausführungsbeispiel eines Heizungssysfems gemäß Fig. 3 und

Fig. 15 den Druckverlauf über der Drehzahl für ein Ausführungsbeispiel eines Heizungssysfems gemäß Fig. 4. [24] Fig. 1 zeigf schemafisch einen herkömmlichen Heizkreis für eine Fußbodenheizung 2, d. h. einen Heizkreis gemäß dem Sfand der Technik. Als Wärmequelle dienf ein Heizkessel 4, beispielsweise ein Gasheizkessel mif einer integrierten Umwälzpumpe 6. Derartige Kombinationen sind beispielsweise als Kompaktheizungsanlagen am Markt bekannt. Für den Fußbodenheizungskreis 2 ist ein weiteres Umwälzpumpenaggregaf 8 mit einem Laufrad 10 sowie einem elektrischen Antriebsmofor 12 vorgesehen. Da der Heizkessel 4 für die Fußbodenheizung 2 eine zu hohe Vorlauffemperatur bereitstellt, ist hier eine Mischeinrichfung vorgesehen, welche einen Mischpunkt 14 aufweist, der an der Saugseite des Laufrades 10 gelegen ist. An dem Mischpunkt 14 mündet eine Rücklauf- leifung 16 des Fußbodenheizkreises 2. Ferner mündet an dem Mischbzw. Mündungspunkf 14 eine Vorlaufleifung 18, über welche das von dem Heizkessel 4 erwärmte Wasser bzw. Heizmedium zugeführt und am Mischpunkt 14 durch den von dem Umwälzpumpenaggregaf 6 erzeug- fen Druck eingespritzt wird. Zur Regulierung des Mischungsverhältnisses sind in diesem Ausführungsbeispiel zwei Durchflussreguliervenfile R _ho t und Rcoid vorgesehen. Das Reguliervenfil R _ho t ist in der Vorlaufleifung 18 und das Reguliervenfil R _CO id in der Rücklaufleifung 16 angeordnet. Die Venfile können beispielsweise von einer Steuereinrichtung über einen elektri- sehen Antrieb angesteuert werden. Bevorzugt können die Reguliervenfile Rhot und Rcoid so gekoppelt sein, dass zur Veränderung des Durchflusses stets eines der Ventile geöffnet und gleichzeitig das andere Ventil um dasselbe Maß geschlossen wird. Anstatt zweier Durchflussreguliervenfile R kann auch ein 3-Wege-Venfil verwendet werden, welches ein Ventilelemenf aufweist, das durch seine Bewegung gleichzeitig die Rücklaufleitung 1 6 verschließt und die Vorlaufleitung 18 öffnet oder umgekehrt. Das Umwälzpumpenaggregat 6 kann ferner einen hier nicht gezeigten weiteren Heizkreis versorgen, welcher direkt mit der vom Heizkessel erzeugten Vorlauftemperatur betrieben wird. Sowohl das Um- wälzpumpenaggregat 6 als auch das Umwälzpumpenaggregat 8 können eine herkömmliche Druck- bzw. Durchflussregelung aufweisen. Bei dem bekannten System ist nachteilig, dass zur Einstellung Mischungsverhältnisses die Durchflussregulierventile R erforderlich sind und mit einem entsprechenden Antrieb, beispielsweise einem motorischen oder ther- mostatisch betätigten Antrieb versehen sein müssen. Die Durchflussregulierventile R werden so geregelt, dass stromabwärts des Mischpunktes 14 eine gewünschte Vorlauftemperatur für die Fußbodenheizung 2 erreicht wird. Ein weiterer Nachteil in diesem System ist, dass der von dem Umwälzpumpenaggregat 6 erzeugte Druck über das Durchflussregulier- ventil R _ho t abgebaut werden muss um den saugseitigen Druck des Laufrades 10 am Mischpunkt 14 zu erreichen. Es tritt somit in dem System ein Energieverlust auf, welcher mit der nachfolgend beschriebenen erfindungsgemäßen Lösung vermieden werden kann.

[25] Bei den drei beispielhaft beschriebenen erfindungsgemäßen Lö- sungen, welche schematisch in Fig. 2 bis 4 dargestellt sind, wird das Mischungsverhältnis zum Erzielen einer gewünschten Vorlauftemperatur für die Fußbodenheizung 2 allein durch eine Drehzahlregelung eines Umwälzpumpenaggregates erreicht. Dieses weist zwei Strömungswege auf, welche sich gegenseitig hydraulisch so beeinflussen, dass durch Drehzahländerung der hydraulische Widerstand in zumindest einem der Strömungswege geändert werden kann, um das Mischungsverhältnis zu ändern, wie es nachfolgend beschrieben werden wird.

[26] Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. In diesem ist wiederum ein Heizkessel 4 zum Erwärmen eines flüssigen Heizmedi- ums, d. h. eines flüssigen Wärmeträgers wie Wasser vorgesehen. An die- sem Heizkessel 4 ist ferner ein Umwälzpumpenaggregat 6 angeordnet, welches auch in den Heizkessel 4 integriert sein könnte, wie es anhand von Fig. 1 erläutert wurde. Das Umwälzpumpenaggregat 6 fördert erwärmten Wärmeträger in einer Vorlaufleitung 18. Ferner ist eine Fußbo- denheizung 2 bzw. ein Fußbodenheizkreis 2 vorgesehen, welcher einen Rücklauf aufweist, der zum einen mit der Eingangsseite des Heizkessels 4 verbunden ist und zum anderen über eine Rücklaufleitung 16 zu einem Mischpunkt 20 führt, an welchem auch die Vorlaufleitung 18 mündet. Der Misch- bzw. Mündungspunkt 20 ist Teil einer Mischeinrichtung 22 und ferner eines Umwälzpumpenaggregates 24. Die Mischeinrichtung 22 und das Umwälzpumpenaggregat 24 können eine integrierte Baueinheit bilden, sodass die Mischeinrichtung 22 Teil des Umwälzpumpenaggregates 24 ist bzw. das Umwälzpumpenaggregat 24 Teil der Mischeinrichtung 22 ist. Insbesondere kann der Mischpunkt 20, wie nachfolgend beschrieben werden wird, direkt im Pumpengehäuse oder in einem Laufrad des Umwälzpumpenaggregates 24 liegen.

[27] In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist das Umwälzpumpenaggregat 24 als eine Doppelpumpe mit zwei Laufrädern 26 und 28 ausgebildet. Die Laufräder 26 und 28 werden über einen gemeinsamen Antriebsmotor 30 angetrieben. Die Laufräder 26 und 28 können als separate Laufräder oder als integriertes Laufrad mit zwei Schaufelanordnungen bzw. Strömungswegen ausgebildet sein. Das erste Laufrad 26 bildet einen ersten Strömungsweg und liegt in einer ersten Strömungsverbindung in der Mischeinrichtung von der Rücklaufleitung 16 zu dem Mischpunkt 20. Das zweite Laufrad 28 bildet einen zweiten Strömungsweg und liegt in einer zweiten Strömungsverbindung zwischen der Vorlaufleitung 18 und dem Mischpunkt 20. Der Mischpunkt 20 liegt somit an der Druckseite der beiden Laufräder 26 und 28, d. h. erfindungsgemäß werden die beiden Heizmediumströme nach der Druckerhöhung mit- einander gemischt. [28] Der Antriebsmotor 30 wird von einer Steuereinrichtung 34 gesteuert bzw. geregelt, welche zur Drehzahlregelung bzw. Drehzahlsteuerung des Antriebsmotors 30 dient und so ausgebildet ist, dass sie die Drehzahl des Antriebsmotors 30 verändern kann. Dazu weist die Steuereinrich- tung 34 einen Drehzahlsteller insbesondere unter Verwendung eines Frequenzumrichters auf. Die Steuereinrichtung 34 kann direkt in den Antriebsmotor 30 integriert sein oder in einem Elektronikgehäuse direkt an dem Antriebsmotor und insbesondere an dessen Motorgehäuse angeordnet sein. Die Steuereinrichtung 34 ist ferner mit einem Temperatur- sensor 36 verbunden bzw. kommuniziert mit einem Temperatursensor 36. Der Temperatursensor 36 ist stromabwärts des Mischpunktes 20 an oder in der Vorlaufleitung 38 gelegen, welche den Mischpunkt 20 mit dem Fußbodenheizkreis 2 verbindet. Dabei kann der Temperatursensor 36 in die Mischeinrichtung 22 bzw. das Umwälzpumpenaggregat 24 integriert sein. Die Verbindung des Temperatursensors 36 mit der Steuereinrichtung 34 kann in beliebiger geeigneter Weise vorgesehen sein, beispielsweise drahtgebunden oder auch drahtlos. Eine drahtlose Verbindung kann beispielsweise über eine Funkverbindung wie Bluetooth oder W- LAN realisiert sein. [29] Der Temperatursensor 36 überträgt einen Temperaturwert des Heizmediums stromabwärts des Mischpunktes 20 an die Steuereinrichtung 34, sodass diese eine Temperaturregelung durchführen kann. Erfindungsgemäß wird der Antriebsmotor 30 und damit das Umwälzpumpenaggregat 34 nicht druck- oder durchflussabhängig, sondern tempera- turabhängig geregelt. D. h. die Steuereinrichtung 34 passt die Drehzahl des Antriebsmotors 30 so an, dass eine gewünschte Temperatur des Heizmediums stromabwärts des Mischpunktes 20 erreicht wird. Die gewünschte Temperatur wird durch einen Temperatur-Soll-Wert vorgegeben, welcher fest vorgegeben sein kann, manuell einstellbar sein kann oder auch außentemperaturabhängig durch eine Heizkurve vorgegeben sein kann, welche in der Steuereinrichtung 34 oder einer überge- ordneten Steuerung hinterlegt ist. Die Steuereinrichtung 34 variiert die Drehzahl des Antriebsmotors 30, wodurch sich, wie nachfolgend beschrieben wird, das Mischungsverhältnis der Heizmediumströme, welche an dem Mischpunkt 20 gemischt werden, ändert, sodass sich die Tem- peratur stromabwärts des Mischpunktes 20 ändert. Diese Temperatur wird von dem Temperatursensor 36 erfasst, sodass die Steuereinrichtung 34 durch Drehzahlvariation des Antriebsmotors 30 eine Temperaturregelung vornehmen kann, um den Temperaturwert stromabwärts des Mischpunktes 20 dem Temperatur-Soll-Wert anzunähern. [30] Die Variation des Mischungsverhältnisses an dem Mischpunkt 20 über die Drehzahländerung wird näher anhand von Fig. 13 erläutert. In Fig. 13 ist die Förderhöhe H, d. h. der Druck über der Drehzahl n des Antriebsmotors 30 aufgetragen. Im in Fig. 2 genannten Beispiel gibt es drei Differenzdruckwerte Δ P _pre , AP _ho t und AP _CO id. Der Differenzdruck AP _pre wird von dem Umwälzpumpenaggregat 6 erzeugt und ist von der Mischeinrichtung 22 in diesem Fall nicht beeinflussbar, sodass er in Fig. 13 als konstanter, d. h. von der Drehzahl des Antriebsmotors 30 unabhängiger Vordruck dargestellt ist. Das Laufrad 26 des Umwälzpumpenaggregates 24 erzeugt für den Rücklauf der Fußbodenheizung 2 einen Differenzdruck AP _CO i _d und das Laufrad 28 erzeugt für den Vorlauf aus der Vorlaufleitung 18 einen Differenzdruck AP _ho t- Wie in Fig. 13 zu erkennen ist, sind die Laufräder 26 und 28 unterschiedlich ausgebildet, sodass sie unterschiedliche Druckverläufe, d. h. unterschiedliche drehzahlabhängige Druckverläufe aufweisen. Der Druckverlauf für das Laufrad 28 ist weniger steil als der Druckverlauf des Laufrades 26. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Laufrad 26 einen größeren Außendurchmesser hat. Für das erwärmte Heizmedium, welches durch die Vorlaufleitung 18 zugeführt wird, addieren sich darüber hinaus die Differenzdrücke AP _pre und AP _ho t, sodass die Druckverlaufskurve AP _h ot um einen konstanten Wert in dem Diagramm nach oben verschoben ist. Dadurch wird erreicht, dass sich die Druckverlaufskurven AP _ho t und AP _C oi _d in einem Punkt 39 schneiden. Oberhalb und unterhalb des Schnittpunktes dieser Kurven ergeben sich Mischbereiche 40 für die gemischte Flüssigkeit. Bei einer Drehzahl n unterhalb des Schnittpunktes 39 der beiden Druckverlaufskurven ist der Ausgangsdruck des Laufrades 28 höher als derjenige des Laufrades 26, sodass der Ausgangsdruck des Laufrades 28 in dem Strömungsweg durch das Laufrad 26 an dem Mischpunkt 20 als Gegendruck und hydraulischer Widerstand wirkt und in diesem Betriebszustand der Durchfluss durch den ersten Strömungsweg durch das Laufrad 26 reduziert wird und mehr erwärmtes Heizme- dium zugemischt wird, um eine höhere Temperatur im Vorlauf 38 zu dem Fußbodenheizkreis 2 zu erreichen. Wenn die Drehzahl erhöht wird, ist oberhalb des Schnittpunktes 39 der beiden Druckverlaufskurven der Ausgangsdruck des Laufrades 26 höher als derjenige des Laufrades 28, sodass in dem zweiten Strömungsweg durch das Laufrad 28 ein hydrau- lischer Widerstand in Form eines Gegendruckes an dem Mischpunkt 20 erzeugt wird und der Durchfluss durch den zweiten Strömungsweg reduziert wird, wodurch weniger erwärmtes Heizmedium am Mischpunkt 20 zugeführt wird und die Temperatur ausgangsseitig des Mischpunktes 20 reduziert werden kann. [31 ] Fig. 3 zeigt eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Mischeinrichtung bzw. eines erfindungsgemäßen Heizungssystems, welche sich von dem Heizungssystem gemäß Fig. 2 dadurch unterscheiden, dass kein Umwälzpumpenaggregat 6 im Vorlauf 18 vorgesehen ist. D. h. das erwärmte Heizmedium wird über die Vorlaufleitung 18 ohne Vordruck dem Umwälzpumpenaggregat 24 zugeführt. Dadurch ergeben sich die in Fig. 14 gezeigten Druckverlaufskurven. In Fig. 14 ist wiederum die Förderhöhe H, d. h. der Druck über der Drehzahl n des Antriebsmotors 30 aufgetragen. Die Druckverlaufskurven AP _CO i _d und AP _ho t entsprechen den Druckverlaufskurven, welche in Fig. 13 gezeigt sind. Es fehlt lediglich der konstante Vordruck AP _pre , sodass die Druckverlaufskurve AP _h ot nicht im Diagramm nach oben verschoben ist, sondern wie die Druckverlaufskurve AP _CO i _d im Nullpunkt beginnt. Beide Kurven weisen jedoch eine unterschiedliche Steigung auf, was wiederum, wie oben beschrieben durch unterschiedliche Laufraddurchmesser der Laufräder 26 und 28 erreicht wird. Dadurch, dass der Differenzdruck an den Lauf- rädern 26 und 28 sich bei Drehzahländerung unterschiedlich verändert, verändern sich die hydraulischen Widerstände, wodurch sich ein Mischbereich 42 zwischen den beiden Druckverlaufskurven ergibt mit einem resultierenden Differenzdruck. Der höhere Ausgangsdruck AP _CO id des Laufrades 26 wirkt als hydraulischer Widerstand in dem zweiten Strö- mungsweg durch das Laufrad 28 an dem Mischpunkt 20. Der hydraulische Widerstand ergibt sich aus der Druckdifferenz zwischen den Ausgangsdrücken der Laufräder 26 und 28 am Mischpunkt 20. Wie in Fig. 14 erkennbar, ist diese Druckdifferenz zwischen den Druckverlaufskurven APcoid und APhot (der Mischbereich 42) drehzahlabhängig. D. h. auch so kann der hydraulische Widerstand, welcher im Strömungsweg durch das Laufrad 28 wirkt, durch Drehzahländerung variiert werden, sodass der Durchfluss durch das Laufrad 28 und somit der Durchfluss an erwärmten Heizmedium verändert werden kann. Auch so ist eine Änderung der Temperatur ausgangsseitig des Mischpunktes 20 und damit eine Temperaturregelung durch Drehzahländerung der Drehzahl n des Antriebsmotors 30 möglich.

[32] Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, welches eine Variante des in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiels darstellt. Es sind die beiden Laufräder 26 und 28 in Form eines Doppel-Laufrades ausgebildet. D. h. das Laufrad 26 wird von einem ersten Schaufelkranz und das Laufrad 28 von einem zweiten Schaufelkranz desselben Laufrades gebildet. Die Variation des Mischungsverhältnisses am Mischpunkt 20 über Änderung der Drehzahl n des Antriebsmotors 30 erfolgt in derselben Weise wie anhand von Fig. 3 und 13 beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel sind zu- sätzlich stromaufwärts der Laufräder 26 und 28 in der Vorlaufleitung 18 ein Durchflussregulierventil R _ho t sowie in der Rücklaufleitung 1 6 ein Durchflussregulierventil R _CO id vorgesehen. Bei diesen handelt es sich um manuell einstellbare Ventile, mit welchen eine Voreinstellung vorgenommen werden kann, bevor die beschriebene Drehzahlregelung ausgeführt wird. Die Voreinstellung erfolgt vorzugsweise in der Weise, dass zunächst die Drehzahl des Antriebsmotors 30 so eingestellt wird, dass durch den Fußbodenkreis 2 ein ausreichender Durchfluss erreicht wird. D. h. es wird die Drehzahl der Laufräder 26 und 28 zunächst so eingestellt, dass ein auf die Anlage, d. h. den hydraulischen Widerstand der Anlage abgestimmter Differenzdruck erzeugt wird. Anschließend wer- den die manuellen Durchflussregulierventile R _ho t und R _CO id SO eingestellt, dass bei der gegebenen Drehzahl an dem Temperatursensor 36 ein gewünschter Temperatur-Soll-Wert erreicht wird. Dieser Temperatur-Soll- Wert kann beispielsweise ein Temperatur-Soll-Wert sein, welcher bei der aktuellen Außentemperatur von einer Heizkurve vorgegeben wird. Durch die manuelle Voreinstellung wird ein Ausgleich zwischen unterschiedlichen hydraulischen Widerständen in der Vorlaufleitung 18 und der Rücklaufleitung 16 erreicht. Nach dieser Voreinstellung kann dann die Temperaturregelung durch Drehzahlregelung mithilfe der Steuereinrichtung 34 durchgeführt werden, wobei lediglich geringe Drehzahlän- derungen zur Temperaturanpassung erforderlich sind, wie sich aus dem Diagramm in Fig. 13 ergibt. Derartige Ventile zur Voreinstellung können auch bei den anderen beschriebenen Ausführungsbeispielen eingesetzt werden.

[33] Fig. 4 zeigte eine dritte Variante eines Heizungssystems mit einer erfindungsgemäßen Mischeinrichtung. Auch in diesem Heizungssystem ist ein Heizkessel 4 mit einem stromabwärts angeordneten Umwälzpumpenaggregat 6 vorgesehen. Ferner ist eine zu versorgende Fußbodenheizung 2 bzw. ein Fußbodenheizkreis 2 vorgesehen. Auch hier ist eine Mischeinrichtung 44 vorhanden, in welcher ein Heizmediumstrom aus einem Vorlauf 18, welcher sich ausgehend von dem Heizkessel 4 erstreckt mit einem Heizmediumstrom aus einer Rücklaufleitung 1 6 aus dem Rücklauf der Fußbodenheizung 2 gemischt wird. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Mischeinrichtung 44 wiederum ein Umwälzpumpenaggregat 46 mit einem elektrischen Antriebsmotor 30 auf. Auch dieser Antriebsmotor 30 wird in seiner Drehzahl durch eine Steuereinrich- tung 34 geregelt, welche direkt in den Antriebsmotor 30 integriert oder in einem Elektronikgehäuse unmittelbar an dem Antriebsmotor 30 angeordnet sein kann. Die Steuereinrichtung 34 ist wie bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen mit einem Temperatursensor 36 kommu- nikationsverbunden, welcher an einer Vorlaufleitung 38 zu dem Fußbo- denkreis 2 hin gelegen ist, sodass er die Vorlauftemperatur des Heizmediums erfasst, welche dem Fußbodenheizkreis 2 zugeführt wird. So kann auch bei dem Umwälzpumpenaggregat 36 in der oben beschriebenen Weise eine temperaturabhängige Drehzahlregelung durchgeführt werden. [34] Von den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 darin, dass das Umwälzpumpenaggregat zwar keine zwei parallel geschaltete Laufräder aufweist, sondern in Reihe geschaltete Laufradteile 48 und 50. Die Laufradteile 48 und 50 können als zwei separate drehfest miteinander verbundene Laufräder ausgebildet sein, sodass diese über den gemeinsamen Antriebsmotor 30 drehend angetrieben werden. Besonders bevorzugt sind die Laufradteile 48, 50 jedoch als ein Laufrad ausgebildet, welches zwischen einer ersten zentralen Eintrittsöffnung und der Austrittsöffnung, wie unten näher beschrieben wird, zumindest eine zweite Eintrittsöffnung in einem radialen Mittelbereich aufweist. Diese zweite Eintrittsöffnung bildet bei diesem Ausführungsbeispiel den Misch- bzw. Mündungspunkt 52, an welchem die beiden Flüssigkeitsströmungen bzw. Heizmediumströme aus der Rücklaufleitung 1 6 und der Vorlaufleitung 18 gemischt werden. Über den Laufradteil 48 erfährt der Heizmedi- umstrom aus der Rücklaufleitung 1 6 eine erste Druckerhöhung ΔΡ 1 stromaufwärts des Mischpunktes 52. Der Heizmediumstrom aus der Vor- laufleifung 18 erfährt eine Druckerhöhung AP _pre durch das Umwälzpum- penaggregaf 6. Mit diesem Vordruck wird der Heizmediumsfrom an dem Mündungspunkf 52 in den Heizmediumsfrom, welcher den Laufradfeil 48 verlässf, eingespritzt. Der Mündungspunkf 52 und der zweite Laufradfeil 50 bilden einen zweiten Sfrömungsweg, durch welchen der Heizmediumsfrom aus der Vorlaufleifung 18 und im weiteren Verlauf stromabwärts des Mündungspunktes 52 auch der Heizmediumsfrom aus der Rücklaufleifung 16, welcher zuvor in einem ersten Strömungsweg in dem Laufradfeil 48 eine Druckerhöhung erfahren hat, fließen. In dem Laufradfeil 50 erfährt der gemischte Heizmediumsfrom eine weitere Druckerhöhung ΔΡ2.

[35] Auch bei dieser Konfiguration kann durch Drehzahländerung das Mischungsverhältnis zwischen dem Heizmediumsfrom aus der Rücklaufleifung 16 und dem Heizmediumstrom aus der Vorlaufleifung 18 geän- dert werden, wie anhand von Fig. 15 näher beschrieben wird. In Fig. 15 sind wiederum die Druckverläufe in Form der Förderhöhe H über der Drehzahl n des Anfriebsmotors 30 aufgetragen. In dem Diagramm in Fig. 15 ist der konstante Vordruck AP _pre , welcher von dem Umwälzpumpenaggregat 6 erzeugt wird als horizontale Linie zu erkennen. Ferner sind die beiden drehzahlabhängigen Druckverläufe API und ΔΡ2 gezeigt. Dabei hat der Druckverlauf ΔΡ2 einen steileren Verlauf als der Druckverlauf API , d. h. der Druck ΔΡ2 steigt mit Erhöhung der Drehzahl stärker an als der Druck API . Zwischen dem Druckverlauf ΔΡ1 und dem Vordruck AP _pre befindet sich ein Mischbereich 54 in dem unterschiedli- che Mischungsverhältnisse realisiert werden können. Mit steigenden Druck API , welchen der Heizmediumsfrom aus der Rücklaufleifung 1 6 in dem Laufradfeil 48 erfährt, steigt der hydraulische Widerstand in dem zweiten Strömungsweg zu dem Laufradfeil 50 am Mischpunkt 52. Es bildet sich ein Gegendruck an dem Mischpunkt 52, welcher als hydrauli- scher Widerstand für den Heizmediumsfrom dient, welcher aus der Vorlaufleifung 18 in den Mischpunkt 52 eintritt. Je höher der Gegendruck an dem Mischpunkt 52 wird, umso geringer wird der Durchfluss durch diesen zweiten Strömungsweg durch den Mündungspunkt 52, d.h. umso kleiner wird der Heizmediumstrom, welcher aus der Vorlaufleitung 18 in den Mischpunkt 52 und damit den zweiten Strömungsweg eintritt. Mit Übersteigen des Vordruckes AP _pre durch den Druck ΔΡ1 wird der Warmwasserstrom, d. h. der Heizmediumstrom aus der Vorlaufleitung 18 vollständig abgeschaltet. So kann durch Drehzahländerung das Mischungsverhältnis verändert werden. In dem zweiten Laufradteil 50 erfährt der gemischte Heizmediumstrom dann die Druckerhöhung auf den Druck ΔΡ2.

[36] Diese Anordnung hat den Vorteil, dass der Druck AP _pre , welcher von dem Umwälzpumpenaggregat 6 erzeugt wird, nicht abgebaut werden muss, da die Mischung der beiden Heizmediumströme auf einem höheren Druckniveau, nämlich auf dem Niveau des Druckes ΔΡ 1 stattfindet. Dadurch werden Energieverluste in der Mischeinrichtung 44 verringert.

[37] Nachfolgend wird anhand der Figuren 6 bis 12 der konstruktive Aufbau der Mischeinrichtungen 22 und 44 näher beschrieben. Dabei zeigen die Figuren 6 bis 9 eine Mischeinrichtung, welche als Mischein- richtung 22 in den Ausführungsbeispielen gemäß Figuren 2, 3 und 5 zum Einsatz kommt. Die Figuren 10 bis 12 zeigen eine Mischeinrichtung 44, wie sie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 zum Einsatz kommt.

[38] Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 bis 9 zeigt eine integrierte Umwälzpumpen-Misch-Einrichtung, d. h. ein Umwälzpumpenaggregat mit integrierter Mischeinrichtung bzw. eine Mischeinrichtung mit integrierten Umwälzpumpenaggregat. Das Umwälzpumpenaggregat weist in bekannter Weise einen elektrischen Antriebsmotor 30 auf, an dem ein Elektronikgehäuse bzw. Klemmenkasten 56 angesetzt ist. In dem Elektronikgehäuse ist in diesem Ausführungsbeispiel die Steuereinrichtung 34 angeordnet. Der elektrische Antriebsmotor weist ein Stator- bzw. Motorgehäuse 58 auf, in dessen Inneren der Stator 60 des Antriebsmotors 30 angeordnet ist. Der Stator 60 umgibt einen Spalttopf bzw. ein Spaltrohr 62, welches den Statorraum von einem zentral gelegenen Rotorraum trennt. In dem Rotorraum ist der Rotor 64 angeordnet, welcher beispielsweise als Permanentmagnetrotor ausgebildet sein kann. Der Rotor 64 ist über eine Rotorwelle 66 mit dem Laufrad 68 verbunden, sodass der Rotor 64 bei seiner Rotation um die Drehachse X das Laufrad 68 drehend antreibt. [39] Das Laufrad 68 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Doppellaufrad ausgebildet und vereint die Laufräder 26 und 28, wie sie anhand der Fig. 2 und 5 beschrieben wurde. Das Laufrad 68 weist einen zentralen Saugmund 70 auf, welcher in eine erste Schaufelanordnung bzw. einen ersten Schaufelkranz mündet, welcher das Laufrad 26 bildet. So wird durch den Saugmund 70 und das Laufrad 26 ein erster Strömungsweg durch das Laufrad 68 definiert. Das Laufrad 26 ist geschlossen ausgebildet und weist eine vordere Deckscheibe 72 auf, welche in einen den Saugmund 70 begrenzenden Kragen übergeht. Auf der vorderen Deckscheibe 72 ist ein zweiter Schaufelkranz angeordnet bzw. ausgebil- det, welcher das zweite Laufrad 28 bildet. Das zweite Laufrad 28 weist eintrittsseitig einen ringförmigen Saugmund 74 auf, welcher den Saugmund 70 ringförmig umgibt. Der zweite Saugmund 74 bildet eine zweite Eintrittsöffnung des Laufrades 68. Das Laufrad 28 bildet ausgehend von dem zweiten Saugmund 74 einen zweiten Strömungsweg durch das Laufrad 68. Sowohl das Laufrad 26 als auch das Laufrad 28 weisen um- fangsseitig Austrittsöffnungen auf, welche in einen Druckraum 76 eines Pumpengehäuses 78 münden.

[40] Das Pumpengehäuse 78 ist in üblicher Weise mit dem Motorgehäuse 58 verbunden. Der Druckraum 76 im Inneren des Pumpengehäu- ses 78 mündet in einen Druckstutzen 80, an welchen sich in den Ausfüh- rungsbeispielen gemäß Fig. 2, 3 und 5 die Vorlaufleitung 38 zu dem Fußbodenheizkreis 2 anschließen würde. Da beide Laufräder 26 und 28 in den Druckraum 76 münden, liegt der anhand von Fig. 2, 3 und 5 beschriebene Mischpunkt 20 austrittsseitig des Laufrades 68 in dem Druck- räum 76 des Pumpengehäuses 78.

[41 ] Der erste Saugmund 70 des Laufrades 68 steht in dem Pumpengehäuse 78 mit einer ersten Saugleitung 82, welche an einem ersten Saugstutzen 84 beginnt, in Verbindung. Dieser erste Saugstutzen 84 liegt axial fluchtend zu dem Druckstutzen 80 entlang einer Einbauachse, die sich normal zur Drehachse X erstreckt. An dem Saugstutzen 84 ist in den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 2, 3 und 5 die Rücklaufleitung 1 6 angeschlossen. In diesem Ausführungsbeispiel ist in der Saugleitung 82 darüber hinaus ein Durchflussregulierventil R _CO i _d angeordnet, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. [42] Von dem Saugstutzen 84, welcher einen ersten Eingang bildet, ist über die Saugleitung 82, den Saugmund 70, das erste Laufrad 26, den Druckraum 76 und den Druckstutzen 80 eine erste Strömungsverbindung durch das Pumpengehäuse 78 definiert. Das Pumpengehäuse 78 weist darüber hinaus einen zweiten Saugstutzen 86 auf, welcher einen zweiten Eingang bildet. Der zweite Saugstutzen ist im Inneren des Pumpengehäuses 78 über einen Verbindungskanal 88 mit einem Ringraum 90 an der Saugseite des Laufrades 68 verbunden. Der Ringraum 90 umgibt ein Ringelement 92 außenumfänglich. Das Ringelement 92 ist in den Saugraum des Pumpengehäuses 78 eingesetzt und ist mit seinem ringförmigen Kragen mit dem den Saugmund 70 umgebenden Kragen in Eingriff, sodass eine gedichtete Strömungsverbindung von dem Saugkanal 82 in den Saugmund 70 hinein geschaffen wird. Außenumfänglich ist das Ringelement 92 von dem Ringraum 90 umgeben, sodass das Ringelement 92 den Strömungsweg zu dem Saugmund 70 von dem Strömungsweg zu dem zweiten Saugmund 74 trennt. In das Pumpenge- häuse eingesetzt ist ferner ein ringförmiges Dichtelement 94, welches am Innenumfang des Pumpengehäuses 78 anliegt und mit dem Außenumfang des Laufrades 68 dichtend in Anlage kommt. Dabei ist das Dichtelement 94 im Außenumfangsbereich des zweiten Saugmundes 74 mit dem Laufrad 68 in dichtender Anlage, sodass es den Saugbereich eingangsseitig des Saugmundes 74 von dem Druckraum 76 im Pumpengehäuse trennt.

[43] In dem Strömungsweg von dem zweiten Saugstutzen 86 zu dem Verbindungskanal 88 ist darüber hinaus ein Rückschlagventil 96 ange- ordnet, welches ein Rückströmen von Flüssigkeit in die Vorlaufleitung 18 verhindert. An den zweiten Saugstutzen 86 wird die Vorlaufleitung 18, wie sie in den Fig. 2, 3 und 5 gezeigt ist, angeschlossen.

[44] Mit dem gezeigten Umwälzpumpenaggregat 24 mit der integrierten Mischeinrichtung 22 kann durch Drehzahländerung des An- triebsmotors 30 eine Temperierung des Heizmediums, welches dem Fußbodenheizkreis 2 zugeführt wird, erreicht werden, wie es anhand der Fig. 2, 3 und 5 sowie 13 und 14 beschrieben wurde.

[45] Über die Durchflussregulierventile R _CO id und R _hot , kann, wie anhand von Fig. 5 beschrieben eine Voreinstellung vorgenommen wer- den. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Durchflussregulierventile Rcoid und Rhot als drehbare Ventilelemente 98 ausgebildet, welche jeweils in einen zylindrischen Aufnahmeraum eingesetzt sind. Durch Drehung gelangen die Ventilelemente 98 unterschiedlich weit in die Saugleitung 82 oder überdecken den Verbindungskanal 88, sodass der freie Strömungsquerschnitt in dem ersten oder zweiten Strömungsweg durch Drehung des entsprechenden Ventilelementes 98 verändert werden kann. [46] Die Fig. 10 bis 12 zeigen ein Ausführungsbeispiel des Umwälzpum- penaggregafes 46 mit der Mischeinrichfung 44, wie es anhand von Fig. 4 und 15 beschrieben wurde. Die Mischeinrichfung 44 und das Umwälz- pumpenaggregaf 46 stellen auch hier eine integrierte Baueinheit dar. Der Antriebsmofor 30 mit dem angesetzten Elektronikgehäuse 56 entspricht in einem Aufbau dem Anfriebsmotor 30, wie er anhand der Fig. 7 bis 9 beschrieben wurde. Auch das Pumpengehäuse 78' entspricht in seinem Aufbau im Wesentlichen dem vorangehend beschriebenen Pumpengehäuse 78. Ein erster Unterschied besteht darin, dass das Pum- pengehäuse 78' keine Durchflussreguliervenfile R _ho t und R _CO i _d aufweist, wobei zu verstehen ist, dass auch in diesem zweiten Ausführungsbeispiel derartige Durchflussreguliervenfile R vorgesehen sein könnten, wie sie vorangehend beschrieben wurden. Ein zweiter Unterschied besteht darin, dass der zweite Saugsfutzen 86' in diesem Ausführungsbeispiel ein Außengewinde aufweist. Es ist jedoch zu verstehen, dass auch der Saugstufzen 86 gemäß dem vorangehenden Ausführungsbeispiel entsprechend ausgestaltet werden könnte oder der Saugsfutzfen 86' ebenfalls ein Innengewinde aufweisen könnte.

[47] In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ein Laufrad 100 mit der Rotorwelle 66 verbunden. Dieses Laufrad 100 weist einen zentralen Saugmund 102 auf, dessen Umfangsrand mit dem Ringelement 92 in dichtenden Eingriff ist, sodass eine Strömungsverbindung von den ersten Saugstufzen 84 in das Laufrad 100 hineingeschaffen wird. Das Laufrad 100 weist lediglich einen Schaufelkranz auf, welcher einen ersten Strömungsweg ausgehend von dem Saugmund 102, welcher eine erste Eintriftsöffnung bildet, zum Außenumfang des Laufrades 100 definiert. Dieser erste Sfrömungsweg mündet in den Druckraum 76, welcher mit dem Druckstufzen 80 verbunden ist. Das Ringelement 92 umgebend ist wiederum ein Ringraum 90 vorhanden, in welchen der Verbindungska- nal 88 von dem zweiten Saugsfutzen 86 mündet. Das Laufrad 100 weist eine vordere Deckscheibe 104 auf. In dieser sind Öffnungen 106 ausge- bildet, welche zweite Eintrittsöffnungen bilden. Diese Öffnungen 106 münden in die Strömungskanäle 108 zwischen den Laufradschaufeln. Dabei münden die Öffnungen 106 radial bezogen auf die Drehachse X gesehen in einem Bereich zwischen dem Saugmund 102 und dem Au- ßenumfang des Laufrades 100 in die Strömungskanäle 108. D. h. die Öffnungen 106 münden in einen radialen Mittelbereich des ersten Strömungsweges durch das Laufrad 100. Die Öffnungen 106 und die Strömungskanäle 108 bilden mit ihren Abschnitten radial außenseitig der Öffnungen 106 bilden zweite Strömungswege, welche dem Laufradteil 50, wie er anhand von Fig. 4 beschrieben wurde, entspricht. Der Laufradteil 78 wird durch den radial innenliegenden Laufradteil, d. h. in Strömungsrichtung zwischen dem Saugmund 102 und den Öffnungen 106 gebildet. Die Öffnungen 106 sind dem Ringraum 90 zugewandt, sodass Heizmedium über den Verbindungskanal 88 in diese Öffnungen 106 ein- treten kann. Austrittsseitig der Öffnungen 106 liegt somit in den Strömungskanälen 108 in diesem Ausführungsbeispiel der Mischpunkt 52 gemäß Fig. 4.

[48] Das Laufrad 100 weist an seinem Außenumfang, d. h. am Außenumfang der Deckscheibe 104 einen axial gerichteten Kragen 1 10 auf, welcher am Innenumfang des Pumpengehäuses 78' anliegt und so den Ringraum 90 gegenüber dem Druckraum 76 abdichtet. Mit dem in Fig. 10 bis 12 gezeigten Umwälzpumpenaggregat 46 mit integrierter Mischeinrichtung 44 kann eine Temperaturregelung des Heizmediumstroms, welcher dem Fußbodenheizkreis 2 zugeführt wird, durchgeführt werden, wie sie anhand der Fig. 4 und 15 vorangehend beschrieben wurde.

[49] Bei den drei beispielhaft beschriebenen erfindungsgemäßen Lösungen ist eine Regelung der Temperatur durch Einstellung des Mischungsverhältnisses allein durch Drehzahländerung beschrieben wor- den. Es ist jedoch zu verstehen, dass eine derartige Vorlauftemperatur- regelung auch in Kombination mit einem zusätzlichen Ventil R _ho t in der Vorlaufleitung 18 und/oder einem Ventil R _CO i _d in der Rücklaufleitung 1 6 realisiert werden könnte. Dabei können die Ventile R _ho t bzw. R _CO i _d gegebenenfalls miteinander gekoppelt sein oder gemeinsam als Drei-Wege- Ventil ausgebildet sein. Ein elektrischer Antrieb dieser Ventile könnte von einer gemeinsamen Steuereinrichtung 34, welche auch die Drehzahl des Antriebsmotors 30 steuert bzw. regelt, angesteuert werden. So kann durch Steuerung der Ventile zusammen mit der Steuerung der Drehzahl des Antriebsmotors 30 das Mischungsverhältnis und damit die Temperatur in der Vorlaufleitung für die Fußbodenheizung geregelt bzw. gesteuert werden. Dadurch kann zum einen ein größerer Regelbereich erreicht werden. Zum anderen können durch größere Ventilöffnungsgrade die Verluste reduziert werden. So lässt sich beispielsweise die Drehzahl nur kurzfristig erhöhen, um eine erhöhte Menge von er- wärmtem Heizmedium zuzumischen.

[50] Die Erfindung wurde am Beispiel einer Heizungsanlage beschrieben. Es ist jedoch zu verstehen, dass die Erfindung in entsprechender Weise auch in anderen Anwendungen, in welchen zwei Flüssigkeitsströmungen gemischt werden sollen, Verwendung finden kann. Eine mögli- che Anwendung ist beispielsweise ein System zur Einstellung einer Brauchwassertemperatur, wie es in Druckerhöhungspumpen für die Brauchwasserversorgung, in sogenannten Shower-Booster-Pumps, üblich ist.

Bezugszeichenliste

2 Fußbodenheizung, Fußbodenheizkreis

4 Heizkessel

6 Umwälzpumpenaggregat

8 Umwälzpumpenaggregat

10 Laufrad

12 Antriebsmofor

14 Mischpunkf

16 Rücklaufleifung 18 Vorlaufleitung

R _CO i _d Durchflussregulierventile

20 Mischpunkf

22 Mischeinrichtung 24 Umwälzpumpenaggregaf

26, 28 Laufräder bzw. Anordnungen von Laufradschaufeln

30 Antriebsmofor

34 Steuereinrichtung

36 Temperatursensor

38 Vorlaufleitung für die Fußbodenheizung 2

39 Schnittpunkt

40, 42 Mischbereich

44 Mischeinrichtung

46 Umwälzpumpenaggregaf 48, 50 Laufradteile bzw. Sfromungswege 2 Mischpunkt

4 Mischbereich

6 Elektronikgehäuse

8 Motorgehäuse

60 Stator

62 Spaltrohr

64 Rotor

66 Rotorwelle

68 Laufrad

70 Saugmund

72 vordere Deckscheibe

74 zweiter Saugmund, zweite Eintrittsöffnung

76 Druckstutzen

78, 78' Pumpengehäuse

80 Druckstutzen

82 Saugleitung

84 Saugstutzen

86 zweiter Saugstutzen

88 Verbindungskanal

90 Ringraum

92 Ringelement

94 Dichtelement

96 Rückschlagventil

98 Ventilelemente

100 Laufrad 102 Saugmund

104 Deckscheibe

106 Öffnungen, zweite Einfriffsoffnungen

108 Sfrömungskanale

1 10 Kragen

s Sfrömungsrichfung

X Drehachse