Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PRESSURE EXPANSION VESSEL, HEATING SYSTEM COMPRISING THE PRESSURE EXPANSION VESSEL, MONITORING DEVICE FOR MONITORING SAME, AND METHOD FOR MONITORING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/244865
Kind Code:
A2
Abstract:
In order to monitor a pressure expansion vessel (1) and/or a heating system (2) comprising the pressure expansion vessel (1), a pressure sensor (10) is to be arranged on a valve device (7). The pressure expansion vessel (1) has a first region (8) for receiving an expansion volume of a liquid (5) of the heating system (2) in the event of a temperature increase and a second region (9) for receiving a gas (6). The gas (6) reaches the second region (9) through the valve device (7), wherein the gas has a pre-pressure (pV'). The pre-pressure (pV') can be regularly measured and monitored by means of the pressure sensor (10) after starting up and/or during the operation of the pressure expansion vessel (1) and/or the heating system (2).

Inventors:
LIEBL PETER (DE)
MATTHIS THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/063569
Publication Date:
December 09, 2021
Filing Date:
May 21, 2021
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
F24D3/10
Foreign References:
DE102018214837A12020-03-05
Download PDF:
Claims:
Ansprüche

1. Druckausdehnungsgefäß (1) für eine Heizungsanlage (2), wobei das Druckausdehnungsgefäß (1) einen ersten Bereich (8) zur Aufnahme eines Ausdehnungsvolumens einer Flüssigkeit (5) der Heizungsanlage (2) bei einer Temperaturerhöhung aufweist und einen zweiten Bereich (9) zur Aufnahme eines Gases (6) aufweist, wobei das Druckausdehnungsgefäß (1) eine Ventileinrichtung (7) zum Einlass des Gases (6) in den zweiten Bereich (9) umfasst, wobei das Gas (6) in dem zweiten Bereich (9) einen Vordruck (pV‘) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckausdehnungsgefäß (1) einen Drucksensor (10) zur Messung des Vordrucks (pV‘) umfasst.

2. Druckausdehnungsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (10) an der Ventileinrichtung (7) angeordnet ist und/oder dass der Drucksensor (10) dauerhaft an der Ventileinrichtung (7) verbleibt.

3. Heizungsanlage (2) mit dem Druckausdehnungsgefäß (1) nach Anspruch 1 oder 2.

4. Überwachungsvorrichtung (15) zur Überwachung eines Druckausdehnungsgefäßes (1) und/oder zur Überwachung einer Heizungsanlage (2) mit dem Druckausdehnungsgefäß (1), wobei in dem Druckausgleichsgefäß (1) ein Gas (6) mit einem Vordruck (pV‘) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (15) einen Drucksensor (10) zur regelmäßigen und/oder dauerhaften Messung des Vordrucks (pV‘) im Betrieb des Druckausdehnungsgefäßes (1) und/oder der Heizungsanlage (2) umfasst und dass die Überwachungsvorrichtung (15) eine Speichereinrichtung (16) zur Speicherung von Messwerten des Vordrucks (pV‘) aufweist, wobei der Drucksensor (10) mit der Speichereinrichtung (16) signaltechnisch verbunden ist.

5. Überwachungsvorrichtung (15) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (15) eine Auswerteeinrichtung (17) zur Auswertung, Analyse und/oder Protokollierung von Messwerten des Vordrucks (pV‘) aufweist, wobei der Drucksensor (10) und/oder die Speichereinrichtung (16) mit der Auswerteeinrichtung (17) signaltechnisch verbunden ist/sind.

6. Überwachungsvorrichtung (15) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (15) mindestens eine weitere Sensoreinrichtung (19) zur Erfassung von Betriebswerten (20) der Heizungsanlage (2) und/oder von Einflusswerten (21) äußerer Einflussfaktoren auf die Heizungsanlage (2) aufweist.

7. Überwachungsvorrichtung (15) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (15) dazu ausgebildet ist, die Messwerte des Vordrucks (pV‘) unabhängig oder in Abhängigkeit von den Betriebswerten (20) und/oder von den Einflusswerten (21) auszuwerten und/oder zu analysieren.

8. Überwachungsvorrichtung (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (15) eine Ausgabeeinrichtung (18) zur Ausgabe der gespeicherten, analysierten und/oder protokollierten Messwerte aufweist.

9. Verfahren zur Überwachung eines Druckausdehnungsgefäßes (1) und/oder einer Heizungsanlage (2) mit dem Druckausdehnungsgefäß (1), wobei in dem Druckausdehnungsgefäß (1) ein Gas (6) mit einem Vordruck (pV‘) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Vordruck (pV‘) während des Betriebs des Druckausdehnungsgefäßes (1) und/oder der Heizungsanlage (2) erfasst wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vordruck (pV‘) regelmäßig und/oder dauerhaft gemessen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass Messwerte des Vordrucks (pV‘) abgespeichert und/oder protokolliert werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Messwerte des Vordrucks (pV‘) im Hinblick auf einen Betriebszustand des Druckausdehnungsgefäßes (1) analysiert und in einem Gefäßanalyseprotokoll protokolliert werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Betriebswerte (20) der Heizungsanlage (2) und/oder Einflusswerte (21) äußerer Einflussfaktoren auf die Heizungsanlage (2) erfasst werden und dass Messwerte des Vordrucks (pV‘) in Abhängigkeit und/oder in Bezug auf die Betriebswerte (20) und/oder Einflusswerte (21) ausgewertet und/oder analysiert und/oder in einem Anlagenanalyseprotokoll protokolliert werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis des Gefäßanalyseprotokolls und/oder des Anlageanalyseprotokolls betriebs- und/oder wartungsspezifische Analysen, Prognosen und/oder Anweisungen erstellt werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte und/oder das Gefäßanalyseprotokoll und/oder das Anlagenanalyseprotokoll und/oder die Analysen, Prognosen und/oder Anweisungen, insbesondere nutzerspezifisch, ausgegeben werden.

Description:
Beschreibung

Titel

Druckausdehnungsgefäß, Heizungsanlage mit dem Druckausdehnungsgefäß,

Überwachungsvorrichtung zu deren Überwachung und Verfahren zu deren

Überwachung

Die Erfindung betrifft ein Druckausdehnungsgefäß für eine Heizungsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Heizungsanlage mit dem Druckausdehnungsgefäß, eine Überwachungsvorrichtung zur Überwachung eines Druckausdehnungsgefäßes und/oder einer Heizungsanlage und ein Verfahren zur Überwachung eines Druckausdehnungsgefäßes und/oder einer Heizungsanlage.

Stand der Technik

Geschlossene flüssigkeitsbetriebene Heizungen sind komplexe Anlagen, in denen eine Vielzahl von Betriebsparametern aufeinander abgestimmt sind, um einen sicheren Betrieb der Heizungen sicherzustellen. Es ist bereits bekannt, Betriebsparameter zu erfassen und informationstechnisch auszuwerten.

Beispielsweise beschreibt die Druckschrift DE 102018214837 Al eine Zusatzvorrichtung für eine technische Anlage, insbesondere für eine Heizungsanlage. Die Zusatzvorrichtung ist zur Überwachung der technischen Anlage ausgebildet. Sie umfasst eine Sensoreinheit zur Erfassung von Betriebsparametern der technischen Anlage als Sensordaten, eine Kommunikationseinheit zur Übermittlung der Sensordaten und eine Auswerteeinheit zur Auswertung der Sensordaten. Auf Basis der ausgewerteten Sensordaten können anlagespezifische Informationen bereitgestellt werden.

Offenbarung der Erfindung Es wird ein Druckausdehnungsgefäß für eine Heizungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Heizungsanlage mit dem Druckausdehnungsgefäß gemäß dem Anspruch 3 vorgeschlagen. Weiterhin wird eine Überwachungsvorrichtung zur Überwachung eines Druckausdehnungsgefäßes und/oder zur Überwachung einer Heizungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 4 und ein Verfahren zur Überwachung eines Druckausgleichsgefäßes und/oder einer Heizungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 9 vorgeschlagen. Bevorzugte, vorteilhafte und/oder weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüche, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den Figuren.

Vorgeschlagen wird ein Druckausdehnungsgefäß, welches zur Integration in einer Heizungsanlage ausgebildet ist. Bevorzugt handelt es sich um Membran- Druckausdehnungsgefäß. Vorzugsweise ist das Druckausdehnungsgefäß mit der Heizungsanlage wirkverbunden. Die Heizungsanlage ist bevorzugt als eine flüssigkeitsbetriebene Heizungsanlage ausgebildet. Die Heizungsanlage umfasst vorzugsweise ein geschlossenes Heizungshydrauliksystem. Insbesondere ist die Heizungsanlage zur Temperierung von Brauchwasser und zur Temperierung einer Flüssigkeit, z.B. Wasser, als Wärmeträger durch eine Temperaturerhöhung ausgebildet.

Das Druckausdehnungsgefäß weist einen ersten Bereich auf, welcher dazu ausgebildet ist, ein Ausdehnungsvolumen der Flüssigkeit der Heizungsanlage bei der Temperaturerhöhung aufzunehmen. Das Druckausdehnungsgefäß weist einen zweiten Bereich auf, der dazu ausgebildet ist ein Gas, insbesondere Stickstoff, aufzunehmen. Vorzugsweise sind der erste Bereich und der zweite Bereich durch eine Membran voneinander getrennt. Beispielsweise ist der zweite Bereich unterhalb des ersten Bereichs in dem Druckausdehnungsgefäß angeordnet. Das Gas ist insbesondere dazu ausgebildet, eine Korrosion flüssigkeitsführender Bestandteile der Heizungsanlage zu vermeiden und somit eine Leckage durch Gasdiffusion in das Heizungswasser zu verhindern.

Das Druckausdehnungsgefäß weist eine Ventileinrichtung, zum Beispiel ein Autoventil, auf. Die Ventileinrichtung ist dazu ausgebildet, das Gas in den zweiten Bereich einströmen zu lassen. In dem zweiten Bereich weist das Gas einen Vordruck auf. Vorzugsweise bewegt sich der Vordruck zwischen einem Fülldruck und einem Enddruck, wobei der Vordruck insbesondere in direkter Abhängigkeit von einer statischen Höhe der Heizungsanlage steht. Insbesondere ist die Ventileinrichtung dazu ausgebildet, das Gas mit dem Fülldruck in den dem zweiten Bereich einströmen zu lassen, im Speziellen den Fülldrück einzustellen. Vorzugsweise wird das Gas herstellerseitig über die Ventileinrichtung in den zweiten Bereich eingefüllt. Insbesondere wird z.B. durch einen Fachbetrieb, bei der Inbetriebnahme der Heizungsanlage der Fülldruck auf die statische Höhe der Heizungsanlage angepasst. Insbesondere wird üblicherweise bei einer Installation der Heizungsanlage in einem Gebäude ein Druckausdehnungsgefäß gewählt, in welchem Gas mit einem passenden Vordruck für die statische Höhe der Heizungsanlage in dem Gebäude angeordnet ist.

Es ist vorgesehen, dass das Druckausdehnungsgefäß einen Drucksensor umfasst, wobei der Drucksensor zur Messung des Vordrucks ausgebildet ist. Insbesondere ist der Drucksensor dazu ausgebildet, den Fülldruck des Gases in dem zweiten Bereich regelmäßig und/oder dauerhaft, bevorzugt nach der Installation und/oder im Betrieb des Druckausdehnungsgefäßes, zu messen. Dadurch können in vorteilhafter Weise Veränderungen des Fülldrucks, z.B. ein Abfall oder eine Steigerung des Fülldrucks, insbesondere im Betrieb des Druckausdehnungsgefäßes, gemessen und erkannt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Drucksensor dauerhaft an der Ventileinrichtung angeordnet. Vorzugsweise wird der Drucksensor werkseitig an der Ventileinrichtung befestigt und verbleibt bei einer Installation, Inbetriebnahme und während des Betriebs des Druckausdehnungsgefäßes und/oder der Heizungsanlage an der Ventileinrichtung. Beispielsweise ist der Drucksensor form- und/oder kraftschlüssig mit der Ventileinrichtung verbunden. Zum Beispiel ist der Drucksensor auf die Ventileinrichtung aufgeschraubt. Möglich ist im Rahmen der Erfindung auch, dass der Drucksensor unlösbar mit der Ventileinrichtung verbunden ist. Beispielsweise kann die form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen der Ventileinrichtung und dem Drucksensor gegen ein Lösen des Drucksensors gesichert sein. Möglich ist hierbei, dass der Drucksensor nur mit einem hierfür vorgesehenen Spezialwerkzeug von der Ventileinrichtung lösbar ist.

Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet eine flüssigkeitsbetriebene Heizungsanlage mit dem Druckausdehnungsgefäß nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach Anspruch 1 oder 2. Die Heizungsanlage ist vorzugsweise als eine geschlossene flüssigkeitsbetriebene Heizungsanlage, insbesondere als eine geschlossene hydraulisch arbeitende Heizungsanlage ausgebildet. Bevorzugt ist die Heizungsanlage dazu ausgebildet, ein Gebäude zu heizen. Hierfür umfasst die Heizungsanlage insbesondere eine Wärmequelle, eine Umwälzpumpe und einen oder mehrere Heizkreisläufe. Durch den Heizkreislauf wird ein Wärmeträgermedium, z.B. Wasser, umgewälzt, um Wärmeverbraucher, z.B. Heizflächen, im Heizkreislauf aufzuheizen.

Das Gas, welches durch die Membran in dem Druckausdehnungsgefäß von der Flüssigkeit getrennt ist, ist in Abhängigkeit des statischen Drucks in der Heizungsanlage komprimierbar. Bei einer starken Erhöhung der Flüssigkeitstemperatur dehnt sich die Flüssigkeit aus und drückt das Gas zusammen, sodass sich der Druck in der Heizungsanlage nicht ändert. Ein Sinken der Flüssigkeitstemperatur führt insbesondere zu einer Reduzierung des Volumens der Flüssigkeit in der Heizungsanlage, wodurch sich die Flüssigkeit teilweise aus dem Druckausdehnungsgefäß zurückzieht und das Gas sich wieder ausdehnt. Somit dient das Druckausdehnungsgefäß insbesondere dazu, den Druck in der Heizungsanlage konstant zu halten und somit eine gleichmäßige Wärmeversorgung im Gebäude durch die Heizungsanlage zu gewährleisten. Der Heizkreislauf bildet insbesondere eine Primärseite der Heizungsanlage, wobei die Flüssigkeit im Heizkreislauf einen Primärdruck aufweist. Das Gas im Druckausdehnungsgefäß bildet insbesondere eine Sekundärseite der Heizungsanlage, wobei das Gas den Vordruck bzw. den eingestellten Fülldruck aufweist.

Bevorzugt heizt die Wärmequelle die Flüssigkeit auf eine Vorlauftemperatur auf. Die Vorlauftemperatur ist üblicherweise an eine Außentemperatur angepasst, um das Gebäude ausreichend zu beheizen. Insbesondere muss die Vorlauftemperatur bei geringen Außentemperaturen höher sein als bei höheren Außentemperaturen. Nach dem Passieren der Wärmeverbraucher und bei Erreichen der Wärmequelle, insbesondere vor einem Wärmetauscher, weist die Flüssigkeit eine Rücklauftemperatur auf. Üblicherweise ist die Rücklauftemperatur geringer als die Vorlauftemperatur, wobei die Differenz als Temperaturspreizung bezeichnet wird. Vorzugsweise besteht zwischen dem zwischen dem Vordruck und der Vorlauftemperatur bzw. Rücklauftemperatur eine direkte Abhängigkeit. In einem normalen fehlerfreien Betriebsmodus der Heizungsanlage und/oder des Druckausdehnungsgefäßes bewegt sich der Vordruck somit insbesondere abhängig von der Vor- und Rücklauftemperatur zwischen dem Fülldruck und dem Enddruck.

Eine Überwachungsvorrichtung zur Überwachung eines Druckausdehnungsgefäßes und/oder zur Überwachung einer Heizungsanlage, welche das Druckausdehnungsgefäß umfasst, bildet einen weiteren Gegenstand der Erfindung. Vorzugsweise ist das Druckausdehnungsgefäß nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach Anspruch 1 oder 2 ausgebildet. Die Heizungsanlage kann insbesondere nach der bisherigen Beschreibung und/oder dem Anspruch 3 ausgebildet sein.

In dem Druckausdehnungsgefäß ist ein Gas mit einem Vordruck angeordnet. Es ist vorgesehen, dass die Überwachungsvorrichtung einen Drucksensor umfasst. Der Drucksensor ist zur regelmäßigen und/oder dauerhaften Messung des Vordrucks im Betrieb des Druckausdehnungsgefäßes und/oder der Heizungsanlage und optional ergänzend bei deren Inbetriebnahme ausgebildet. Beispielsweise ist der Drucksensor an dem Druckausdehnungsgefäß, insbesondere an der Ventileinrichtung, angeordnet.

Es ist weiterhin vorgesehen, dass die Überwachungsvorrichtung eine Speichereinrichtung aufweist, welche zur Speicherung von Messwerten des Vordrucks ausgebildet ist. Hierzu ist der Drucksensor signaltechnisch mit der Speichereinrichtung verbunden. Die Speichereinrichtung kann z.B. in einer lokalen oder peripheren Server- oder Rechnereinheit integriert sein. Alternativ oder optional ergänzend kann die Speichereinrichtung durch eine Cloud gebildet sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Überwachungsvorrichtung eine Auswerteeinrichtung. Die Auswerteeinrichtung ist dazu ausgebildet, Messwerte des Vordrucks auszuwerten, zu analysieren und/oder zu protokollieren. Vorzugsweise ist/sind der Drucksensor und/oder die Speichereinrichtung hierzu mit der Auswerteeinrichtung signaltechnisch verbunden. Der Drucksensor kann insbesondere analog oder digital mit der Speichereinrichtung und/oder mit der Auswerteeinrichtung kommunizieren. Die Anbindung des Drucksensors an die Speichereinrichtung und/oder an die Auswerteeinrichtung kann kabelgebunden sein. Alternativ kann die Anbindung kabellos erfolgen. In diesem Fall umfasst der Drucksensor bevorzugt ein drahtloses Kommunikationsmittel zur drahtlosen Übermittlung, zum Beispiel über Funk, WLAN, Bluetooth, RFID oder dergleichen von dem Drucksensor zu der Speichereinrichtung und/oder zu der Auswerteeinrichtung.

Vorteilhaft ist, dass durch die regelmäßige und/oder dauerhafte Messung des Vordrucks und durch die Speicherung und/oder Auswertung der Messwerte ein Defekt des Druckausdehnungsgefäßes und/oder eine Leckage in der Heizungsanlage festgestellt werden kann. Insbesondere kann ein zu hoher Vordruck im zweiten Bereich des Druckausdehnungsgefäßes rechtzeitig bemerkt werden. Bevorzugt kann auch ein ansteigender Druck im Heizkreislauf eruiert werden. Weiterhin kann ein z.B. über einen gewissen Zeitraum abfallender Vordruck ausfindig gemacht werden. Möglich ist insbesondere auch, dass aufgrund einer untypischen Veränderung des Vordrucks festgestellt werden kann, ob sich Luft im Heizkreislauf befindet und dieser entlüftet werden muss oder ob zu wenig Flüssigkeit in der Heizungsanlage ist und Flüssigkeit nachgefüllt werden muss. Insbesondere kann durch entsprechende Auswertung prognostiziert werden, ab welchen Zeitpunkt mit einer zu geringen Wärmeversorgung in der Heizungsanlage für gewisse Bereiche, insbesondere obere Geschosse, des Gebäudes aufgrund eines zu geringen Drucks der Flüssigkeit, aufgrund von zu wenig Flüssigkeit oder aufgrund von Lufteinschlüssen in der Heizungsanlage zu rechnen ist. Im Speziellen können Schwierigkeiten bei der Wärmeversorgung in den Bereichen des Gebäudes detektiert, prognostiziert und Wartungs- und/oder Reparaturarbeiten planbar gemacht werden. In einerweiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Überwachungsvorrichtung mindestens eine weitere Sensoreinrichtung. Die mindestens eine weitere Sensoreinrichtung ist dazu ausgebildet, Betriebswerte der Heizungsanlage und/oder Einflusswerte äußerer Einflussfaktoren der Heizungsanlage zu erfassen. Bei den Betriebswerten kann es sich zum Beispiel um eine Vorlauftemperatur, Rücklauftemperatur und/oder um eine Wärmemenge in der Heizungsanlage handeln. Bei den Einflusswerten handelt es sich insbesondere um Wetterdaten, z.B. um eine Außentemperatur und/oder einen Umgebungsdruck der Heizungsanlage.

In einer möglichen Realisierung der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet, die Messwerte des Vordrucks unabhängig von den Betriebswerten und/oder der Einflusswerten zu analysieren. Insbesondere werden ausschließlich die Messwerte des Vordrucks analysiert.

Alternativ ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass die Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet ist, die Messwerte des Vordrucks in Abhängigkeit von den Betriebswerten und/oder von den Einflusswerten zu analysieren. Insbesondere werden im diesen Fall die Betriebswerte und/oder Einflusswerte bei der Analyse der Messwerte des Vordrucks herangezogen und/oder verrechnet.

Beispielsweise können die Messwerte des Vordrucks in Bezug zur jeweils gemessenen Vorlauftemperatur und/oder Rücklauftemperatur der Flüssigkeit im Heizkreislauf interpretiert werden. Bevorzugt kann die Außentemperatur zu den Messwerten des Vordrucks weitere Aufschlüsse über Betriebszustände und/oder Schwierigkeiten der Heizungsanlage geben.

In einer bevorzugten konstruktiven Umsetzung der Erfindung weist die Überwachungsvorrichtung eine Ausgabeeinrichtung auf. Die Ausgabeeinrichtung ist dazu ausgebildet, die gespeicherten, analysierten und/oder protokollierten Messwerte insbesondere an einen Nutzer auszugeben. Beispielsweise ist die Ausgabeeinrichtung als eine optische Anzeigeeinrichtung, zum Beispiel als ein Monitor, Display oder Touchscreen ausgebildet. Möglich ist auch, dass die Ausgabeeinrichtung als eine Lautsprechereinrichtung zur akustischen Ausgabe ausgebildet ist. Es kann z.B. eine automatisierte Meldung in Form einer optischen Anzeige oder der akustischen Ausgabe zum Zwecke eines Hinweises oder einer Warnung erfolgen, insbesondere wenn die Analyse eine Abweichung von mindestens einem vorgegebenen Schwellenwert, z.B. dem üblichen Bereich des Vordrucks zwischen dem Fülldruck und dem Enddruck, ergeben hat.

Ein Verfahren zur Überwachung eines Druckausdehnungsgefäßes und/oder einer Heizungsanlage, welche das Druckausdehnungsgefäß umfasst, bildet einen weiteren Gegenstand der Erfindung. Vorzugsweise ist das Druckausdehnungsgefäß nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach dem Anspruch 1 oder 2 ausgebildet. Die Heizungsanlage ist vorzugsweise nach der bisherigen Beschreibung und oder nach dem Anspruch 3 ausgebildet.

In dem Druckausdehnungsgefäß ist ein Gas mit einem Vordruck angeordnet. Im Rahmen des Verfahrens wird der Vordruck während des Betriebs des Druckausdehnungsgefäßes und/oder der Heizungsanlage und optional ergänzend bei deren Inbetriebnahme, erfasst.

Im Rahmen des Verfahrens ist es besonders bevorzugt, dass der Vordruck regelmäßig und/oder dauerhaft, insbesondere bei und/oder nach der Inbetriebnahme und/oder während des Betriebs, gemessen wird. Weiterhin ist es bevorzugt, dass Messwerte des Vordrucks abgespeichert und/oder protokolliert werden.

Weiterhin ist es im Rahmen des Verfahrens bevorzugt, dass Messwerte des Vordrucks hinsichtlich eines Betriebszustands des Druckausdehnungsgefäßes analysiert werden. Insbesondere werden sich hieraus ergebende Analyseergebnisse in einem Gefäßanalyseprotokoll protokolliert.

In einem möglichen Verfahrensschritt werden Betriebswerte und/oder Einflusswerte äußerer Einflussfaktoren der Heizungsanlage erfasst. Vorzugsweise werden Messwerte des Vordrucks in Abhängigkeit und/oder in Bezug auf die Betriebswerte und/oder Einflusswerte analysiert. Insbesondere werden sich hieraus ergebende Analyseergebnisse in einem Anlagenanalyseprotokoll protokolliert. Im Rahmen des Verfahrens ist es besonders bevorzugt, dass auf Basis des Gefäßanalyseprotokolls und/oder des Anlageanalyseprotokolls betriebs und/oder wartungsspezifische Analysen, Prognosen und/oder Anweisungen erstellt werden. Insbesondere werden die Messwerte, das Gefäßanalyseprotokoll, das Anlagenanalyseprotokoll und/oder die Analysen, Prognosen und/oder Anweisungen nutzerspezifisch, z.B. als Anzeige und/oder in Form akustischer Signale, ausgegeben.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:

Figur 1 ein Schnitt durch ein Druckausdehnungsgefäß für eine Heizungsanlage

Figur 2 eine Heizungsanlage mit dem Druckausdehnungsgefäß;

Figur 3 eine Überwachungsvorrichtung in einer stark schematisierten Darstellung zur Überwachung des Druckausgleichsgefäßes und/oder der Heizungsanlage.

Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In der Figur 1 ist eine Schnittansicht eines Druckausdehnungsgefäßes 1 für eine geschlossene flüssigkeitsbetriebene, insbesondere hydraulisch arbeitende, Heizungsanlage 2 (Fig. 2) gezeigt. Das Druckausdehnungsgefäß 1 weist einen Behälter 3 mit zwei Bereichen 8, 9 auf, wobei die beiden Bereiche 8, 9 durch eine Membran 4 voneinander getrennt sind. In einem ersten Bereich 8 oberhalb der Membran 4 ist eine Flüssigkeit der Heizungsanlage 2, insbesondere Heizwasser 5, angeordnet. In einem zweiten Bereich 9 unterhalb der Membran 4 ist Gas, insbesondere Stickstoff 6, angeordnet.

Das Druckausdehnungsgefäß 1 weist eine als Autoventil ausgebildete Ventileinrichtung 7 auf. Mittels der Ventileinrichtung 7 ist der Stickstoff 6 insbesondere herstellerseitig in den zweiten Bereich 9 insbesondere mit einem Fülldruck pF“ eingelassen. In dem zweiten Bereich 9 weist der Stickstoff 6 einen Vordruck pV‘ auf, welcher zwischen dem Fülldruck pF“ und einem Enddruck pE‘ liegt. Somit ist der Vordruck pV‘ des Stickstoffs 6 regulär in dem zweiten Bereich 9 zwischen dem Fülldruck pF“ und dem Enddruck pE‘ veränderlich.

Das Druckausdehnungsgefäß 1 weist einen Drucksensor 10 auf. Der Drucksensor 10 ist zur dauerhaften Anordnung auf die Ventileinrichtung 7 aufgeschraubt. Er ist dazu ausgebildet, den Vordruck pV‘ des Stickstoffs 6 insbesondere nach Inbetriebnahme des Druckausdehnungsgefäßes 1 und/oder der Heizungsanlage 2 regelmäßig und/oder auf Dauer zu messen.

Der erste Bereich 8 ist strömungstechnisch mit einem Heizkreislauf 12 der Heizungsanlage 2 verbunden. Die Heizungsanlage 2 umfasst eine Wärmequelle 11 mit einem Wärmetauscher, eine Umwälzpumpe 13, den Heizkreislauf 12, in dem das Heizwasser 5 strömt, und mindestens ein, bevorzugt mehrere Wärmeverbraucher 14, z.B. Heizflächen. Die Heizungsanlage 2 ist dazu ausgebildet, einen oder mehrere Räume bzw. Etagen eines Gebäudes zu heizen. Hierzu wird das Heizwasser 5 durch die Wärmequelle 11 auf eine Vorlauftemperatur tV erwärmt und mittels der Umwälzpumpe 13 durch den Heizkreislauf 12 und durch die Wärmeverbraucher 13 gepumpt, sodass diese zum Heizen des entsprechenden Raums temperiert werden. Von den Wärmeverbrauchern 14 aus strömt das Heizwasser 5 zurück zu der Wärmequelle 11, wobei es eine Rücklauftemperatur tR aufweist. Üblicherweise ist die Rücklauftemperatur tR geringer als die Vorlauftemperatur tV. Die Vorlauftemperatur tV wird in Abhängigkeit von äußeren Einflüssen, z.B. einer Außentemperatur tA bestimmt, wobei sie in wärmeren Monaten oder bei höheren Außentemperaturen tA geringer ist als in kälteren Monaten oder bei niedrigeren Außentemperaturen tA.

Die Heizungsanlage 2 ist mit dem Druckausdehnungsgefäß 2 wirkverbunden und/oder die Heizungsanlage 2 umfasst das Druckausdehnungsgefäß 1. Der Vordruck pV‘ des Stickstoffs 6 in dem zweiten Bereich 9 ist direkt abhängig von der Vorlauftemperatur tV und/oder der Rücklauftemperatur tR. Bei einer Steigerung der Vorlauftemperatur tV und/oder bei einer Reduzierung der Temperaturspreizung dehnt sich ein Volumen des Heizwassers 5 in der Heizungsanlage 2 und somit in dem ersten Bereich 8 des Druckausdehnungsgefäßes 1 aus. Dadurch wird der Stickstoff 7 in dem zweiten Bereich 9 zusammengedrückt, sodass der Vordruck pV‘ erhöht wird, insbesondere höher als der Fülldruck pF“ ist und maximal den Enddruck pE‘ aufweist.

In der Figur 3 ist eine Überwachungsvorrichtung 15 zur Überwachung der Heizungsanlage 2 und/oder des Druckausdehnungsgefäßes 1 gezeigt. Die Überwachungsvorrichtung 15 ist als mindestens eine Rechnereinheit ausgebildet oder sie kann mindestens eine Rechnereinheit umfassen. Die Überwachungsvorrichtung 15 umfasst den Drucksensor 10 zur Messung des Vordrucks pV‘ und eine Speichereinrichtung 16 zur Speicherung von Messwerten des Vordrucks pV‘. Die Speichereinrichtung 16 kann in der Rechnereinheit integriert sein, als ein externer Speicher ausgebildet sein und/oder durch eine Cloud gebildet sein.

Die Überwachungsvorrichtung 15 umfasst eine Auswertevorrichtung 17, wobei die Auswertevorrichtung 17 Messwerte des Drucksensors 10 auswertet, analysiert, aufbereitet und/oder protokolliert. Die ausgewerteten und/oder analysierten Daten können z.B. in Form von Gefäßanalyseprotokollen aufbereitet werden und mittels der Speichereinrichtung 16 abgespeichert werden. Die Messerwerte werden zwischen dem Drucksensor 10, der Speichereinrichtung 16 und/oder der Auswerteeinrichtung 17 signaltechnisch leitungsgebunden oder kabellos übermittelt, wobei die Signale digital oder analog übertragen werden können.

Die Überwachungsvorrichtung 15 weist eine Ausgabeeinrichtung 18 auf, welche als eine Anzeigeeinrichtung, z.B. als ein Display oder Monitor, und/oder als eine Lautsprechereinrichtung zur Ausgabe von akustischen Signalen ausgebildet ist. Über die Anzeigeeinrichtung können die ausgewerteten, analysierten und/oder protokollierten Messwerte des Vordrucks pV‘ und/oder die Gefäßanalyseprotokolle angezeigt werden. Über die Lautsprechereinrichtung können z.B. Hinweis- oder Warntöne ausgegeben werden, z.B. wenn die Messwerte auffällig sind oder z.B. von üblichen Werten des Vordrucks pV‘ abweichen. Beispielsweise kann der Vordruck pV‘ dahingehend ausgewertet werden, ob ein zu hoher Vordruck pV‘ besteht und/oder ob das Druckausdehnungsgefäß 1 einen Defekt aufweist. Aufgrund dieser Auswertung und entsprechenden Hinweisen insbesondere über die Ausgabeeinrichtung 18 können entsprechende Prognosen z.B. über eine noch mögliche Betriebsdauer erstellt und Wartungsmaßnahmen für das Druckausdehnungsgefäß 1 zeitlich geplant und ergriffen werden.

Die Überwachungsvorrichtung 15 umfasst mindestens eine weitere Sensoreinrichtung 19 zur Erfassung von Betriebswerten 20 der Heizungsanlage 2 und/oder von Einflusswerten 21 äußerer Einflussfaktoren auf die Heizungsanlage 2. Bei den Betriebswerten kann es sich z.B. um die Vorlauftemperatur tV, die Rücklauftemperatur tR und/oder um eine Wärmemenge der Heizungsanlage 2 handeln. Die Einflusswerte umfassen insbesondere die Außentemperatur tA.

Die Auswerteeinrichtung 17 ist auch dazu ausgebildet, den gemessenen Vordruck pV‘ in Abhängigkeit der Betriebswerte 20 und/oder der Einflusswerte 21 auszuwerten, zu analysieren und/oder zu protokollieren. Insbesondere können Anlageanalyseprotokolle auf Basis der Auswertung erstellt und insbesondere über die Ausgabeeinrichtung 18 ausgegeben werden. Beispielweise kann auf Basis der Auswertung und/oder Analyse erkannt werden, ob ein ansteigender Heizwasserdruck im Heizkreislauf 12 vorherrscht. Es kann auch darauf geschlossen werden, dass z.B. Luft im Heizkreislauf 12 eingeschlossen ist oder zu wenig Heizwasser 5 vorhanden ist. Aufgrund dieser Auswertung und entsprechenden Hinweisen insbesondere über die Ausgabeeinrichtung 18 können entsprechende Prognosen über einen noch problemlosen Betrieb der Heizungsanlage 2 erstellt und etwaige notwendige Wartungsmaßnahmen zeitlich geplant und ergriffen werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Drucksensor 10 an der Ventileinrichtung 7 des Druckausdehnungsgefäßes 1 angeordnet und überträgt die erfassten Messwerte des Vordrucks pV‘ drahtgebunden oder schnurlos an die entfernt von dem Drucksensor 10 angeordnete Speichereinrichtung 16 mit der Auswertevorrichtung 17.

SEITE ABSICHTLICH LEER GELASSEN