Aktuelle (Pumpen-)Innovation: Grundfos Smart Hydro Block "SHB"
Bedingt durch die vielfältigen Designmöglichkeiten von Kunststoff-Spritzguss oder neuerdings 3D-Druck kann man sehr komplexe oder auch diffizile Teile fertigen. Das half bei der Formgebung einer neuen Pumpenventileinheit dem Grundfos Smart Hydro Block. Hierbei handelt es sich nicht nur um die Kombination von Pumpe und Umschaltventil in einem Kunststoffgehäuse, sondern erstmalig gelang es auch, ein Umschaltventil zu entwickeln, das keinen Stellmotor mehr benötigt.
Nur durch die Drehzahl und Drehrichtung der Pumpe wird über die Wasserströmung innerhalb des Pumpengehäuses eine Disk oder Matrize aus Kunststoff in zwei verschiedene Stellungen gebracht, sodass zum Beispiel entweder der Pumpeneinlass vom Heizungskreislauf oder der vom Trinkwarmwasser-Sekundärwärmeübertrager (TWW) geöffnet wird. Der Heizwasserkreislauf läuft also entweder im Heizbetrieb oder im Warmwasserbetrieb. Zum Zwecke der Umschaltung wird hierbei kurzzeitig die Pumpe gestoppt, sodass die Disk sich vom Pumpenboden löst und in eine freie Position kommen kann. Wird dann die Laufraddrehrichtung umgekehrt und mit extrem niedriger Fördermenge gefahren, wird die Disk in eine neue Lage mitgeschleppt. In dieser Position wird bei normaler Drehrichtung und höherer Drehzahl die Disk dann wieder auf den Pumpenboden gedrückt und fixiert, sodass der alternative Pumpeneintritt geöffnet bleibt.
Dieses Spiel lässt sich auch umkehren, sodass eine Umschaltung in die Ausgangsposition erfolgt. Eine integrierte Pumpenintelligenz erkennt die Position der Disk und übernimmt den Umschaltvorgang, wenn über ein anwendungsspezifisches PWM- oder LIN-Bus-Profil eine entsprechende Pumpenansteuerung erfolgt. Damit ist in typischen Anwendungen, wie einem Gas-Kombiwasserheizer, kein Synchron- oder Schritt-Stellmotor mit dem notwendigen Ansteuerungssignal erforderlich. Man spart also nicht nur das Umschaltventil, sondern auch den Schrittmotor-Treiber, das Signalkabel bzw. Versorgungskabel und den Stellmotor selbst. Das bedeutet nicht nur eine Kostenersparnis, sondern durch weniger Komponenten auch ein geringeres Ausfallrisiko.
Fazit
Zurzeit befinden sich die Pumpen bei Geräteherstellern in der Feldtestphase und man arbeitet auch an einer Variante mit der Umschaltmöglichkeit auf der Pumpenauslassseite, die zum Beispiel in einem Gussgehäuse außerhalb des Wärmeerzeugers sitzen könnte und in komplexen Anlagen die Wasserverteilung oder die TWW- bzw. Pufferspeicher-Auf- oder -Entladung steuert. Selbst eine Funktion als Mischventil scheint nicht utopisch. Eine Nachrüstung in existierenden Gerätebaureihen ist allerdings nur bedingt möglich, da die Ventilfunktion im Pumpengehäuse integriert ist und das Design der Hydraulikeinheit und auch der Regeleinheit angepasst werden muss.
Bei externer Anwendung fällt das Umschaltventil weg und an seine Stelle würde eine Umwälzpumpe mit drittem Heizkreisanschluss treten. Die physikalische und auch hydraulische Größe der Pumpe wäre aber kompatibel mit heute gängigen Varianten und durch ihre Komplexität eine riesige Innovation in der Heizungsbranche. Selbst die Effizienz der Pumpe wird nur unwesentlich beeinflusst und gegenüber einer Pumpe-plus-Ventil-Lösung optimiert. Überall wo man heute vor der Wahl steht, ein Umschaltventil oder eine zusätzliche Umwälzpumpe (z.B. TWW-Speicherladung) zu wählen, könnte eine solche Version zum Einsatz kommen und Platz und Kosten einsparen.
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