DE19718469A1 - Control for domestic water circulation - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine Brauchwasserzirkulation mit mindestens einem Brauchwasser kreislauf, mindestens einem Kaltwasserzulauf, mindestens einem Warmwasseraufbereiter zum Erwärmen von Wasser sowie mindestens einer Pumpe zum Betreiben einer Brauchwasserzirkulation.The present invention relates to a control device for a hot water circulation with at least one hot water circuit, at least one cold water inlet, at least one Water heaters for heating water as well as at least a pump to operate a domestic hot water circulation.
Derartige Steuervorrichtungen für Brauchwasserzirkulationen sind bekannt. Dabei werden Brauchwasserzirkulationen mit Hilfe der Schwerkraft oder mittels einer oder mehrerer im Brauchwas serkreislauf angeordneter Pumpen betrieben. Eine ständige Zirkulation des Brauchwassers innerhalb des Brauchwasserkreis laufs hat jedoch den Nachteil, daß sich das warme Brauchwasser sehr schnell abkühlt. Bei einem durchschnittlichen Einfamilien haushalt beträgt der Wärmeverlust innerhalb der Brauchwasser zirkulation ca. 20°C pro 12 Stunden. Um das Brauchwasser wieder auf die benötigte Wassertemperatur bringen zu können, muß sehr viel Energie aufgebracht werden. Um die Menge an benötigter Wärmeenergie zu senken, sind Brauchwasserkreisläufe mit Ventil pumpen vorgeschlagen worden. Diese Ventilpumpen sind mittels einer Zeitschaltuhr steuerbar und stoppen die Brauchwasserzirku lation in vorbestimmten Zeitintervallen. So kann z. B. zu den Tages- oder Nachtzeiten, zu denen üblicherweise kein Warmwasser benötigt wird, die Ventilpumpe nicht betätigt werden. Dadurch verlangsamt sich die Abkühlung des Brauchwassers.Such control devices for hot water circulation are known. Thereby, hot water circulations are made with the help gravity or by means of one or more in the process water arranged pumps operated. A constant DHW circulation within the DHW circuit Laufs has the disadvantage, however, that the hot water is hot cools down very quickly. With an average single family household heat loss within the domestic water circulation approx. 20 ° C per 12 hours. To the domestic water again To be able to bring to the required water temperature is very important a lot of energy is applied. To the amount of needed To reduce thermal energy are hot water circuits with valves pumps have been proposed. These valve pumps are by means of controlled by a timer and stop the hot water circulation lation at predetermined time intervals. So z. B. to the Times of day or night when there is usually no hot water is required, the valve pump cannot be actuated. Thereby the cooling of the process water slows down.
Nachteilig an derartigen bekannten Steuervorrichtungen für Brauchwasserzirkulationen ist jedoch, daß derartige Steuer vorrichtungen ungenau sind und daher nur eine geringe Energie einsparung erreicht werden kann.A disadvantage of such known control devices for Hot water circulation is, however, that such tax devices are inaccurate and therefore have low energy savings can be achieved.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuer vorrichtung der eingangs genannten Art bereit zustellen, die eine verbesserte Steuerung der Brauchwasserzirkulation und die Erzie lung einer erhöhten Energieersparnis gewährleistet.It is therefore an object of the present invention to provide a tax provide device of the type mentioned, the one improved control of the hot water circulation and the educators guaranteed increased energy savings.
Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ver fahren zur Steuerung einer Brauchwasserzirkulation bereitzu stellen, welches eine genauere Steuerung der Zirkulation unter Erzielung einer erhöhten Energieersparnis gewährleistet.Furthermore, it is an object of the present invention to provide a ver drive ready to control a domestic hot water circulation put under a more precise control of the circulation Achievement of increased energy savings guaranteed.
Diese Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.These tasks are characterized by the characteristics of the independent Claims resolved.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen be schrieben.Advantageous embodiments are in the dependent claims wrote.
Eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung für eine Brauchwasser zirkulation weist innerhalb des Brauchwasserkreislaufes einen steuerkreislauf auf, wobei der steuerkreislauf eine Pumpe und mindestens einen vor der Pumpe angeordneten Temperaturfühler umfaßt und die Pumpe mittels eines Steuerelementes steuerbar ist. Dabei wird die Pumpe in Abhängigkeit der Ausgangssignale des Temperaturfühlers und eines im Kaltwasserzufluß angeordneten Durchflußfühlers über das Steuerelement aktiviert oder deakti viert. Durch die erfindungsgemäße Steuervorrichtung ist gewähr leistet, daß die Pumpe nur im Bedarfsfall aktiviert wird und bei Erreichen einer gewünschten Brauchwassertemperatur über die Aus gangssignale des Temperaturfühlers deaktiviert wird. Somit wird die Zirkulationszeit des Brauchwassers innerhalb des Brauchwas serkreislaufes minimiert und damit optimiert. Die Abkühlung des Warmwassers verzögert sich, so daß weniger Energie für die Er wärmung des Brauchwassers bei Bedarf benötigt wird. A control device for a domestic water according to the invention circulation has a within the process water circuit control circuit, the control circuit being a pump and at least one temperature sensor arranged in front of the pump comprises and the pump controllable by means of a control element is. The pump is dependent on the output signals of the temperature sensor and one arranged in the cold water inflow Flow sensor activated or deactivated via the control element fourth. The control device according to the invention ensures this ensures that the pump is only activated when necessary and at Reaching a desired hot water temperature via the off output signals of the temperature sensor is deactivated. Thus the circulation time of the hot water within the hot water minimized and thus optimized. The cooling of the Hot water is delayed, so less energy for the Er heating of the domestic water is required if necessary.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Steuerelement oder die Pumpe mit einer Zeitschaltuhr gekoppelt. Dadurch können zusätzlich Zeitintervalle bestimmt werden, wäh rendderen die Pumpe nicht betätigt werden kann und somit die Brauchwasserzirkulation gestoppt ist.In an advantageous embodiment of the invention Control element or the pump coupled to a timer. This allows additional time intervals to be determined the pump cannot be operated and thus the DHW circulation is stopped.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Durchflußfühler mechanisch verzögert oder das Ausgangssignal des Durchflußfühlers elektronisch verzögert. Dadurch ist gewähr leistet, daß nicht bei jedem, zum Teil auch unbeabsichtigten Be tätigen eines Endverbrauchers im Brauchwasserkreislauf die Pumpe aktiviert wird. Auch dies dient zur Minimierung der Zirkula tionszeit des Brauchwassers innerhalb des Brauchwasserkreis laufes.In a further advantageous embodiment of the invention the flow sensor is mechanically delayed or the output signal of the flow sensor electronically delayed. This guarantees achieves that not with every, partly also unintentional loading the pump is operated by an end user in the process water circuit is activated. This also serves to minimize the circula time of hot water within the hot water circuit in progress.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Steuerung der Brauchwasser zirkulation unter Verwendung der erfindungsgemäßen Steuervor richtung geht in einem ersten Verfahrenschritt a) von der Ent nahme von Warmwasser aus einem Brauchwasserkreislauf durch min destens einen Endverbraucher aus. Dadurch fließt Kaltwasser aus einem Kaltwasserzulauf in einen Warmwasseraufbereiter nach und der Durchflußfühler, der im Kaltwasserzulauf angeordnet ist, erzeugt ein Ausgangssignal. In einem weiteren Verfahrensschritt b) aktiviert das Ausgangssignal des Durchflußfühlers über das Steuerelement die Pumpe, wodurch im Brauchwasserkreislauf be findliches Wasser in den Warmwasseraufbereiter rückgeführt wird. In einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahrensschritt c) mißt ein Temperaturfühler die Temperatur des rückgeführten Wassers. Beim Erreichen eines vorbestimmten und einstellbaren Temperatur wertes erzeugt der Temperaturfühler ein Ausgangssignal, wodurch über das Steuerelement die Pumpe deaktiviert wird (Verfahrens schritt d). Dadurch ist gewährleistet, daß auf Grundlage der Ausgangssignale des Temperaturfühlers und des Durchflußfühlers die Laufzeit der Pumpe und damit die Zirkulation des Brauchwas sers im Brauchwasserkreislauf minimiert und damit optimiert wird. Wie vorstehend beschrieben, ergibt sich dadurch eine erhebliche Energieeinsparung. A method according to the invention for controlling the process water circulation using the control according to the invention direction goes in a first process step a) from Ent taking hot water from a process water circuit by min at least one end user. This causes cold water to flow out a cold water inlet in a water heater after and the flow sensor, which is arranged in the cold water inlet, generates an output signal. In a further step b) activates the output signal of the flow sensor via the Control the pump, causing be in the hot water circuit sensitive water is returned to the water heater. Measures in a further method step c) according to the invention a temperature sensor the temperature of the returned water. When a predetermined and adjustable temperature is reached the temperature sensor generates an output signal, whereby the pump is deactivated via the control element (process step d). This ensures that based on the Output signals of the temperature sensor and the flow sensor the running time of the pump and thus the circulation of the hot water minimized in the process water circuit and thus optimized becomes. As described above, this results in a considerable energy savings.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Pumpe nur in bestimmten, durch eine Zeit schaltuhr vorgegebenen Zeitabschnitten oder -intervallen betätigt werden. Zudem ist es möglich, daß die Pumpe nur nach mindestens zweimaligen Betätigen eines Endverbrauchers aktiviert wird. Durch diese Maßnahmen ist wiederum gewährleistet, daß optimale Zirkulationszeiten des Brauchwassers im Brauchwasserkreislauf erzielt werden.In an advantageous embodiment of the invention The pump can only be operated in a certain time timer operated predetermined time periods or intervals will. It is also possible that the pump only after at least activation of an end user twice. These measures in turn ensure that optimal Hot water circulation times in the hot water circuit be achieved.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispieles.Further details, features and advantages of the present Invention result from the following description of a embodiment shown in the drawing.
Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Steuer vorrichtung 10 für eine Brauchwasserzirkulation. Die Steuer vorrichtung 10 umfaßt dabei in dem Ausführungsbeispiel einen Brauchwasserkreislauf 16, einen Warmwasseraufbereiter 14 mit zugehöriger Heizvorrichtung 12 zum Erwärmen von Wasser und eine Pumpe 24 zum Betreiben der Brauchwasserzirkulation. Man erkennt, daß innerhalb des Brauchwasserkreislaufes 16 ein Steuerkreislauf 26 angeordnet ist, der die Pumpe 24 und einen Temperaturfühler 28 umfaßt. Der Temperaturfühler 28 ist vor der Pumpe 24 im Steuerkreislauf 26 angeordnet. Die Pumpe 24 ist dabei mittels eines Steuerelementes 20 steuerbar, wobei das Steuerelement 20 die Pumpe 24 in Abhängigkeit der Ausgangssignale des Temperatur fühlers 28 und eines im Kaltwasserzufluß 18 angeordneten Durch flußfühlers 30 aktiviert oder deaktiviert. Das Steuerelement 20 oder die Pumpe 24 kann dabei zusätzlich mit einer Zeitschaltuhr (nicht dargestellt) gekoppelt sein.The figure shows a schematic representation of a control device 10 for a hot water circulation. The control device 10 includes in the embodiment a hot water circuit 16 , a water heater 14 with associated heating device 12 for heating water and a pump 24 for operating the hot water circulation. It can be seen that a control circuit 26 is arranged within the hot water circuit 16 , which comprises the pump 24 and a temperature sensor 28 . The temperature sensor 28 is arranged in front of the pump 24 in the control circuit 26 . The pump 24 is controllable by means of a control element 20 , the control element 20 activating or deactivating the pump 24 as a function of the output signals of the temperature sensor 28 and a flow sensor 30 arranged in the cold water inflow 18 . The control element 20 or the pump 24 can additionally be coupled to a timer (not shown).
Der Durchflußfühler 30, der im übrigen auch als Ultraschallfüh ler oder als vergleichbarer Meßfühler ausgebildet sein kann, kann zudem eine mechanische Verzögerung aufweisen. So kann bei Durchflußfühlern mit einstellbarer Durchflußmenge, die Ein stellung der Durchflußmenge z. B. doppelt so groß gewählt werden, wie die Durchflußmenge eines Endverbrauchers 22, z. B. eines Wasserhahns. Damit muß der Endverbraucher 22 in der Stel lung "Warmwasser" zweimal kurz geöffnet und geschlossen werden, bis der Durchflußfühler 30 schaltet, d. h. ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt. Auch ist es möglich das Ausgangssignal des Durchflußfühlers 30 elektronisch zu verzögern oder ein zeitabhängiges Schalten vorzusehen, d. h. der Wasserdurchfluß darf eine vorgegebene Mindestdurchlauf zeit nicht unterschreiten bevor ein Ausgangssignal erzeugt wird.The flow sensor 30 , which can also be designed as an ultrasound sensor or as a comparable sensor, can also have a mechanical delay. So with flow sensors with adjustable flow rate, the setting of the flow rate z. B. be chosen twice as large as the flow rate of an end user 22 , z. B. a faucet. Thus, the end user 22 in the position "hot water" must be opened and closed twice briefly until the flow sensor 30 switches, ie generates a corresponding output signal. It is also possible to electronically delay the output signal of the flow sensor 30 or to provide a time-dependent switching, ie the water flow must not fall below a predetermined minimum throughput time before an output signal is generated.
Da bei jeder Betätigung eines Endverbrauchers 22 aus dem Warm wasseraufbereiter 14 Warmwasser entnommen würde, und somit Kaltwasser aus dem Kaltwasserzufluß 18 dem Wasserreservoir 14 zufließt, würde über das Ausgangssignal des Durchflußfühlers 30 die Pumpe 24 immer aktiviert. Die Aktivierung und die Deakti vierung der Pumpe 24 wird aber über das Steuerelement 20 und insbesondere durch ein vom Temperaturfühler 28 erzeugtes Aus gangssignal bestimmt. So wird das Ausgangssignal des Temperatur fühlers 28 z. B. beim Erreichen eines vorbestimmten und ein stellbaren Temperaturwertes erzeugt und an das Steuerelement 20 weitergegeben. Das Steuerelement 20 deaktiviert in diesem Fall die Pumpe 24. Zur Erzeugung des Ausgangssignals des Temperatur fühlers 28 muß ein Temperaturwert von ca. 40°C erreicht werden. Sinkt die Temperatur unter den vorgegebenen Wert, so erlaubt der Temperaturfühler 28 einen Wiederstart der Pumpe 24. Um eine möglichst großen Energiespareffekt erzielen zu können, sollte der Temperaturfühler 28 möglichst weit vom Warmwasseraufbereiter 14 angeordnet sein.Since each time an end user 22 was operated, hot water would be taken from the hot water processor 14 , and thus cold water from the cold water inflow 18 flows into the water reservoir 14 , the pump 24 would always be activated via the output signal of the flow sensor 30 . The activation and deactivation of the pump 24 is determined via the control element 20 and in particular by an output signal generated by the temperature sensor 28 . So the output signal of the temperature sensor 28 z. B. generated when reaching a predetermined and an adjustable temperature value and passed on to the control element 20 . In this case, the control element 20 deactivates the pump 24 . To generate the output signal of the temperature sensor 28 , a temperature value of about 40 ° C must be reached. If the temperature drops below the predetermined value, the temperature sensor 28 allows the pump 24 to be restarted . In order to be able to achieve the greatest possible energy saving effect, the temperature sensor 28 should be arranged as far as possible from the water heater 14 .
Claims (8)
- a) Entnahme von Warmwasser aus einem Brauchwasserkreis lauf (16) durch mindestens einen Endverbraucher (22), wodurch Kaltwasser aus einem Kaltwasserzulauf (18) in einen Warmwasseraufbereiter (14) nachfließt und ein Durchflußfühler (30), der im Kaltwasserzulauf (18) angeordnet ist, ein Ausgangssignal erzeugt;
- b) Aktivieren einer Pumpe (24) über ein Steuerelement (20) durch das Ausgangssignal des Durchflußfühlers (30) , wodurch im Brauchwasserkreislauf (16) befindliches Wasser in den Warmwasseraufbereiter (14) rückgeführt wird;
- c) Messung der Temperatur des rückgeführten Wassers durch einen Temperaturfühler (28); und
- d) Deaktivierung der Pumpe (24) über das Steuerelement (20) durch ein Ausgangssignal des Temperaturfühlers (28), daß beim Erreichen eines vorbestimmten und einstellbaren Temperaturwerts erzeugt wird.
- a) Removal of hot water from a process water circuit ( 16 ) by at least one end user ( 22 ), whereby cold water flows from a cold water inlet ( 18 ) into a water heater ( 14 ) and a flow sensor ( 30 ) which is arranged in the cold water inlet ( 18 ) , generates an output signal;
- b) activation of a pump ( 24 ) via a control element ( 20 ) by the output signal of the flow sensor ( 30 ), whereby water in the process water circuit ( 16 ) is returned to the water heater ( 14 );
- c) measuring the temperature of the returned water by a temperature sensor ( 28 ); and
- d) deactivation of the pump ( 24 ) via the control element ( 20 ) by an output signal from the temperature sensor ( 28 ) that is generated when a predetermined and adjustable temperature value is reached.
Priority Applications (1)
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