AT399392B - Vorrichtung zum erwärmen von brauchwasser - Google Patents

Description

AT 399 392 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erwärmen von Brauchwasser mit Hilfe eines Durchlauferhitzers, der unten einen an eine Kaltwasserzuleitung angeschlossenen Brauchwassereinlaß und oben einen an eine absperrbare Warmwasserleitung angeschlossenen Brauchwasserauslaß aufweist.

Unabhängig davon, ob der Durchlauferhitzer mit Hilfe eines im Kreislauf über einen beheizbaren Speicher geführten Wärmeträgers, mit Gas oder mit elektrischer Energie betrieben wird, ergibt sich das Problem, daß nach einem Absperren der Warmwasserleitung das im Bereich des Durchlauferhitzers befindliche Brauchwasser eine überhöhte Temperatur aufweisen kann, weil die Steuerung der Brauchwassertemperatur über einen im Bereich des Brauchwasserauslasses des Durchlauferhitzers vorgesehenen Temperaturfühler nur vergleichsweise träge auf den geänderten Schaltzustand der Warmwasserleitung reagieren kann. In diesem Zusammenhang ist zu berücksichtigen, daß mit der Absperrung der Warmwasserleitung der Durchfluß des Brauchwassers durch den Durchlauferhitzer unterbrochen wird, so daß Temperaturänderungen im Durchlauferhitzer erst allmählich auf den im allgemeinen außerhalb des Durchlauferhitzers angeordneten Temperaturfühler durchgreifen. Wurde vor dem Absperren der Warmwasserleitung eine entsprechende Wärmezufuhr zum Durchlauferhitzer über den Temperaturfühler angefordert, so kann es zu einer entsprechenden Temperaturüberhöhung des Brauchwassers im Durchlauferhitzer kommen. Eine solche Temperaturerhöhung ist nicht nur bei der neuerlichen- Brauchwasserentnahme unerwünscht, sondern bedingt auch, daß die Wärmeanforderung durch den Temperaturfühler bei einer Warmwasserentnahme verzögert erfolgt, so daß die Warmwassertemperatur unter die Solltemperatur abfällt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel zu vermeiden und eine Vorrichtung zum Erwärmen von Brauchwasser der eingangs geschilderten Art mit konstruktiv einfachen Mitteln so zu verbessern, daß eine Temperaturüberhöhung des Brauchwassers im Durchlauferhitzer nach dem Abschalten der Warmwasserleitung sicher vermieden wird.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Brauchwassereinlaß des Durchlauferhitzers mit der Kaltwasserzuleitung durch einen Leitungsabschnitt verbunden ist, der sich zumindest über eine dem Abstand zwischen Brauchwasserein- und -auslaß entsprechende Länge erstreckt, daß das der Kaltwasserzuleitung zugehörige Ende dieses Leitungsabschnittes über eine Verbindungsleitung an den Brauchwasserauslaß des Durchlauferhitzers anschließbar ist und daß die Verbindungsleitung ein in Abhängigkeit von der Absperrung der Warmwasserleitung verstellbares Absperrorgan umfaßt.

Durch das Vorsehen eines Leitungsabschnittes zwischen der Kaltwasserzuleitung und dem unteren Brauchwassereinlaß des Durchlauferhitzers wird im Zusammenhang mit der zuschaltbaren Verbindungsleitung zwischen diesem Leitungsabschnitt und dem Brauchwasserauslaß die Möglichkeit geschaffen, das erwärmte Brauchwasser aus dem Durchlauferhitzer nach dem Absperren der Warmwasserleitung in einem Kreislauf über den Leitungsabschnitt zwischen der Kaltwasserzuleitung und dem Brauchwassereinlaß zu führen, so daß über das dabei aus diesem Leitungsabschnitt in den Durchlauferhitzer strömende Kaltwasser ein Brauchwasserumlauf über den Durchlauferhitzer erzielt wird, was ein rasches reagieren der Steuerung für die Wärmezufuhr mit sich bringt, weil das Brauchwasser auch nach dem Absperren der Warmwasserleitung an dem auslaßseitigen Temperaturfühler vorbeiströmt. Die dem Abstand zwischen dem Brauchwasserein- und -ausiaß des Durchlauferhitzers entsprechende Mindestlänge des Leitungsabschnittes zwischen dem Brauchwassereinlaß und der Kaltwasserzuleitung stellt dabei sicher, daß eine ausreichende Kaltwassermenge zur Verfügung steht. Wird die Warmwasserleitung wieder geöffnet, so wird die Verbindungsleitung geschlossen. Das Kaltwasser aus der Kaltwasserzuleitung drückt das sich zufolge des vorangegangenen Wasserumlaufes über die Verbindungsleitung wärmere Wasser im Leitungsabschnitt zwischen der Kaltwasserzuleitung und dem Brauchwassereinlaß des Durchlauferhitzers in den Durchlauferhitzer. Dies hat eine raschere Erwärmung des Brauchwassers zu Beginn der Warmwasserentnahme zur Folge, weil einerseits aufgrund des Kaltwasserumlaufes ein entsprechender Wärmebedarf gemeldet wird und anderseits das dem Durchlauferhitzer zufließende Wasser vorgewärmt ist. Außerdem wird der Leitungsabschnitt zwischen der Kaltwasserzuleitung und dem Brauchwassereinlaß des Durchlauferhitzers wieder mit kaltem Wasser gefüllt, das beim Absperren der Warmwasserleitung zur Kühlung des Durchlauferhitzers zur Verfügung steht.

Damit die Brauchwassertemperatur im Durchlauferhitzer entsprechend herabgesetzt werden kann, ist es notwendig, nach dem Absperren der Warmwasserleitung und dem Öffnen der Verbindungsleitung zwischen dem Brauchwasserauslaß des Durchlauferhitzers und dem mit kaltem Wasser gefüllten Leitungsabschnitt einen Wasserumlauf durch den Durchlauferhitzer sicherzustellen. Dies kann mit einem entsprechenden Aufwand durch eine Pumpe im Bereich der Verbindungsleitung sichergestellt werden. Besonders einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich allerdings, wenn sich der Leitungsabschnitt zwischen dem unteren Brauchwassereinlaß des Durchlauferhitzers und der Kaltwasserzuleitung zumindest über den Höhenbereich zwischen Brauchwasserein- und -auslaß erstreckt. Wird in diesem Fall nach einem Schließen der Warmwasserleitung die Verbindungsleitung geöffnet, so bedingt die größere Dichte des kalten Wassers in dem sich zumindest über den Höhenbereich zwischen Brauchwasserein- und -auslaß erstreckenden Leitungsab- 2

AT 399 392 B schnitt, daß eine Kreislaufströmung des Wassers über den Durchlauferhitzer, die Verbindungsleitung und den zurück zum Durchlauferhitzer führenden Leitungsabschnitt einsetzt. Es kann daher auf eine Pumpe ohne weiteres verzichtet werden.

Das Absperrorgan für die Verbindungsleitung zwischen dem Brauchwasserauslaß des Durchlauferhitzers 5 und dem zu dessen Brauchwassereinlaß führenden Leitungsabschnitt muß beim Öffnen der Warmwasserleitung schließen und beim Absperren der Warmwasserieitung öffnen. Zu diesem Zweck kann ein entsprechend angesteuertes Ventil eingesetzt werden. Um eine selbsttätige Betätigung des Abpserrorganes zu erreichen, kann in weiterer Ausbildung der Erfindung das Absperrorgan aus einem Rückschlagventil oder einer Rückschlagklappe bestehen. Bei abgesperrter Warmwasserleitung öffnet das Rückschlagventil bzw. io die Rückschlagklappe zufolge der einsetzenden Kreislaufströmung über die Verbindungsleitung und wird bei geöffneter Warmwasserleitung durch den dann wirksamen Staudruck über das aus der Kaltwasserzuleitung zulaufende Kaltwasser geschlossen. Besonders vorteilhafte Konstruktionsverhältnisse ergeben sich in diesem Zusammenhang, wenn das Absperrorgan aus einem zwischen der Verbindungsleitung, der Kaltwasserzuleitung und dem Leitungsabschnitt zum Brauchwassereiniaß vorgesehenen Dreiwegeventil besteht, das 75 einen zwischen einem der Verbindungsleitung zugeordneten Ventilsitz und einem der Kaltwasserzuleitung zugeordneten Ventilsitz frei verschiebbaren Ventilkörper aufweist. Diese Konstruktion schießt mit dem Öffnen der Verbindungsleitung die Kaltwasserzuleitung, was eindeutige Strömungsverhältnisse schafft. Damit das Absperrorgan unmittelbar nach dem Absperren der Warmwasserleitung öffnet, kann die Anordnung so getroffen werden, daß das Gewicht des Ventilkörpers im Öffnungssinn wirkt. 20 In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erwärmen von Brauchwasser in einem schematischen Blockschaltbild und

Fig. 2 ein Absperrorgan für die Verbindungsleitung zwischen dem Brauchwasserauslaß des Durchlauferhitzers und dem zum Brauchwassereinlaß führenden Leitungsabschnitt in einem schema-25 tischen Längsschnitt.

Die dargestellte Vorrichtung zum Erwärmen von Brauchwasser weist einen als Durchlauferhitzer 1 für das Brauchwasser ausgebildeten Wärmetauscher auf, der unten mit einem an eine Kaltwasserzuleitung 2 angeschlossenen Brauchwassereinlaß 3 und oben mit einem mit einer Warmwasserleitung 4 verbundenen Brauchwasserauslaß 5 versehen ist. Diesem Durchlauferhitzer 1 wird gemäß dem dargestellten Ausfüh-30 rungsbeispiel Wärme über einen Wärmeträger zugefördert, der in einem Kreislauf 6 zwischen einem Speicher 7 und dem Durchlauferhitzer 1 geführt wird. Zur Förderung des Wärmeträgers, üblicherweise Wasser, dient eine in den Wärmeträgerrücklauf eingeschaltete Förderpumpe 8, der eine Rückschiagklappe 9 nachgeschaltet ist. Der Speicher 7 ist beheizbar, und zwar mit Hilfe eines Heizmediums, das dem als Wärmetauscher ausgebildeten Speicher 7 über einen Vorlauf 10 zugeführt wird und den Speicher 7 über 35 einen Rücklauf 11 verläßt.

Wie der Fig. 1 entnommen werden kann, ist zwischen dem Brauchwassereinlaß 3 des Durchlauferhitzers 1 und der Kaltwasserzuleitung 2 ein Leitungsabschnitt 12 vorgesehen, der sich über eine Höhe erstreckt, die größer als der Höhenbereich zwischen dem Brauchwassereinlaß 3 und dem Brauchwasserauslaß 5 des Durchlauferhitzers 1 ist. Das obere Ende dieses Leitungsabschnittes 12 ist mit dem oberen 40 Brauchwasserauslaß 5 über eine Verbindungsleitung 13 verbunden, der ein Absperrorgan 14 zugeordnet ist. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß das Absperrorgan 14 die Verbindung zwischen der Verbindungsleitung 13 und dem Leitungsabschnitt 12 freigibt, wenn die Warmwasserleitung 4 abgesperrt wird. Bei offener Warmwasserleitung 4 wird die Verbindungsleitung 13 über das Absperrorgan 14 gesperrt. Dies bedeutet, daß bei einer offenen Warmwasserieitung, also bei einer Warmwasserentnahme, Kaltwasser aus 45 der Kaltwasserzuleitung 2 über den Leitungsabschnitt 12 dem Durchlauferhitzer 1 zugefördert wird, in dem das Kaitwasser im Wärmeaustausch mit dem im Gegenstrom geförderten Wärmeträger aus dem Speicher 7 erwärmt wird, bevor es über die Warmwasserieitung 4 entnommen werden kann. Die Pumpe 8 für den Kreislauf 6 des Wärmeträgers wird dabei über eine Regeleinrichtung 15 und ein Stellglied 16 in Abhängigkeit von der Brauchwassertemperatur im Bereich des Brauchwasserausiasses 5 gesteuert, die über einen so Temperaturfühler 17 erfaßt und der Regeleinrichtung 15 als Istwert für einen Solllstwertabgleich zugeleitet wird:

Beim Absperren der Warmwasserieitung 4 wird die Pumpe 8 abgeschaltet und der Durchlauferhitzer 1 über die Verbindungsleitung 13 und das Absperrorgan 14 kurzgeschlossen, so daß sich eine Kreislaufströmung aufgrund des Dichteunterschiedes des erwärmten Brauchwassers im Durchlauferhitzer 1 und des 55 Kaltwassers im Bereich des Leitungsabschnittes 12 einstellt. Die Kreislaufströmung bewirkt, daß das Brauchwasser im Durchlauferhitzer 1 durch das nachfließende Kaitwasser gekühlt wird, wobei die sich ändernden Temperaturverhältnisse im Bereich des Durchlauferhitzers 1 über den Temperaturfühler 17 rasch erfaßt und an die Regeleinrichtung 15 weitergeleitet werden können. Dadurch wird beim neuerlichen 3

Claims (4)

1. AT 399 392 B Öffnen der Warmwasserleitung 4 der Steuereinrichtung 15 über den Temperaturfühler 17 ein größerer Wärmebedarf gemeldet, was ein rasches Erwärmen des Brauchwassers zur Folge hat, zumal das Kaltwasser aus der Kaltwasserzuleitung 2 bei gesperrter Verbindungsleitung 13 zunächst das wärmere Wasser aus dem Leitungsabschnitt 12 in den Durchlauferhitzer 1 drückt. Das Absperrorgan 14 kann konstruktiv unterschiedlich ausgeführt werden, da es ja lediglich darauf ankommt, daß die Verbindungsleitung 13 in Abhängigkeit von der Absperrung der Warmwasserleitung 4 geöffnet bzw. geschlossen wird. Eine besonders vorteilhafte Konstruktion dieses Absperrorganes 14 ist in der Fig. 2 dargestellt, die ein Dreiwegeventil zwischen der Kaltwasserzuleitung 2, dem zum Brauchwassereinlaß 3 führenden Leitungsabschnitt 12 und der Verbindungsleitung 3 zeigt. Im Gehäuse 18 dieses Dreiwegeventiles ist ein Ventilkörper 19 in Richtung der Verbindungsleitung 3 frei verschiebbar gelagert, der einerseits mit einem mit der Verbindungsleitung 3 zugehörigen Ventilsitz 20 und anderseits mit einem Ventilsitz 21 zusammenwirkt, der der Kaltwasserzuleitung 2 zugeordnet ist. Wird die Warmwasserleitung 4 geschlossen, so wird der Ventilkörper 19 aufgrund der sich ausbildenden Strömung über die Verbindungsleitung 13 und des Eigengewichtes gegen den Ventilsitz 21 für die Kaltwasserzuleitung 2 gedrückt, wie dies in vollen Linien in der Fig. 2 eingezeichnet ist. In dieser Ventilstellung ist die Verbindung zwischen der Verbindungsleitung 13 und dem Leitungsabschnitt 12 geöffnet. Beim Öffnen der Warmwasserleitung 4 strömt Kaltwasser aus der Kaltwasserzuleitung 2 in das Gehäuse 18 des Absperrorganes 14, so daß der auf den Ventilkörper 19 wirkende Kaltwasserdruck den Ventilkörper 19 anhebt und gegen den Ventilsitz 20 der Verbindungsleitung 13 drückt, die durch den Ventilkörper 19 geschlossen wird, wie dies in der Rg. 2 strichpunktiert angedeutet ist. Es braucht wohl nicht besonders hervorgehoben zu werden, daß die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. So können unterschiedliche Absperrorgane eingesetzt werden, beispielsweise Rückschlagventile oder Rückschlagklappen oder aber auch von außen gesteuerte Ventile. Außerdem ist es möglich, die Brauchwasserumlaufströmung durch den Durchlauferhitzer 1 über die Verbindungsleitung 13 bei geschlossener Warmwasserleitung 4 durch eine Pumpe zu erzwingen, was eine entsprechende vertikale Erstreckung des Leitungsabschnittes 12 entbehrlich macht. Darüber hinaus kann an Stelle der Pumpe 8 ein thermischer Regler od. dgl. treten. Die Wärmezufuhr zum Durchlauferhitzer 1 könnte über eine Gas- oder Elektroheizung erfolgen. Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Erwärmen von Brauchwasser mit Hilfe eines Durchlauferhitzers, der unten einen an eine Kaltwasserzuleitung angeschlossenen Brauchwassereinlaß und oben einen an eine absperrbare Warmwasserleitung angeschlossenen Brauchwasserauslaß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Brauchwassereinlaß (3) des Durchlauferhitzers (1) mit der Kaltwasserzuleitung (2) durch einen Leitungsabschnitt (12) verbunden ist, der sich zumindest über eine dem Abstand zwischen Brauchwasserein- und -auslaß (3, 5) entsprechende Länge erstreckt, daß das der Kaltwasserzuleitung (2) zugehörige Ende dieses Leitungsabschnittes (12) über eine Verbindungsleitung (13) an den Brauchwasserauslaß (5) des Durchlauferhitzers (1) anschließbar ist und daß die Verbindungsleitung (13) ein in Abhängigkeit von der Absperrung der Warmwasserleitung (4) verstellbares Absperrorgan (14) umfaßt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Leitungsabschnitt (12) zwischen dem unteren Brauchwassereinlaß (3) des Durchlauferhitzers (1) und der Kaltwasserzuleitung (2) zumindest über den Höhenbereich zwischen Brauchwasserein- und -auslaß (3, 5) erstreckt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (14) als Rückschlagventil oder Rückschlagklappe ausgebildet ist.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (14) aus einem zwischen der Verbindungsleitung (13), der Kaltwasserzuleitung (2) und dem Leitungsabschnitt (12) zum Brauchwassereinlaß (3) vorgesehenen Dreiwegeventil besteht, das einen zwischen einem der Verbindungsleitung (13) zugeordneten Ventilsitz (17) und einem der Kaltwasserzuleitung (2) zugeordneten Ventilsitz (18) frei verschiebbaren Ventilkörper (16) aufweist. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 4