CH683456A5 - Arrangement for preparing warm or hot process water of drinking water quality. - Google Patents
Arrangement for preparing warm or hot process water of drinking water quality. Download PDFInfo
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Description
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Beschreibung description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bereitung warmen oder heissen Brauchwassers von Trinkwasserqualität mit einer Heizanlage mit einer oder mehreren Heizquellen und einem Heisswas-serspeicher, der über einen in einem Umwälzkreislauf liegenden Wärmetauscher mit den Heizquellen bzw. mit den Radiatoren eines Raumheizungssystems in Wärmetausch steht. The invention relates to an arrangement for the preparation of hot or hot domestic water of drinking water quality with a heating system with one or more heating sources and a hot water storage tank which is in heat exchange with the heating sources or with the radiators of a room heating system via a heat exchanger located in a circulation circuit.
Es sind Entnahmeanordnungen für Warmwasser als sogenannte Durchlauferhitzer bekannt, die direkt und ständig an eine Kaltwasserleitung angeschlossen sind und in denen das durchlaufende Wasser mittels Gasbrenner oder mittels elektrischer Heizschlangen während der Entnahme erhitzt wird. Solche Durchlauferhitzer weisen in der Regel nur ein relativ geringes Wasserspeichervolumen von wenigen Litern auf. Sie benötigen relativ leistungsstarke Heizeinrichtungen, um das durchlaufende Wasser von der kalten Einlauftemperatur auf die gewünschte Entnahmetemperatur rasch aufzuheizen. There are withdrawal arrangements for hot water known as so-called instantaneous heaters, which are directly and continuously connected to a cold water line and in which the continuous water is heated by means of gas burners or by means of electric heating coils during the withdrawal. Such instantaneous water heaters generally only have a relatively small water storage volume of a few liters. You need relatively powerful heating devices to quickly heat the water flowing through from the cold inlet temperature to the desired removal temperature.
Zur Bereitung heissen Brauchwassers sind Elek-trospeicherheizgeräte mit variablem Volumen bis über 200 I bekannt. In diesen wird das gespeicherte Wasser, z.B. mit Nachtstrom, auf die gewünschte Temperatur erhitzt, so dass zur Entnahme ein entsprechendes Volumen von aufgeheiztem Wasser zur Verfügung steht. Bei Heizungsanlagen sind in aller Regel gesonderte Heisswasserbereiter für das heisse Brauchwasser vorgesehen. Electric storage heaters with a variable volume up to more than 200 l are known for the preparation of hot service water. The stored water, e.g. with night current, heated to the desired temperature so that a corresponding volume of heated water is available for withdrawal. In heating systems, separate hot water heaters are generally provided for the hot service water.
Bei Heizungsverbundsystemen, bei denen wenigstens zwei verschiedenartige Heizungsquellen je für sich oder im Verbund ausgenutzt werden, ist es üblich einen grösservolumigen Heisswasserspeicher vorzusehen, der insb. bei Ausnutzung natürlicher Wärmeenergien als Pufferspeicher dient, der den unregelmässigen und unterschiedlichen Anfall von Heizenergie ausgleicht und daher von entsprechend grossem Volumen ist. Aus diesem Heisswasserspeicher kann Brauchwasser für das Raumheizungssystem oder für andere Zwecke im Haushalt oder dergleichen entnommen werden. Der Entnahme von Brauchwasser mit Trinkwasserqualität stehen jedoch erhebliche hygienische Bedenken entgegen. In composite heating systems, in which at least two different types of heating sources are used either individually or in combination, it is customary to provide a larger-volume hot water storage tank, which, particularly when using natural thermal energy, serves as a buffer storage tank, which compensates for the irregular and different amounts of heating energy and is therefore appropriate large volume. Process water for the space heating system or for other purposes in the household or the like can be taken from this hot water tank. However, there are considerable hygienic concerns when it comes to taking drinking water of drinking water quality.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine einfache und für den Verbraucher bequeme Anordnung zur Entnahme von warmem oder heissem Brauchwasser von Trinkwasserqualität, insb. bei Heisswasserauf-bereitungssystemen der zuletzt erwähnten Art zu schaffen, ohne dass er hygienische Probleme oder Schwierigkeiten befürchten muss. It is an object of the invention to provide a simple and convenient arrangement for the consumer for withdrawing hot or hot process water of drinking water quality, especially in hot water treatment systems of the last-mentioned type, without having to fear hygienic problems or difficulties.
Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 5 gelöst. This object is achieved by the teaching of claim 1 and claim 5.
Diese Anordnung bedarf insgesamt nur eines relativ kleinen Füllvolumens an Wasser. Da es ständig an die unter Druck stehende Frischwasserleitung angeschlossen ist und da wegen des einfachen Aufbaus und der geringen Abmessungen da alle Teile des zum Zwischenspeicher gehörenden Umwälzkreises aus hygienisch einwandfreiem Material, wie Edelstahl, hergestellt werden können, treten auch bei langem Betrieb keine hygienischen Probleme oder Schwierigkeiten auf. Der Anordnung kann somit ohne weiteres und jederzeit warmes oder heisses Brauchwasser von Trinkwasserqualität entnommen werden. Overall, this arrangement requires only a relatively small filling volume of water. Since it is constantly connected to the pressurized fresh water line and because of the simple construction and the small dimensions, since all parts of the circulating circuit belonging to the buffer store can be made of hygienically perfect material, such as stainless steel, there are no hygienic problems or even during long operation Difficulties. The arrangement can thus be taken easily and at any time hot or hot drinking water of drinking water quality.
Im gewissen Sinne arbeitet die Anordnung wie ein Durchlauferhitzer, wobei jedoch die Heizenergie dem Heisswasser des Heisswasserspeichers entnommen wird. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass das Wasser des kleinvolumigen Zwischenspeichers normalerweise stets auf eine gewünschte Entnahmetemperatur aufgeheizt ist, so dass der Entnahmeleitung unverzüglich Wasser der gewünschten Temperatur entnommen werden kann. Um zu gewährleisten, dass auch im Vergleich zum Volumen des Zwischenspeichers grössere Mengen von Brauchwasser mit Trinkwasserqualität und von der gewünschten Temperatur entnommen werden können, wird die Lehre nach Anspruch 1 zweckmässigerweise durch die Lehre des Anspruchs 3 weitergebildet. In a certain sense, the arrangement works like a water heater, but the heating energy is taken from the hot water in the hot water tank. A further difference is that the water of the small-volume intermediate store is normally always heated to a desired removal temperature, so that water of the desired temperature can be removed from the removal line immediately. In order to ensure that larger quantities of process water with drinking water quality and of the desired temperature can also be drawn in comparison to the volume of the intermediate store, the teaching according to claim 1 is expediently developed by the teaching of claim 3.
Die volumetrische Leistung der Pumpe in dem Umwälzkreis mit dem Zwischenspeicher kann unveränderlich sein, wobei die Pumpe in Abhängigkeit von den Steuerimpulsen ein- bzw. ausgeschaltet wird. Dagegen ist es zweckmässig die Umwälzpumpe des Umwälzkreises mit dem Heisswasserspeicher nicht nur ein- und ausschaltbar sondern auch in der volumetrischen Leistung steuerbar zu machen. Dazu ist es zweckmässig, die Lehre durch die Merkmale des Anspruchs 7 zu ergänzen. The volumetric output of the pump in the circulating circuit with the intermediate store can be unchangeable, the pump being switched on or off depending on the control pulses. On the other hand, it is expedient not only to make the circulating pump of the circulating circuit with the hot water tank switchable on and off, but also to make the volumetric output controllable. For this purpose, it is expedient to supplement the teaching by the features of claim 7.
Bei Verwendung des Heisswasserspeichers in Verbindung mit natürlichen Heizquellen kann es dazu kommen, dass im Heisswasserspeicher nur Wasser mit einer Temperatur zur Verfügung steht, die unter dem eingestellten Soll-Wert der Entnahmetemperatur des Zwischenspeichers liegt. In diesem Falle kann es zweckmässig sein, in Abhängigkeit von der im Heisswasserspeicher zur Verfügung stehenden Temperatur automatisch den Soll-Wert der Entnahmetemperatur zu verändern, insb. herabzusetzen und so dem Steuersystem einen neuen Bezugswert oder Soll-Wert vorzugeben. When using the hot water tank in connection with natural heating sources, it can happen that only hot water is available in the hot water tank with a temperature that is below the set target value for the withdrawal temperature of the intermediate tank. In this case, it may be expedient to automatically change the setpoint value of the withdrawal temperature, in particular to reduce it, depending on the temperature available in the hot water tank, and thus to provide the control system with a new reference value or setpoint value.
Die Lösung der Aufgabe gemäss der Lehre nach Anspruch 5 führt zu einer weiteren wesentlichen Vereinfachung und kostengünstigeren Ausbildung, ohne dass auf die zuvor beschriebenen Vorteile verzichtet werden muss. The solution of the task according to the teaching of claim 5 leads to a further significant simplification and less expensive training, without having to forego the advantages described above.
Wie bei der zuvor beschriebenen Ausführung ist der Anschluss für die Entnahme des heissen Brauchwassers über den Strömungsmelder und den Wärmetauscher in offener Verbindung ständig an die Frischwasserleitung angeschlossen. Solange kein Wasser entnommen wird, d.h. solange vom Strömungsmelder kein Entnahmesignal kommt, befindet sich der Steuerkreis in Wartestellung, ist die einzige Umwälzpumpe, die im Strömungskreis des Heisswasserspeichers angeordnet ist, abgeschaltet. Sobald der Strömungsmelder den Beginn der Wasserentnahme anzeigt, spricht der Steuerkreis an und tastet die Ist-Temperatur an dem Temperaturfühler des Wärmetauschers ab. In Abhängigkeit von dem Verhältnis zwischen diesem Temperatur-Istwert und einem vogegebenen Temperatur-Sollwert schaltet der Steuerkreis die Umwälzpumpe ein bzw. aus, wenn der Unterschied zwischen den Temperaturwerten ein vorbestimmtes Mass über5 As with the previously described version, the connection for the extraction of hot service water via the flow detector and the heat exchanger is always connected to the fresh water line in an open connection. As long as no water is drawn, i.e. as long as there is no withdrawal signal from the flow detector, the control circuit is in the waiting position, the only circulating pump which is arranged in the flow circuit of the hot water tank is switched off. As soon as the flow detector indicates the start of water withdrawal, the control circuit responds and senses the actual temperature on the temperature sensor of the heat exchanger. Depending on the relationship between this actual temperature value and a specified temperature setpoint, the control circuit switches the circulating pump on or off if the difference between the temperature values exceeds a predetermined value
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steigt. Von besonderer Bedeutung ist, dass der Temperaturfühler die Temperatur innerhalb des Wärmetauschers in einem Bereich zwischen Eintritt und Austritt des Frischwassers misst. Die Anordnung erfolgt zweckmässigerweise gemäss der Lehre nach Anspruch 6. Zwischen der Heisswasserent-nahmestelle am Heisswasserspeicher und dem Wärmetauscher ist zweckmässigerweise nur ein kurzer Strömungsweg vorgesehen. Nach Öffnen der Brauchwasserentnahmestelle steht somit im Wärmetauscher bereits in kürzester Zeit ausreichend Heisswasser zur Verfügung um das Frischwasser auf die Soll-Temperatur anzuheben. Dieser Vorgang wird durch das Einschalten der Umwälzpumpe beschleunigt. Durch die Anordnung des Temperaturfühlers innerhalb des Wärmetauschers wird erreicht, dass an der Brauchwasserentnahmestelle das Wasser ohne nennenswerte Temperaturschwankungen entnommen werden kann. increases. It is particularly important that the temperature sensor measures the temperature inside the heat exchanger in a region between the inlet and outlet of the fresh water. The arrangement is expediently carried out according to the teaching of claim 6. Only a short flow path is expediently provided between the hot water extraction point on the hot water storage tank and the heat exchanger. After opening the hot water tapping point, sufficient hot water is available in the heat exchanger in a very short time to raise the fresh water to the desired temperature. This process is accelerated by switching on the circulation pump. The arrangement of the temperature sensor within the heat exchanger ensures that the water can be drawn from the process water tapping point without any significant temperature fluctuations.
Auch bei dieser Ausführungsform ist die mit dem Heisswasserspeicher einen Umwälzkreis bildende Umwälzpumpe in ihrer volumetrischen Leistung einstellbar und kann von dem Steuerkreis in Abhängigkeit zwischen dem Temperatur-Sollwert und dem Temperatur-Istwert feinfühlig gesteuert werden. Ferner kann auch bei dieser Ausführungsform der Steuerkreis den Temperatur-Sollwert automatisch verändern und zwar in Abhängigkeit von der an der Heisswasserentnahmestelle des Heisswasserspeichers zur Verfügung stehenden Temperatur. Also in this embodiment, the circulation pump forming a circulation circuit with the hot water reservoir is adjustable in its volumetric output and can be controlled by the control circuit depending on the temperature setpoint and the actual temperature value. Furthermore, in this embodiment, the control circuit can automatically change the temperature setpoint, depending on the temperature available at the hot water supply point of the hot water tank.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand schema-tischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. The invention is explained in more detail below with the aid of schematic drawings using two exemplary embodiments.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 eine Anordnung nach der Erfindung entsprechend der Lehre des Anspruchs 1 und Fig. 1 shows an arrangement according to the invention according to the teaching of claim 1 and
Fig. 2 die Anordnung nach der Erfindung gemäss der Lehre des Anspruchs 5. 2 shows the arrangement according to the invention according to the teaching of claim 5.
In der Fig. 1 ist von der Heizanlage nur der Heisswasserspeicher 1 gezeigt, der über Leitungen 2 und 3 an Umwälzkreise mit Wärmetauschern angeschlossen ist, über die dem Heisswasserspeicher die Heizenergie von natürlichen oder künstlichen Heizquellen zugeleitet wird und über die aus dem Heisswasserspeicher Heizenergie den Radiatoren oder dgl. eines Raumheizungssystems zugeführt werden kann. Diese Systeme können von herkömmlicher Art sein. Das gleiche gilt für den Heisswasserspeicher 1, der jedoch zweckmässigerweise als Warmwasserschichtspeicher ausgebildet ist, so dass die aussenliegenden Strömungskreise so angeschlossen sind, dass das heisse Wasser aus dem Heisswasserspeicher 1 oben entnommen und das kalte oder abgekühlte Wasser im Bodenbereich wieder zugeführt wird. In Fig. 1, only the hot water tank 1 is shown of the heating system, which is connected via lines 2 and 3 to circulation circuits with heat exchangers, via which the heating energy from natural or artificial heating sources is supplied and via which the radiators receive heating energy from the hot water tank or the like. Can be supplied to a space heating system. These systems can be conventional. The same applies to the hot water tank 1, which, however, is expediently designed as a layer of hot water, so that the external flow circuits are connected in such a way that the hot water is removed from the hot water tank 1 at the top and the cold or cooled water is fed back into the floor area.
An den Heisswasserspeicher 1 ist die Anordnung zur Entnahme von warmem oder heissem Brauchwasser von Trinkqualität gemäss der Erfindung über die Leitungen 4 und 7 angeschlossen. Über diese Leitungen ist der Heisswasserspeicher 1 in Reihe mit einem Wärmetauscher 5, insb. einem Plattenwärmetauscher, und einer damit über die Leitung 4a verbundenen Umwälzpumpe zu einem geschlossenen Umwälzkreis verbunden, dessen Durchströmrichtung durch den bei der Pumpe 6 erkennbaren Pfeil bestimmt ist. The arrangement for taking hot or hot drinking water of drinking quality according to the invention is connected to the hot water tank 1 via the lines 4 and 7. Via these lines, the hot water tank 1 is connected in series with a heat exchanger 5, in particular a plate heat exchanger, and a circulating pump connected to it via line 4a to form a closed circulating circuit, the flow direction of which is determined by the arrow recognizable by the pump 6.
Der Wärmetauscher 5 liegt gleichzeitig in einem zweiten Umwälzkreis 20, der durch einen Zwischenspeicher 12, eine Rückströmsperre 14 und eine Umwälzpumpe 16 gebildet wird, wobei diese Teile durch Leitungen 13 bzw. 13a miteinander verbunden sind. The heat exchanger 5 is at the same time in a second circulation circuit 20, which is formed by an intermediate store 12, a non-return valve 14 and a circulation pump 16, these parts being connected to one another by lines 13 and 13a.
An diesen zweiten Umwälzkreis 20 ist zwischen der Rückströmsperre 14 und der Umwälzpumpe 16 eine unter Druck stehende Kalt- und Frischwasserleitung 15 in ständig offener Verbindung angeschlossen. Die in der Figur gezeigten Ventile 23 ebenso wie die Anzeigegeräte 24 sind für die Funktion des Systems nicht notwendig und erleichtern lediglich das Abschalten bestimmter Systembereiche zu Wartungs- oder Reparaturzwecken. A pressurized cold and fresh water line 15 is connected to this second circulation circuit 20 between the non-return valve 14 and the circulation pump 16 in a continuously open connection. The valves 23 shown in the figure as well as the display devices 24 are not necessary for the function of the system and merely facilitate the switching off of certain system areas for maintenance or repair purposes.
Wie der Pfeil bei der Umwälzpumpe 16 anzeigt, ist die Durchströmrichtung in dem Umwälzkreis 20 der des Umwälzkreises 10 entgegengesetzt. Die Umwälzpumpe 16 kann eine Pumpe mit konstanter volumetrischer Leistung sein, während die Umwälzpumpe 6 zweckmässigerweise eine Pumpe mit steuerbarer volumetrischer Leistung ist. As the arrow on the circulating pump 16 indicates, the direction of flow in the circulating circuit 20 is opposite to that of the circulating circuit 10. The circulation pump 16 can be a pump with constant volumetric output, while the circulation pump 6 is expediently a pump with controllable volumetric output.
Das Volumen des Zwischenspeichers 12 ist gegenüber dem Volumen des Heisswasserspeichers 1 klein. Das Volumen des Zwischenspeichers 12 kann z.B. zwischen 3 und 30 I betragen. The volume of the intermediate storage 12 is small compared to the volume of the hot water storage 1. The volume of the buffer store 12 can e.g. be between 3 and 30 I.
An den Zwischenspeicher 12 ist eine Entnahmeleitung 22 angeschlossen, die zu einer nicht gezeigten Entnahmestelle führt. Über diese Leitung kann der Benutzer bedarfsweise und willkürlich warmes oder heisses Brauchwasser von Trinkwasserqualität entnehmen. A tapping line 22 is connected to the buffer store 12 and leads to a tapping point, not shown. Via this line, the user can draw hot or hot drinking water of drinking water quality at will and at will.
In dem Zwischenspeicher 12 ist im Zuströmbereich des Wassers aus dem Umwälzkreis 20 ein Temperaturfühler 27 angeordnet, der mit einem Steuergerät 25 verbunden ist. Der Temperaturfühler 27 misst die Temperatur in dem Zwischenspeicher 12 und spricht bei durchströmtem Umwälzkreis 20 insb. auf die Temperatur des von dem Wärmetauscher 5 zuströmenden Wassers an. Mit dem Steuergerät 25 ist ferner ein Strömungsmelder 26 in der Entnahmeleitung 22 verbunden. Dieser spricht jedesmal an, wenn die Entnahmeleitung 12 geöffnet und Wasser aus dem Zwischenspeicher 12 entnommen wird. A temperature sensor 27, which is connected to a control device 25, is arranged in the intermediate store 12 in the inflow region of the water from the circulation circuit 20. The temperature sensor 27 measures the temperature in the intermediate store 12 and, when the circulation circuit 20 is flowing through, responds in particular to the temperature of the water flowing in from the heat exchanger 5. A flow detector 26 in the extraction line 22 is also connected to the control device 25. This responds each time the extraction line 12 is opened and water is removed from the intermediate storage 12.
Ein weiterer Temperaturfühler 28 kann stromabwärts der Umwälzpumpe 6 mit veränderbarer volumetrischer Leistung angeordnet sein und ist mit dem Steuergerät 25 verbunden. Schliesslich wird über einen Temperaturfühler 29 dem Steuergerät 25 ständig der im Heisswasserspeicher 1 zur Verfügung stehende maximale Temperaturwert gemeldet. Another temperature sensor 28 can be arranged downstream of the circulation pump 6 with variable volumetric power and is connected to the control unit 25. Finally, the maximum temperature value available in the hot water tank 1 is continuously reported to the control unit 25 via a temperature sensor 29.
Das Steuergerät 25 ist seinerseits über Steuerleitungen 30, 31 mit den Ein- und Ausschaltern der Umwälzpumpen 6 und 16 und mit dem Stelltrieb für die volumetrische Leistung der Pumpe 6 verbunden. The control unit 25 is in turn connected via control lines 30, 31 to the on and off switches of the circulation pumps 6 and 16 and to the actuator for the volumetric output of the pump 6.
Die Anordnung ist so getroffen, dass die Umwälzpumpe 16 wenigstens dann einschaltet, wenn der Strömungsmelder 26 das Öffnen der Entnahmeleitung 22 anzeigt. Beim Öffnen der Entnahmeleitung steht somit nicht nur das in dem Speicherbe5 The arrangement is such that the circulation pump 16 switches on at least when the flow detector 26 indicates that the extraction line 22 has opened. When the extraction line is opened, it is not only the one in the storage area
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hälter 12 vorhandene, auf den durch den Temperaturfühler 27 vorbestimmten Temperaturwert aufgeheizte Wasser unmittelbar zur Verfügung. Durch das Anspringen der Umwälzpumpe 16 wird vielmehr dafür gesorgt, dass entsprechend der Entnahme Wasser aus der Frischwasserleitung 15 in den Umwälzkreis 20 eingeleitet und über den Wärmetauscher 5 aufgeheizt wird. Damit dieses Aufheizen geschehen kann, wird gleichzeitig heisses Wasser über die Leitung 4 aus dem Kopfraum des Heisswasserspeichers 1 durch den Umwälzkreis 10 und damit durch den Wärmetauscher 5 geleitet. Wird bei der Entnahme mehr als das Speichervolumen des Zwischenspeichers entnommen wirkt die Anordnung wie ein Durchlauferhitzer, wobei die Heizenergie aus dem heissen Wasser des Heisswasserspeichers 1 stammt. Containers 12 available, heated to the predetermined temperature value by the temperature sensor 27 water immediately available. By starting the circulation pump 16, it is rather ensured that water is introduced from the fresh water line 15 into the circulation circuit 20 and is heated via the heat exchanger 5 in accordance with the removal. In order for this heating to take place, hot water is simultaneously conducted via line 4 from the head space of the hot water tank 1 through the circulation circuit 10 and thus through the heat exchanger 5. If more than the storage volume of the intermediate storage device is removed during the removal, the arrangement acts like a continuous-flow heater, the heating energy coming from the hot water of the hot water storage device 1.
Die Arbeitsweise der Umwälzpumpe 16 wird jedoch nicht nur durch die Signale des Strömungsmelders 26 gesteuert. Vielmehr erfolgt ihre Steuerung auch so, dass nach Beendigung der Entnahme oder bei fehlender Entnahme die Temperatur des Wassers im Zwischenspeicher 12 auf dem vorbestimmten, vorzugsweise am Gerät 25 voreinstellbaren Soll-Wert gehalten wird. Sinkt die Temperatur in dem Zwischenspeicher 12 unter diesen Wert, so springen beide Pumpen an, um über die beiden Umwälzkreise 10 und 20 das Wasser im Zwischenspeicher 12 auf die gewünschte Temperatur aufzuheizen. Dabei kann die volumetrische Leistung der Umwälzpumpe 6 durch das Steuergerät 25 in Abhängigkeit von der maximalen Temperatur (Temperaturfühler 29) des Heisswasserspeichers 1 und von der Rücklauftemperatur (Temperaturfühler 28) des Umwälzkreises 10 feinfühlig verändert werden, um die optimale volumetrische Leistung im Umwälzkreis 10 für das Aufheizen des Wassers im Zwischenspeicher 12 zu erhalten. However, the mode of operation of the circulation pump 16 is not only controlled by the signals from the flow detector 26. Rather, they are also controlled in such a way that after the end of the removal or if there is no removal, the temperature of the water in the intermediate store 12 is kept at the predetermined desired value which can preferably be preset on the device 25. If the temperature in the intermediate store 12 drops below this value, both pumps start to heat the water in the intermediate store 12 to the desired temperature via the two circulation circuits 10 and 20. The volumetric output of the circulation pump 6 can be changed by the control unit 25 depending on the maximum temperature (temperature sensor 29) of the hot water tank 1 and on the return temperature (temperature sensor 28) of the circulation circuit 10 in order to achieve the optimal volumetric output in the circulation circuit 10 for the To heat the water in the buffer 12 to get.
Über den Temperaturfühler 29 und das Steuergerät 25 kann zusätzlich auch bedarfsweise der voreingestellte Temperatur-Sollwert des Wassers im Zwischenspeicher 12 verändert, insb. herabgesetzt werden, nämlich dann, wenn der Temperaturfühler 29 eine maximale Heisswassertemperatur im Heisswasserspeicher 1 anzeigt, die unter dem voreingestellten Soll-Wert für den Temperaturfühler 27 liegt. Via the temperature sensor 29 and the control device 25, the preset temperature setpoint of the water in the intermediate store 12 can also be changed, in particular reduced, if necessary, namely when the temperature sensor 29 indicates a maximum hot water temperature in the hot water store 1 which is below the preset setpoint Value for temperature sensor 27 is.
Auf diese Weise erhält man eine hygienisch einwandfreie Entnahmemöglichkeit von warmem oder heissem Brauchwasser von Trinkwasserqualität unter Verwendung der Heizenergie, die in einem grossvolumigen Heisswasserspeicher 1 gespeichert ist. Die Anordnung lässt sich ausserordentlich kompakt und einfach aufbauen und fabrikmässig montagefertig herstellen. Der Benutzer braucht in diese Anordnung lediglich einzugreifen, wenn er den Soll-Wert der Entnahmetemperatur verändern will. Dieser Eingriff wird durch die Anordnung automatisch übersteuert, wenn die zur Verfügung stehende Heizenergie nicht ausreichend sein sollte, wie dies bei Heizungsanlagen unter Ausnützung natürlicher Energiequellen durchaus möglich ist. In this way, a hygienically flawless removal option of hot or hot domestic water of drinking water quality is obtained using the heating energy which is stored in a large-volume hot water tank 1. The arrangement can be constructed extremely compactly and easily and is ready for assembly in the factory. The user only needs to intervene in this arrangement if he wants to change the target value of the removal temperature. This intervention is automatically overridden by the arrangement if the available heating energy should not be sufficient, as is quite possible in heating systems using natural energy sources.
Fig. 2 zeigt eine Anordnung, mit der die gleichen Vorteile und Funktionen verwirklicht werden können, wie bei der Anordnung nach Fig. 1, jedoch auf noch einfachere und billigere Weise. Fig. 2 shows an arrangement with which the same advantages and functions can be realized as in the arrangement according to Fig. 1, but in an even simpler and cheaper way.
Fig. 2 zeigt einen Heisswasserspeicher 50 an den ein durch die Anschlüsse 49 lediglich angedeuteter Strömungsteil angeschlossen werden kann, der eine oder mehrere Heizquellen und Raumheizungen oder dgl. umfasst. Im Heisswasserbereich des Speichers 50 ist ein weiterer Heisswasserent-nahmeanschluss 61 vorgesehen, der zu einem Wärmetauscher 51 und von diesem zu einer in ihrer volumetrischen Leistung veränderbaren Umwälzpumpe 52 führt, die wiederum an den Zulaufbereich des Heisswasserspeichers 50 angeschlossen ist. Die zuvor beschriebenen Teile bilden somit einen in vorbestimmter Richtung durchströmten geschlossen Umwälzkreis 62. FIG. 2 shows a hot water tank 50 to which a flow part which is only indicated by the connections 49 and which comprises one or more heating sources and space heating or the like can be connected. In the hot water area of the reservoir 50, a further hot water extraction connection 61 is provided, which leads to a heat exchanger 51 and from there to a circulating pump 52 whose volumetric capacity can be changed, which in turn is connected to the inlet area of the hot water reservoir 50. The parts described above thus form a closed circulation circuit 62 through which flow flows in a predetermined direction.
Der wärmeaufnehmende Teil des Wärmetauschers 51 ist einlassseitig mit einem Anschluss 55 für unter Druck stehendes frisches und kaltes Wasser in ständig offener Verbindung, kann also direkt an ein Frischwasserversorgungsnetz angeschlossen sein. Ausgangsseitig ist der wärmeaufnehmende Teil des Wärmetauschers 51 über einen Strömungsmelder 57 mit einer Entnahmestelle 56 für warmes oder heisses Brauchwasser verbunden. Dieser Entnahmestelle ist ein entsprechendes Entnahmeventil zugeordnet. The heat-absorbing part of the heat exchanger 51 is in a constantly open connection on the inlet side with a connection 55 for pressurized fresh and cold water, and can therefore be connected directly to a fresh water supply network. On the output side, the heat-absorbing part of the heat exchanger 51 is connected via a flow detector 57 to a removal point 56 for hot or hot process water. A corresponding sampling valve is assigned to this sampling point.
Die Anordnung wird durch einen Steuerkreis 54 überwacht. Dieser ist mit dem Strömungsmelder 57 verbunden und spricht auf ein Signal des Strömungsmelders an, um die Steuerung zu aktivieren. Wenn der Steuerkreis 54 anspricht fragt er den Wert eines Temperaturfühlers 58 ab. Dieser misst die Temperatur innerhalb des Wärmetauschers 51 und zwar bevorzugt in einem - bezogen auf die Durchströmrichtung des Frischwassers - Bereich zwischen dem zweiten und dem letzten Drittel des Durchströmweges des Frischwassers. Eine solche Anordnung hat sich als wesentlich für das Aus-schliessen grösserer Temperaturschwankungen des Wassers an der Entnahmestelle 56 erwiesen. Der Steuerkreis 54 vergleicht den Wert des Temperaturfühlers 58 mit einem einstellbaren Temperatur-Sollwert. In Abhängigkeit von der Differenz zwischen diesen beiden Werten schaltet er die Umwälzpumpe 52 ein bzw. aus. Ist die Umwälzpumpe 52 eingeschaltet, so saugt sie heisses Wasser von der Heisswasserentnahmestelle 61 des Heisswasserspeichers 50 auf kürzestem Wege durch den wärmeabgebenden Teil des Wärmetauschers 51, so dass in diesem in kürzester Zeit ausreichend Wärme zum Erhitzen des Frischwassers zur Verfügung steht. The arrangement is monitored by a control circuit 54. This is connected to the flow detector 57 and responds to a signal from the flow detector in order to activate the control. When the control circuit 54 responds, it queries the value of a temperature sensor 58. This measures the temperature within the heat exchanger 51, preferably in a region - based on the direction of flow of the fresh water - between the second and the last third of the flow path of the fresh water. Such an arrangement has proven to be essential for excluding large temperature fluctuations in the water at the extraction point 56. The control circuit 54 compares the value of the temperature sensor 58 with an adjustable temperature setpoint. Depending on the difference between these two values, it switches the circulation pump 52 on or off. If the circulation pump 52 is switched on, it sucks hot water from the hot water withdrawal point 61 of the hot water storage 50 in the shortest possible way through the heat-emitting part of the heat exchanger 51, so that sufficient heat is available for heating the fresh water in the shortest possible time.
Da die vom Heisswasserspeicher 50 dem Wärmetauscher 51 maximal zur Verfügung gestellte Temperatur variieren kann, wird durch den Temperaturfühler 60 die Temperatur an der Entnahmestelle 61 dem Steuerkreis 54 gemeldet, der in Abhängigkeit von dem maximalen Temperaturwert den Temperatur-Sollwert verändert, d.h. bei sinkender maximaler Temperatur entsprechend herabsetzt und dann den herabgesetzten Temperatur-Sollwert mit dem Wert des Fühlers 58 vergleicht. Since the maximum temperature provided by the hot water tank 50 to the heat exchanger 51 can vary, the temperature at the tapping point 61 is reported to the control circuit 54 by the temperature sensor 60, which changes the temperature setpoint as a function of the maximum temperature value, i.e. when the maximum temperature drops, it is correspondingly reduced and then compares the reduced temperature setpoint with the value of the sensor 58.
Die Strömungsgeschwindigkeit in dem Umwälzkreis 62 kann feinfühlig durch den Steuerkreis 54 bei der Steuerung der volumetrischen Leistung der Pumpe 52 verändert werden. The flow rate in the circulation circuit 62 can be changed sensitively by the control circuit 54 when controlling the volumetric output of the pump 52.
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
4 4th
7 7
CH 683 456 A5 CH 683 456 A5
8 8th
Wird die Entnahme des Brauchwassers beendet und dies über den Strömungsmelder dem Steuerkreis 54 signalisiert, so schaltet dieser die Umwälzpumpe 52 ab und geht selber in einen Ruhezustand über. Erst auf ein neues Signal vom Strömungsmelder 57 wird auch der Steuerkreis 54 wieder aktiviert. If the removal of the process water is ended and this is signaled to the control circuit 54 via the flow detector, the latter switches off the circulation pump 52 and goes into an idle state itself. The control circuit 54 is not reactivated until a new signal is received from the flow detector 57.
Es hat sich gezeigt, dass die Anordnung mit ausserordentlich günstigem Wirkungsgrad arbeitet. So erhält man bei einer Temperatur von 60° an der Heisswasserentnahmestelle 61 ein von der Umwälzpumpe 52 in den Speicher 50 zurückgeführtes Rücklaufwasser mit einer Temperatur zwischen etwa 15° und 20°C in Abhängigkeit von der Temperatur des zugeführten Frischwassers. It has been shown that the arrangement works with extraordinarily favorable efficiency. In this way, at a temperature of 60 ° at the hot water extraction point 61, return water returned from the circulating pump 52 into the reservoir 50 is obtained with a temperature between approximately 15 ° and 20 ° C. depending on the temperature of the fresh water supplied.
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