Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern der Zirkulation in einem Warmwasserzirkulationssystem gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Vorrichtungen dienen der Bereitstellung von warmem Wasser an den Warmwasserentnahmenstellen, die an das Warmwasserzirkulationssystem angeschlossen sind. Eine in dem Warmwasserzirkulationssystem befindliche Zirkulationspumpe bewirkt nur dann eine Zirkulation von warmem Wasser, welches von einer Warmwasserquelle geliefert wird, wenn Warmwasserbedarf an einer der Warmwasserentnahmestellen besteht, wobei Warmwasserbedarf durch wenigstens ein im Bereich der Entnahmestelle angebrachtes Schaltglied registriert und an eine Steuereinheit der Zirkulationspumpe gemeldet wird. Da im Zirkulationssystem abgekühltes Wasser nur dann durch warmes Wasser ersetzt wird, wenn Bedarf besteht, ergibt sich eine erhebliche Energieeinsparung gegenüber Systemen, bei welchen ständig warmes Wasser an den Warmwasserentnahmestellen bereitgestellt ist.
Eine bedarfsgerechte Ansteuerung der Zirkulationspumpe ist weiterhin flexibler als beispielsweise eine zeitgesteuerte Ansteuerung der Zirkulationspumpe, die einen dauernden Betrieb der Pumpe zur vorgegebenen Zeiten, beispielsweise in den Morgen- und Abendstunden, bewirkt.
Der Warmwasserbedarf bei derartigen Vorrichtungen wird durch Schaltglieder im Bereich der Warmwasserentnahmestelle ermittelt, wobei Signale zur Ansteuerung der Zirkulationspumpe über das Gebäudestromversorgungsnetz übertragen werden. Diese Form der Signalübertragung bietet die Möglichkeit einer einfachen Nachrüstung bereits bestehender, beispielsweise zeitgesteuerter Vorrichtungen zur Steuerung der Zirkulation, auf eine bedarfsgerechte Steuerung. Bei bekannten, im Handel erhältlichen derartigen Vorrichtungen zum Steuern der Zirkulation in einem Warmwasserzirkulationssystem weist das Schaltglied einen Infrarotmelder auf, welcher dann ein Signal zur Ansteuerung der Zirkulationspumpe überträgt, wenn sich eine Person im Bereich der Warmwasserentnahmestelle befindet.
Diese Vorrichtung bietet den entscheidenden Nachteil, dass immer dann die Zirkulationspumpe in Betrieb gesetzt wird, wenn sich eine Person im Bereich der Wasserentnahmestelle bewegt, also auch wenn diese nur vorbeigeht, ohne Warmwasser zu entnehmen. So finden derartige Vorrichtungen auch Verwendung in Küchen, wo häufig Bedarf nach warmem Wasser, beispielsweise zum Geschirrspülen, besteht. Jedoch wird sicher nicht immer dann, wenn eine Person die Küche betritt oder sich im Bereich des Spülbeckens bewegt, Warmwasser benötigt, während die Zirkulationspumpe trotzdem über das Schaltglied mit dem Infrarotmelder in Betrieb gesetzt wird.
Die Erfindung hat das Ziel, eine Vorrichtung zum bedarfsgerechten Steuern der Zirkulation in einem Warmwasserzirkulationssystem zur Verfügung zu stellen, welche ohne grossen Aufwand zu installieren ist und die insbesondere die o.g. Nachteile nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäss den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist das Schaltglied manuell betätigbar, wodurch Signale zur Ansteuerung der Zirkulationspumpe nur nach Betätigung des Schaltgliedes an die Steuereinheit übertragen werden. Somit ist gewährleistet, dass nur dann eine Warmwasserzirkulation erfolgt, wenn der Verbraucher Bedarf mittels Betätigung des Schaltgliedes, und nicht schon bereits durch seine Anwesenheit, signalisiert.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Die Steuereinheit zur Ansteuerung der Zirkulationspumpe besteht im Wesentlichen aus einer direkt mit der Zirkulationspumpe in Verbindung stehenden Schalteinheit und einem oder mehreren Schaltgliedern, welche über das Gebäudestromversorgungsnetz mit der Schalteinheit in Verbindung stehen. Die Schaltglieder sind dazu an Nulleiter und Phase des Gebäudestromversorgungsnetzes angeschlossen. Die von den Schaltgliedern ausgesandten Signale werden bei Frequenzen übertragen, welche weit oberhalb der Netzfrequenz, beispielsweise bei ca. 145 kHz, liegen. Die Schalteinheit weist einen Empfänger auf, welcher ebenfalls mit Nulleiter und Phase des Gebäudestromversorgungsnetzes verbunden ist und der die von den Schaltgliedern übertragenen Signale empfängt.
Eine Ausführungsform der Vorrichtung sieht vor, dass das Schaltglied und/oder der Empfänger der Schalteinheit in eine Stromsteckdose direkt oder über eine Verbindungsleitung einsteckbar sind. Dies reduziert den Installationsaufwand für die Schaltglieder auf das Einstecken in eine Steckdose und erlaubt zusätzliche Flexibilität insofern, als die Schaltglieder jederzeit entfernt und an einer anderen Warmwasserentnahmestelle in der Wohnung oder im Gebäude installiert werden können.
Eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung sieht vor, dass die Schaltglieder in Unterputzdosen einsetzbar sind. Bei dieser Ausführungsform besteht die Möglichkeit, die Schaltglieder, die in eingebautem Zustand beispielsweise einem Lichtschalter ähneln, unauffällig anzubringen. Diese können nachträglich leicht durch Entfernen eines Steckdoseneinsatzes aus einer Unterputzdose und Einsetzen des Schaltgliedes in die frei gewordene Unterputzdose installiert werden.
Vorteilhafterweise weist die Steuereinheit ein Temperaturglied auf, welches die Temperatur in dem Warmwasserzirkulationssystem misst und abhängig von der Temperatur ein Signal erzeugt, welches bei der Ansteuerung der Zirkulationspumpe berücksichtigt wird. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Zirkulationspumpe nicht in Betrieb gesetzt wird, wenn die Temperatur in dem Warmwasserzirkulationskreislauf oberhalb einer vorgebbaren Temperatur liegt.
Weiterhin weist die Schalteinheit vorteilhafterweise ein Zeitschaltglied auf, welches ein Ansteuern der Zirkulationspumpe nur einmal innerhalb eines vorgebbaren Zeitintervalls erlaubt. Da das durch die Zirkulationspumpe von einer Warmwasserquelle gelieferte, in den Warmwasserzirkulationskreislauf beförderte warme Wasser in der Regel nur langsam abkühlt, kann davon ausgegangen werden, dass für einen bestimmten Zeitraum nach Ansteuerung der Zirkulationspumpe noch warmes Wasser im Zirkulationskreislauf vorhanden ist, sodass eine erneute Ansteuerung der Zirkulationspumpe innerhalb dieses Zeitraums oder Zeitintervalls unnötig ist und Energie verschwenden würde.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird nachfolgend anhand einer Figur näher erläutert, aus welcher einzelne Funktionseinheiten der Vorrichtung sowie deren Zusammenwirken deutlich werden.
Die Figur zeigt eine Warmwasserquelle 22, welche beispielsweise ein Warmwasserspeicher, ein Warmwasserzeuger oder auch eine Zirkulationsleitung, in der ständig warmes Wasser zur Verfügung steht, sein kann. In einem an die Warmwasserquelle 22 angeschlossenen Warmwasserzirkulationssystem 2 befindet sich eine Zirkulationspumpe 4, welche durch eine Steuereinheit 6 ansteuerbar ist. Eine Warmwasserentnahmestelle 10 steht mit dem Warmwasserzirkulationssystem 2 in dem dargestellten Beispiel über eine Stichleitung 28 in Verbindung. Dargestellt ist weiterhin ein Schaltglied 12, welches über ein Gebäudestromversorgungsnetz 14 mit der Steuereinheit 6 in Verbindung steht.
Die Steuereinheit 6 besitzt einen Empfänger 18 zum Empfang von dem Schaltglied 12 über das Gebäudestromversorgungsnetz 14 übertragenen Signalen. Der Empfänger 18 ist ebenfalls an das Gebäudestromversorgungsnetz 14 angeschlossen. Die dargestellte Steuereinheit 6 weist weiterhin ein Temperaturglied 20, bestehend aus einem Temperaturfühler 210 und eine Temperaturauswerteeinheit 220, auf. Dem Empfänger 18 ist in dem dargestellten Beispiel ein Zeitschaltglied 16 nachgeschaltet. Eine Schalteinheit 8 steuert abhängig von den durch das Temperaturglied 20 und dem Zeitschaltglied 16 erzeugten Signalen die Zirkulationspumpe 4 an, wobei die Stromversorgung der Zirkulationspumpe in der Figur nicht dargestellt ist.
Es sind unterschiedlichste Signalformen denkbar, über welche eine Ansteuerung der Zirkulationspumpe 4 durch die Schalteinheit 8 erfolgen kann. So besteht die Möglichkeit, jeweils einen kurzen Impuls durch die Schalteinheit 8 an die Zirkulationspumpe 4 zu übertragen, wobei die Zirkulationspumpe 4 durch eine zweite Zeitschalteinrichtung für eine vorbestimmte Zeit in Betrieb bleibt. Eine andere Möglichkeit besteht beispielsweise darin, durch die Schalteinheit 8 ein für eine vorbestimmte Zeitdauer konstantes Signal zu übertragen, wobei die Zirkulationspumpe 4 nur während der Dauer des empfangenen Signals in Betrieb ist.
Das Zeitschaltglied 16 kann beispielsweise eine Art Totzeitglied sein, welches nach Weitergabe eines von dem Empfänger 18 gelieferten Signals an die Schalteinheit 8 für ein bestimmtes Zeitintervall alle weiteren von dem Empfänger 18 gelieferten Signale unterdrückt. Die Temperaturauswerteeinheit 220 wertet die von dem Temperaturfühler 210 am Warmwasserzirkulationskreislauf gemessene Warmwassertemperatur aus und liefert bei Unterschreiten einer vorgegebenen Temperatur des Warmwassers ein Signal an die Schalteinheit 8.
Eine Ansteuerung der Zirkulationspumpe 4 erfolgt nur dann, wenn an der Schalteinheit ein Signal anliegt, welches ein Unterschreiten der Wassertemperatur in dem Warmwasserzirkulationssystem anzeigt und wenn ein Signal anliegt, welches Warmwasserbedarf an der Warmwasserentnahmestelle anzeigt.
Bezugszeichenliste
2 Warmwasserzirkulationssystem
4 Zirkulationspumpe
6 Steuereinheit
8 Schalteinheit
10 Warmwasserentnahmestelle
12 Schaltglied
14 Gebäudestromversorgungsnetz
16 Zeitschaltglied
18 Empfänger
20 Temperaturglied
22 Warmwasserquelle
28 Stichleitung
210 Temperaturfühler
220 Temperaturauswerteeinheit