CH694742A5 - Warmwasserversorgungsanlage. - Google Patents

Description

  



   Die vorliegende Erfindung betrifft eine Warmwasserversorgungsanlage  zum Bereitstellen von warmem Brauchwasser an zumindest einer Mischbatterie.                                                    



   Warmwasserversorgungsanlagen sind in vielfältiger Form und Ausführung  auf dem Markt bekannt und gebräuchlich. Sie dienen in erster Linie  zum Bereitstellen von warmem Brauchwasser an einen Abnehmer wie eine  Mischbatterie. 



   Nachteilig dabei ist, dass in herkömmlichen Warmwasserversorgungsanlagen  das Brauchwasser entweder permanent oder in gewählten Zeitintervallen  umgewälzt wird, um ein Bereitstellen von warmem Wasser direkt an  einen Abnehmer zu gewährleisten. Dabei wird durch permanentes Umwälzen  das Wasser sehr stark abgekühlt. Die Folge sind    grosse Temperatur-  und Energieverluste durch das Betreiben der Umwälzpumpe. 



   Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Warmwasserversorgungsanlage  zu schaffen, welche auf einfache und kostengünstige Weise gewährleistet,  permanent warmes Wasser in einer Mischbatterie bereitzustellen, ohne  dass grosse Temperaturverluste bspw. in den Leitungen auftreten und  hohe Energiekosten bspw. durch permanentes Betreiben von Umwälzpumpen  in Kauf genommen werden müssen. 



   Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass im Bereich einer Mischbatterie,  eines Abnehmers zumindest ein Zwischenspeicherelement vorgesehen  ist. 



   Bei der vorliegenden Erfindung ist ein Zwischenspeicherelement im  Bereich eines Abnehmers, insbesondere Mischbatterie Abnehmers angeordnet.                                                      



   Eine möglichst kurze Warmwasserzuführleitung verbindet das Zwischenspeicherelement  mit dem Warmwasseranschluss eines Abnehmers. 



   Das Zwischenspeicherelement wird vorzugsweise über eine Verbindungsleitung  von einer Ringleitung gespeist, die warmes Wasser aus einem Speicher-element  mittels eines Pumpenelementes befördert. 



   In erster Linie dient der Zwischenspeicher zum direkten Ausbringen  von erwärmten bzw. vorgewärmtem Wasser direkt an den Abnehmer. Im  Betrieb fliesst warmes Wasser aus dem Speicherelement über die Ringleitung  in das Zwischenspeicherelement und versorgt von dort über die Warmwasserzuführleitung  den Abnehmer. Dabei ist das Pumpenelement ausgeschaltet. Wenn ein  entsprechender    Temperatursensor das Vorliegen von erwärmtem Brauchwasser  in der Ringleitung meldet, wird ein Bypass über ein Bypassmagnetventil  zugeschaltet und liefert direkt warmes Wasser an den Abnehmer. Sinkt  die Temperatur im Zwischenspeicher bspw. durch das Bereitstellen  von Warmwasser an den Abnehmer ab, so kann ein in die Ringleitung  eingesetztes Ventil geöffnet werden und ein Magnetventil in der Verbindungsleitung  zwischen Ringleitung und Zwischenspeicherelement geschlossen werden.

    Ein zirkulierender Kreislauf zum Erwärmen oder Laden des Zwischenspeichers  erfolgt durch Schliessen des Ventiles bei Vorliegen einer gewünschten  Temperatur am Temperatursensor, wobei Magnetventil und Schaltventil  geöffnet sind. Das Pumpenelement wird dann in Betrieb genommen. Das  Wasser fliesst über die Ringleitung, über das Zwischenspeicherelement  zur Überbrückungsleitung und anschliessend zum Speicherelement. Hierdurch  wird das zur Verfügung gestellte Wasser im Speicherelement erwärmt,  bis ein entsprechender Temperatursensor das Erreichen einer gewählten  Temperatur der Steuerung meldet. Dann werden die entsprechenden Ventile  mittels der Steuerung wieder geschlossen. Während dieses Vorganges  kann bspw. der Abnehmer Warmwasser über den Bypass direkt aus der  Ringleitung zapfen, wenn dies gewünscht ist. 



   Von Vorteil bei der vorliegenden Erfindung ist, dass lediglich das  Pumpenelement nur dann in Betrieb gesetzt wird und Energie verbraucht,  wenn das erwärmte Wasser im Zwischenspeicher nicht mehr ausreicht,  um den Abnehmer ausreichend zu versorgen. 



   Durch die Verwendung des Zwischenspeichers, welcher vorzugsweise  nahe eines Abnehmers angeordnet ist, lässt sich sehr lange und kostengünstig  warmes Brauchwasser speichern und kann direkt einem Abnehmer zur  Verfügung    gestellt werden. Je nach Grösse des Zwischenspeichers  ist es nicht erforderlich, ggf. den Zwischenspeicher wieder auf seine  Temperatur zu bringen oder zu erwärmen oder ggf. mit warmem Wasser  zusätzlich zu versorgen. 



   Ein kurzes Entnehmen von warmem Wasser am Abnehmer kann auch auf  diese Weise sehr kostengünstig erfolgen, ohne dass hohe Energie-  und Zirkulationskosten verursacht werden oder dass Temperaturverluste  in den Leitungen durch permanentes Zirkulieren in Kauf genommen werden  müssen. 



     Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben  sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele  sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in      Fig.1 eine schematisch  dargestellte Draufsicht auf eine Warmwasserversorgungsanlage zum  Bereitstellen von warmem Brauchwasser an zumindest einer Mischbatterie;     Fig. 2 eine schematisch dargestellte Draufsicht auf die Warmwasserversorgungsanlage  gemäss Fig. 1 als erweitertes Ausführungsbeispiel mit Temperatursensoren  und einer zentralen Steuerung.  



   Gemäss Fig. 1 weist eine erfindungsgemässe Warmwasserversorgungsanlage  R 1  zum Bereitstellen von warmem Brauchwasser ein Speicherelement  1 auf, an welches eine Ringleitung 2 anschliesst. In die Ringleitung  2 ist ein Pumpenelement 3 eingesetzt. Das Pumpenelement 3 dient zum  Umwälzen von warmem Brauchwasser, welches im Speicher-element 1 vorgewärmt  vorliegt oder dort selbst erwärmt wird. 



   An die Ringleitung 2 schliesst eine Verbindungsleitung 4 an, an welcher  endseits ein wärmeisoliertes Zwischenspeicherelement 5 angeordnet  ist. Das Zwischenspeicherelement 5 wird über die Verbindungsleitung  4 von der Ringleitung 2 mit warmem Wasser versorgt. In die Verbindungsleitung  4 ist ein Magnetventil 6 eingesetzt, welches durch Öffnen und Schliessen  ein Zuführen von Warmwasser entsprechend steuert. 



   Das Zwischenspeicherelement 5 ist andernends über eine Warmwasserzuführleitung  7 mit einem beliebigen Abnehmer 8,    insbesondere einer Mischbatterie  verbunden und liefert dem Abnehmer 8 warmes Wasser. 



   Ferner schliesst eine Überbrückungsleitung 9 an das Zwischenspeicherelement  5 in der unmittelbaren Nähe der Warmwasserzuführleitung 7 ebenfalls  ein-ends an das Zwischenspeicherelement 5 an und stellt eine Verbindung  zur Ringleitung 2 her und bildet einen Anschluss 10.2. Ein Anschluss  10.1 ist zwischen der Verbindungsleitung 4 und der Ringleitung 2  gebildet. Zwischen den beiden Anschlüssen 10.1, 10.2 ist ein Ventil  11 in die Ringleitung 2 eingesetzt. 



   Bevorzugt verläuft die Strömungsrichtung in der Ringleitung 2 von  Anschluss 10.1 in Richtung Anschluss 10.2. 



   Ferner ist in die Überbrückungsleitung 9 ein Schaltventil 12 eingesetzt  und kann, wenn es gewünscht wird, die Überbrückungsleitung 9 entsprechend  öffnen oder schliessen. 



   Vor dem Anschluss 10.1 ist zwischen Ringleitung 2 und Warmwasserzuführleitung  7 ein Bypass 13 vorgesehen, in welchen ein Bypassmagnetventil 14  eingesetzt ist. 



   Eine Kaltwasserleitung 15 führt separat zum Abnehmer 8 bzw. zur Mischbatterie  und versorgt diese entsprechend, wie angedeutet, mit kaltem Wasser.                                                            



   In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gemäss Fig.  2 ist eine entsprechende Warmwasserversorgungsanlage R 2  dargestellt,  die die wesentlichen Bauteile der Warmwasserversorgungsanlage R 1  gemäss Fig. 1 enthält. Im Einzelnen wird darauf nicht näher eingegangen.                                                      



     Unterschiedlich ist, dass dem Speicherelement 1, dem Zwischenspeicherelement  5 und der Ringleitung 2 Temperatursensoren 16.1 bis 16.3 zugeordnet  sind, welche über eine gemeinsame Leitung 17 mit einer Steuerung  18 verbunden sind. 



   An die gemeinsame Leitung 17, die auch als Busleitung ausgebildet  sein kann, schliessen auch das Ventil 11, Schaltventil 12, Bypassmagnetventil  14 sowie das Magnetventil 6 an. Die Steuerung 18 kann programmierbar  die entsprechende Schaltung der Ventile, unterstützt durch die Daten  der Temperatursensoren 16.1 bis 16.3, steuern. 



   Der Temperatursensor 16.3 sitzt vorzugsweise zwischen dem Anschluss  10.1 und dem Ventil 11. Dieser kann auch hinter dem Ventil 11 zwischen  dem Anschluss 10.2 in die Ringleitung 2 eingesetzt sein. Hier sei  der Erfindung keine Grenze gesetzt. 



   Wichtig bei der vorliegenden Erfindung ist jedoch, dass das Zwischenspeicherelement  5 vorzugsweise nahe an dem Abnehmer 8 oder einer Mischbatterie angeordnet  ist. 



   Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende: 



   Wird bspw. warmes Wasser am Abnehmer 8 gewünscht, so ist das Bypassmagnetventil  14 sowie Schaltventil 12 und Ventil 11 geschlossen und der Abnehmer  8 kann direkt aus dem Zwischenspeicherelement 5 warmes Wasser entnehmen,  ohne dass ein Benutzer lange warten muss und durch lange Vorlaufzeiten  viel kaltes Wasser verschwendet. 



   Warmes Wasser steht ihm direkt aus dem Zwischenspeicherelement 5  zur Verfügung. Das Wasser fliesst    über die Ringleitung 2 durch  das stromlos offen eingestellte Magnetventil 6 über die Verbindungsleitung  4 in das Zwischenspeicherelement 5, wobei hierdurch das warme, in  dem Zwischenspeicher 5 gespeicherte Wasser dem Abnehmer 8 zur Verfügung  gestellt wird. 



   In der Zwischenzeit meldet der Temperatursensor 16.3 der Steuerung  18, dass nun warmes Wasser vorliegt. Dann kann warmes Wasser direkt  über die Ringleitung 2 aus dem Speicher 1 entnommen werden, in dem  das Magnetventil 6 sowie das Ventil 11 verschlossen wird. Dann ist  das Bypassmagnetventil 14 freigegeben und liefert direkt der Warmwasserzuführleitung  7 warmes Wasser an den Abnehmer 8. Das abgekühlte Wasser der Ringleitung  2 befindet sich dann im Speicherelement 5. 



   Auf diese Weise entfallen lange Vorlaufzeiten von kaltem Wasser durch  herkömmliche Leitungen. 



   Ist die Temperatur im Zwischenspeicherelement 5 bspw. nach einer  Entnahme gefallen oder fällt diese im Laufe der Zeit durch geringe  Temperaturverluste ab, so wird das Ventil 11 in der Ringleitung 2  geöffnet, das Magnetventil 6 der Verbindungsleitung 4 sowie das Schaltventil  12 der Überbrückungsleitung 9 geschlossen, und durch entsprechendes  Einschalten des Pumpenelementes 3 wird eine Zirkulation innerhalb  der Ringleitung 2 erreicht. Dann liegt am Temperatursensor 16.3 warmes  Wasser. Das Magnetventil 6 sowie das Schaltventil 12 werden geöffnet,  wobei das Ventil 11 verschlossen wird. Das Speicherelement 5 wird  mit warmem Wasser erneut befüllt bzw. geladen, bis der Temperatursensor  16.2 im Zwischenspeicherelement 5 ein Erreichen der gewünschten Temperatur  der Steuerung 18 meldet.

   Dann bleibt das Ventil 11 geschlossen, wobei  das Schaltventil 12 mittels der Steuerung 18 geschlossen wird,    und warmes Wasser steht wieder direkt aus dem Zwischenspeicher 5  dem Abnehmer 8 zur Verfügung. Dabei wird das Pumpenelement 3 zur  Einsparung von Energie abgeschaltet. 



   Ferner ist wichtig bei der vorliegenden Erfindung, dass beim Zapfen  von Warmwasser an dem Abnehmer 8 das im Speicherelement 5 erwärmte  Wasser solange zur Verfügung gestellt wird, bis Wasser aus der Ringleitung  2 über die Verbindungsleitung 4 und dem permanent elektrisch stromlos  geöffneten Ventil 6 zugeführt wird, bis der Temperatursensor 16.2  oder 16.3 aufgrund des abgekühlten Wassers in der Ringleitung 2 im  Speicherelement 5 ein Unterschreiten einer Temperatur der Steuerung  18 meldet. Dann wird das Magnetventil 6 geschlossen und das Bypassmagnetventil  14 freigegeben, wodurch bereits warmes Wasser in der Ringleitung  2 direkt über den Bypass 13 dem Abnehmer 8 zugeführt werden kann.                                                              



   Denkbar ist auch, dass separat oder in Kombination bei Erreichen  einer bestimmten Temperatur im Temperatursensor 16.3 und/oder bei  Unterschreiten einer bestimmten Temperatur des Temperatursensors  16.2 im Speicherelement das Magnetventil 6 elektrisch geschlossen  und das Bypassmagnetventil 14 geöffnet wird, um den Bypass 13 zum  Versorgen des Abnehmers 8 von der Ringleitung 2 aus freizuschalten.                                                            



   Es hat sich besonders günstig erwiesen, die Bauteile im Bypassmagnetventil  14 mit Bypass 13 sowie Speicherelement 5 mit eingesetztem Temperatursensor  16.2 sowie dessen Überbrückungsleitung 9 und dazwischengeschaltetem  Schaltventil 12 sowie auch das Ventil 11 und der Temperatursensor  16.3 und die Steuerung 18 in eine einzige Baugruppe ggf. mit der  Zuhilfenahme herkömmlicher Drei-    oder Mehrwegeventile einzusetzen  und als universelles Bauteil in herkömmlichen Ringleitungen 2 zum  Versorgen von Abnehmern 8, einzusetzen. 



   Ferner sei vom vorliegenden Erfindungsgedanken umfasst, dass in die  Warmwasserzuführleitung 7 ein Strömungswächter 19 eingesetzt werden  kann, welcher ebenfalls, wie gestrichelt angedeutet, mit der Steuerung  18 verbunden ist. Der Strömungswächter 19 kann einen Strömungsbeginn,  beispielsweise beim Zapfen von Wasser am Abnehmer 8, erkennen und  daraufhin in der Steuerung 18 beliebig gewünschte Programme zur Überprüfung  und Steuerung der Temperatursensoren 16.2, 16.3, insbesondere die  Schaltung der Ventile beeinflussen. 



   Die Ausgestaltung des Magnetventiles 6 als stromloses, offen geschaltetes  Magnetventil bietet den Vorteil, dass bei Stromausfall immer noch  eine permanente Wasserversorgung gewährleistet wird. Zwar ergeben  sich unter Umständen Vorlaufzeiten von kaltem Wasser, jedoch ist  ein Betrieb der Anlage permanent auch ohne Energie möglich. 



   Der Temperatursensor 16.1 im Speicherelement 1 kann ferner die Temperaturen  mittels der Steuerung 18 am Temperatursensor 16.2 im Speicherelement  5 vergleichen. 



   Stellt sich keine Temperaturdifferenz ein, wenn beispielsweise die  Wassertemperatur im Speicherelement zu gering ist, beispielsweise  durch Solarheizung oder Sommerbetrieb, so wird das Magnetventil 6  permanent offengeschaltet. 



   Eine weitere Steuerungsmöglichkeit ist, dass durch die Entnahme von  warmem Wasser durch den Abnehmer 8 aus dem Zwischenspeicherelement  5 über die Warmwasserzuführleitung    7 die Temperatur im Zwischenspeicher  5 durch das über die Verbindungsleitung 4 nachfliessende Wasser,  bei offenem Magnetventil 6 abkühlt. 



   Dann wird das Magnetventil 6 geschlossen und das Bypassmagnetventil  14 liefert warmes Wasser direkt an den Abnehmer 8 aus der Ringleitung  2, da auf ein entsprechendes Signal der Steuerung 18 hin. Das Pumpenelement  3 ist dann ausgeschaltet. 



   Ferner ist bei der vorliegenden Warmwasserversorgungsanlage R 1 ,  R 2  auch denkbar eine Zirkulation zwischen Ringleitung 2, Bypass  13, bei geöffneten Bypassmagnetventil 14 in den Zwischenspeicher  5 von dort in die Überbrückungsleitung 9 bei geöffnetem Schaltventil  12 zu betreiben. Dann ist zumindest das Ventil 11 der Ringleitung  2, ggf. auch das Magnetventil 6 der Verbindungsleitung 4 geschlossen.                                                          



   Auf diese Weise ist warmes Wasser unmittelbar vor der Zapfstelle  am Abnehmer 8 im Bypass 13 erwärmt und kann sofort zur Verfügung  gestellt werden. 



   Die erfindungsgemässe Warmwasserversorgungsanlage R 1 , R 2  bietet  vielerlei Möglichkeiten der Regelung und Steuerung und insbesondere  Bereitstellung von warmen Wasser unmittelbar an der Mischbatterie  8. 



   Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sei auch daran gedacht, eine  Mehrzahl von Zwischenspeicherelementen 5 mit jeweils davorgeschaltetem  Bypass 13 und nachgeschalteter Überbrückungsleitung 9 mit den entsprechenden  Bypassmagnetventilen 14 sowie Schaltventilen 12 in eine Ringleitung  2 in oben beschriebener Weise einzusetzen und noch weitere Abnehmer  8 oder eine Mehrzahl von Abnehmern 8    in oben beschriebener Weise  mit warmem Brauchwasser zu versorgen. An das Zwischenspeicherelement  5 bzw. an die Warmwasserversorgungsanlage können jedoch auch mehrere  Abnehmer 8 anschliessen.  Positionszahlenliste  



    <tb><TABLE> Columns = 2  <tb><SEP> 1<SEP> Speicherelement <tb><SEP>  2<SEP> Ringleitung <tb><SEP> 3<SEP> Pumpenelement <tb><SEP> 4<SEP>  Verbindungsleitung <tb><SEP> 5<SEP> Zwischenspeicherelement <tb><SEP>  6<SEP> Magnetventil <tb><SEP> 7<SEP> Warmwasserzuführleitung <tb><SEP>  8<SEP> Abnehmer <tb><SEP> 9<SEP> Überbrückungsleitung <tb><SEP>  10<SEP> Anschluss <tb><SEP> 11<SEP> Ventil <tb><SEP> 12<SEP> Schaltventil <tb><SEP>  13<SEP> Bypass <tb><SEP> 14<SEP> Bypassmagnetventil <tb><SEP> 15<SEP>  Kaltwasserleitung <tb><SEP> 16<SEP> Temperatursensor <tb><SEP>  17<SEP> Leitung <tb><SEP> 18<SEP> Steuerung <tb><SEP> 19<SEP> Strömungswächter <tb><SEP>  R 1 <SEP> Warmwasserversorgungsanlage <tb><SEP> R 2 <SEP> Warmwasserversorgungsanlage  <tb></TABLE>

Claims (12)

1. Warmwasserversorgungsanlage zum Bereitstellen von warmem Brauchwasser an zumindest einer Mischbatterie (8), dadurch gekennzeichnet, dass in der unmittelbaren Nähe der Mischbatterie (8) zumindest ein Zwischenspeicherelement (5) vorgesehen ist.

2. Warmwasserversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenspeicherelement (5) mit einer Ringleitung (2) zum Versorgen von warmem Brauchwasser verbunden ist.

3. Warmwasserversorgungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenspeicherelement (5) am anderen Ende über eine Warmwasserzuführleitung (7) mit wenigstens einem Abnehmer (8) insbesondere einer Mischbatterie verbunden ist.

4.

Warmwasserversorgungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Warmwasserzuführleitung (7) und der Ringleitung (2) ein Bypass (13) mit ggf. eingesetztem Bypassmagnetventil (14) vorgesehen ist.

5. Warmwasserversorgungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Verbindungsleitung (4) zwischen Ringleitung (2) und Zwischenspeicher (5) ein Magnetventil (6), bevorzugt stromlos offengeschaltet eingesetzt ist.

6. Warmwasserversorgungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Warmwasserzuführleitung (7) an das Zwischenspeicherelement (5) eine Überbrückungsleitung (9) zur Ringleitung (2) anschliesst, in welche ggf. ein Schaltventil (12) eingesetzt ist.

7.

Warmwasserversorgungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Anschluss (10.1) von Verbindungsleitung (4) auf die Ringleitung (2) und einem Anschluss (10.2) von Überbrückungsleitung (9) auf die Ringleitung (2) ein Ventil (11) in die Ringleitung (2) eingesetzt ist.

8. Warmwasserversorgungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in die Ringleitung (2) zumindest ein Pumpenelement (3) eingesetzt ist.

9. Warmwasserversorgungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringleitung (2) an ein Speicherelement (1) angeschlossen ist und von diesem mit warmem Brauchwasser versorgt wird.

10.

Warmwasserversorgungsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem Speicher-element (1), dem Zwischenspeicherelement (5) und der Ringleitung (2) zumindest ein Temperatursensor (16.1 bis 16.3) zugeordnet ist.

11. Warmwasserversorgungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente Temperatursensor (16.1 bis 16.3), Speicher-element (1), Zwischenspeicherelement (5), Pumpenelement (3) sowie Ventil (11), Schaltventil (12), Magnetventil (6) und Bypassmagnetventil (14) über zumindest eine Leitung (17), insbesondere Busleitung, mit einer Steuerung (18) verbunden sind.

12.

Warmwasserversorgungsanlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf ein Signal des Temperatursensors (16.2), bei Unterschreiten einer einstellbaren Temperatur im Speicherelement (5) und/oder Überschreiten einer einstellbaren Temperatur im Temperatursensor (16.3) das Magnetventil (6) schliessbar und das Bypassmagnetventil (149) zur direkten Versorgung des Abnehmers (8) mit warmem Wasser auf Durchfluss schaltbar ist.