DD227775A1 - Verfahren zur erwaermung von trinkwasser und dazugehoerige schaltungsanordnung - Google Patents

Abstract

Das erfindungsgemaesse Verfahren und die zur Durchfuehrung des Verfahrens notwendige Schaltungsanordnung sind vorgesehen zur Erwaermung von Trinkwasser, vorzugsweise in Abnehmerstationen von Fernwaermeversorgungssystemen. Die Erfindung zielt auf Verbesserung von Oekonomie und Wirkungsgrad des Verfahrens und bewirkt Einsparungen an Material und Ausruestungen. Erfindungsgemaess wird bei Beibehaltung des Vorwaermer/Nachwaermer-Prinzips entweder der Nachwaermer oder Vorwaermer und Nachwaermer als waermeuebertragender Speicher ausgebildet, wobei als Speichermedium Fernwaermeheisswasser des Fernwaermevorlaufs- oder des Fernwaermevor- und -ruecklaufs dient. Vor- und Nachwaermer sind in beiden Faellen seriell in den Fernwaermekreis eingebunden.

Description

Ziel der Erfindung

Ausgehend vom bekannten Stand der Technik ergibt sich als Ziel der Erfindung ein Verfahren nebst Schaltungsanordnung zur Erwärmung von Trinkwasser anzugeben, wodurch sich Ökonomie und Wirkungsgrad des Verfahrens erhöhen und gleichzeitig Einsparungen an Material (vorzugsweise Senkung des Stahlverbrauchs) und Ausrüstungen möglich werden.

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Darlegung des Wesens der Erfindung-

Abgeleitet vom Ziel der Erfindung ergibt sich als Aufgabe, ein Verfahren-und die zur Durchführung des Verfahrens notwendige Schaltungsanordnung zur Erwärmung von Trinkwasser zu entwickeln, bei dem die Führung des wärmeabgebenden und des wärmeaufnehmenden Mediums, die Konstruktion der wärmeübertragenden Vorrichtung sowie ihre Einbindung in das System der Trinkwassererwärmungsanlage so verändert ist, daß das Ziel der Erfindung erreicht wird. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei Beibehaltung des Vorwärmer-/Nachwärmer-Prinzips das Verfahren zur Trinkwassererwärmung dahingehend verändert wird, daß nicht das zu erwärmende Trinkwasser sondern Fernwärmewasser gespeichert wird. Erfindungsgemäß wird dazu ein entsprechender Speicherbehälter seriell in den Fernwärmevorlauf \

eingebunden und übernimmt die Nachwärmerfunktion. Das wird erreicht, indem das zu erwärmende Trinkwasser vorzugsweise in einer Rohrschlange durch vorbeschriebenen Speicherbehälter geführt wird. Der Vorwärmer wird in bekannter Weise als Wärmetauscher seriell in den Gebäudeheizungsrücklauf eingebunden und bewirkt bei Trinkwassererwärmung die allgemein geforderte Rücklaufabsenkung.

In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung sind Vorwärmer und Nachwärmer in einem gemeinsamen Speicherbehälter für Fernwärmeheißwasser angeordnet, wobei der Speicherbehälter durch eine Schottwand in zwei Räume geteilt ist. Durch ein Zweiwegeventil, das trinkwasserseitig zwischen Vorwärmer und Nachwärmer geschaltet ist, kann in Abhängigkeit von der Temperatur des erwärmten Trinkwassers (normaler Temperaturregelkreis) am Ausgang des Nachwärmers über den Vorwärmer verlassende Trinkwasserstrom vollständig, teilweise und nicht durch den Nachwärmer geführt werden. Die Warmwasser-Zirkulation ist in konventioneller Form ausgeführt.

Ausführungsbeispiel

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens zur Trinkwassererwärmung ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Fig. 1 zeigt die Ausführungsform der Erfindung, wonach der Speicherbehälter 3, der mit Fernwärmeheißwasser gefüllt ist, den Nachwärmer 12.1 zur Aufheizung des Trinkwassers enthält, das über die Leistung 13 den Zapfstellen zugeführt

wird, bildet. Die Einbildung des Speicherbehälters 3 in den Fernwärmevorlauf 1 erfolgt seriell in bezug auf die Gebäudeheizung.

Der Vorwärmer 4.1 ist als konventioneller Wärmeübertrager ausgeführt und ebenfalls seriell in den Fernwärmerücklauf 2

eingebunden.

In Fig. 2 ist eine Variante der Erfindung dargestellt, bei der der Vorwärmer 4.2 zusammen mit dem Nachwärmer 12.2 in einem

gemeinsamen, von Fernwärmeheißwasser durchströmten Speicherbehälter 3 untergebracht ist. Fernwärmevorlauf und -

rücklauf sind in den zweikammrigen Speicherbehälter durch eine Schrottwand getrennt.

Durch diese Maßnahme wird das Speichervermögen des Systems im Vergleich zur vorher beschriebenen Variante der Erfindung weiter erhöht.

Durch diese Maßnahme wird das Speichervermögen des Systems im Vergleich zur vorher beschriebenen Variante der Erfindung weiter erhöht.

In beiden Fällen ist zwischen Trinkwasserausgang des Vorwärmers 4.1 bzw. 4.2 und dem Zweiwegeventil 5 ein Rückschlagorgan 11.1 bzw. 11.2 eingebunden. Dadurch ist gewährleistet, daß die Wirkung der Zirkulation allein durch den Nachwärmer 12.1

bzw. 12.2 aufrechterhalten wird.

Claims (4)

1. -1- OÖO £1

   Erfindungsansprüche:

   1.. Verfahren zur Erwärmung von Trinkwasser unter Beibehaltung des Vorwärmer/Nachwärmerprinzips und der Verwendung eines Speichers, wobei als wärmeabgebendes Medium Fernwärmeheißwasser dient, dadurch gekennzeichnet, daß das Fernwärmeheißwasser direkt als Speichermedium dienend, zuerst durch den als Speicher ausgebildeten Nachwärmer geführt und danach dem Gebäudeheizungsvorlauf zugeführt wird und das zu erwärmende Trinkwasser in einer, vorzugsweise Rohrschlange durch den als Speicher ausgebildeten Nachwärmer geleitet wird.
2. 2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die eine Gebäudeheizung versorgende Fernwärmevorlaufleitung ein von Fernwärmeheißwasser durchströmter Speicherbehälter seriell in bezug auf das Gebäudeheizungssystem eingebunden ist und eine Trinkwasserleitung durch den Speicherbehälter geführt ist.
3. 3. Schaltungsanordnung gemäß Pkt. 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherbehälter in zwei Kammern geteilt ist, wobei jeweils bezogen auf das Gebäudeheizungssystem, die erste Kammer (Nachwärmer) seriell in den Fernwärmevorlauf und die zweite Kammer (Vorwärmer) seriell in den Fernwärmerücklauf eingebunden ist und die Trinkwasserleitung, vorzugsweise in Form einer Rohrschlange sowohl durch den Vorwärmer als auch durch den Nachwärmer geführt ist, wobei in die Trinkwasserleitung zwischen Vor- und Nachwärmer ein Rückflußverhinderer, vom Nachwärmer zum Vorwärmer sperrend, eingebunden ist.
4. 4. Schaltungsanordnung gemäß Pkt. 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trinkwasserleitung im Nachwärmer durch eine sich außerhalb des Speicherbehälters befindliche Kurzschlußleitung mit einer, durch die Trinkwassertemperatur an den Zapfsteilen gesteuerten Zweiwege-Armatur derart überbrückt ist, daß der den Vorwärmer verlassende Trinkwasserstrom vollständig, teilweise oder überhaupt nicht durch den Nachwärmer geführt ist.

   Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Das erfindungsgemäße Verfahren und die zur Durchführung des Verfahrens notwendige Schaltungsanordnung sind vorgesehen zur Erwärmung von Trinkwasser, vorzugsweise für den Einsatz in Abnehmerstationen von Fernwärmever^orgungssystemen.

   Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

   Die in den Fach- und Patentliteratur beschriebenen Lösungen für die Erwärmung von Trinkwasser (bzw. Brauchwarmwasser) gehen von dem Grundprinzip aus, daß in den Fernwärmeabnehmerstationen das Trinkwasser zweistufig unter weitestgehender Nutzung der Enthalpie des Rücklaufwassers erwärmt wird.

   Durch geeignete Stellarmaturen wird in den entsprechenden Schaltungen ein Warmwasser-Vorrang gegenüber der Raumheizung erzielt.

   Praktikable Anwendungsbeispiele zeigen CH-PS 473364, DD-WP 58169 bzw. DD-WP 79372.

   Diese Art der Erwärmung erfordert wegen des notwendigen Durchflußprinzips in jedem Fall relativ große Wärmeübertragungsfiächen in den Wärmetauschern. Diesen Nachteilen wurde durch schaltungstechnische Maßnahmen und vorrangig durch Zuordnung eines Speichers (Ausgleich von Bedarfsspitzen) entgegengewirkt. Schaltungstechnische Varianten sind z. B. im DD-WP 204987 vorgeschlagen worden.

   Der Einsatz eines Speichers bedingt jedoch, daß der Speicher parallel zum Wärmetauscher geschaltet werden muß und gleichzeitig eine von der Menge des Trinkwasserstroms abhängige Zuschaltung des Speichers erfolgen kann. Dazu ist prinzipiell eine Spezialarmatur (z. B. Schwebekegelkonstruktionen) notwendig, die artspezifische nachteilige Eigenschaften (z. B.

   Druckabhängige Öffnungscharakteristik) besitzt.

   Die Speicherung erfolgt in Form von erwärmten Trinkwasser und damit auf einen relativ niedrigen Temperaturniveau.

   Gleichzeitig sind aus hygienischen Gründen hohe Anforderungen an die innere Speicheroberfläche gestellt, d. h.

   Korrosionsschutz durch Verzinken, Emaillieren oder Plastbeschichtung.

   Unter dem Aspekt der Kompaktheit der Abnehmerstationen ist darüber hinaus als Nachteil hervorzuheben, daß das Wasservolumen des Speichers und damit automatisch das spezifische Speichervermögen der Anlage nach oben unzulässig stark begrenzt ist.

   Anordnungen, in denen Speicher für den Trinkwassererwärmungsprozeß vorgesehen sind und die die vorgenannten Nachteile aufweisen, sind z. B. in DE-OS 3208566, DE-PS 961 386, DE-AS 2029895 ausführlich beschrieben. Grundsätzlich ist der Speicher parallel zum üblichen Gebäudeheizungssystem geschaltet. Dieses Grundprinzip wird auch Schaltungsanordnungen beibehalten, in denen die Trinkwassererwärmung zweistufig erfolgt. Hierbei wird das Trinkwasser über einen Vorwärmer, der seriell in den Heizungsrücklauf eingebunden ist, und über einen Nachwärmer, der parallel zur Heizungsanlage über den Heizungsvorlauf betrieben wird, erwärmt. Lösungsbeispiele sind nach CH-PS 473364, DE-OS 3024652 und DE-AS 2029895 vorbekannt. Eine mögliche Verbesserung hinsichtlich der Erhöhung der Effektivität der Erwärmung ist durch die Lösung gemäß DE-OS 2846563 gegeben, wobei auch hier eine Parallelschaltung eines Doppelmantel-Trinkwasserspeichers vorgesehen