DE10003042A1 - Elektrischer Durchlauferhitzer - Google Patents

Elektrischer Durchlauferhitzer

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Abstract

Bei der Erfindung handelt es sich um einen Durchlauferhitzer, der durch Vorheizbetrieb in Funktionsbereitschaft gehalten wird. Es ist weiter vorgesehen, daß das in der dem Durchlauferhitzer nachgeschalteten Verrohrung anstehende Wasser ebenfalls in diesen Vorwärmbetrieb einbezogen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Durchlauferhitzer mit wenigstens einem, in einem Wasserdurchlaufkanal angeordneten Heizkörper.
Derartige elektrische Durchlauferhitzer sind so konstruiert, daß sie das Wasser unmittelbar während des Durchfließens erwärmen, im Gegensatz zu solchen elektrischen Heißwasserbereitern, bei denen Wasser mit einer Gebrauchstemperatur gespeichert wird. Bei diesen gattungsgemäßen Durchlauferhitzern wird als nachteilig herausgestellt, daß neben dem Erwärmen des durchlaufenden Wassers auch der gesamte Kanalkörper erwärmt werden muß, bevor dem Benutzer Wasser mit der gewünschten Temperatur an einer vom Durchlauferhitzer in der Regel entfernt angeordneten Zapfstelle zur Verfügung steht. Hierdurch können durchaus einige Sekunden vergehen, was insbesondere dann, wenn ein Benutzer duschen will, als störend empfunden wird.
Darüber hinaus ist das Wasser in der dem Durchlauferhitzer nachgeschalteten Verrohrung ebenfalls bei Zapfbeginn kalt, so daß hier eine zusätzliche Verzögerung und damit durch Weglaufen kalten Wassers Energieverschwendung einhergeht.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Beseitigung dieses Mangels. Die Erfindung erreicht dies mit den Maßnahmen, wie sie im Kennzeichen des Anspruchs 1 und ggf. unter Einbeziehung der Maßnahmen der Unteransprüche aufgezeigt sind.
Ein Durchlauferhitzer, ausgestattet mit den Merkmalen der Erfindung, stellt nahezu unverzüglich warmes Wasser an einer Zapfstelle zur Verfügung, auch dann, wenn diese von dem Installationsort des Durchlauferhitzers entfernt angebracht ist.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielhaft erläutert werden.
Die Figur zeigt einen Durchlauferhitzer schematisch, wobei auf die Darstellung des Gehäuses und weiterer Gerätekomponenten verzichtet wird, weil diese dem Durchschnittsfachmann ohne weiteres bekannt sind.
Das Erhitzungssystem, bestehend aus den Heizkörpern 1, 2, 3 und 4, ist in einem Wasserdurchlaufkanal 5 angeordnet. Dieser Durchlaufkanal 5 besteht aus einem zylindrischen Mittelteil 6, das oben von einem Deckel 7 und unten von einem Boden 8 begrenzt ist. Mittelteil 6, Deckel 7 und Boden 8 sind mit nicht näher dargestellten Schrauben verbunden.
An dem Durchlaufkanal 5 ist ein Kaltwassereinlaufstutzen 9 und ein Warmwasserauslaufstutzen 10 angeordnet, an denen eine Kaltwasserzulaufleitung 11 und eine Warmwasserablaufleitung 12 angeschlossen sind. Vor und hinter den Heizkörpern sind unbeheizte Kanäle 13, 14 angeordnet, die in Gegenwart von Wasser als elektrische Vorschalt-Widerstandsstrecken dienen, d. h. ihr elektrischer Widerstand ist so hoch, daß elektrische Spannungen, die zwangsläufig an den Heizkörpern 1 bis 4 anstehen, so weit abgebaut werden, daß ein gefährlicher Ableitstrom nicht mehr entsteht.
Einerseits sind die Heizkörper 1 bis 4 an den Nulleiter N des elektrischen Versorgungsnetzes und andererseits an die Phasen L1, L2 und L3 angeschlossen. In die Versorgungsleitungen L1 bis L3 ist eine elektronische Steuer- und Regelschaltung 15 eingeschaltet, in der eine Steuerung des den Heizkörpern zugeführten Stromes etwa nach Maßgabe der DE-PS 36 01 555 erfolgt. Im wesentlichen werden in dieser Steuerung die Einflüsse von Durchflußmenge, Zulauftemperatur und gewünschter Auslauftemperatur für die Errechnung und Durchschaltung der entsprechenden elektrischen Leistung verarbeitet.
Die Durchflußmenge wird mittels einer Turbine 16 erfaßt, mit der elektrische Impulse der Steuerung 15 zugeführt werden. Die Zulauftemperatur wird mittels eines Temperaturfühlers 17 erfaßt, und schließlich wird die Solltemperatur über einen Sollwerteinsteller 18 der Steuerung 15 zugeführt. Mit diesen Werten wird nach der bekannten Formel Durchflußmenge multipliziert mit Temperaturdifferenz Zulauf/Soll unter Zuhilfenahme eines Mikroprozessors die elektrische Heizleistung bestimmt, die über Schalter, z. B. Triacs 19, den Heizkörpern 1 bis 4 zugeführt wird. In der Nähe des Auslaufs befindet sich ein weiterer Temperaturfühler 20, der zu einem Sicherheitsabschalter 21 gehört, dessen Funktion weiter unten beschrieben wird.
Parallel zu einem der Schalter 19 ist ein Stromkreis 22 geschaltet, in dem ein Schalter 23 angeordnet ist, der von einem Relais 24 geschaltet wird. Das Relais 24 steht im elektrischen Einflußbereich eines Zeitwerkes 25, das dem Relais 24 und damit dem Heizkörper 4 so frühzeitig Ein/Ausschalttakte zuführt, daß eine Vorwärmung so früh erfolgt, daß ein allmorgendlicher Benutzer des Durchlauferhitzers bereits vorerwärmtes Wasser vorfindet, z. B. 6.30 Uhr.
Darüber hinaus ist eine deutliche Erhöhung der Funktionsbereitschaft des Durchlauferhitzers und damit Minderung der Energiebereitschafts- Verluste dadurch herbeigeführt, daß im Auslauf des Durchlauferhitzers und in der Warmwasserablaufleitung 12 ein Wärmeleiter 26 angeordnet ist, mit dessen Hilfe das Wasser, das in der dem Durchlauferhitzer nachgeschalteten Verrohrung steht, vorerwärmt wird. Dies geschieht dadurch, daß das Wasser, in das der Wärmeleiter 26 im Bereich des Durchlauferhitzers eintaucht, ebenfalls von der Vorwärmung betroffen ist, und somit ein ständiger Wärmefluß in das Wasser der Verrohrung eingeleitet wird.
Als besonders vorteilhaft hat sich als Wärmeleiter ein flexibler Kupferstrang erwiesen, mit dessen Hilfe auch Abwinklungen der Verrohrung überbrückt werden können, so daß dieser Kupferstrang weit in die Verrohrung - u. U. bis hin zur Zapfstelle - geführt werden kann, was insbesondere dadurch erleichtert wird, wenn während der Installation dafür gesorgt ist, daß Bögen mit relativ großen Radien in der Verrohrung gewählt werden.
Ein Optimum an Wärmeleitung wird dann erzielt, wenn anstelle eines Kupferstrangs eine Heatpipe benutzt wird, die bekanntlich auf dem Prinzip von Verdampfung und Kondensation arbeitet. Gemeint ist hiermit, daß das System mit einer bei relativ niedrigen Temperaturen verdampfenden Flüssigkeit gefüllt ist, die, nachdem sie im Einflußbereich des Durchlauferhitzers verdampft ist, an kälteren Stellen kondensiert, wobei dieses Kondensat durch Kapillarwirkung an der inneren Oberfläche des Rohres zur wärmeren Stelle zurückfließt, um dort erneut verdampft zu werden.
Es hat sich gezeigt, daß ein so ausgebildeter Durchlauferhitzer gegenüber herkömmlichen, abgesehen von der Einsparung an elektrischer Energie, zu einer Einsparung von ca. 2000 l Wasser pro Jahr in einem 2 Personen-Haushalt führt.

Claims (9)

1. Elektrischer Durchlauferhitzer mit wenigstens einem, in einem Wasserdurchlaufkanal angeordneten Heizkörper, dadurch gekennzeichnet, daß durch Zuführen einer gegenüber dem Durchflußbetrieb deutlich verringerten Heizleistung zu dem/den Heizkörper/n (1 bis 4) der Durchlauferhitzer auf Vorwärmung (Standby) gehalten ist.
2. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleistung dem/den Heizkörper/n (1 bis 4) taktweise zugeführt wird.
3. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Vorwärmung desselben zugeführte Heizleistung zeitgesteuert ist.
4. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuerung in Abhängigkeit der Benutzergewohnheiten steht.
5. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung des Wassers in der vom Durchlauferhitzer wegführenden Verrohrung ein Wärmeleiter angeordnet ist, der wenigstens in einen von der Vorwärmung thermisch beeinflußten Kanalabschnitt des Durchlauferhitzers eintaucht.
6. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeleiter (26) flexibel ausgebildet ist.
7. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeleiter (26) ein aus mehreren Einzeldrähten geflochtener Kupferstrang ist.
8. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeleiter (26) eine Heatpipe ist.
9. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis des/der die Vorwärmung bereitstellenden Heizkörper/s (1 bis 4) ein Sicherheitstemperatur-Ausschalter (21) angeordnet ist.
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