DE10008427A1

DE10008427A1 - Umwälzinjektor für zentrale Warmwasser-Versorgungsanlagen

Info

Publication number: DE10008427A1
Application number: DE2000108427
Authority: DE
Inventors: Johann Wilfer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-02-23
Filing date: 2000-02-23
Publication date: 2001-08-30

Abstract

Die Brauchwasserbereitstellung in ein-, zwei- und dreigeschossigen Wohnanlagen macht es erforderlich, daß warmes Brauchwasser in Zirkulationsleitungen vom Speicher zur Zapfstelle und zurück umgewälzt wird. Diese Aufgabe wird heute allgemein von einer Umwälzpumpe mit zugehöriger Steuerung übernommen. DOLLAR A Aufwand, Energieverbrauch und Instandhaltungskosten machen diese Art der Warmwasserbereitstellung unatttraktiv, besonders bei kalkhaltigem Wasser. DOLLAR A Der Umwälzinjektor sorgt ohne Energieverbrauch für eine Umwälzung in der Zirkulationsleitung und läßt durch Schwerkraft zu, so daß auch zwischen den Entnahmezeiten eine Zirkulation des Warmwassers gegeben ist. Der Umwälzinjektor arbeitet wartungsfrei und zuverlässig auf lange Zeit. Der erfindungsgemäße Injektor bewirkt ohne Energie zu verbrauchen eine Wasserbewegung innerhalb der Ringleitung, teils durch die Saugkraft des Injektors und zum anderen Teil durch Schwerkraft bedingt.

Description

Um in herkömmlichen Warmwasserversorgungsanlagen eine unmittelbare Bereitstellung des warmen Wassers an den Zapfstellen zu gewährleisten, ist es zwingend notwendig, einen zirkulierenden Wasserkreislauf herzustellen. Bereits unsere Urväter wußten, daß warmes Wasser leichter ist als kaltes Wasser und nützten den Schwerkraftauftrieb in Heizungs- und auch in Warmwasserversorgungsanlagen, indem sie Ringleitungen einbauten, in denen warmes Wasser ohne zusätzliche Fremdenergie zirkulierte.

Aufgrund neuerer Installationsgewohnheiten, insbesondere mit Kupfer- und Edelstahlrohren sind die Dimensionen zunehmend kleiner geworden, so daß eine Schwerkraftzirkulation nicht mehr richtig funktionierte, weil die Widerstände in der Rohrleitung größer geworden sind.

Solche inzwischen üblichen Installationsmuster die durch Umwälzpumpen betrieben werden, sind oft noch weitere Steuerungskomponenten wie zum Beispiel eine automatische Zeitsteuerung zugeschaltet, die dafür sorgt, daß die Umwälzpumpe dann abgeschaltet wird, wenn keine Warmwasserentnahme stattfindet - z. B. bei Nacht.

Eine bekannte Tatsache ist, daß seitliche Verzüge bei Zirkulationsleitungen schädlich sind und nur in bestimmten Verhältnis zugelassen werden.

In Warmwasseranlagen eingebaute Umwälzpumpen sind besonders anfällig für Kalkablagerungen, was mittelfristig zu unnötigen Instandhaltungskosten führt.

Der erfindungsgemäße Umwälzinjektor bietet bei geringerem Aufwand eine Anzahl von Vorteilen gegegnüber der herkömmlich üblichen Umwälzpumpe.

Der Umwälzinjektor arbeitet ohne Fremdenergie, da er als Fitting in die Kaltwasser-Zuleitung an der tiefsten Stelle des Warmwasserspeichers (Fig. 1b) installiert ist und so bei jeder Warmwasserentnahme vom Kaltwasserstrom mitgerissen wird. Zudem zieht das dem Speicher zufließende Kaltwasser zu gleichen Teilen Zirkulationswasser mit. Durch den Umwälzinjektor ist sichergestellt, daß kaltes Wasser aus dem unteren Bereich des Speichers nicht zu den Zapfstellen vorläuft.

Am Einströmungsende des Umwälzinjektors (Fig. 1b) ragt eine Düse (Fig. 2a) in die Innenkammer des Injektorfittings. Auf der Grundlage des physikalischen Gesetzes von Bernoulli ("Die Strömungsgeschwindigkeiten verhalten sich umgekehrt wie die Röhrenquerschnitte") wird das einströmende Kaltwasser, das durch die Düse zufließt, beschleunigt. Durch Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit ensteht ein Unterdruck in der Zirkulationsleitung. Dies hat zur Folge, daß ein Druckgefälle zwischen einströmendem Kaltwasser in der Innenkammer des Injektorfittings entsteht. Dieser Unterdruck wird erfindungsgemäß zum Ansaugen aus dem Zirkulationssystem (Fig. 3a) ausgenützt.

Der erfindungsgemäße Umwälzinjektor wird an der tiefsten Anschlußstelle (Fig. 1b) am Warmwasserspeicher installiert. Dadurch wird das größtmögliche Temperaturgefälle erreicht, das einen intensiven Zirkulationkreislauf ergibt. Jede Warmwasserentnahme bewirkt ein Nachströmen von Kaltwasser, was wiederum eine erneute Umwälzbeschleunigung in der Zirkulatiosleitung bewirkt. Der erfindungsgemäße Umwälzinjektor behindert durch sein einfach gestaltetes Innenleben (Fig. 3a) die Wärmeströmung nicht, so daß zwischen den Entnahmezeiten eine bedingte Zirkulation aufgrund der Schwerkraft entsteht.

Zusammenfassend kann man sagen, daß der Vorteil des Umwälzinjektors nach System "Wilfer" darin liegt, daß in ein-, zwei- und dreigeschossigen Wohnhäusern eine Brauchwasserpumpe nicht notwendig ist.

Claims

1. UMWÄLZINJEKTOR FÜR ZENTRALE WARMWASSER VERSORGUNGSANLAGEN dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Warmwasserentnahme aus dem Ringsystems der Umwälzinjektor mit Kaltwasser durchströmt wird und so eine Umwälzung in der Zirkulationsleitung erzeugt.

2. Umwälzinjektor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umwälzung ohne zusätzliche Fremdenergie erzeugt wird.

3. Umwälzinjektor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzung in der Zirkulationsleitung bei jeder Warmwasserentnahme aktiviert wird und so keine besonderen Steuerelemente benötigt werden.

4. Umwälzinjektor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das einfach gestaltete Innenleben des Injektorfittings ein selbstständiges Nachströmen, aufgrund der Schwerkraft des erwärmten Wassers möglich ist.

5. Umwälzinjektor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Vorgang der Warmwasserentnahme über den Tag verteilt wiederholt und sich so eine kontinuierliche Umwälzung ergibt.

6. Umwälzinjektor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der normale Kaltwasserdruck ausreicht, um im Umwälzinjektor genügend Unterdruck zu erzeugen, und so eine ausreichende Umwälzung zu gewährleisten.

7. Umwälzinjektor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die einfachen Bauteile kein Verschleiß auftreten kann und so eine uneingeschränkte Funktion über viele Jahre gewährleistet ist.

8. Umwälzinjektor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umwälzinjektor verhindert, daß Kaltwasser direkt in die Zirkulationsleitung steigen kann und somit den Einbau eines Rückschlagventils überflüssig macht.

9. Umwälzinjektor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Warmwasserentnahme aus dem Speicher Kaltwasser zufließt, dabei wird jeweils warmes Wasser aus der Zirkulationsleitung angesaugt und dies dem kalten Wasser beigemischt, so daß immer vorgemischtes Wasser den Speicher erreicht.

10. Umwälzinjektor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umwälzinjektor an der tiefsten Stelle in die Kaltwasserzuleitung zum Speicher eingebaut ist und dadurch das größte Temperaturgefälle erzielt wird.

11. Umwälzinjektor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Warmwasser-Umwälzung zu festen Planzeiten mit Zeitschalteinrichtungen gestoppt werden kann, um den Energieverbrauch noch weiter abzusenken.