DE10048912B4

DE10048912B4 - Frischwasserkaskade mit Wärmetauschern

Info

Publication number: DE10048912B4
Application number: DE10048912.5A
Authority: DE
Inventors: Martin Reckziegel; Martin Sandler
Original assignee: Varmeco & Co KG GmbH
Current assignee: Varmeco & Co Kg 87600 Kaufbeuren De GmbH
Priority date: 2000-10-03
Filing date: 2000-10-03
Publication date: 2020-08-06
Anticipated expiration: 2020-10-04
Also published as: EP1195561B1; DE10048912A1; EP1195561A2; DE50112552D1; ATE363633T1; EP1195561A3

Abstract

Verfahren zum Bereitstellen von warmem Brauchwasser, wobei zumindest zwei Brauchwassererwärmer (1,2,3) sekundärseitig parallel geschaltet sind und einen Summen-Volumenstrom von erwärmtem Brauchwasser (WW) abgeben, und(a) bei einer ersten Zapfmenge pro Zeit, die größer ist, als eine maximal mögliche Zapfmenge des einen Wärmetauschers (1), der zweite Wärmetauscher (2) parallel zugeschaltet wird und ihm kaltes Brauchwasser zum Erwärmen im Durchflussprinzip zugeführt wird;(b) bei einer zweiten gezapften Brauchwassermenge als Zapfmenge, die wesentlich unterhalb des maximalen Volumenstroms des ersten Wärmetauschers (1) liegt, nur dieser Wärmetauscher (1) im Durchflussprinzip zugeschaltet ist, ohne den zweiten Wärmetauscher 2 am sekundären Strom des Warmwassers zu beteiligen dadurch gekennzeichnet, dass(c) ein vorgegebener Schwellenwert zum Zuschalten des zweiten-oder eines weiteren Wärmetauschers (2,3) nach dem Zuschalten des nächsten Wärmetauschers (2,3) herabgesetzt wird

Description

Die Erfindung befasst sich mit der Bereitung von warmem Brauchwasser, die für eine zentrale Wassererwärmung in Großanlagen anwendbar ist. Solches Brauchwasser wird auch zu anderen Zwecken, z. B. Duschen oder Trinken, verwendet. Es wird direkt aus kaltem Brauchwasser eines Kaltwasseranschlusses gewonnen, geleitet durch einen Wärmetauscher im Durchflussprinzip, dem in der Primärseite Heißwasser zugeführt wird. Dieses Heißwasser, welches das im Sekundärkreis im Durchflussprinzip durchgeleitete kalte Brauchwasser erwärmt, um es als Warmwasser dem Brauchwasser-Benutzer zur Verfügung zu stellen, kommt nicht in direkten Kontakt mit dem Brauchwasser.
Solche Brauchwasserbereiter im Durchflussprinzip haben sich aufgrund ihrer hohen Hygiene im täglichen Gebrauch bestens bewährt. Ein Beispiel eines solchen Systems ist in der DE 40 35 115 C2 beschrieben, auf die zur Steuerung eines solchen Brauchwassererwärmers hier verwiesen werden soll.
Weitere Beispiele für gattungsgemäße Brauchwasserbereiter im Durchflussprinzip sind aus der DD 228 447 A5 , der FR 2 531 189 A1 und der DE 38 09 893 A1 bekannt.
Wenn Fördermengen (in Volumen oder Masse pro Zeiteinheit) größer werden, werden normalerweise die Wärmetauscher auch größer ausgebildet. Je größer solche Wärmetauscher allerdings werden, desto ungenauer wird die Temperaturführung des Ausgangs dieser Wärmetauscher, also die Temperatur des zubereiteten Brauchwassers, im Folgenden Warmwasser genannt. Dieses Brauchwasser kann maximal diejenige Temperatur erreichen, die das Heißwasser aus einem Speicher zur Verfügung stellt, wird diese Temperatur aber meist nicht erreichen. Die Fördermenge dagegen ist durch den Durchfluss einerseits begrenzt, zum anderen durch die zu erreichende Temperatur, so dass eine zu hohe Entnahmemenge (Fördervolumen pro Zeit) zu einem Abfall der Temperatur des auf einen festen Temperaturwert normalerweise geregelten Brauchwassers führt. Die zuvor beschriebene Möglichkeit der Bereitstellung von größeren Wärmetauschern zur Schaffung eines größeren Durchflusses (Volumens pro Zeit) kann zwar die Fördermenge zur Verfügung stellen, verliert aber die Möglichkeit, eine genaue Regelung der Warmwasser-Temperatur am Ausgang des großen Wärmetauschers zu erreichen. Ganz besonders findet das bei geringen Zapfleistungen seine Berechtigung, wenn ein für hohe Zapfleistungen geeigneter Wärmetauscher im unteren Leistungsbereich betrieben wird, so beispielsweise eine Förderleistung von über 300 l/min als Nennleistung möglich ist, dieser Wärmetauscher aber nur in einem Bereich von unter 5% seines Volumendurchsatzes betrieben wird. Auch dann können die Temperaturen nicht sorgfältig und sicher auf einem konstant vorgegebenen Niveau gehalten werden.
Der Erfindung liegt deshalb die Problemstellung zugrunde, einen erhöhten Volumendurchsatz von im Durchflussprinzip erwärmtem Brauchwasser zu ermöglichen und gleichzeitig die Temperaturstabilität mit hoher Genauigkeit beizubehalten, auch bei niedrigen Förderleistungen (Volumen oder Masse pro Zeit).
Gelöst wird dieses Problem dadurch, dass zumindest zwei Wärmetauscher im Durchflussprinzip parallel geschaltet werden.
Zunächst ist nur einer dieser Wärmetauscher aktiv und beteiligt sich an der Erwärmung des gezapften Brauchwassers. Erreicht dieser Wärmetauscher seine Fördergrenze oder droht diese Fördergrenze zu überschreiten, angezeigt durch das Erreichen oder Überschreiten eines Schwellenwertes, schaltet der zweite Wärmetauscher hinzu, dessen Sekundärkreis hinsichtlich des Kaltwasser-Zulaufes dann parallel geschaltet ist, dessen Sekundärkreis hinsichtlich des Warmwasser-Ausgangs auch parallel geschaltet ist, der aber im Heißwasser-Zuleitungspfad über eine gesonderte Steuerung der zugeführten Heißwasser-Volumenmenge eigenständig auf die Temperatur der Sekundärseite (des gezapften Brauchwassers) geregelt wird.
Die Regelung übernimmt ein Steuergerät, das sowohl das Zuschalten (auch „Freigeben“) des Kaltwasser-Anschlusses veranlasst, wie auch jede einzelne Temperatur am Ausgang des kombinatorisch zusammenwirkenden sekundären Warmwasser-Strömungsflusses einstellt.
Um den Vergleich mit dem Schwellenwert zu ermöglichen, wird ein Messwert ermittelt, der für jeden Wärmetauscher vorgesehen sein kann. Übersteigt der Messwert den Schwellenwert, beispielsweise die gezapfte Brauchwassermenge, so wird das Schaltsignal zum Zuschalten des weiteren Wärmetauschers gegeben.
Der Schwellenwert kann im Bereich zwischen 50% und 100% der maximalen Förderleistung des zuletzt eingeschalteten Wärmetauschers liegen. Er kann auch so definiert werden, dass bei einem Zusammenschalten von mehreren gleichen Wärmetauschern mit gleicher maximaler Fördermenge von einem jeweiligen Mehrfachen eines festen maximalen Schwellenwertes ausgegangen wird, wenn ein Signal als für den sekundären Durchfluss repräsentativ als Summensignal zur Verfügung steht.
Für die Modularisierung ist es von Vorteil, wenn jeder Wärmetauscher eigenständig steuerbar ist, sowohl hinsichtlich des für ihn erfassten Messwertes zum Durchflussvolumen, wie auch hinsichtlich der Ausgangstemperatur und dem primärseitig aufgenommenen Fördervolumen für das Heißwasser.
Der grundsätzlich betriebene Wärmetauscher, der regelmäßig zuerst eingeschaltet ist, ist auch ohne ein zusätzliches Steuerventil realisierbar, das den Kaltwasseranschluss öffnet, wenn der Schwellenwert überschritten wird. Aus Symmetriegründen kann es aber von Vorteil sein, alle Wärmetauscher mit einem solchen Ventil zu versehen und einem der Wärmetauscher über das Einschaltventil regelmäßig eingeschaltet zu lassen und die anderen Wärmetauscher bei Überschreiten des jeweiligen Grenzwertes des vorhergehenden Wärmetauschers über das jeweilige Einschaltventil hinzuzuschalten.
Dabei kann auch eine Abwechslung des jeweils die Anfangslast zur Verfügung stellenden Wärmetauschers erfolgen, so dass eine gleichmäßige Verwendung aller in zeitlicher Kaskade geschalteten Wärmetauscher langfristig erzielt wird.
Die Vorgabe des Schwellenwertes ist über einen weiten Bereich möglich, abhängig von der Anwendung und abhängig von der Größe der Wärmetauscher. Wird der Schwellenwert in einem Bereich unterhalb von 20% der Nennleistung eines jeweiligen Wärmetauschers gelegt, so findet eine relativ frühe Zuschaltung des nächstfolgenden Wärmetauschers statt. Ein solches frühzeitiges Zuschalten des nächsten Wärmetauschers senkt die Druckschwankungen im Zeitpunkt des Zuschaltens, zu dem dann zwei oder mehr parallele Strömungspfade eigentlich gleichberechtigt nebeneinanderstehen. Der Druckverlust von mehreren früh parallel geschalteten Wärmetauschern wird hinsichtlich des geförderten Brauchwassers gesenkt und Ausgleichsschwingungen am Ausgang hinsichtlich der Temperatur finden ebenfalls in nur geringerem Maße statt.
Auch eine spätere Zuschaltung des nächsten Wärmetauschers kann stattfinden, so oberhalb von 50% der Nennleistung, im Bereich zwischen 50% und 60% oder im Bereich zwischen 20% und 80% der jeweiligen Nennleistung, wobei von jeweils gleichen Wärmetauschern ausgegangen wird, die parallel geschaltet sind. Für eine mittlere Förderleistung werden meist zwei bis vier Wärmetauscher benötigt. Hier empfiehlt sich die Verwendung einer Schwelle zwischen 50% und 80% der Nennleistung. Bei Großverbrauchern, wie beispielsweise Stadien, werden mehr als vier Wärmetauscher benötigt.
Wird oberhalb von 5% der Nennleistung bereits umgeschaltet, eignet sich diese Lage des Schwellenwertes für kleine Wärmetauscher mit einer Volumenförderung von unter 30 l/min.
Nach einem jeweiligen Umschalten findet eine Veränderung des Schwellenwertes statt, um ein Zurückschalten des gerade zugeschalteten nächsten Wärmetauschers zu vermeiden. Es kann hier mit der Hysterese gearbeitet werden, es kann mit einem zeitlichen Sperrsignal gearbeitet werden, oder der Schwellenwert selbst wird herabgesetzt. Die Herabsetzung ist so bemessen, dass ein Verteilen des bislang in dem oder den aktiven Wärmetauschern auf die Anzahl der nach dem Zuschalten parallel geschalteten Wärmetauschern nicht dazu führt, dass ein Abschalten des neu hinzugekommenen Wärmetauschers in seinem Sekundärkreis wieder stattfindet. Es herrscht für die Herabsetzung des Schwellenwertes am auslösenden Wärmetauscher also eine Abhängigkeit von der Anzahl der parallel geschalteten Wärmetauscher. Der Schwellenwert des neu hinzugekommenen Wärmetauschers bleibt gleich.
Die Strömung verteilt sich idealerweise gleichmäßig auf die parallel geschalteten Wärmetauscher, jeweils bezogen auf die Sekundärseite. Bei zwei parallel geschalteten Wärmetauschern ist die Herabsetzung des Schwellenwertes dann auf einen Wert unterhalb der Hälfte des maximalen Fördervolumens vorgesehen, während ein Herabsetzen des Schwellenwertes auf zwei Drittel erfolgt, wenn ein dritter Wärmetauscher hinzugeschaltet wird. Wird ein vierter Wärmetauscher hinzugeschaltet, ergibt sich eine Schwellenwertreduzierung auf einen Wert unter ¾. Als Vergleichswert kann regelmäßig derselbe Schwellenwert herangezogen werden.
Vorteilhaft ist, dass jeder Wärmetauscher für sich eine eigene Steuerung der Abgabetemperatur vornimmt, durch Einstellen des primären Heißwasser-Zulaufes und seinen Volumenstrom. Die Steuersignale für das Zuschalten des sekundären Kreislaufes, die als solches bereits angelegt sind, parallel geschaltet zu werden, nur durch ein Ventil erst nacheinander, abhängig von der abzugebenden Volumenleistung hinzugeschaltet werden, kann mit einer Steuerlogik ausgeführt werden, die nicht in die eigentliche Regelung der einzelnen Wärmetauscher eingreift. Sie bleiben vielmehr sich selbst überlassen.
Es können nicht nur der direkte Messwert der sekundären Strömung Verwendung finden, es kann ebenso ein Signal (Messwert oder Sollwert) Verwendung finden, das diesem zumindest annähernd repräsentativ ist, bezogen auf den Zeitbereich, zu dem der Schwellenwert erreicht wird. Das muss nicht zwingend eine Proportionalität sein.
Selbst wenn über eine zentrale Steueranlage alle Wärmetauscher geregelt werden, werden sie regelungstechnisch selbstständig hinsichtlich der Temperaturregelung behandelt. Die übergeordnete Steuerlogik schaltet die sekundären Strömungspfade zu oder ab, je nach Vorgabe der Schwellenwerte und dem sich ergebenden Vergleich mit dem flussrepräsentativen Signal.
Sinkt die gezapfte Fördermenge an mehreren parallel geschalteten Wärmetauschern entsprechend einer gesunkenen Anforderung, schalten die Wärmetauscher langsam zurück, d. h. einer nach dem anderen wird entsprechend dem Absinken und der gewählten Schwellenwerte wieder aus der aktiven Parallelschaltung herausgenommen. Hierbei werden die Schwellenwerte entsprechend umgekehrt verändert, also bei einem Sperren eines Wärmetauschers wird der Schwellenwert erhöht, weil als Folge des weggeschalteten Wärmetauschers sich die weiterhin noch fließende Strömung auf eine geringere Anzahl von Wärmetauschern verteilt und deshalb ein Anstieg der Strömung in jedem Wärmetauscher die Folge ist. Auch hier hat die Bemessung so zu erfolgen, dass ein erneutes Freigeben des gerade abgeschalteten Wärmetauschers vermieden wird.
Auch andere Steuerungen des Zuschaltens und Abschaltens können Anwendung finden, die nicht durch eine Veränderung der Schwellenwerte arbeiten, wenn die dabei beschriebene Logik des Zuschaltens und des Beibehaltens eines zugeschalteten Wärmetauschers ebenfalls erfüllt wird. Praktisch hat sich das Verändern der Schwellenwerte als eine einfach zu realisierende Steuerlogik erwiesen, die auch hinreichend sicher gegenüber Ausgleichsschwankungen bei einem Schaltvorgang ist.
Die praktischen Schwellenwerte liegen zumeist 10% bis 20% unter den theoretischen Schwellenwerten.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen in den Figuren näher erläutert.

1 ist ein Hydraulikschaltplan einer Kaskadensteuerung mit drei Wärmetauschern einem Speicher K und einem Brauchwasser-Verbraucher als System.
2 ist ein schematisches Schaltbild von zwei Wärmetauschern die in Kaskade geschaltet sind und einen Verbraucher versorgen als weiteres System.
3 ist ein Verlauf der geförderten Volumenströme m_i(t) von drei sekundärseitig nacheinander parallel geschalteten Wärmetauschern, wie in 1 dargestellt, wobei Schwellenwerte eingezeichnet sind.
4 ist eine schematische Skizze einer Anordnung ähnlich der von 1, nur mit zusätzlichem Steuerventil am ersten Wärmetauscher, wobei die relevanten Steuerungsleitungen beibehalten wurden und die übrigen Steuerleitungen zur Schaffung von Übersichtlichkeit fortgelassen wurden.

1 veranschaulicht ein Gesamtschaltbild von drei Wärmetauschern 1,2,3, die in einem Verbund zusammengeschaltet sind. Gespeist werden sie gemeinsam von einem Speicher K auf der Primärseite. Die zusammengeschalteten Wärmetauscher 1,2,3 speisen auf der Sekundärseite gemeinsam eine Sammel-Leitung WW, die zu zumindest einem Verbraucher 50 im Haus führt. Eine Rücklauf-Zirkulationsleitung 51 kann von der Sammelleitung zu einem der Kaltwasser-Zuläufe 10, 20, 30 der drei Wärmetauscher zurückgeführt werden, um auch bei wenig entnommenem Brauchwasser an dem Verbraucher 50 in der gesamten Leitung WW eine im Wesentlichen gleichmäßige Temperatur des Brauchwassers zu erreichen. Ein Steuergerät 60 ist mit mehreren Eingangssignalen 61,62,63 sowie Ausgangs-Stellgrößen 64,65 und 67 versehen und steuert anhand eines vorgegebenen Steuerprogramms die zusammengeschaltete Anordnung von den gezeigten drei Wärmetauschern.
Es soll im Folgenden ein Wärmetauscher erläutert werden, wobei die Bezugszeichen um jeweils zehn erhöht für den zweiten Wärmetauscher 2 und um weitere zehn erhöht für den dritten Wärmetauscher 3 gelten und dabei gleiche Elemente bezeichnen. Das System mit den drei gezeigten Wärmetauschern 1 bis 3 ist beliebig erweiterbar, zumindest werden für eine Zusammenschaltung aber zwei einzelne Wärmetauscher benötigt, wie aus 2 ersichtlich, die später erläutert werden soll.
Von dem Speicher K wird über einen Strömungspfad 13 und eine steuerbare Förderpumpe 13a dem ersten Wärmetauscher 1 auf der Primärseite heißes Wasser zugeführt, das dem Schichtspeicher K entnommen wird. Das heiße Wasser HW gibt die - meist nicht erreichte - maximale Temperatur wieder, die das Brauchwasser auf der Sekundärseite des Wärmetauschers erhalten soll. Die Primärseite wird über die Förderpumpe 13a mit dem heißen Wasser beaufschlagt, während das aus dem Wärmetauscher zurückfließende Brauchwasser im Rücklauf RL dem Kessel wieder zugeführt wird. Ein Steuerventil 16 ist im Rücklauf so vorgesehen, dass bei Anlagenstillstand eine Blindzirkulation gesperrt wird und die Gefahr von Steinbildung auf der Trinkwasserseite herabgesetzt wird. Erst wenn ein Durchfluss auf der Sekundärseite des Wärmetauschers 1 erfasst wird, schaltet das Steuergerät 60 das Steuerventil 16 ein, um die Primärzirkulation in Gang zu setzen und steuert die Förderleistung der Förderpumpe 13a.
Eine Temperatur am Temperatursensor 14 am Einlauf des Wärmetauschers 1 wird gemessen und über eine der Leitungen 62 dem Steuergerät 60 zugeführt. Eine der Leitungen 65 steuert das Steuerventil 16 im Primärkreis und eine der Leitungen 62 gibt den Eingangs-Temperaturwert des ersten Wärmetauschers 1 auf der Primärseite, gemessen von dem Sensor 14 an das Steuergerät 60. Eine der Leitungen 64 steuert die Förderpumpe 13a im Heißwasser-Zulauf 13.
Auf der Sekundärseite ist ein Messglied 11 vorgesehen, das eine Strömung im Sekundärkreis erfasst und als Messwert über eine der Leitungen 61 dem Steuergerät 60 zuführt. Ein Temperatursensor 15 auf der Sekundärseite erfasst die Temperatur am Ausgang oder im Ausgangsbereich des Wärmetauschers 1 und führt diesen Messwert über eine der Leitungen 63 dem Steuergerät 60 zu. Die Rohrleitung für das warme Brauchwasser WW ist 12.
Der Wärmetauscher arbeitet im Gegenstromprinzip, also so, dass das schon stark erwärmte sekundärseitige Brauchwasser an dem die hohe Temperatur aufweisenden primären Heißwasser HW vorbeiströmt und die Strömungen im Wärmetauscher auf der Primärseite und Sekundärseite gegensinnig gerichtet sind.
Die Beschreibung für diesen einen Wärmetauscher 1 gilt auch für die beiden anderen Wärmetauscher 2 und 3. Zusätzlich zu dem beschriebenen Wärmetauscher 1 ist bei dem Wärmetauscher 2 dessen Ausgangsleitung auf der Sekundärseite mit Rohrleitung 22 ist, auf der Primärseite im Kaltwasser-Zufluss der Kaltwasser-Eingangsleitung 20 ein weiteres Steuerventil 20a vorgesehen. Dieses Ventil wird von dem Steuergerät 60 gesteuert. Ein eben solches Steuerventil 30a ist in dem Kaltwasser-Zufluss der Rohrleitung 30 des dritten Wärmetauschers 3 vorgesehen, das auch über eine der Leitungen 67 vom Steuergerät 60 angesteuert wird. Im ersten Wärmetauscher 1 ist ein solches Steuerventil im Kaltwasser-Zufluss der Rohrleitung 10 nicht vorgesehen, es kann dort aber ebenfalls ergänzt werden, was eine weitere Ausführungsvariante ist, die später beschrieben werden soll.
Die Funktion der am Ausgang (stromabwärts) parallel geschalteten drei Wärmetauscher 1,2,3 erschließt sich über die Zusammenschaltung der drei ausgehenden Rohrleitungen 12,22 und 32 sowie über die Zusammenschaltung der drei Kaltwasser liefernden Rohrleitungen 10,20 und 30, die stromeinwärts alle gemeinsam an einem Kaltwasser-Zulauf KW angeschlossen sind. Ist keines der beiden Steuerventile 20a, 30a geöffnet, so ist alleine der Wärmetauscher 1 in Funktion und kann über die Steuerung des Steuergerätes 60 warmes Brauchwasser WW an seiner Rohrleitung 12 zur Verfügung stellen. Die Steuerung arbeitet dabei mit einer Regelung über die sekundärseitig erfasste Temperatur am Sensor 15 und die per Messwert ermittelte Zapfmenge am Sensor 11. Entsprechend des Wärmebedarfs wird die im Vorlauf stehende Förderpumpe 13a als Förderpumpe proportional angesteuert, bei geöffnetem Steuerventil 16. Das Steuerventil 16 öffnet, nachdem der Sensor 11 im Sekundärkreis den Beginn eines Zapfens von Brauchwasser vom Verbraucher 50 signalisiert.
Erreicht die Zapfmenge des Verbrauchers 50, Größenordnungen (Volumen pro Zeit), die von dem ersten Wärmetauscher 1 nicht mit einem gleichbleibenden Temperaturwert zur Verfügung gestellt werden können, schaltet das Steuergerät 60 den zweiten Wärmetauscher 2 durch Einschalten (Öffnen) des dortigen Steuerventils 20a hinzu. Auch hier findet danach eine Regelung des dortigen Temperaturwerts am Sensor 25 statt, durch Verändern der Fördermenge der Förderpumpe 23a. Die Temperaturwerte der Sensoren 15 und 25 sollen gleich sein und entsprechend arbeitet das Steuergerät 60 durch Einstellen von individuellen Drehzahlen der Förderpumpen 13a und 23a.
Das Steuerventil 20a ist nicht als Proportionalventil, sondern als Ein/Aus-Ventil ausgestaltet, so dass mit ihm nur der Kaltwasser-Zufluss generell geöffnet wird, wenn der erste Wärmetauscher 1 die geforderte Zapfleistung nicht bei gleichbleibender Temperatur erbringen kann, oder geschlossen bleibt, wenn der erste Wärmetauscher für die geforderte und verwendete Zapfmenge des Verbrauchers 50 ausreichend ist.
Das beschriebene Zuschalten des weiteren Wärmetauschers 2 bei Überschreiten der Leistungsfähigkeit des ersten Wärmetauschers 1 setzt sich mit dem dritten Wärmetauscher 3 fort. Auch hier wird bei Überschreiten eines Schwellenwertes, der repräsentativ für das Erreichen der Leistungsgrenze des ersten Wärmetauschers ist, das Steuerventil 30a geöffnet. Es schließt sich eine individuelle Temperaturregelung mit dem, dem Ausgang von Wärmetauscher 3 zugeordneten Temperatursensor 35 an, gesteuert über die Fördermenge der Förderpumpe 33a.
Der erste Schwellenwert kann so eingestellt sein, dass er im Bereich zwischen 90% und 100% der Nenn-Förderleistung des ersten Wärmetauschers 1 liegt. Der zweite Schwellenwert des zweiten Wärmetauschers 2 ist hinsichtlich der Förderleistung des zweiten Wärmetauschers 2 entsprechend bemessen. Der Schwellenwert kann entsprechend den Gegebenheiten aber auch so verändert werden, dass er auf den Wert einer maximalen Förderleistung gelegt wird oder an die Grenze der Nennleistung, so dass ein abrupter Übergang zwischen den beiden Wärmetauschern 1,2 erreicht wird.
Das Parallelschalten durch Vorgabe von Schwellenwerten kann auch in hier zusammengefasst erörterten Realisierungsvarianten modifiziert werden. So ist eine Parallelschaltung nicht zwingend nur dann sinnvoll, wenn eine Leistungsgrenze des vorhergehenden Wärmetauschers oder der schon parallel geschalteten vorhergehenden mehreren Wärmetauschern erreicht wird. Hier soll der Begriff der „aktiven Parallelschaltung“ geprägt werden, gegenüber demjenigen einer passiven Parallelschaltung. Alle fest installierten Wärmetauscher 1,2,3 sind passiv auf der Sekundärseite parallel geschaltet, haben also die Fähigkeit, eine Parallelschaltung einzugehen und sind durch Rohrleitungen 10,20,30 sowie 12,22,32 und den sekundären Strömungspfad im jeweiligen Wärmetauscher schon parallel geschaltet. Es ist nur ein Steuerventil vorhanden, das mit 20a,30a bislang beschrieben war und das als Steuerventil 10a auch in die Rohrleitung 10 zum ersten Wärmetauscher 1 eingefügt werden kann. Dieses Ventil trennt die aktive von der passiven Parallelschaltung. Ist es eingeschaltet, so ist dieser Strömungspfad aktiv, ist es ausgeschaltet, so besteht nur die Möglichkeit einer Parallelschaltung, und es ist eine passive Parallelschaltung vorgesehen.
Das Wechseln von dem passiven Parallelschalten in einen zeitlich gestaffelten aktiven Zustand geschieht gemäß obiger Darstellung durch das Hinzunehmen eines Schwellenwertes. Dieser kann abhängig vom Anwendungsgebiet, von der Anzahl der Wärmetauscher und abhängig von der Größe der Wärmetauscher weitreichend variiert werden, eigentlich kann er die gesamte Bandbreite des Fördervolumens pro Wärmetauscher einnehmen, also zwischen 5% und praktisch 100% so gelegt werden, dass ein Hinzuschalten des nächsten Wärmetauschers, also ein Überführen dieses Wärmetauschers in den aktiv parallel geschalteten Zustand, früher oder später erreicht wird.
Eine frühere Zuschaltung empfiehlt sich dann, wenn große Anforderungen bei einer großen Anzahl von Wärmetauschern benötigt werden, so dass möglichst schnell die gesamten gestaffelten Wärmetauscher verfügbar sind und sich die Strömungslast auf alle Wärmetauscher gleichmäßig aufteilt. Auch bei ganz kleinen Wärmetauschern unter 30l/min kann es sich empfehlen, oberhalb von 5% der Nennleistung bereits einen Umschaltvorgang zum nächsten Wärmetauscher einzuleiten. Die Bereichsgrenzen liegen hier so, dass zwischen 20% und 80%, zwischen 50% und 60% oder oberhalb von 50% eine Umschaltung erfolgt. Je später die Umschaltung erfolgt, desto stärker sind Ausgleichsvorgänge, weil sich der Volumenstrom aus den aktiv parallel geschalteten Wärmetauschern dann auf die um eins erweiterten aktiv parallel geschalteten Wärmetauscher aufteilt.
Im Falle von einer Zuschaltung eines zusätzlichen Wärmetauschers, also von einem Wärmetauscher auf zwei Wärmetauscher, was zu einer Halbierung der Strömungslast in dem bislang aktiven Wärmetauscher führt, ergibt sich ein sehr schnelles Ansteigen der Strömung in dem neu hinzugeschalteten Wärmetauscher. Wenn diese Ausgleichsvorgänge möglichst gering gehalten werden sollen, empfiehlt sich eine frühe Umschaltung. Das kann sogar dazu führen, dass der Schwellenwert ganz fortgelassen wird und generell alle Wärmetauscher in einem aktiv parallel geschalteten Zustand vorliegen, so dass eine Multiplikation ihrer Förderleistungen gegeben ist.
Es kann sich auch anbieten, die Schwellenwerte gestaffelt zu verändern, also die zeitlich später zugeschalteten Wärmetauscher bei höheren Schwellenwerten erst hinzuzunehmen, während der anfängliche Wechsel von einem auf zwei Wärmetauscher schon früher geschieht, um den Wechsel der Strömungslast nicht zu groß werden zu lassen. Zusätzlich hinzugenommene Wärmetauscher ergeben nur noch eine (n-1)/n-Änderung, also von 1 auf 2/3 bei drei Wärmetauschern oder von 3/3 auf 3/4 bei Hinzuschalten des vierten Wärmetauschers, so dass die Änderungen hier nicht mehr so gravierend sind.
Vorteilhaft ist bei dem Schaltvorgang auch eine Hysterese vorgesehen, die dafür sorgt, dass ein Abschalten eines Wärmetauschers bei sinkender Entnahme des Verbrauchers 50 erst zu einem deutlich geringeren Volumenwert erfolgt, als zu dem Wert, bei welchem die Zuschaltung erfolgte. Ein Bereich von 5% bis 10% der Nenn-Fördermarge hat sich als günstig erwiesen.
Auf diese Weise wird sichergestellt, dass eine feinfühlige Regelung und eine genaue Temperatureinstellung so möglich wird, als ob nur ein kleiner Wärmetauscher alleine gesteuert wird und für die Brauchwasserversorgung verantwortlich ist. Ein Hinzuschalten eines weiteren kleinen Wärmetauschers 2 verändert an diesen Gegebenheiten nichts, es wird weiterhin eine genaue Steuerung der Temperatur erreicht, auch wenn die mögliche Zapfmenge verdoppelt wird. So kann in einer Kaskade durch schrittweises Hinzuschalten weiterer Wärmetauscher eine große Menge an zapfbarem Warmwasser WW zur Verfügung gestellt werden, bei weiterhin erhaltener genauer Regelung der Temperatur so, als ob nur ein kleiner Wärmetauscher für die Warmwasserbereitung eingesetzt wird.
Im Beispiel kann davon ausgegangen werden, dass eine Zapfmenge von beispielsweise bis zu 320 l/min dazu führen würde, dass ein solches einzelnes Gerät bei gezapften Fördermengen von 5 l/min nicht mehr hinreichend genau die Temperatur einhalten könnte. Die beschriebenen Wärmetauscher 1,2 und 3, die im Nennbereich von 20 l/min, 30 l/min oder 40 l/min liegen, also mit Leistungen deutlich unterhalb von 100 l/min Nennfördermenge arbeiten, stellen eine genau beherrschbare Temperaturregelung bereit, bei beliebig erweiterbarer Zapfmenge, durch jeweiliges Hinzuschalten eines weiteren Wärmetauschers, der sekundärseitig parallel geschaltet und primärseitig über ein weiteres Ventil entsprechend den Steuerventilen 20a,30a zunächst gesperrt wird.
Werden alle Wärmetauscher mit einem dem Steuerventil 20a entsprechenden sperrenden Ventil zu Steuerungszwecken versehen, kann das Steuergerät 60 auch so arbeiten, dass ein jeweils wechselnder Wärmetauscher die Anfangslast erfüllt, während das Hinzuschalten des weiteren und des nächsten Wärmetauschers entsprechend verändert ist. So kann jeder Wärmetauscher im Zuge eines Gesamtsystems und in einem vorgegebenen Zeitschema einmal die Grundlast für eine gewisse erste Zeitspanne erfüllen, während ein jeweils anderer Wärmetauscher für die maximale Brauchwasser-Zapfmenge bereitsteht und insoweit meist im Wartezustand verharrt, bei dem das Steuerventil 20a, 30a nicht eingeschaltet ist.
Die beschriebenen Steuersignale der Leitungsgruppen 64, 65 haben jeweils so viele Steuerleitungen, wie Förderpumpen 13a, 23a, 33a oder Steuerventile 16,26,36 betrieben werden müssen. Die Steuerleitungen 67 steuern die beschriebenen Steuerventile 20a, 30a, die abhängig von der Fördermenge nacheinander eingeschaltet werden. Die Messsignale der Leitungsgruppen 61,62 und 63 entsprechen der Anzahl der verwendeten Wärmetauscher. Zusätzlich kann ein Messsignal in der Leitungsgruppe 63 vorgesehen sein, das die Primärtemperatur des Speichers K misst und dem Steuergerät 60 ebenfalls zuführt.
Aus 2 geht eine Minimal-Schaltungsanordnung hervor, bei der zwei Wärmetauscher 1,2 Verwendung finden. Der Primärkreis I ist im Inneren gezeigt, der Sekundärkreis II ist jeweils außen gezeigt. Der Kaltwasser-Zufluss des ersten Wärmetauschers 1 führt in den Wärmetauscher und ein Auslass der Rohrleitung 12 am ersten Wärmetauscher führt zu dem Verbraucher 50. In gleicher Weise ist der zweite Wärmetauscher 2 vorgesehen, nur sekundärseitig mit Rohrleitung 22 parallel geschaltet, mit einem Einlauf des Kaltwassers über ein schaltendes Steuerventil 20a, das über eine Steuerleitung 67 gesteuert wird. Die Sekundärseite des zweiten Wärmetauschers 2 ist Rohrleitung 22 und führt auch zu dem Verbraucher 50. Die Summe der Durchflussmengen der beiden Wärmetauscher steht für die Brauchwasserentnahme von warmem Brauchwasser WW zur Verfügung.
Primärseitig ist ebenfalls eine Parallelschaltung vorgesehen, wobei jeder Wärmetauscher aber eigenständig und individuell über eine Förderpumpe P, die der Förderpumpe 13a, 23a aus 1 entspricht, in seiner Wärmezufuhr gesteuert werden kann. Von der Wärmezufuhr aus einem Speicher K oder direkt aus einem Erzeuger führt Heißwasser HW zu den Förderpumpen P, während der primärseitige Rücklauf RL der beiden Wärmetauscher 1,2 zusammengefasst ist.
Sobald ein Schwellenwert der sekundärseitigen Fördermenge (pro Zeit) des ersten Wärmetauschers 1 erreicht wird, schaltet das Steuerventil 20a - beispielsweise als Motorventil - über die Stellgröße 67 auf und erlaubt den Zufluss von Kaltwasser in den zweiten Wärmetauscher 2, um dort von dem Heißwasser und der primären Förderpumpe P erwärmt zu werden. Der Volumenstrom in der Rohrleitung 22 addiert sich zum Volumenstrom der Rohrleitung 12 des ersten Wärmetauschers, so dass nahtlos und ohne wesentliche Temperaturschwankung eine zusätzliche Fördermenge bereitgestellt wird, die eine höhere Förderleistung dem Verbraucher 50 erlaubt.
Die Erfassung der Fördermenge (pro Zeit) kann an beliebiger Stelle des Strömungspfades auf der Sekundärseite erfolgen. Bevorzugt ist eine Strömungsmessung am Kaltwasser-Einlauf. Eine solche Strömungsmessung kann aber auch indirekt durch eine Temperaturmessung oder eine Differenzmessung erfolgen, ebenso wie andere Sensoren, die nicht Flügelzellenräder sein müssen, Anwendung finden können. Auch Sollwerte können Verwendung finden, soweit eine hinreichende Repräsentierung des sekundären Strömungsflusses bereitgestellt wird, zumindest für denjenigen Bereich, in dem der Schwellenwert erreicht wird. Besonders günstig ist eine Proportionalität und eine direkte Messung der sekundären Brauchwassermenge. Ausreichend ist aber auch die Verwendung von diesen repräsentierenden anderen Größen des Systems, wie beispielsweise die Förderleistung der Primärpumpe auf der Primärseite, die von der Regelungstechnik auch als Sollwert zur Verfügung gestellt wird. Diese „Messgröße“ kann also ein Sollwert, ein echter Messwert oder ein synthetisch erzeugter Wert sein, so dass er als ein Signal bezeichnet werden soll, das repräsentativ für den sekundären Fluss ist.
In einem Beispiel soll anhand der 3 erläutert werden, wie der Schwellenwert Einfluss auf den Schaltzustand des Systems nach 1 oder für zwei Wärmetauscher nach 2 nimmt. In dieser 3 ist der Massenstrom als kontinuierliche Größe m(t) eingezeichnet, einmal für den ersten Wärmetauscher m₁(t), einmal für den zweiten Wärmetauscher m₂(t) und für die 1 auch als dritter Massenstrom m₃(t). Beginnend links der Zeit t₁ steigt der Verbrauch an dem Verbraucher 50 (auch WW genannt) an und demzufolge auch die Strömung im ersten Wärmetauscher 1. Bei Erreichen des ersten Schwellenwertes g1, der der maximalen Fördermenge im Beispiel entspricht, wird das Steuerventil 20a zugeschaltet, was zum Zeitpunkt t₁ geschieht. Im Zeitpunkt zwischen t₁ und t₂ findet ein Ausgleichsvorgang zwischen den ersten beiden Wärmetauschern 1,2 statt, der zu einem Ansteigen des als Zustandsgröße anzusehenden Flusses auf den halben Wert im zweiten Wärmetauscher führt und zu einem Absinken auf den hälftigen Wert im ersten Wärmetauscher. Anschließend wird angenommen, dass zwischen den Zeiten t₂ und t₃ keine Veränderung der Strömungsleistung an dem Verbraucher 50 benötigt wird, so dass keine Veränderung des Summenstroms stattfindet.
Zur Vermeidung einer Schaltschwellen-Problematik ist der Schwellenwert g₁ zum Zeitpunkt t₁ herabgesetzt worden. Er ist hier auf einen Wert unter g₂ herabgesetzt worden, was weniger als g₁/2 ist, um ein Zurückschalten zu vermeiden. Das ist an der 3 anschaulich zu ersehen.
Nach dem Zeitpunkt t₃ steigt der Verbrauch am Verbraucher wieder an. Er steigt in beiden Wärmetauschern 1,2 gleichmäßig an, wobei hier nicht auf die übrigen Regelvorgänge der Förderpumpen 13a,23a Bezug genommen wird, die entsprechend höhere Fördervolumen benötigen, um dem gestiegenen Bedarf Rechnung zu tragen und die Temperatur an der Messstelle 15,25 jeweils individuell für jeden Wärmetauscher konstant zu halten. Das Ansteigen bis zum Zeitpunkt t₄ ist anschaulich ersichtlich. Zu dem Zeitpunkt t₄ erreicht der zweite Wärmetauscher 2 anhand des Signals, das von der dortigen Durchflussmessung 21 abgenommen wird, den maximalen Strömungswert g₁ als unveränderten Schwellenwert.
Erneut schaltet ein weiteres Ventil, diesmal das Steuerventil 30a in 1. Im Zeitraum zwischen t₄ und t₅ findet ein Ausgleich der Strömungen statt, so dass jeder Wärmetauscher 2/3 der Gesamtlast übernimmt, was zu einem starken Anstieg im dritten Wärmetauscher führt, der im dritten Teilbild der 3 ersichtlich ist. Der Schwellenwert wird zum Zeitpunkt t₄ als Schrittfunktion abgesenkt, auf einen Wert unterhalb g₃, also unter einen Wert von 2/3, um ein Zurückschalten des Steuerventils 30a zu vermeiden.
Der beschriebene Vorgang setzt sich mit weiteren Wärmetauschern entsprechend fort.
Die Veränderung der Schwellenwerte wird von dem Steuergerät 60 vorgenommen, denen nach 1 oder 2 die Messgrößen 11,21,31 zugeführt werden. Statt diesen drei Messgrößen kann auch die einzige Messgröße 11 oder 21 oder 31 verwendet werden, wenn bei diesem Vergleich berücksichtigt wird, wie viele Wärmetauscher parallel angeschaltet sind. Auch die oben beschriebenen anderen Signale, beispielsweise Sollwerte der primärseitigen Förderpumpen 13a,23a,33a oder nur eine dieser Förderpumpen kann Verwendung finden, um mit den Schwellenwerten verglichen zu werden.
Alternativ zu einem fest vorgegebenen Schwellenwert kann dieser Schwellenwert auch adaptiert werden, um einen optimierten Betriebszustand zu erreichen. Beispielsweise kann ein Schwellenwert so ermittelt werden, dass er sich an eine Stelle im Verlauf zwischen minimaler und maximaler Förderleistung des jeweiligen Wärmetauschers platziert, die dadurch festgelegt wird, dass ein Absinken seiner Ausgangstemperatur durch Sensor 15 detektiert wird. Genauer und schneller ansprechend sind aber solche Schwellenwerterkennungen, die an der Fördermenge orientiert sind, weil sie die eigentliche Störgröße des Systems ist. Sie wird durch den Benutzer am Entnahmeventil eingestellt und beeinflusst erst den Regelvorgang an dem Wärmetauscher 1. Ein unmittelbares Erfassen der Änderung dieses Strömungswertes ist deshalb die unmittelbarste und schnellste Messgröße zur Ermittlung eines Systemzustandes, von dem ausgehend Vergleiche stattfinden, welcher und wie viele weitere Wärmetauscher nacheinander zugeschaltet werden müssen.
Schematisch herausgegriffen ist in 4 das zuvor erwähnte Beispiel, bei dem alle Wärmetauscher 1,2 und 3 jeweils ein Steuerventil, beispielsweise als Motorventil besitzen, die über einen Steuerleitungsverbund 67 aus einzelnen Steuerleitungen 67a,67b,67c gesteuert werden. Alle übrigen Zustände und Einrichtungen sind so wie aus 1, und die einzelnen Massenströme m₁(t) und m₂(t) sowie m₃(t) sind dargestellt, wie aus 3 ersichtlich, um gemeinsam am Ausgang als M(t) abgegeben zu werden.
In einer ganz einfachen Ausführung kann das Steuerventil 20a aus 2 oder alle Steuerventile 10a, 20a und 30a aus 4 auch fortfallen, also dass nur eine Parallelschaltung im Sinne einer dauernden aktiven Parallelschaltung aller Wärmetauscher vorgesehen ist. Die Schwellenwerte von 3 werden dann nicht benötigt und Ausgleichsvorgänge finden nicht statt. Jeder Wärmetauscher selber wird aber eigenständig hinsichtlich der Ausgangstemperatur am Sensor 15,25,35 gesteuert.
Die Steuerung der Förderpumpen P nach 2 kann auch temperaturgeführt so erfolgen, dass ein Sensor die Rücklauftemperatur des Wassers aus dem jeweiligen Wärmetauscher ermittelt und die Förderpumpe P abschaltet, wenn diese Rücklauftemperatur einen Grenzwert überschreitet, z. B. die Temperatur des Heißwassers HW am Einlauf, gemessen über entweder Sensor 63a oder Sensor 14 (bzw. 24,34) am Wärmetauscher, abzüglich 5°C. Die Förderpumpen P wird dann nicht mehr proportional betrieben, sondern ganz abgeschaltet. Die Einschaltung und die Freigabe des weiteren Regelbetriebs der Zirkulationspumpe erfolgt erst wieder, wenn die gemessene Temperatur im Rücklauf um einen zusätzlichen Schwellenwert, beispielsweise 2°C abgesunken ist, was durch die weitere Entnahme des Brauchwassers aus dem Sekundärkreis veranlasst wird. So ist an dem Verbraucher garantiert warmes Wasser vorhanden, aber die Förderpumpe P muss weniger oft laufen und es kann Strom für diese Förderpumpe eingespart werden.

Claims

Verfahren zum Bereitstellen von warmem Brauchwasser, wobei zumindest zwei Brauchwassererwärmer (1,2,3) sekundärseitig parallel geschaltet sind und einen Summen-Volumenstrom von erwärmtem Brauchwasser (WW) abgeben, und (a) bei einer ersten Zapfmenge pro Zeit, die größer ist, als eine maximal mögliche Zapfmenge des einen Wärmetauschers (1), der zweite Wärmetauscher (2) parallel zugeschaltet wird und ihm kaltes Brauchwasser zum Erwärmen im Durchflussprinzip zugeführt wird; (b) bei einer zweiten gezapften Brauchwassermenge als Zapfmenge, die wesentlich unterhalb des maximalen Volumenstroms des ersten Wärmetauschers (1) liegt, nur dieser Wärmetauscher (1) im Durchflussprinzip zugeschaltet ist, ohne den zweiten Wärmetauscher 2 am sekundären Strom des Warmwassers zu beteiligen dadurch gekennzeichnet, dass (c) ein vorgegebener Schwellenwert zum Zuschalten des zweiten-oder eines weiteren Wärmetauschers (2,3) nach dem Zuschalten des nächsten Wärmetauschers (2,3) herabgesetzt wird
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die wesentlich unterhalb des maximalen Volumenstroms liegende zweite Zapfmenge gemäß Merkmal (b) zwischen 50% und 80% der normalen Zapfmenge (Nenn-Zapfleistung) des ersten Wärmetauschers (1) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Überschreiten eines vorgegebenen Schwellenwerts in einem Steuergerät (60) eine Ansteuerung eines Steuerventils (20a) bewirkt, die einen weiteren sekundären Strömungspfad (22) für das gezapfte Brauchwasser öffnet, um mehr als ein, insbesondere mehr als zwei Wärmetauscher sekundär parallel zu betreiben.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, wobei die praktischen Schwellenwerte zwischen 10% bis 20% unter den theoretischen Schwellenwerten liegen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Herabsetzen des Schwellenwertes nach Zuschalten des nächsten Wärmetauschers (2, 3) insbesondere der Freigabe des sekundären Strömungspfades des nächsten Wärmetauschers (2, 3), abhängig von der Anzahl der zugeschalteten und sekundärseitig in freier Strömungsverbindung parallel geschalteten Wärmetauschern (2, 3) ist.
Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorigen Ansprüche zum Bereitstellen von warmem Brauchwasser (WW), bei welcher Anordnung - von einem Kaltwasseranschluss (KW) kaltes, unter Druck stehendes Brauchwasser zumindest zwei sekundärseitig parallel geschalteten Durchlauf-Wärmetauschern (1,2,3) zuführbar ist; - jedem der Wärmetauscher (1,2,3) über einen im Durchflussvolumen veränderbaren primären Strömungspfad (13,13a;23,23a) heißes Wasser (HW) aus einer Heißwasserquelle (K) zuführbar ist; - zumindest ein Signal (11,21,31) erzeugbar ist, das für den aktuellen sekundären Durchfluss als Volumenstrom oder Massestrom des ersten Wärmetauschers (1) repräsentativ ist; - zumindest ein Schwellenwert vorgegeben ist, wobei ein Überschreiten dieses Schwellenwertes ein Zuschalten des zweiten Wärmetauschers (2) veranlasst, um am sekundärseitigen Warmwasser-Ausgang beider DurchlaufWärmetauscher (1, 2) die Summe von mehreren Volumenströmen abzugeben, dadurch gekennzeichnet, dass - der Schwellenwert herabsetzbar ist, nachdem das flussrepräsentative Signal (11,21,31) den vorgegebenen Schwellenwert überschritten hat.
Anordnung nach Anspruch 6, wobei der Schwellenwert im Bereich zwischen 20% und 80% der maximalen Förderleistung oder der Nenn-Förderleistung des zuerst aktiven Wärmetauschers (1) oder des zuletzt zugeschalteten Wärmetauschers (2, 3) liegt; oder Anordnung nach Anspruch 6, wobei der Schwellenwert im Bereich zwischen 50% und 60% der maximalen Förderleistung oder der Nenn-Förderleistung des zuerst aktiven Wärmetauschers (1) oder des zuletzt zugeschalteten Wärmetauschers (2,3) liegt; oder Anordnung nach Anspruch 6, wobei der Schwellenwert im Bereich zwischen 50% und 100% der maximalen Förderleistung oder der Nenn-Förderleistung des zuerst aktiven Wärmetauschers (1) oder des zuletzt zugeschalteten Wärmetauschers (2, 3) liegt; oder Anordnung nach Anspruch 6, wobei der Schwellenwert im Bereich zwischen 5% und 20% der maximalen Förderleistung oder der Nenn-Förderleistung des zuerst aktiven Wärmetauschers (1) oder des zuletzt zugeschalteten Wärmetauschers (2, 3) liegt; oder Anordnung nach Anspruch 6, wobei die Zuschaltung erfolgt, wenn der zuletzt eingeschaltete Wärmetauscher (2, 3) seine Leistungsgrenze zu überschreiten droht.
Anordnung nach Anspruch 6, wobei ein dritter Wärmetauscher (3) vorgesehen ist und ein weiterer Schwellenwert vorgegeben ist, wobei bei einem Überschreiten dieses Schwellenwertes der dritte Wärmetauscher (3) zuschaltbar ist, und am sekundärseitigen Ausgang der drei Wärmetauscher (1,2,3) die Summe von drei Volumenströmen abgebbar ist.
Anordnung nach Anspruch 8, wobei der weitere Schwellenwert im Bereich zwischen 100% und 50% der maximalen oder Nenn-Förderleistung des zweiten Wärmetauschers (2) liegt.
Anordnung nach Anspruch 6 oder 8, wobei der zweite, dritte oder ein weiterer Wärmetauscher (2,3) durch Öffnen eines Steuerventils (20a,30a), insbesondere in der Zufuhr des Kaltwassers (KW) zum zweiten, dritten oder weiteren Wärmetauscher (2,3) zuschaltbar ist.
Anordnung nach Anspruch 10, wobei das jeweilige Steuerventil (20a,30a) jeweils ein eigenständig ansteuerbares, insbesondere motorisch betriebenes Ventil zur Veränderung des Strömungsquerschnitts an einer Stelle des Sekundärpfades (II) ist.
Anordnung nach Anspruch 6, wobei eine Nenn-Förderleitung der Wärmetauscher unterhalb von 100 l/min, insbesondere unterhalb von 50 l/min liegt.
Anordnung nach Anspruch 6 oder 8, wobei eine Abgabetemperatur des erwärmten Brauchwassers nahe einem sekundären Ausgang jedes Wärmetauschers (1, 2, 3) messbar ist und einem Steuergerät (60) zuführbar ist.
Anordnung nach Anspruch 6, wobei die Eingangstemperatur des Heißwassers (HW) zu jedem der mehreren Wärmetauscher (1,2,3) erfasst und dem Steuergerät (60) zugeführt wird.
Anordnung nach Anspruch 6, wobei ein Steuergerät (60) vorgesehen ist, mit dem der sekundärseitigen Durchfluss-Strömungspfad (II) zumindest eines der, Wärmetauscher (1, 2, 3) insbesondere des zweiten Wärmetauschers (2), für eine Strömung öffnungsfähig ist, wobei der Strömungspfad vom Kaltwasser-Anschluss (KW) zum Warmwasser-Ausgang des warmen Brauchwassers des jeweiligen Wärmetauschers (1, 2, 3) reicht, und wobei die Öffnung des sekundären Strömungspfades erfolgt, wenn der Schwellenwert überschritten ist oder die Förderleistung des zuletzt eingeschalteten Wärmetauschers (2) oder der insgesamt zugeschalteten Wärmetauscher (2, 3) der gezapften Brauchwassermenge nicht mehr nachfolgen kann.
Anordnung nach Anspruch 6, wobei das Signal (11,21,31) als ein Messwert im Wesentlichen proportional zum Durchfluss oder zum Volumen bzw. zur Masse pro Zeitintervall (Δm/Δt) ist.
Anordnung nach Anspruch 6, wobei an mehreren Wärmetauschern (1,2) jeweils ein Messwert erfassbar ist, der jeweils repräsentativ für den jeweiligen sekundären Durchfluss des jeweiligen Wärmetauschers (1,2) ist und jeder Messwert mit einem eigenen Schwellenwert verglichen wird.
Anordnung nach Anspruch 17, wobei der erste Wärmetauscher (1) der sekundärseitig parallel geschalteten mehreren Wärmetauschern (1,2,3) kein schaltbares Steuerventil (10a) im Verlauf der sekundären Strömungsseite besitzt.
Anordnung nach Anspruch 6, wobei das zumindest eine Signal (11,21,31) ein Sollwert oder ein Istwert einer Förderpumpe (13a) in dem im Durchfluss veränderbaren Strömungspfad (13a,13) einer der Primärseiten der zumindest zwei Wärmetauscher (1,2) ist.
Anordnung nach Anspruch 6, wobei der Schwellenwert unterhalb des maximalen Förderstroms (Volumen oder Masse pro Zeit) des jeweiligen Wärmetauschers (1, 2, 3) liegt, der über eine Steuereinrichtung (60) das Zuschalten des nächsten Wärmetauschers (1, 2, 3) veranlasst, der vor Überschreitung des Schwellenwertes noch nicht zugeschaltet war.
Anordnung nach Anspruch 6, wobei durch das Herabsetzen des gerade überschrittenen Schwellenwertes die veranlasste Zuschaltung des nächsten Wärmetauschers (2) und die Aufteilung der Strömungen in den dann mehreren parallel geschalteten Wärmetauschern (1,2) nicht mehr zu einem Zurückschalten des gerade eingeschalteten sekundären Strömungspfades des nächsten Wärmetauschers (2, 3) führt.
Anordnung nach Anspruch 21, wobei die Herabsetzung des Schwellenwertes beim ersten Wärmetauscher (1) und nach dem Zuschalten des zweiten Wärmetauschers (2) auf im Wesentlichen die Hälfte oder weniger bewirkbar ist; und/oder wobei nach einem Zuschalten des dritten Wärmetauschers (3) über ein diesem zugeordnetes Ventil (30a) im sekundären Strömungspfad, das Herabsetzen des dem zweiten Wärmetauscher (2) zugeordneten Schwellenwerts auf ein Drittel oder weniger erfolgt