DE10118250A1

DE10118250A1 - Vorrichtung zur automatischen Warmwasserzirkulation

Info

Publication number: DE10118250A1
Application number: DE10118250A
Authority: DE
Inventors: Heinz Grueterich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-04-13
Filing date: 2001-04-11
Publication date: 2002-01-10

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit der vorhandene Warmwassersysteme ohne nachträglichen Einbau einer gesonderten Zirkulationsleitung zu Zirkulationssystemen aufgerüstet werden können, die eine Warmwasserzirkulation nur bei unmittbar bevorstehender Warmwasserentnahme ermöglichen. DOLLAR A Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe dadurch, dass zwischen dem Anfang des Kaltwasserhauptstrangs und dem Warmwasserspeicher ein erster Verbindungsstrang mit einer Umwälzpumpe angeordnet ist und dass zwischen dem dem Warmwasserspeicher abgelegenen Ende des Warmwasserhauptstrangs und dem Ende des Kaltwasserhauptstrangs ein zweiter Verbindungsstrang angeordnet ist und dass im Kaltwasserhauptstrang vor dem Anschluss des ersten Verbindungsstrangs ein erstes Ventil angeordnet ist, welches steuerbar und stromlos geöffnet ist und dass im ersten Verbindungsstrang ein zweites Ventil angeordnet ist, welches steuerbar und stromlos geschlossen ist und dass im zweiten Verbindungsstrang ein drittes Ventil angeordnet ist, welches steuerbar und stromlos geschlossen ist und dass im Warmwasserhauptstrang ein Strömungssensor angeordnet ist. DOLLAR A Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Warmwasserzirkulation in Gebäuden mit einem von einem Warmwasserspeicher versorgten Warmwasserhauptstrang mit mindestens einer Warmwasserentnahmestelle und einem Kaltwasserhauptstrang mit einem Kaltwasserzulauf zum Warmwasserspeicher und mindestens einer ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Warmwasserzirkulation in Gebäuden mit einem von einem Warmwasserspeicher versorgten Warmwasser hauptstrang mit mindestens einer Warmwasserentnahmestelle und einem Kaltwas serhauptstrang mit einem Kaltwasserzulauf zum Warmwasserspeicher und mindestens einer Kaltwasserentnahmestelle.

Die Erfindung wird vorzugsweise zur Aufrüstung von vorhandenen Warmwasser versorgungssystemen zu Zirkulationssystemen in Gebäuden ohne vorhandenen Zirkulationsrücklauf genutzt.

Im Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen zur automatischen Warmwasserzirkulation in Gebäuden mit einem von einem Warmwasserspeicher versorgten Warmwasserhauptstrang mit mindestens einer Warmwasserentnahme stelle und einem Kaltwasserhauptstrang mit einem Kaltwasserzulauf zum Warmwasserspeicher und mindestens einer Kaltwasserentnahmestelle bekannt.

Üblicherweise werden in Gebäuden zentrale Warmwasserversorgungen mit einer zusätzlichen Zirkulationsleitung und einer Zirkulationspumpe mit Schaltuhr eingebaut.

Damit wird zu voreinstellbaren Zeiten warmes Wasser an den Entnahmestellen zur Verfügung gestellt, ohne dass, wie bei fehlenden Zirkulationsleitungen, Wasser- und Energieverluste in Kauf genommen werden müssen, da bei fehlenden Zirkula tionsleitungen bei Warmwasserentnahme an einem Wasserhahn meist so lange Wasser entnommen wird, bis Wasser mit ausreichend hoher Temperatur austritt. Weiterhin ist bekannt, Warmwasser vom zentralen Warmwasserspeicher mit relativ hohen Temperaturen über die Warmwasserleitung zu den Entnahmestellen zu führen und erst an den Entnahmestellen die gewünschte Warmwassertempera tur durch Zumischung von Kaltwasser zu reduzieren. Üblicherweise wird Warmwasser mit relativ niedrigem Temperaturniveau benötigt; in Zirkulationssy stemen wird jedoch Warmwasser mit relativ hoher Temperatur durch meist unbefriedigend gedämmten Leitungssysteme geführt.

Nachteilig sind bei den bekannten Vorrichtungen zur Warmwasserzirkulation der hohe bautechnische Aufwand zum nachträglichen Einbau einer Zirkulationsleitung sowie die damit verbundenen hohen Kosten.

Bei bekannten Zirkulationssystemen sind der Energieverbrauch von Umwälzpum pen, die auch dann in Betrieb sind, wenn keine Warmwasserentnahme unmittelbar bevorsteht sowie die Wärmeverluste infolge von durch unbefriedigend gedämmte Leitungssysteme geführtes Warmwasser mit relativ hoher Temperatur nachteilig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit der vorhandene Warmwassersysteme ohne nachträglichen Einbau einer gesonderten Zirkulationsleitung zu Zirkulationssystemen aufgerüstet werden können, die eine Warmwasserzirkulation nur bei unmittelbar bevorstehender Warmwasserentnahme ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkma- len gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Durch die Anordnung eines ersten Verbindungsstranges mit einer Umwälzpumpe zwischen dem Anfang des Kaltwasserhauptstrangs und dem Warmwasserspeicher, durch die Anordnung eines zweiten Verbindungsstranges zwischen dem Ende des Warmwasserhaupt strangs und dem Ende des Kaltwasserhauptstrangs, durch die Anordnung steuer barer Ventile sowie durch die Anordnung eines Strömungssensors im Warmwasserhauptstrang gelingt die Nutzung eines regelmäßig vorhandenen Kaltwasserstranges als Bestandteil eines Zirkulationssystems, welches durch kurze Betätigung einer Warmwasserentnahmestelle unmittelbar vor der geplanten eigent lichen Warmwasserentnahme an dieser Warmwasserentnahmestelle gestartet wird. Durch die Anordnung eines Thermofühlers im zweiten Verbindungsstrang gelingt es, die Betriebsdauer des Zirkulationssystems bis zu dem Zeitpunkt zu begrenzen, zu dem Warmwasser an der betroffenen Warmwasserentnahmestelle mit einer voreingestellten, ausreichend hohen Temperatur ansteht.

Durch die Anordnung eines Wassermischblocks im Warmwasserhauptstrang in Nähe des Warmwasserspeichers, welcher Wassermischeinrichtungen zum Mischen von Kaltwasser und Warmwasser in einstellbaren Mischungsverhältnissen enthält, durch die Anordnung verzweigter Kalt- und Warmwasserzuleitungen zu den Wassermischeinrichtungen sowie durch die Anordnung von steuerbaren Strömungsventilen in Mischwassersträngen gelingt die Warmwasserzuführung in den Warmwasserhauptstrang mit einer vorgewählten, reduzierten Temperatur.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Dazu zeigen

Fig. 1 eine Systemdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 2 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Wassermischblock.

In Fig. 1 ist ein Warmwasserversorgungssystem eines Wohnhauses dargestellt, bei dem ein Warmwasserspeicher 12 mit einem Kaltwasserzulauf 1.1, ein Kaltwas serhauptstrang 1 mit zwei Kaltwasserentnahmestellen 1.2 sowie ein Warmwasser hauptstrang 2 mit zwei Warmwasserentnahmestellen 2.1 bereits ursprünglich vorhanden waren.

Zwischen dem Anfang des Kaltwasserhauptstrangs 1 und dem Warmwasserspei cher 12 ist ein erster Verbindungsstrang 3 mit einer Umwälzpumpe 6 angeordnet und zwischen dem oberen Ende des Warmwasserhauptstrangs 2 und dem oberen Ende des Kaltwasserhauptstrangs 1 ist ein zweiter Verbindungsstrang 4 angeord net, so dass zunächst ein möglicher Kreislauf, der vom Warmwasserspeicher 12, dem Warmwasserhauptstrang 2, dem zweiten Verbindungsstrang 4, dem Kaltwas serhauptstrang 1 sowie dem ersten Verbindungsstrang 3 gebildet wird, erkennbar ist.

Im Kaltwasserhauptstrang 1 ist vor dem Anschluss des ersten Verbindungsstrangs 3 ein erstes Ventil 7 angeordnet, welches steuerbar und zunächst stromlos geöff net ist; im ersten Verbindungsstrang 3 ist vor der Umwälzpumpe 6 ein zweites Ventil 8 angeordnet ist, welches steuerbar und stromlos geschlossen ist. Im zweiten Verbindungsstrang 4 ist ein drittes Ventil 9 angeordnet ist, welches steuerbar und zunächst stromlos geschlossen ist. Im Warmwasserhauptstrang 2 ist in der Nähe des Warmwasserspeichers 12 ein Strömungssensor 5 angeordnet.

Bei kurzzeitigem Öffnen einer der beiden Warmwasserentnahmestellen 2.1 registriert der Strömungssensor 5 eine Strömung im Warmwasserhauptstrang 2 und schaltet das erste Ventil 7 von "AUF" auf "ZU", das zweite Ventil 8 von "ZU" auf "AUF", das dritte Ventil von "ZU" auf "AUF" und die Umwälzpumpe 6 "EIN".

Dadurch erfolgt eine Durchströmung des Warmwasserhauptstrang 2, während der Kaltwasserhauptstrang 1 als Zirkulationsleitung fungiert. Die Zirkulationsschal tung bleibt so lange aktiv, bis ein im zweiten Verbindungsstrang 4 - und somit am oberen Ende des Warmwasserhauptstrangs 2 - angeordneter Thermofühler 11 das Erreichen von warmem Wasser mit ausreichend hoher Temperatur signalisiert.

Über ein hier nicht gesondert dargestelltes elektronische Steuergerät schaltet das gesamte System bei Lieferung des Signals vom Thermofühler 11 in den ursprüngli chen Zustand zurück.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, die um einen Wassermischblock 13 ergänzt ist. Der Wassermischblock 13 dient der Reduzierung der Warmwassertemperatur aus dem Warmwasserspeicher 12, wobei dem Wasser aus dem Warmwasserspei cher 12 mit einer Temperatur von 80°C Kaltwasser mit einer Temperatur von 15°C beigemischt wird.

Der Wassermischblock 13 enthält drei Wassermischeinrichtungen 13.2 zum Mischen von Kaltwasser und Warmwasser in einstellbaren Mischungsverhält nissen, wobei die links dargestellte Wassermischeinrichtung 13.2 auf eine Misch wassertemperatur von 60°C, die in der Mitte dargestellte Wassermischeinrichtung 13.2 auf eine Mischwassertemperatur von 30°C und die rechts dargestellte Wassermischeinrichtung 13.2 auf eine Mischwassertemperatur von 45°C einge stellt ist. Die Zuführung des Warmwassers aus dem Warmwasserspeicher 12 zu den Wassermischeinrichtung 13.2 erfolgt über eine Verzweigung des Warmwasserhauptstranges 2 mit drei Verzweigungen; die Zuführung des Kaltwas sers erfolgt über einen verzweigt ausgebildeten Kaltwasserstrang 13.1 mit ebenfalls drei Verzweigungen. Der Kaltwasserstrang 13.1 ist an den Kaltwasser hauptstrang 1 angeschlossen und wird von diesem gespeist. An jeder der drei Wassermischeinrichtungen 13.2 ist ein Mischwasserstrang 13.3 mit jeweils einem steuerbaren Strömungsventil 13.4 angeordnet ist; die Mischwasserstränge 13.3 vereinigen sich auf der den Wassermischeinrichtungen 13.2 abgewandten Seite wieder zum Warmwasserhauptstrang 2. Bei einer Warmwasserentnahme ist von den drei Strömungsventilen 13.4 genau eins geöffnet, zwei sind geschlossen, so dass durch die Auswahl des zu öfihenden Ventils eine der drei Wassermischein richtungen 13.2 aktiviert und somit eine der Mischwassertemperaturen (60°C, 30°C, 45°C) bestimmt werden kann. Im stromlosen Zustand ist hier das mittlere Strömungsventil 13.4 geöffnet, die beiden äußeren Strömungsventile 13.4 sind stromlos geschlossen, so dass bei einer Warmwasserentnahme über eine am mittle ren Mischwasserstrang 13.3 angeschlossene Mischwasserentnahmestelle 13.5 zunächst die Zirkulation gestartet wird und der Mischwasserentnahmestelle 13.5 Warmwasser mit einer Temperatur von 30°C entnommen werden kann. Die Anordnung einer gesonderten Mischwasserentnahmestelle 13.5 ist für die Versor gung von Spül- oder Waschmaschinen mit Warmwasser sinnvoll. Mittels des hier nicht gesondert dargestellten Steuerungssystems ist durch gezieltes Öffnen eines bestimmten Strömungsventils 13.4 die Vorauswahl einer Mischwassertemperatur möglich. Dazu sind im Bereich der Wasserentnahmestellen (1.2, 2.1) Temperatur- Vorauswahl-Sensoren 14 angeordnet, mittels derer eine der voreingestellten Misch wassertemperaturen ausgewählt werden kann; über das Steuerungssystem wird dann das jeweils ausgewählte Strömungsventil 13.4 spätestens zu dem Zeitpunkt geöffnet, zu dem der Strömungssensor 5 einen Wasserstrom erkennt.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Kaltwasserhauptstrang

1.1

Kaltwasserzulauf

1.2

Kaltwasserentnahmestelle

2

Warmwasserhauptstrang

2.1

Warmwasserentnahmestelle

3

erster Verbindungsstrang

4

zweiter Verbindungsstrang

5

Strömungssensor

6

Umwälzpumpe

7

erstes Ventil

8

zweites Ventil

9

drittes Ventil

10

Rückschlagventil

11

Thermofühler

12

Warmwasserspeicher

13

Wassermischblock

13.1

Kaltwasserstrang

13.2

Wassermischeinrichtungen

13.3

Mischwasserstränge

13.4

Strömungsventile

13.5

Mischwasserentnahmestelle

14

Temperatur-Vorwahl-Sensor

Claims

1. Vorrichtung zur automatischen Warmwasserzirkulation in Gebäuden mit einem von einem Warmwasserspeicher (12) versorgten Warmwasserhauptstrang (2) mit mindestens einer Warmwasserentnahmestelle (2.1) und einem Kaltwasserhaupt strang (1) mit einem Kaltwasserzulauf (1.1) zum Warmwasserspeicher (12) und mindestens einer Kaltwasserentnahmestelle (1.2), dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem Anfang des Kaltwasserhauptstrangs (1) und dem Warmwasser speicher (12) ein erster Verbindungsstrang (3) mit einer Umwälzpumpe (6) angeordnet ist,
dass zwischen dem dem Warmwasserspeicher (12) abgelegenen Ende des Warmwasserhauptstrangs (2) und dem Ende des Kaltwasserhauptstrangs (1) ein zweiter Verbindungsstrang (4) angeordnet ist,
dass im Kaltwasserhauptstrang (1) vor dem Anschluss des ersten Verbindungs strangs (3) ein erstes Ventil (7) angeordnet ist, welches steuerbar und stromlos geöffnet ist,
dass im ersten Verbindungsstrang (3) ein zweites Ventil (8) angeordnet ist, welches steuerbar und stromlos geschlossen ist und
dass im zweiten Verbindungsstrang (4) ein drittes Ventil (9) angeordnet ist, welches steuerbar und stromlos geschlossen ist und dass im Warmwasserhaupt strang (2) ein Strömungssensor (5) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Verbindungsstrang (4) ein Rückschlagventil (10) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Verbindungsstrang (4) ein Thermofühler (11) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass ein Steuerungssystem angeordnet ist, welches nach Erkennung einer Warmwasserentnahme durch den Strömungssensor (5) für eine definierte Dauer ein Schließen des ersten Ventils (7), ein Öffnen des zweiten Ventils (8) und des dritten Ventils (9) bewirkt und die Umwälzpumpe (6) in Betrieb setzt, wobei die Dauer voreinstellbar ist oder durch ein vom Thermofühler (11) im Moment einer Warmwasserdurchströmung mit vorbestimmter Temperatur gesendetes Signal begrenzt ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass im Warmwasserhauptstrang (2) in Nähe des Warmwasserspeichers (12) ein Wassermischblock (13) angeordnet ist, der Wassermischeinrichtungen (13.2) zum Mischen von Kaltwasser und Warmwasser in einstellbaren Mischungs verhältnissen enthält,
dass der Warmwasserhauptstrang (2) vom Warmwasserspeicher (12) zu den Wassermischeinrichtungen (13.2) verzweigt ausgebildet ist,
dass am Kaltwasserzulauf (1.1) ein Kaltwasserstrang (13.1) angeordnet ist, der zu den Wassermischeinrichtungen (13.2) verzweigt ausgebildet ist,
dass an jeder der Wassermischeinrichtungen (13.2) ein Mischwasserstrang (13.3) mit jeweils einem steuerbaren Strömungsventil (13.4) angeordnet ist und
dass die Mischwasserstränge (13.3) auf der den Wassermischeinrichtungen (13.2) abgewandten Seite zum Warmwasserhauptstrang (2) vereinigt ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mischwas serentnahmestelle (13.5) an mindestens einem der Mischwasserstränge (13.3) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass genau eines der steuerbaren Strömungsventile (13.4) stromlos geöffnet ist und die übrigen der Strömungsventile (13.4) stromlos geschlossen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Temperatur-Vorwahl-Sensoren (14) zur Auswahl einer Warmwassertemperatur dezentral angeordnet sind, mittels deren Signale jeweils eines der steuerbaren Strömungsventile (13.4) geöffnet und die übrigen Strömungsventile (13.4) geschlossen werden.