DE10125672A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Warmwasserbereitung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur WarmwasserbereitungInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Warmwasserbereitung mittels einer Solarheizvorrichtung und einer Brennstoffheizvorrichtung, wobei bei einer Entscheidung, ob die Brennstoffheizvorrichtung oder die Solarheizvorrichtung zur Erwärmung des Brauchwassers auf eine Solltemperatur gestartet wird, neben der aktuellen Brauchwassertemperatur zukünftige Wetterdaten berücksichtigt werden.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Warmwasserbereitung mittels einer Brennstoff
heizvorrichtung und einer Solarheizvorrichtung.
Zur Ausnutzung von Sonnenenergie bei der Warmwasserbereitung
ist die Verwendung von Sonnenkollektoren bekannt, bei denen
die eingestrahlte Sonnenenergie üblicherweise über einen Wär
metauscher zur Erwärmung von Brauchwasser in einem Warmwas
serbehälter genutzt wird. Da der Einsatz von Sonnenkollekto
ren zumindest in nördlichen Breitengraden nicht ausreicht, um
ganzjährlich ausreichende Mengen an warmem Brauchwasser zur
Deckung des Tagesbedarfs zur Verfügung zu stellen, werden
parallel zu den Sonnenkollektoren üblicherweise Brennstoff
heizungen eingesetzt, die mit nicht nachwachsenden Rohstof
fen, wie Öl oder Gas, oder auch mit nachwachsenden Rohstof
fen, wie Holz oder Stroh, betrieben werden.
Das warme Brauchwasser wird in dem Warmwasserbehälter bereit
gehalten, der zum einen an eine Leitung zur Versorgung der
Verbraucher angeschlossen ist und der zum anderen an einen
Kaltwasserzulauf angeschlossen ist. Wird warmes Wasser aus
dem Behälter entnommen, strömt über den Kaltwasserzulauf kal
tes Wasser nach, um den Druck in dem Warmwasserbehälter auf
rechtzuerhalten. Sinkt die Temperatur in dem Warmwasserbehäl
ter durch das nachlaufende kalte Wasser unter einen Sollwert
ab, so wird eine der beiden Heizvorrichtungen oder beide
Heizvorrichtungen werden gestartet, um das Wasser auf den
Sollwert zu erwärmen. Eine Abkühlung des Brauchwassers durch
Wärmeabgabe an die Umgebung spielt aufgrund der üblicherweise
guten Isolation der Warmwasserbehälter nur eine untergeordne
te Rolle. Vor der Entscheidung, welche der Heizvorrichtungen
gestartet wird, wird üblicherweise die Außentempertur an den
Kollektoren ermittelt. Ergibt eine Auswertung der Temperatur,
dass das von dem Sonnenkollektor bereitgestellte Wasser eine
Temperatur aufweist, die höher ist als die Brauchwassertempe
ratur oder die Solltemperatur, so wird die Solarheizvorrich
tung gestartet, andernfalls wird die Brennstoffheizvorrich
tung gestartet, wobei auch beide Heizungen gestartet werden
können.
Die Ansteuerung der Heizvorrichtungen erfolgt üblicherweise
bedarfsabhängig, so dass in Wohnhäusern üblicherweise nachts
keine Erwärmung des Brauchwassers stattfindet. Bei nächtli
chem Warmwasserverbrauch, durch Zirkulationsverluste oder
durch Abkühlungsverluste sinkt dadurch die Temperatur in dem
Warmwasserspeicher durch das nachfließende kalte Wasser lang
sam ab. Eine Erwärmung des Brauchwassers auf die Solltempera
tur findet erst wieder zu Beginn des folgenden Tages in den
Morgenstunden, wenn wieder mit einem Warmwasserverbrauch zu
rechnen ist, statt. Dazu wird die Brennstoffheizung gestar
tet, wenn die durch die Solarheizvorrichtung bereitgestellte
Energie nicht ausreicht, um das Brauchwasser zu erwärmen.
Nehmen zu einem späteren Zeitpunkt die Außentemperaturen zu,
so bleibt diese Energie ungenutzt, wenn das Brauchwasser be
reits erwärmt ist.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ei
ne Vorrichtung zur Warmwasserbereitung mittels einer Brenn
stoffheizvorrichtung und einer Solarheizvorrichtung zur Ver
fügung zu stellen, bei denen eine verbesserte Ausnutzung von
Sonnenenergie gewährleistet ist.
Dieses Ziel wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und ei
ne Vorrichtung gemäß Anspruch 9 erreicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht zur Bereitstellung von
warmem Brauchwasser in einem Warmwasserspeicher mittels einer
Brennstoffheizvorrichtung und einer Solarheizvorrichtung, die
durch eine Steuerschaltung angesteuert sind, folgende Verfah
rensschritte vor:
- - Ermitteln von innerhalb eines vorgegebenen zukünftigen Zeitraumes erwarteten Wetterdaten,
- - Ermitteln der Wassertemperatur in dem Warmwasserspeicher,
- - Ansteuern der Brennstoffheizvorrichtung oder der Solarheiz vorrichtung zur Erwärmung des Brauchwassers abhängig von der Brauchwassertemperatur und den erwarteten Wetterdaten.
Zur Ermittlung der erwarteten Wetterdaten weist die Steuer
vorrichtung erfindungsgemäß eine Empfangseinrichtung zum Emp
fang der für einen vorgegebenen zukünftigen Zeitraum erwarte
ten Wetterdaten auf. Diese Empfangsvorrichtung ist vorzugs
weise ein Funkempfänger, der von Wettersatelliten oder ande
ren Funkeinrichtungen ausgesendete Funksignale empfängt und
der die mittels der Funksignale übermittelten Wetterdaten aus
den Funksignalen gewinnt. Die ermittelten Wetterdaten betref
fen insbesondere die innerhalb des vorgegebenen Zeitraumes
erwarteten Temperaturen, bzw. den Mittelwerte der Temperatur,
und die Dauer der Sonneneinstrahlung.
Wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere zu Ta
gesbeginn, wenn der Brauchwasserspeicher erwärmt werden soll,
anhand der Wetterdaten ermittelt, dass innerhalb einer vorge
gebenen Zeit ausreichend Sonnenenergie zur Verfügung stehen
wird, um das Brauchwasser zu erwärmen, so wird die Solarheiz
vorrichtung gestartet, um das Brauchwasser zu erwärmen; die
Brennstoffheizvorrichtung bleibt dann abgeschaltet. Die
Brennstoffheizvorrichtung wird bei dem erfindungsgemäßen Ver
fahren dann eingeschaltet, um das Brauchwasser zu erwärmen,
wenn die Wetterdaten darauf hinweisen, dass innerhalb eines
vorgegebenen Zeitraumes nicht ausreichend Sonnenenergie zur
Verfügung stehen wird, um das Brauchwasser zu erwärmen.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist vorgesehen, das Brauchwasser, insbesondere zu Beginn des
Tages in zwei Stufen zu erwärmen. Befindet sich die Brauchwassertemperatur
unterhalb eines Minimalwertes, so wird das
Brauchwasser zunächst mittels der Brennstoffheizung auf den
Minimalwert aufgeheizt, wenn zum momentanen Zeitpunkt nicht
ausreichend Sonnenergie zur Verfügung steht, was insbesondere
in den frühen Morgenstunden der Fall sein dürfte. Anschlie
ßend wird anhand der zukünftigen Wetterdaten ermittelt, ob
die erwartete Sonnenenergie ausreichen wird, das Brauchwasser
innerhalb eines vorgegebenen Zeitraumes bis auf den Sollwert
zu erwärmen. Wird ausreichend Sonnenenergie erwartet, so wird
die Solarheizvorrichtung angesteuert, andernfalls wird die
Brennstoffheizvorrichtung angesteuert.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung macht man sich zu
Nutze, dass der Bedarf nach heißem Wasser üblicherweise im
Laufe des Tages zunimmt. Morgens und vormittags wird überwie
gend Wasser zum Waschen oder Duschen benötigt, das weniger
warm sein muss als Wasser, das beispielsweise mittags in der
Küche zum Abwaschen benötigt wird. Das Wasser kann also mor
gens durch die Brennstoffheizung auf "Duschtemperaturen" auf
geheizt und im Laufe des vormittags, wenn ausreichend Sonnen
energie erwartet werden kann, auf "Abwaschtemperaturen" auf
geheizt werden.
Vorzugsweise wird die Solarheizvorrichtung nicht abgeschal
tet, wenn die Solltemperatur des Brauchwassers erreicht ist.
Steht weiterhin Sonnenenergie zur Verfügung, so wird das Was
ser weiter aufgeheizt, um dadurch möglichst viel Sonnenener
gie zu speichern. Das Wasser kühlt sich durch nachlaufendes
kaltes Wasser wieder ab, wenn später keine Sonnenenergie mehr
zur Verfügung steht.
Sinkt die Brauchwassertemperatur bei dieser Ausführungsform
auf den Wert der Solltemperatur ab, so wird anhand der Wet
terdaten ermittelt, ob in der nächsten Zeit ausreichend Son
nenenergie erwartet wird. Wenn ja, wird die Brennstoffheiz
vorrichtung blockiert, wobei eine kurzfristige weitere Abküh
lung des Brauchwassers in Kauf genommen wird, weil die Sonnenenergie
unter Umständen erst verzögert zur Verfügung
steht. Dabei wird die Brennstoffheizvorrichtung gestartet,
wenn die Brauchwassertemperatur unter die Minimaltemperatur
absinkt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorge
sehen, die Brauchwassertemperatur nach Ablauf einer Verzöge
rungszeit nach Start der Solarheizvorrichtung zu messen und
die Brennstoffheizvorrichtung zu starten, wenn die Brauchwas
sertemperatur den Sollwert noch nicht erreicht hat, weil bei
spielsweise die aufgrund der Wetterdaten erwartete Sonnen
energie nicht bereitstand oder weil ein unerwartet hoher
Warmwasserverbrauch aufgetreten ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbei
spielen anhand von Figuren näher erläutert. In den Figuren
zeigt
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Warmwasserbereitung,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Steuereinrichtung,
Fig. 3 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens
zur Warmwasserbereitung gemäß einer ersten Ausfüh
rungsform,
Fig. 4 einen beispielhaften Verlauf der Wassertemperatur
bei dem Verfahren gemäß der ersten Ausführungsform,
Fig. 5 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens
zur Warmwasserbereitung gemäß einer zweiten Ausfüh
rungsform,
Fig. 6 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens
zur Warmwasserbereitung gemäß einer dritten Ausfüh
rungsform,
Fig. 7 einen beispielhaften Verlauf der Wassertemperatur
bei den Verfahren gemäß der zweiten und dritten
Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Warmwasserbereitung, die einen Warmwasserbe
hälter 10, eine Solarheizvorrichtung 30 und eine Brennstoff
heizvorrichtung 40 aufweist, wobei die Solarheizvorrichtung
30 und die Bennstoffheizvorrichtung 40 durch eine Steuerein
richtung 20 angesteuert sind. Die Solarheizvorrichtung 30 und
die Brennstoffheizvorrichtung 40 sind thermisch an den Warm
wasserbehälter 10 gekoppelt, wobei jede der beiden Heizvor
richtungen 30, 40 einen in dem Warmwasserbehälter 10 angeord
neten Wärmetauscher 35, 45 aufweist, der Bestandteil eines
jeweiligen Flüssigkeitskreislaufes der Heizvorrichtungen 30,
40 ist. Die Solarheizvorrichtung 30 weist Sonnenkollektoren
34 zur Erwärmung der Flüssigkeit in ihrem Flüssigkeitskreis
lauf auf, wobei die Sonnenkollektoren 34 über eine Rohrlei
tung 33 an den Wärmetauscher 35 in dem Warmwasserbehälter 10
angeschlossen sind. Die Brennstoffheizvorrichtung 40 weist
einen Brenner 44 zur Erwärmung der Flüssigkeit in dem Flüs
sigkeitskreislauf der Brennstoffheizvorrichtung auf, wobei
der Brenner 44 über eine Rohrleitung 43 an den Wärmetauscher
45 in dem Warmwasserbehälter 10 angeschlossen ist. Die Brenn
stoffheizvorrichtung wird beispielsweise mit Öl, Gas, Holz,
Strom oder dergleichen betrieben. In dem Flüssigkeitskreis
lauf jeder der beiden Heizvorrichtungen 30, 40 ist jeweils
eine Pumpe 32, 42 vorgesehen, um die durch die Sonnenkollek
toren 34, bzw. den Brenner 44 erwärmte Flüssigkeit dem jewei
ligen Wärmetauscher 35, 45 zuzuführen, wobei die in der er
wärmten Flüssigkeit des jeweiligen Kreislaufes gespeicherte
Energie über den Wärmetauscher 35, 45 an das Wasser im Warm
wasserbehälter 10 abgegeben wird.
Der Warmwasserbehälter 10 weist eine Auslass 14 zum Anschlie
ßen von Warmwasserverbrauchern, bzw. zum Anschließen an das
Warmwassernetz eines Gebäudes, und einen Kaltwasseranschluss
12 zum Anschließen an eine Kaltwasserleitung auf. Über den
Kaltwasseranschluss 12 fließt dabei kaltes Wasser nach, wenn
warmes Wasser über den Warmwasseranschluss 14 entnommen wird.
Die Solarheizvorrichtung 30 weist in dem Ausführungsbeispiel
36 eine Steuereinheit zur Ansteuerung der Pumpe auf, die zu
dem an einen Temperatursensor 38 in dem Warmwasserbehälter
und einen nicht näher dargestellten Temperatursensor in den
Sonnenkollektoren 34 angeschlossen ist. Die Solarheizvorrich
tung 30 wird in dem Ausführungsbeispiel über einen Ausgang 21
der Steuereinrichtung 20 angesteuert, d. h. ein- oder ausge
schaltet, wobei bei eingeschalteter Solarheizvorrichtung 30,
bzw. bei Vorliegen eines Freigabesignals an dem Ausgang 21
die Ansteuereinheit 36 die Pumpe 32 immer dann in Betrieb
setzt, wenn die Temperatur der Flüssigkeit in dem Sonnenkol
lektor 34 größer als die mittels des Temperatursensors 38 er
mittelte Temperatur in dem Warmwasserbehälter 10 ist.
Die Brennstoffheizvorrichtung 40 ist über einen zweiten Aus
gang 22 der Steuereinrichtung 20 angesteuert und weist eine
Ansteuereinheit 46 auf, die bei Vorliegen eines Freigabesi
gnals an dem zweiten Ausgang 22 die Pumpe 42 und den Brenner
44 in Betrieb setzt, um Flüssigkeit, üblicherweise Wasser, in
den Brenner 44 und von dort in die Rohrleitung 43 zu den Wär
metauscher 45 und zurück zu pumpen. Die Ansteuerung der Pumpe
42 und des Brenner 44 mittels der Ansteuereinheit 46 erfolgt
in einer für Brennstoffheizvorrichtungen üblichen Weise.
Ein weiterer Eingang 24 der Steuereinrichtung 20 ist an einem
Temperatursensor 28 in dem Warmwasserbehälter 10 angeschlos
sen, wobei der Steuereinrichtungen 20 über diesen Eingang 24
ein von der Temperatur in dem Warmwasserbehälter 10 abhängi
ges Temperatursignal TS zugeführt ist.
Bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 weist die Steuereinrich
tung 20 des weiteren eine Empfangseinrichtung 210 zur Ermittlung
von zukünftigen Wetterdaten auf. Diese zukünftigen Wet
terdaten beinhalten insbesondere die innerhalb eines vorgege
benen zukünftigen Zeitraumes erwarteten Außentemperaturen,
bzw. den Mittelwert dieser Außentemperatur, und/oder die in
nerhalb des vorgegebenen Zeitraumes erwartete Sonnenschein
dauer. Diese Wetterdaten werden vorzugsweise aus einem
Funksignal FS gewonnen, welches von einem Wettersatelliten
oder einer ähnlichen Einrichtung ausgesendet wird. Zum Emp
fang eines solchen Funksignals FS ist eine Antenne 25 vorge
sehen, die an einen Eingang 23 der Steuereinrichtung ange
schlossen ist. Das Funksignal FS ist der Empfangseinrichtung
210 zugeführt, die aus dem Funksignal FS Wetterdaten WD ge
winnt, die mittels des Funksignals FS übertragen werden. Das
Temperatursignal TS und die Wetterdaten WD sind einer Verar
beitungseinheit 220 zugeführt, die abhängig von dem Tempera
tursignal TS und den erwarteten Wetterdaten WD Ansteuersigna
le S30, S40 für die Solarheizvorrichtung 30 und die Brenn
stoffheizvorrichtung 40 an den Ausgängen 21, 22 zur Verfügung
stellt.
Das Flussdiagramm in Fig. 3 veranschaulicht ein Verfahren
zur Erwärmung des Brauchwassers in dem Warmwasserbehälter 10
abhängig von der Temperatur in dem Warmwasserbehälter 10,
bzw. dem Temperatursignal TS und den erwarteten Wetterdaten
WD. Bei dem Verfahren wird regelmäßig durch die Steuerein
richtung ermittelt, ob die momentane Brauchwassertemperatur,
die in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 durch den Tempe
ratursensor 28 ermittelt wird, unterhalb einer Solltemperatur
T2 liegt. Sind die durch die Empfangseinrichtung 210 ermit
telten Wetterdaten WD positiv, so wird die Solarheizvorrich
tung zur Erwärmung des Brauchwassers in dem Warmwasserbehäl
ter 10 über das Ansteuersignal S30 freigegeben und funktio
niert dann in der zuvor beschriebenen Art und Weise. Sind die
erwarteten Wetterdaten negativ, so wird die Brennstoffheiz
vorrichtung zur Erwärmung des Brauchwasser in dem Warmwasser
behälter 10 freigegeben.
Fig. 4 zeigt den Verlauf der Temperatur T über der Zeit t
für diese beiden Szenarien. Zu einem Zeitpunkt t1 ist die
Temperatur T in dem Warmwasserbehälter 10 geringer als die
Solltemperatur T2. Sind die erwarteten Wetterdaten negativ,
so wird die Brennstoffheizvorrichtung gestartet und das
Brauchwasser auf die Solltemperatur T2 aufgeheizt, wie der
durchgezogen eingezeichnete Temperaturverlauf ab dem Zeit
punkt t1 zeigt. Sind die erwarteten Wetterdaten positiv, so
wird das Brauchwasser mittels der Solarheizvorrichtung bis
auf die Solltemperatur T2 aufgeheizt, wie der gestrichelt
eingezeichnete beispielhafte Temperaturverlauf zeigt, wobei
in dem Ausführungsbeispiel angenommen ist, dass die Erwärmung
mittels der Solarheizvorrichtung länger dauert und abhängig
vom zeitlichen Verlauf der Sonneneinstrahlung nicht unbedingt
kontinuierlich erfolgt.
Die Solarheizvorrichtung wird vorzugsweise nicht abgeschal
tet, wenn die Solltemperatur T2 erreicht ist. Steht weiterhin
Sonnenergie zu Verfügung, so wird das Brauchwasser weiter
aufgeheizt, um möglichst viel Sonnenenergie in Form von war
men oder heißem Wasser zu speichern. Sinkt die Brauchwasser
temperatur zu einer späteren Zeitpunkt unter den Wert der
Solltemperatur ab, so wird anhand der Wetterdaten erneut ent
schieden, ob ausreichend Sonnenenergie erwartet und daher die
Solarheizvorrichtung gestartet wird oder ob die Brennstoff
heizvorrichtung gestartet wird. Dabei wird bei Start der So
larheizvorrichtung eine kurzfristige weitere Abkühlung des
Brauchwassers in Kauf genommen.
Das Vorliegen positiver Wetterdaten bedeutet, dass innerhalb
eines vorgegebenen Zeitraumes ausreichend Sonnenenergie er
wartet wird, um das Brauchwasser mittels der Solarheizvor
richtung 30 auf die Solltemperatur T2 bzw. über die Solltem
peratur hinaus aufzuheizen, auch dann, wenn zu einem momenta
nen Zeitpunkt, zu dem die Entscheidung getroffen werden soll,
ob die Brennstoffheizvorrichtung oder die Solarheizvorrich
tung eingeschaltet wird, noch nicht ausreichend Sonnenenergie
zur Verfügung steht. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und
der zugehörigen erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Warmwasser
bereitung werden neben der aktuellen Brauchwassertemperatur
die für die nahe Zukunft, beispielsweise zwischen ein und
vier Stunden, erwarteten Wetterdaten in die Entscheidung,
welche der beiden Heizvorrichtungen gestartet werden soll,
mit einbezogen, um so die möglicherweise schon kurz nach der
Entscheidung zur Verfügung stehende Sonnenenergie bestmöglich
nutzen zu können.
Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines
erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer zweiten Ausführungs
form, wobei der zugehörige Temperaturverlauf in Fig. 7 dar
gestellt ist. Bei dieser Ausführungsform wird regelmäßig
überprüft, ob die Brauchwassertemperatur T kleiner ist als
eine Minimaltemperatur T1. Wenn ja, wird die Brennstoffheiz
vorrichtung gestartet, um die Brauchwassertemperatur bis auf
die Minimaltemperatur T1 aufzuheizen. Bei Erreichen der Mini
maltemperatur werden die erwarteten Wetterdaten überprüft.
Sind diese Wetterdaten positiv, so wird die Brennstoffheiz
vorrichtung gestoppt und die Solarheizvorrichtung gestartet,
um das Brauchwasser anschließend bis auf die Solltemperatur
T2 zu erwärmen. Andernfalls bleibt die Brennstoffheizvorrich
tung in Betrieb, bis die Brauchwassertemperatur die Solltem
peratur T2 erreicht hat. Der durchgezogen eingezeichnete Tem
peraturverlauf in Fig. 7 veranschaulicht den Fall, bei dem
die Brauchwassertemperatur zum Zeitpunkt t unterhalb der Mi
nimaltemperatur T1 liegt, und bei dem keine positiven Wetter
daten vorliegen, so dass die Temperatur mittels der Brenn
stoffheizvorrichtung bis auf die Solltemperatur T2 erwärmt
wird. Der gestrichelt eingezeichnete Temperaturverlauf veran
schaulicht den Fall, bei dem bei Erreichen der Minimaltempe
ratur T1 positive Wetterdaten vorliegen, so dass die Tempera
tur anschließend durch die Solarheizvorrichtung erwärmt wird.
Fig. 6 zeigt ein Flussdiagramm eines dritten Ausführungsbei
spiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dieses Verfahren
stimmt bis zum Start der Solarheizung mit dem in Fig. 3 oder
in Fig. 3 veranschaulichten Verfahren überein, wobei das in
Fig. 6 dargestellte Verfahren bis zum Start der Solarheizung
dem Flussdiagramm gemäß Fig. 5 entspricht. Bei dem Verfahren
gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung wird nach
Start der Solarheizvorrichtung nach Ablauf einer Verzöge
rungszeit tv überprüft, ob das Brauchwasser die Solltempera
tur T2 erreicht hat. Wenn nicht, wird die Brennstoffheizvor
richtung gestartet, um das Brauchwasser auf die Solltempera
tur T2 zu erwärmen, wie der strichpunktierte Temperaturver
lauf in Fig. 7 zeigt. Hierbei wird das Brauchwasser ab dem
Zeitpunkt t1 zunächst mittels der Brennstoffheizvorrichtung
bis auf die Minimaltemperatur T1 und anschließend durch die
Solarheizvorrichtung erwärmt, wobei nach Ablauf einer Verzö
gerungszeit tv zu einem Zeitpunkt t2 die Brauchwassertempera
tur die Solltemperatur T2 noch nicht erreicht hat, so dass
die Brennstoffheizvorrichtung gestartet wird, um das Brauch
wasser bis auf die Solltemperatur T2 zu erwärmen.
Bei diesen Verfahren wird insbesondere berücksichtigt, dass
vorhergesagte Wetterdaten, die bei dem erfindungsgemäßen Ver
fahren berücksichtigt werden, nicht immer korrekt sind.
10
Warmwasserbehälter
12
Kaltwasseranschluss
14
Warmwasserauslass
20
Steuereinrichtung
21
,
22
,
23
,
24
Eingänge der Steuereinrichtung
25
Antenne
28
,
38
Temperatursensoren
30
Solarheizvorrichtung
32
,
42
Pumpen
33
,
43
Rohrleitungen
34
Sonnenkollektoren
35
,
45
Wärmetauscher
36
,
46
Ansteuereinheit
40
Brennstoffheizvorrichtung
44
Brenner
T Temperatur
T1 Minimaltemperatur
T2 Solltemperatur
t Zeit
tv Verzögerungsdauer
T Temperatur
T1 Minimaltemperatur
T2 Solltemperatur
t Zeit
tv Verzögerungsdauer
Claims (12)
1. Verfahren zur Bereitstellung von warmem Brauchwasser in
einem Warmwasserspeicher (10), wobei das Brauchwasser durch
eine Brennstoffheizvorrichtung oder eine Solarheizvorrich
tung, die durch eine Steuerschaltung (20) angesteuert sind,
erwärmbar ist, und wobei das Verfahren folgende Merkmale auf
weist:
- - Ermitteln von innerhalb eines vorgegebenen zukünftigen Zeitraumes erwarteten Wetterdaten,
- - Ermitteln der Wassertemperatur in dem Warmwasserspeicher (10),
- - Ansteuern der Brennstoffheizvorrichtung oder der Solarheiz vorrichtung zur Erwärmung des Brauchwassers abhängig von der Brauchwassertemperatur und den erwarteten Wetterdaten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Wetterdaten die in
nerhalb des vorgegebenen Zeitraumes erwartete Außentemperatur
und/oder die erwartete Sonnenscheindauer beinhalten.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Wetterdaten die in
nerhalb des vorgegebenen Zeitraumes erwartete mittlere Außen
temperatur beinhalten.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das
Brauchwasser durch die Brennstoffheizvorrichtung (30) erwärmt
wird, wenn die Brauchwassertemperatur unterhalb einer Soll
temperatur (T2) liegt und wenn die erwarteten Wetterdaten
hinsichtlich einer Erwärmung mittels der Solarheizvorrichtung
(40) negativ sind, und bei dem das Brauchwasser durch die So
larheizvorrichtung erwärmt wird, wenn die Brauchwassertempe
ratur unterhalb der Solltemperatur (T2) liegt und wenn die
erwarteten Wetterdaten hinsichtlich einer Erwärmung mittels
der Solarheizvorrichtung (40) positiv sind.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Brauchwasser zu
nächst mittels der Brennstoffheizvorrichtung bis auf eine Mi
nimaltemperatur (T1) aufgeheizt wird, wenn die Brauchwasser
temperatur unterhalb der Minimaltemperatur (T1) liegt, die
kleiner als die Solltemperatur (T2) ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, bei dem die Wetterdaten
als positiv beurteilt werden, wenn sie die Erwärmung des
Brauchwassers auf die Solltemperatur innerhalb eines vorgege
benen Zeitraumes erwarten lassen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem das
Brauchwasser mittels der Brennstoffheizvorrichtung (30) er
wärmt wird, wenn nach positiv beurteilten Wetterdaten, die
Brauchwassertemperatur nicht innerhalb eines vorgegebenen
Zeitraumes (tv) auf die Solltemperatur angestiegen ist.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem
die erwarteten Wetterdaten aus einem Funksignal gewonnen wer
den, das eine Information bezüglich erwarteten Wetterdaten
enthält.
9. Vorrichtung zur Bereitstellung von warmem Brauchwasser,
die folgende Merkmale aufweist:
- - einen Warmwasserbehälter (10),
- - eine thermisch an den Warmwasserbehälter (10) gekoppelte Brennstoffheizvorrichtung (30),
- - eine thermisch an den Warmwasserbehälter (10) gekoppelte Solarheizvorrichtung (40),
- - eine Steuereinrichtung (20) zur Ansteuerung der Brennstoff heizvorrichtung (30) und der Solarheizvorrichtung (40),
- - eine Empfangseinrichtung (25) zum Empfang von innerhalb ei nes vorgegebenen Zeitraumes erwarteten Wetterdaten.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, die einen in dem Warmwasser
behälter angeordneten Temperatursensor (28) aufweist, der an
die Steuerschaltung (20) angeschlossen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der die Steuer
einrichtung dazu ausgebildet ist, die Brennstoffheizvorrich
tung (30) und die Solarheizvorrichtung (40) abhängig von der
Brauchwassertemperatur und den erwarteten Wetterdaten anzu
steuern.
12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei
der die Brennstoffheizvorrichtung eine mittels Öl, Gas, Holz,
Stroh oder dergleichen betriebene Heizvorrichtung ist.
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