DE10125672A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Warmwasserbereitung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Warmwasserbereitung

Info

Publication number
DE10125672A1
DE10125672A1 DE10125672A DE10125672A DE10125672A1 DE 10125672 A1 DE10125672 A1 DE 10125672A1 DE 10125672 A DE10125672 A DE 10125672A DE 10125672 A DE10125672 A DE 10125672A DE 10125672 A1 DE10125672 A1 DE 10125672A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hot water
temperature
heating device
weather data
expected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE10125672A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10125672B4 (de
Inventor
Hans-Peter Storz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MSM GEBAEUDETECHNIK GmbH
Original Assignee
MSM GEBAEUDETECHNIK GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MSM GEBAEUDETECHNIK GmbH filed Critical MSM GEBAEUDETECHNIK GmbH
Priority to DE10125672A priority Critical patent/DE10125672B4/de
Publication of DE10125672A1 publication Critical patent/DE10125672A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10125672B4 publication Critical patent/DE10125672B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/10Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1051Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
    • F24D19/1057Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water the system uses solar energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20Solar thermal
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies

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.
Bezugszeichenliste
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

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),
gekennzeichnet durch:
  • - 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.
DE10125672A 2001-05-25 2001-05-25 Verfahren und Vorrichtung zur Warmwasserbereitung Expired - Fee Related DE10125672B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10125672A DE10125672B4 (de) 2001-05-25 2001-05-25 Verfahren und Vorrichtung zur Warmwasserbereitung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10125672A DE10125672B4 (de) 2001-05-25 2001-05-25 Verfahren und Vorrichtung zur Warmwasserbereitung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10125672A1 true DE10125672A1 (de) 2002-12-05
DE10125672B4 DE10125672B4 (de) 2004-03-25

Family

ID=7686220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10125672A Expired - Fee Related DE10125672B4 (de) 2001-05-25 2001-05-25 Verfahren und Vorrichtung zur Warmwasserbereitung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10125672B4 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10312520A1 (de) * 2003-03-20 2004-10-07 Viessmann Werke Gmbh & Co Kg Verfahren zum Betrieb eines solargekoppelten Wärmeträgerkreislaufes
WO2007098561A1 (en) * 2006-03-02 2007-09-07 Dux Manufacturing Limited Methods and apparatuses for operating hot water systems
ITVR20100011A1 (it) * 2010-01-29 2011-07-30 Fonderie Sime S P A Impianto di riscaldamento a pannelli solari, particolarmente per uso domestico
AT509882B1 (de) * 2010-06-23 2011-12-15 Xolar Renewable Energy Group Gmbh Verfahren zur steuerung einer wärmeversorgungsanlage
EP2282131A3 (de) * 2009-06-25 2012-02-01 VKR Holding A/S Verfahren zur Erwärmung von Brauchwasser
AU2012216633B2 (en) * 2006-03-02 2015-11-12 Dux Manufacturing Limited Methods and apparatuses for operating hot water systems

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008063860B4 (de) * 2008-12-19 2015-08-13 Viessmann Werke Gmbh & Co Kg Verfahren und Vorrichtung zum Regeln einer Wärmeerzeugungseinrichtung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19537850A1 (de) * 1995-10-11 1997-04-17 Harald Reibnagel Codierer und Decodierer von Wettervorhersagen
DE19831147A1 (de) * 1998-07-11 2000-01-13 Buderus Heiztechnik Gmbh Nachladesteuerung eines Solar-Warmwasserspeichers

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19537850A1 (de) * 1995-10-11 1997-04-17 Harald Reibnagel Codierer und Decodierer von Wettervorhersagen
DE19831147A1 (de) * 1998-07-11 2000-01-13 Buderus Heiztechnik Gmbh Nachladesteuerung eines Solar-Warmwasserspeichers

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10312520A1 (de) * 2003-03-20 2004-10-07 Viessmann Werke Gmbh & Co Kg Verfahren zum Betrieb eines solargekoppelten Wärmeträgerkreislaufes
DE10312520B4 (de) * 2003-03-20 2006-05-04 Viessmann Werke Gmbh & Co Kg Verfahren zum Betrieb eines solargekoppelten Wärmeträgerkreislaufes
WO2007098561A1 (en) * 2006-03-02 2007-09-07 Dux Manufacturing Limited Methods and apparatuses for operating hot water systems
AU2007219645B2 (en) * 2006-03-02 2012-03-15 Dux Manufacturing Limited Methods and apparatuses for operating hot water systems
AU2012216633B2 (en) * 2006-03-02 2015-11-12 Dux Manufacturing Limited Methods and apparatuses for operating hot water systems
EP2282131A3 (de) * 2009-06-25 2012-02-01 VKR Holding A/S Verfahren zur Erwärmung von Brauchwasser
ITVR20100011A1 (it) * 2010-01-29 2011-07-30 Fonderie Sime S P A Impianto di riscaldamento a pannelli solari, particolarmente per uso domestico
AT509882B1 (de) * 2010-06-23 2011-12-15 Xolar Renewable Energy Group Gmbh Verfahren zur steuerung einer wärmeversorgungsanlage
AT509882A4 (de) * 2010-06-23 2011-12-15 Xolar Renewable Energy Group Gmbh Verfahren zur steuerung einer wärmeversorgungsanlage
WO2011160152A1 (de) * 2010-06-23 2011-12-29 Xolar Renewable Energy Group Gmbh Verfahren zur steuerung einer wärmeversorgungsanlage

Also Published As

Publication number Publication date
DE10125672B4 (de) 2004-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102019000430B4 (de) Verfahren zur Erreichung sehr niedriger Rücklauftemperaturen mittels einer Wärmepumpe, Heizanordnung zur Durchführung des Verfahrens, sowie System für Wärme- und Kälteverteilnetze
EP2416073A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erwärmen eines Fluids in einem Pufferspeicher
EP2550487B1 (de) Verfahren und anlage zur warmwasseraufbereitung
DE10125672A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Warmwasserbereitung
EP1764563B1 (de) Solarregler und Verfahren zum Regeln einer Solarkollektoranlage
AT504772B1 (de) Verfahren zum betrieb einer solarthermischen anlage
DE102009019619A1 (de) Verfahren zum Regeln eines Heizungssystems
DE2856018A1 (de) Anordnung zur regelung der waermeverteilung in einem solarhaus
DE10065216B4 (de) Regeleinrichtung eines zentralen Lüftungsgeräts
DE102008040436A1 (de) Verfahren zum Ermitteln einer Sollvorlauftemperatur für eine Regelung einer Warmwasserheizung eines Gebäudes
DE4028490C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bevorraten einer kleinen Menge Brauchwasser auf einem hohen Temperaturniveau
EP1729071A2 (de) Verfahren zum Betreiben eines Wärmeerzeugers mit Solaranlage
DE102008033063A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur zentralen Warmwasserversorgung
DE102007033564B3 (de) Verfahren zum Betreiben eines Schichtladespeichers und Trinkwarmwassersystem
EP1447627A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Steuern und/oder Regeln für die Gebäudeheizung oder -kühlung
DE602004000871T2 (de) Kombinierte Solarheizungsanlage mit Überhitzungsverwaltung und Verfahren zur Regulierung der Anlage.
DE102005034296B3 (de) Verfahren zum Betreiben eines Wärmeerzeugers mit einer Solaranlage
EP0160638B1 (de) Steuerungssystem fuer eine kombinationsheizung
DE3004324A1 (de) Vorrichtung zur regelung einer heizungsanlage mit wenigstens einer einrichtung zur gewinnung von waerme aus einem absorber
DE102008034374A1 (de) Verfahren zum Regeln der Aufladung eines Wärmespeichers und Aufladesteuerung für einen Wärmespeicher sowie thermische Solaranlage mit einer solchen Aufladesteuerung
DE3230371C1 (de) Wärmepumpenheizung
CH682011A5 (de)
DE4438108A1 (de) Einrichtung zum Erwärmen von Flüssigkeiten, vorzugsweise von Wasser
DE102009024355A1 (de) Solar-Heizungssystem
DE10036452A1 (de) Heizungssystem

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee