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Die
folgende Erfindung betrifft ein Trink- oder Brauchwassersystem mit
einer Übergabestelle
aus einem öffentlichen
Trinkwasser-Versorgungsnetz und mit wenigstens einem Stockwerks-
bzw. Steigrohrstrang sowie mehreren in Erstreckungsrichtung des
Stranges hintereinander angeordneten und jeweils zu wenigstens einer
Entnahmestelle führenden Leitungen,
die von dem Strang abgehen.
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Solche
Trink- und Brauchwassersysteme sind allgemein bekannt. Als Stockwerksstrang
im Sinne der Erfindung wird insbesondere ein horizontal verlaufendes
Rohr verstanden, welches eine Gruppe oder sämtliche Zimmer eines Stockwerks,
beispielsweise eines Hotels oder eines Krankenhauses mit Trink-
bzw. Brauchwasser versorgt. Ein Steigrohr verbindet verschiedene
Stockwerke eines Gebäudes miteinander
und erstreckt sich üblicherweise
ausschließlich
in der Vertikalen. Von dem Steigrohrstrang gehen Leitungen ab, die üblicherweise übereinander
angeordnete Nasszellen des Gebäudes
mit Trink- oder Brauchwasser versorgen. Die vorliegende Erfindung
kann als Kaltwassersystem ausgebildet sein; denkbar ist aber auch
die Ausbildung als Warmwassersystem. Dabei will die Erfindung vornehmlich ein
entsprechendes Trink- oder Brauchwassersystem ohne permanente Zirkulation
angeben.
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Bei
solchen gattungsgemäßen Systemen besteht
das Problem, dass bei fehlender Entnahme von Trink- oder Brauchwasser
an einem Verbraucher das Wasser in der Leitung stagniert. Wird beispielsweise
an einem in Strömungsrichtung
vorderen Verbraucher des Stranges Wasser entnommen, so wird lediglich
der zu diesem vorderen Bereich führende Leitungsabschnitt
des Wassersystems durchströmt. Ähnlich verhält es sich
bei einem Steigrohrstrang, wenn lediglich in einem unteren Geschoß Wasser entnommen
wird. Das in dem restlichen Abschnitt des Stranges stehende Wasser
läuft Gefahr,
zu verkeimen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Trink- oder
Brauchwassersystem anzugeben, welches einen möglichst hygienischen Betrieb
sicherstellt und mit welchem dem Risiko einer Verkeimung wirksam
begegnet werden kann. Ferner will die vorliegende Erfindung ein
Verfahren zum Betreiben eines Trink- oder Brauchwassersystems angeben, durch
welches dem Risiko einer Verkeimung des Trink- oder Brauchwassersystems
wirkungsvoll begegnet werden kann.
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Zur
vorrichtungsmäßigen Lösung des
obigen Problems wird mit der vorliegenden Erfindung ein Trink- oder
Brauchwassersystem mit den Merkmalen von Anspruch 1 angegeben. Dieses
Trink- oder Brauchwassersystem hat wenigstens einen Stockwerks-
bzw. Steigrohrstrang, der über
eine Übergabestelle
aus dem öffentlichen
Trinkwasser-Versorgungsnetz gespeist wird. In Erstreckungsrichtung des
Stranges sind hintereinander mehrere Ringleitungen angeordnet, die
jeweils zu wenigstens einem Verbraucher führen. Diese Ringleitungen gehen
von dem Strang an einem Abzweig ab und münden im Strang an einer Mündung, die
in Strömungsrichtung hinter
dem Abzweig liegt. Am in Strömungsrichtung hinteren
Ende des Stranges ist ferner ein steuerbares Ventil vorgesehen,
das im geöffneten
Zustand eine Strömung
in dem Strang ermöglicht
und welches das Trink- oder Brauchwassersystem mit einer Abgabestelle
für verbrauchtes
Wasser an das öffentliche
Abwassernetz verbindet. Das steuerbare Ventil kann auf unterschiedliche
Arten betrieben werden, um in vorbestimmten Intervallen eine Strömung in
dem gesamten Strang auch dann zu gewährleisten, wenn von dem Strang
kein oder nur über
eine einzige Ringleitung Wasser entnommen wird. Das steuerbare Ventil
ist ein über
ein Stellsignal stellbares Ventil und kann beispielsweise ein mit
einem Stellmotor versehenes motorgetriebenes Ventil sein. Durch Öffnen des
steuerbaren Ventils kann das in dem Strang einschließlich der
daran angeschlossenen Ringleitungen stehende Wasser ausgetauscht
und in das Abwasserentsorgungsnetz abgeleitet werden. Damit wird
dem Risiko einer Verkeimung des Stranges wirkungsvoll begegnet.
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Gemäß einer
alternativen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die Ringleitungen
und deren Abzweig bzw. Mündung
am Strang derart ausgebildet, dass bei Entnahme von Trink- oder
Brauchwasser an einem an dem Strang angeschlossenen Verbraucher
durch eine Strömung
in dem Strang zwischen dem Abzweig und der Mündung oder den Ringleitungen
des Stranges eine Druckdifferenz erzeugt wird, durch welche in der
dem Verbraucher zugeordneten und der oder den in Strömungsrichtung davor
liegenden Ringleitungen eine Spülströmung erzeugt
wird. Das erfindungsgemäße Trinkwassersystem
ist danach so ausgestaltet, dass die einer Ringleitung mit Verbraucher,
der zur Wasserentnahme benutzt wird, vorgelagerten Ringleitungen
aufgrund der Druckdifferenz in dem Strang mit einer Spülströmung durchströmt werden.
Die Druckdifferenz wird dabei durch die in dem Strang erzeugte Strömung zu
dem Verbraucher bewirkt. Im Fall eines Hotels muss lediglich das
in Strömungsrichtung
letzte Hotelzimmer mit zugeordneter Nasszelle belegt werden, um
durch Wasserentnahme an diesem Zimmer dem gesamten Stockwerksstrang
der zugeordneten Hoteletage zu durchströmen. Auf diese Weise kann wirkungsvoll
eine Verkeimung sämtlicher
an dem Strang angeordneter Ringleitungen verhindert werden.
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Insbesondere
die Kombination der beiden nebengeordneten vorrichtungsgemäßen Lösungsaspekte
gibt ein Trink- oder Brauchwassersystem an, welches sowohl durch
gezielte Entnahme an einem Verbraucher wie auch durch Stellen des
steuerbaren Ventils wirkungsvoll und gezielt gespült werden
kann. Sollte beispielsweise bei einem Hotel über längere Zeit eine ganze Etage
unbelegt bleiben, so können durch
Ansteuern des steuerbaren Ventils, welches sich am Ende des entsprechenden
Stranges in dem Stockwerk befindet, der Strang sowie die daran angeschlossenen
Ringleitungen durchströmt
werden.
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Die
Ringleitungen und der Abzweig zu der jeweiligen Ringleitung bzw.
die Mündung
von der jeweiligen Ringleitung in den Strang sind so dimensioniert, dass
sich eine Spülströmung in
den Ringleitungen jedenfalls dann ergibt, wenn bei Entnahme von
Wasser an einem Verbraucher, der über eine diesen Ringleitungen
strömungstechnisch
nachgeordnete Ringleitung an dem Strang angeschlossen ist, jeweils
eine Druckdifferenz zwischen Abzweig und Mündung erzeugt wird, durch welche
eine Spülströmung in
den vorgelagerten Ringleitungen erzeugt wird. Als üblicher
Verbraucher kommt beispielsweise ein Handwaschbecken, eine Toilette,
eine Badewanne oder auch eine Dusche in Betracht. Als nicht ausreichend werden üblicherweise
Leckageströmungen,
also z.B. ein tropfender Wasserhahn angesehen. Die Strömung an
dem Verbraucher muss substanziell sein, d.h. einer üblicher
Entnahme an dem Verbraucher entsprechen. Es ist derzeit daran gedacht,
aufgrund der Druckdifferenz etwa 10 % des Volumenstroms durch den
Strang in die jeweilige Ringleitung abzuleiten. Eine solche Strömungsmenge
wird als ausreichend angesehen, die Ringleitung hinreichend zu durchströmen und
hierbei das dort stagnierende Wasser auszutauschen. Durch die Ringleitung
wird das in dem Trink- oder Brauchwassersystem geführte Wasser
sehr nahe an die jeweiligen an der Ringleitung angeschlossenen Verbraucher
herangeführt,
so dass nahezu sämtliches
in der Ringleitung stagnierendes Wasser ausgetauscht wird.
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In
der vorliegenden Anmeldung wird auch eine sich in einem Stockwerk
erstreckende, im Wesentlichen durchgehende Leitung als "Strang" bezeichnet, nämlich als
Stockwerksstrang. Dies geschieht zu Gründen einer klaren technischen
Lehre in der vorliegenden Anmeldung. Ein solcher Stockwerksstrang
im Sinne der Anmeldung wird in der Fachwelt als Verteilleitung bezeichnet.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist das steuerbare
Ventil einem Verbraucher zugeordnet, der an der im Strangendbereich
vorgesehenen Ringleitung angeschlossen ist. Als Strangendbereich
wird insbesondere das Ende des Stranges angesehen, an welcher die
in Strömungsrichtung
letzte Ringleitung angeschlossen ist. Das steuerbare Ventil kann
beispielsweise ein mittelbar steuerbares Ventil z.B. einer Toilettenspülung mit
Spülkasten
sein. Solche Ventile werden üblicherweise über einen
Schwimmer geschlossen. Der Spüler
kann z.B. einen ansteuerbaren Auslöser haben, so dass nach angesteuertem
Auslösen
des Spülkastens
Wasser in an sich bekannter Weise abfließt und das Ventil durch den
Schwimmer, d.h. mittelbar nach gesteuerter Betätigung des Auslösers verschlossen
wird. Wie dieses Beispiel zeigt ergibt sich auch bei einem mittelbar
gesteuerten Ventil zwangsläufig
eine Durchströmung
des Stranges. Bei diesem Beispiel wird allerdings nicht das Ventil
direkt, sondern ein die Betätigung
des Ventils mittelbar bewirkender Auslösehebel des Toilettenkastens
angetrieben. Hierauf fließt
Wasser zunächst
ab. Danach wird das die Strömung
in dem Strang bewirkende Ventil zum Befüllen des Spülkastens geöffnet. Die zuvor beschriebene
Ausführungsform
erleichtert den konstruktiven Aufwand zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Brauch-
oder Abwassersystems und erhöht
die Sicherheit der Benutzer, da das eventuell verkeimte Wasser über das
Abwasserrohr der Toilette in das Abwassersystem abgeführt wird.
Daher eignet es sich besonders bei Wohnungsleerstand über längere Zeit
zur Vermeidung von Verkeimung des Trinkwassers.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung, ist das steuerbare Ventil
am Strangende vorgesehen und verbindet den Strang mit einer Verbindungsleitung.
Durch Betätigungen
des am Strangende vorgesehenen steuerbaren Ventils wird der Strang durchströmt und hierbei
vorzugsweise sämtliche Ringleitungen,
die über
den Strang angeschlossen werden, durchspült. Sind mehrere Stränge im Falle von
Stockwerkssträngen übereinander
bzw. im Fall von Steigrohrsträngen
nebeneinander vorgesehen, kann an jedem Strangende jeweils ein steuerbares Ventil
vorgesehen sein. Durch gleichzeitiges oder versetztes Ansteuern
der steuerbaren Ventile können diese
Stränge
simultan oder zeitlich versetzt durchströmt, hierbei länger stagnierendes
Wasser in dem Strang und den zugeordneten Ringleitungen ausgetauscht
und durch frisches Wasser ersetzt werden. Für eine zentral gesteuerte Spülung wird
gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen,
eine Abwasserleitung an ihrem in Strömungsrichtung hinteren, dem
Anschluss aller Stränge
folgenden Ende mit einem steuerbaren, beispielsweise motorbetriebenen
Spülventil
auszustatten, das zu der Übergabe
zu dem öffentlichen
Abwasserentsorgungsnetz führt.
Mit einem solchen Spülventil
ist es möglich,
durch einmalige Betätigung eines
einzigen Ventils das gesamte Brauch- oder Abwassersystem zu durchspülen. Sofern
am Ende der jeweiligen Stränge
darüber
hinaus einzelne steuerbare Ventile vorgesehen sind, kann die Spülung des Trink-
oder Brauchwassersystems auf solche Bereiche beschränkt werden,
in denen aufgrund unterschiedlicher Nutzungen gegenüber anderen
Bereichen das über
den Bereich bereitgestellte Wasser längere Zeit gestanden hat.
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Eine
zentrale Durchspülung
sämtlicher Stränge wird
auf einfache Weise dadurch ermöglicht, dass
sämtliche
Stränge
durchgeschleift sind, d.h. sämtliche
Stränge
durch quer zu den Strängen
verlaufende Leitungen miteinander verbunden sind. Durch geeignete
Nutzungskonzepte, insbesondere durch Aktivierung von Abnehmern in
dem in Strömungsrichtung
hintersten Strang ist es möglich,
die jeweils vorgelagerten Stränge
und vorzugsweise die daran angeschlossenen Ringleitungen durch Verbrauch
bereits an einem Verbraucher die notwendige Durchspülung des
Trink- oder Brauchwassersystems zu erreichen. Wenn beispielsweise
bei einem lediglich saisonal benutzten Hotel ein einziges steuerbares
Ventil am Ende durchgeschliffener Stränge vorgesehen ist, kann durch
Betätigen
des steuerbaren Ventils das gesamte Trink- oder Brauchwassersystem
in dem Hotel durchströmt
werden.
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Das
bzw. die steuerbaren Ventile können
auf unterschiedliche Weise gesteuert werden, um eine zyklische,
gegebenenfalls allein bedarfsabhängige Durchspülung des
bzw. sämtlicher
Stränge
zu ermöglichen.
Bei einer besonders einfachen Ausgestaltung ist jedes steuerbare
Ventil zeitgesteuert, beispielsweise durch ein batteriebetriebenes
Zeitmodul, welches unmittelbar an dem steuerbaren Ventil vorgesehen
ist. Eine solche Ausgestaltung kann auf sämtlichen Verkabelungsaufwand
zur zentralen Steuerung der steuerbaren Ventile verzichten.
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Im
Hinblick auf eine bedarfsorientierte Spülung einzelner oder aller Stränge ist
es jedoch zu bevorzugen, die steuerbaren Ventile über eine
zentrale Steuereinheit anzusteuern. In dieser Steuereinheit kann
durch den Bediener die vergangene Belegung beispielsweise eines
Hotels bei der gezielten Ansteuerung der Ventile in Betracht gezogen
werden, um lediglich solche Stränge
zu durchspülen,
bei denen aufgrund unzureichender Benutzung eine Verkeimung zu befürchten ist.
Der Austausch möglicherweise
verkeimten Wassers aus dem Trink- oder Brauchwassersystem
kann bei dieser bevorzugten Ausgestaltung unter schonendem Einsatz
des Wassers erfolgen.
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Besonders
zu bevorzugen ist die Weiterbildung der Erfindung, bei welcher Durchfluss- und/oder Temperatursensoren
an der Trink- oder Brauchwassereinheit vorgesehen sind, deren Messwerte
in der zentralen Steuereinheit zur Steuerung des oder der steuerbaren
Ventile verarbeitet werden. So kann beispielsweise am Ende jedes
einzelnen Stranges ein Durchflussmesser und/oder Temperatursensor
vorgesehen sein, durch welche beispielsweise die tatsächliche
Entnahme über
die in Strömungsrichtung
letzte Ringleitung und/oder die Wassertemperatur im Stand festgestellt
werden. Sollte diese Entnahme auf einem unzureichenden Niveau liegen,
wird die zentrale Steuerung das diesem Strang zugeordnete steuerbare
Ventil zur Spülung öffnen. Eventuelle
Temperatursensoren können
die Zyklen von Spülvorgängen variieren.
Diese Temperatursensoren können
Spülungsintervalle
bei hohen Temperaturen, beispielsweise in Wellness-Bereichen oder
in den Sommermonaten verkürzen.
Die Temperatursensoren können
aktuelle gemessene Temperaturwerte im Bereich des Trink- oder Brauchwassersystems
ermitteln und mit gegebenen Werten für überkritische Temperaturen vergleichen.
Bei sehr kalten Temperaturen kann durch entsprechende Signale der
Temperatursensoren eine Durchspülung
auf längere
Zeit unterbleiben.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung weist jeder Strang für die jeweils hieran angeschlossenen
Ringleitungen eine Anschlussarmatur auf, die nach Art einer Drossel
ausgebildet ist und welche die Mündung
für die
zugeordnete Ringleitung aufweist. Durch die Anschlussarmatur mit
Drosselfunktion wird der Leitungsdruck im Bereich der Mündung der
Ringleitung herabgesetzt, wodurch die Spülströmung in der zugeordneten Ringleitung
bei Strömung
in dem Strang bewirkt wird. Vorzugsweise ist die Anschlussarmatur
mit Drossel für
die Mündung
der Ringleitung einteilig mit einem weiteren Rohrabschnitt ausgebildet,
der den Abzweig der jeweiligen Ringleitung von dem Strang verwirklicht.
Der Strang hat danach zu jeder an diesen Strang angeordneten Ringleitung
eine einteilige Armatur, welche einen Abzweig und eine Mündung für die zugeordnete
Ringleitung ausbildet. Durch diese Ausgestaltung kann der Montageaufwand
zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Trink- oder Brauchwassersystems
vermindert werden.
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Die
vorstehend erwähnte,
den Abzweig und die Mündung
verwirklichende Armatur ist als einheitliche Ringleitungsspülarmatur
verwirklicht. Vorzugsweise haben unabhängig von der konkreten Ausgestaltung
von Abzweig und Mündung
der Abzweig und die Mündung
einer einzigen Ringleitung einen Abstand in Erstreckungsrichtung
des Stranges von weniger als 0,3 m.
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Aus
praktischen Erwägungen
ist es zu bevorzugen, zwischen dem Abzweig und der Mündung einer
einzigen Ringleitung am Strang und der zugeordneten Ringleitung
jeweils Vollstrom-Absperrventile vorzusehen. Diese Absperrventile
sollten vorzugsweise totraumfrei sein. Darüber hinaus ist es zu bevorzugen,
die Absperrventile mit relativ geringer Druckdifferenz auszubilden.
Nach dem der Erfindung zugrunde liegenden Konzept zur Erzeugung
einer Spülströmung in
der jeweiligen Ringleitung wird diese allein durch die Druckdifferenz
bewirkt, die sich aufgrund der Strömung in dem Strang ergibt.
Auf eine erzwungene Strömung
durch eine in dem Trink- oder Brauchwassersystem installierte Pumpe
zur Durchspülung
der einzelnen Ringleitungen bzw. des Stranges sollte verzichtet
werden, und so ist es zu bevorzugen, das Vollstrom-Absperrventil
als Kugelventil auszubilden, und zwar vorzugsweise mit einem Strömungsdurchmesser,
der in etwa dem Strömungsdurchmesser
der Ringleitung entspricht. Der geringe, durch die Vollstrom-Absperrventile
erzeugte Druckverlust über
die Ventile erlaubt eine relativ hohe Durchströmung auch bei geringer Druckdifferenz
zwischen Abzweig und Mündung
der jeweiligen Ringleitung.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Trink-
oder Brauchwassersystems hat dieses eine Zirkulationsleitung, die
das Ende des in Strömungsrichtung
letzten Stranges mit dem Anfang des in Strömungsrichtung ersten Stranges
verbindet. Durch diese Zirkulationsleitung ist es möglich, innerhalb
des Wassersystems eine Zirkulation einzurichten, und zwar aufgrund
einer Pumpe, die in der Zirkulationsleitung eingebaut ist. Diese
hat ferner eine Wasserbehandlungseinheit, die beispielsweise durch
eine biologische Eliminierungseinheit gebildet werden kann, in welcher
Keime des Trinkwassers abge tötet
werden. Diese Weiterbildung kann für sich erfindungswesentlich
sein und ermöglicht,
durch Zirkulation von Wasser innerhalb des Wassersystems durch die
Wasserreinigungsanlage eventuell verkeimtes Wasser auch aus den
Ringleitungen intensiv zu behandeln. In der Reinigungseinheit können beispielsweise
Chemikalien oder dergleichen zugegeben werden, welche zur Reinigung
und Entkeimung des Trink- oder Brauchwassersystems in diesem mehrfach
zirkulieren, bevor das aufbereitete Reinigungswasser über das
Abwasserentsorgungsnetz abgeleitet wird.
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Zur
Lösung
des verfahrensmäßigen Aspektes
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines
Brauch- oder Abwassersystems mit wenigstens einem Stockwerks- oder Steigrohrstrangs
sowie mehreren in Erstreckungsrichtung des Stranges hintereinander
angeordneten und jeweils zu wenigstens einem Verbraucher führenden
Ringleitungen vorgeschlagen, die von dem Strang abzweigen und in
Strömungsrichtung
des Stranges dahinterliegend in den Strang münden, bei welchem die Entnahme
von Trink- oder Brauchwasser an einem an dem Strang angeschlossenen
Verbraucher durch eine Strömung
in dem Strang zwischen dem Abzweig und der Mündung der in Strömungsrichtung
vorgelagerten Ringleitungen des Stranges eine Druckdifferenz erzeugt
wird, durch welche in den vorgelagerten Ringleitungen eine Spülströmung erzeugt
wird.
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Gemäß einen
nebengeordneten Aspekt der verfahrensmäßigen Lösung wird durch Öffnen eines am
Ende eines Stranges vorgesehenen steuerbaren Ventils zwischen dem
Abzweig und der Mündung
einer jeden Ringleitung des Stranges eine Druckdifferenz erzeugt,
durch welche in der zugeordneten Ringleitung eine Spülströmung erzeugt
wird.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung und einige Ausführungsbeispiele in
Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Trink-
bzw. Brauchwassersystems;
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2 eine
Detailansicht einer in 1 gezeigten Nasszelle;
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3 eine
schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Trink- oder Brauchwassersystems;
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4 eine
schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels;
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5 eine
schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels;
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6 eine
schematische Darstellung eines fünften
Ausführungsbeispiels
und
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7 eine
schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer in dem
Strang zu installierenden Ringleitungsspülarmatur.
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Das
in den 1 und 2 gezeigte Ausführungsbeispiel
verdeutlicht eine Trink- und Brauchwasserinstallation am Beispiel
eines Hotels oder eines Krankenhauses. Auf einem schematisch gezeigten
Stockwerk läuft
ein Kaltwasserstrang 2 und parallel hierzu ist eine Warmwasserleitung 4 und
eine Warmwasserzirkulationsleitung 6 vorgesehen. Die Warmwasserzirkulationsleitung
führt in
nicht näher dargestellter,
jedoch allgemein bekannter Weise zu jeder einzelnen Nasszelle 8.
Jede Nasszelle 8 weist darüber hinaus eine Ringleitung 10 für Kaltwasser auf,
die an den Kaltwasserstrang 2 jeweils angeschlossen ist.
Jede Ringleitung 10 weist mehrere Verbraucher 12 auf,
die bei dem Ausführungsbeispiel in
den 1 und 2 mit einem Punkt schematisch gekennzeichnet
sind.
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Bei
den Verbrauchern kann es sich um eine Toilette 12a, eine
Dusche 12b, eine Badewanne 12c oder ein Handwaschbecken 12d handeln.
Die Entnahmestelle 12a-d sind in der Ringleitung 10 in
Reihe geschaltet. Die Ringleitung 10 geht über einen
Abzweig 14 von dem Kaltwasserstrang 2 ab und mündet über eine
Mündung 16 in
diesen Strang 2 ein. Der Abzweig 14 jeder einzelnen
Ringleitung ist in Strömungsrichtung
(Pfeil S im Kaltwasserstrang 2 eingezeichnet) der Mündung 16 vorgelagert.
Vom Flur oder der jeweiligen Nasszelle 8 zugänglich sind
in der Ringleitung 10 Kugelventile als Vollstrom-Absperrventile 18a, 18b vorgesehen,
durch welche die daran angeschlossene Ringleitung 10 von
dem Kaltwasserstrang 2 abgesperrt werden kann, um beispielsweise
Montagearbeiten an der entsprechenden Ringleitung 10 durchzuführen. An
gleicher Stelle befinden sich auch die Absperrventile 20a, 20b für die Warmwasser- 4 und
die Warmwasserzirkulationsleitung 6 für die jeweilige Nasszelle.
Bei den Ventilen 18, 20 handelt es sich um totraumfreie
Ventile, die den gesetzlichen Anforderungen genügen, die an Ventile, die in
Trink- und Brauchwassersystemen installiert werden, gestellt sind.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
entsprechen die Ventile der europäischen Norm EN 13828 und der
Zertifizierungsrichtlinie nach DVGW Arbeitsblatt W 570. Die Ventile 18, 20 sind
als Unterputzventile vorgesehen.
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In 3 sind
Kaltwasserleitungen eines Trinkwassersystems in einem mehrstöckigen Haus, beispielsweise
einem Krankenhaus gezeigt. In jedem einzelnen Stockwerk können Wasserleitungen
gemäß den Darstellungen
in den 1 und 2 verlegt sein. Das in 3 gezeigte
Kaltwasserleitungssystem hat eine Übergabestelle 22 aus
dem öffentlichen
Trinkwasserversorgungsnetz, eine sich in vertikaler Richtung erstreckende
Steigleitung 24, von welcher in jedem Stockwerk ein horizontal
verlaufender Stockwerksstrang 2 abgeht, eine in der Vertikalen verlaufende
Verbindungsleitung 26, die unter Zwischenschaltung eines
steuerbaren Ventils 28 jeweils an die einzelnen Stockwerkstränge 2 angeschlossen ist
und über
ein ebenfalls steuerbares Spülventil 30 zu
einer Abgabestelle 32 für
verbrauchtes Wasser an das öffentliche
Abwasserentsorgungsnetz führt.
Die einzelnen Kaltwasserstockwerksstränge 2 verlaufen in
horizontaler Richtung und übereinander.
In jedem Stockwerk ist ein Strang 2 vorgesehen. Bei dem
in 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung weist jeder Strang 2 sechs Ringleitungen 10 auf,
die über
Abzweigungen 14 und Mündungen 16 von
den einzelnen Strängen 2 abgehen
und in diese münden.
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Bei
dem in 4 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel sind mehrere
in der vertikalen Richtung verlegte Steigrohrstränge 2.1 bis 2.4 vorgesehen. Am
in Strömungsrichtung
vorderen Ende der jeweiligen Stränge 2 befinden
sich Absperrventile 33, die zwischen den einzelnen Strängen 2.1 bis 2.3 und
einer horizontalen Verteilleitung vorgesehen sind. Die einzelnen
Steigrohrstränge 2.1 bis 2.4 durchsetzen bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
vier übereinanderliegende
Stockwerke. Aus Gründen
vereinfachter Darstellung ist lediglich eine einzige Nasszelle 8 schematisch
dargestellt. Im oberen Stockwerk sind sämtliche Ringleitungen 10 schematisch
wiedergegeben. Die darunterliegenden Nasszellen mit den dazugehörigen Ringleitungen
sind nicht gezeigt. Die entsprechende Ausgestaltung ist lediglich
durch die am Stockwerk vorgesehene Mündung 16 angedeutet.
Am Ende der drei linken Stränge 2.1 bis 2.3 befinden
sich die steuerbaren Ventile 28. Diese Ventile 28 sind
zwischen den einzelnen Strängen 2.1 bis 2.3 und
einer Querleitung 36 vorgesehen, deren strömungsfer nes
Ende an den letzten Strang 2.4 angeschlossen ist, welcher
eine in vertikaler Richtung fallende Strömung führt und an seinem Ende das
Spülventil 30 aufweist,
das zu der Abgabestelle führt.
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Bei
dem in 5 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung sind horizontal verlegte parallele Stockwerksstränge 2 vorgesehen,
die durchgeschleift sind. Dementsprechend befindet sich am Ende
eines jeden Stranges 2 eine Steigleitung 35, die
zu dem nächsten
Stockwerksstrang 2 führt
und an dem in Strömungsrichtung
vorderen Ende des darüberliegenden
Stockwerksstranges 2 angeschlossen ist. Der Strang 2.4 des
obersten Stockwerks mündet
in einer Abwasserleitung 26, die mit einem Spülventil 30 versehen
ist, welches zu der Abgabestelle 32 für verbrauchtes Wasser führt. Bei dem
in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich
dieses Spülventil 30 in
einem Kellergeschoß. Es
kann aber an einer beliebigen Stelle hinter der letzten Ringleitung 10 des
obersten Stranges 2.4 vorgesehen sein.
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Bei
dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Kaltwasserkreislaufsystem
mit zwei parallelen Steigrohrsträngen 2 gezeigt.
Jeder einzelne Steigrohrstrang 2 versorgt pro Stockwerk
zwei einander gegenüberliegende
Nasszellen 8 mit Kaltwasser. Das in Strömungsrichtung hintere Ende
des ersten, in 6 linken Stranges 2.1 wird über eine
Querleitung 36 mit dem in Strömungsrichtung vorderen Ende
des rechten, zweiten Stranges 2.2 verbunden. Der zweite Steigrohrstrang 2.2 mündet jedoch
in einem steuerbaren Spülventil 30,
welches zu einer Abgabestelle 32 für verbrauchtes Wasser an die
Kanalisation führt. Vor
dem Anschluss an dieses Spülventil 30 ist
indes ein T-Stück
vorgesehen, das zu einer Zirkulationsleitung 38 führt, die
eine Pumpe 40 und eine biologische Eliminierungseinheit 42 umfasst
und über
ein weiteres T-Stück
an das in Strömungsrichtung
vordere Ende des ersten Steigrohrstranges 2.1 angeschlossen
ist. Die Zirkulationsleitung 38 kann über beispielsweise steuerbare
Stellventile verschlossen werden. Üblicherweise wird das in dem
in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel bereitgestellte
Kaltwasser von der Übergabestelle 22 über den
ersten Steigrohrstrang 2.1, die Querleitung 36 und
durch den zweiten Steigrohrstrang 2.2 geführt. Bei
unzureichender Durchströmung
kann das Spülventil 30 geöffnet und
eventuell in dem Leitungssystem stehendes Kaltwasser an das Abwassersystem
abgegeben werden. Bei starker Verschmutzung besteht die Möglichkeit,
das an sich in dem Leitungssystem stehende Wasser durch Betätigen der
Pumpe 40 durch die biologische Eliminie rungseinheit 42 zu
führen
und dort zu behandeln. Danach kann das behandelte Wasser in das
System zurückgeleitet,
vorzugsweise aber nach Öffnen
des Spülventils 30 über das
Abwassernetz abgeleitet werden.
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Die 7 zeigt
schematisch den Anschluss einer jeden in den vorherigen Ausführungsbeispielen schematisch
dargestellten Ringleitung 10 an den zugeordneten Strang 2.
Abzweig 14 und Mündung 16 sind
an einer einheitlichen Ringleitungsspülarmatur 44 vorgesehen,
welche als Abzweig- und Anschlussarmatur ausgebildet ist. In einem
in Strömungsrichtung
vorderen Bereich der Ringleitungsspülarmatur 44 geht ein
Abzweigstutzen 46 quer zur Erstreckungsrichtung des Stranges 2 von
der Ringleitungsspülarmatur 44 ab.
Dieser Abzweigstutzen 46 ist an die Ringleitung 10 angeschlossen.
Das in Strömungsrichtung
hintere Ende der Ringleitung 10 ist an einen sich ebenfalls
quer zur Erstreckung des Stranges 2 erstreckenden Rückführstutzen 48 angeschlossen.
Dieser Rückführstutzen 48 mündet in dem
verengten Querschnitt einer Drossel 50, die am in Strömungsrichtung
hinteren Bereich der Ringleitungsspülarmatur 44 vorgesehen
ist, oder unmittelbar danach. Der Abzweigstutzen 46 und
der Rückführstutzen 48 liegen
weniger als 30 cm voneinander beabstandet. Die Drossel 50 ist
derart ausgelegt, dass zwischen dem Abzweig 14 und der
Mündung 16 eine
Druckdifferenz von ca. 20 bis 50 mbar eingestellt wird, wenn beispielsweise
das am jeweiligen Ende des entsprechenden Stranges 2 vorgesehene
Ventil 28 zum Durchspülen
des Stranges oder eine nachgelagerte Entnahmestelle betätigt wird.
Diese Druckdifferenz reicht aus, um innerhalb der jeweiligen Ringleitung 10 eine
zirkulierende Spülströmung zu
erzeugen. Als Richtwert wird eine Geschwindigkeit der Strömung S im
Strang von etwa 1,5 m/Sekunde angenommen. Die Mündung 16, der Abzweig 14 sowie die
Drossel 50 sind derart ausgelegt, dass von der Strömung S im
Strang etwa 10 % als Ringleitungsströmung R die jeweilige Ringleitung 10 durchspülen, wohingegen
etwa 90 % als Hauptströmung
H die Strangspülung
geradlinig fortsetzen und in der Drossel 50 gedrosselt
werden.
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Zur
Vermeidung einer Verkeimung des in 3 gezeigten
Ausführungsbeispiels
können
die einzelnen Ventile 28 beispielsweise von einer zentralen
Steuerung angesteuert werden. Üblicherweise werden
die Ventile 28.1 bis 28.4 für sich jeweils zunächst geöffnet und
geschlossen, um die jeweiligen Ringleitungen in den Strängen 2.1 bis 2.4 in
den jeweiligen Bereichen nacheinander zu spülen. Das Spülventil 30 bleibt
bei einem solchen Vorgehen offen, so dass eventuell verkeimtes Wasser
aus den einzelnen Strängen 2.1 bis 2.4 direkt
in das Abwassersystem abgeführt
werden kann. Sofern für
einen hinreichenden hydraulischen Abgleich zwischen den einzelnen
Strängen 2.1 bis 2.4 gesorgt
wird, kann gegebenenfalls auch auf die einzelnen Ventile 28 verzichtet
und eine Durchspülung
sämtlicher
Stränge 2.1 bis 2.4 allein
durch Öffnen
des Spülventils 30 ermöglicht werden.
Dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel liegt indes
die Erkenntnis zugrunde, dass allein durch wirkungsvolles Absperren
und Öffnen
der einzelnen Stränge 2.1 bis 2.4 zu
jedem einzelnen Bereich eine sichere Durchspülung gewährleistet werden kann.
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Bei
dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel können die
einzelnen vertikalen Steigrohrstränge in gleicher Weise gespült werden.
Bei jeder Spülung
wird in jedem Fall der rechte Steigrohrstrang 2.4 durchströmt und damit
durchspült,
der zu der Abgabestelle 32 führt.
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Bei
dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel muss lediglich
das Spülventil 30 geöffnet werden,
um die durchgeschleiften Stockwerksstränge insgesamt zu durchspülen und
damit das in dem Kaltwassersystem enthaltene Kaltwasser auszutauschen.
Entsprechendes gilt für
das in 6 gezeigte Ausführungsbeispiel.
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Aufgrund
der in 7 schematisch dargestellten Ausbildung von Abzweig 14 und
Mündung 16 führt jedes
Spülen
eines einzelnen Stranges zumindest zu einer Spülströmung innerhalb der Ringleitungen 10 des
zugeordneten Stranges 2. Darüber hinaus erfolgt die Auslegung
von Abzweig 14, Mündung 16 und
Drossel 50 zu jeder einzelnen Ringleitung 10 des
Systems vorzugsweise in solcher Weise, dass eine gezielte Entnahme
an einer Entnahmestelle 12, die an einer in Strömungsrichtung
nachgelagerten Ringleitung angeordnet ist, zu einer Spülströmung an den
in Strömungsrichtung
vorgelagerten Ringleitungen 10. Wird beispielsweise bei
dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel im oberen Stockwerk
an der in Strömungsrichtung
letzten Ringleitung 10 eine Entnahmestelle benutzt, so
führt dies
zu einer Strömung innerhalb
des gesamten Wassersystems, da die einzelnen Stränge 2.1 bis 2.4 durchgeschleift
sind. Die Wasserentnahme an einem Handwaschbecken, das Spülen einer
Toilette, Duschen oder Baden führt
regelmäßig zu einer
Strömung
und damit zwischen jedem Abzweig und jeder Mündung einer einzelnen, der
genannten letzten Ringleitung in Strömungsrichtung vorgelagerten
Ringleitung zu einer Druckdifferenz, die einen Wasseraustausch in
der jeweiligen Ringleitung bewirkt. Entsprechendes ergibt sich beispielsweise
bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
bei Betätigung
einer Entnahmestelle 12, der an der jeweils rechten Ringleitung 10 angeschlossen
ist, für
die beiden in Strömungsrichtung davor
gelagerten Ringleitungen 10 des Stranges 2.1.
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In
gleicher Weise verhält
sich prinzipiell das in 4 gezeigte dritte Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Handelt es sich hierbei beispielsweise um ein Hotel,
bei dem lediglich das obere Stockwerk belegt wird, so kann jedenfalls
durch zeitweilige Belegung sämtlicher
Zimmer in dem obersten Stockwerk eine Durchspülung der jeweils unter den
Zimmern angeordneten Ringleitungen 10 der darunterliegenden
Zimmer erreicht werden.
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In
der in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Drossel
als Düse
mit fest vorgegebenen Düsenquerschnitten
und -übergängen ausgebildet. Alternativ
und zur besseren Anpassung der Strömungswiderstände innerhalb
eines Stranges oder in verschiedenen neben- bzw. übereinanderverlegten Strängen 2 kann
es zu bevorzugen sein, die Drossel einstellbar auszubilden. Die
Einstellung der Drossel sollte hierbei vorzugsweise automatisiert
erfolgen. Eine solche steuerbare Drossel sollte vorzugsweise an
die zentrale Steuereinheit angeschlossen sein. Mit solchen steuerbaren
Drosseln kann beispielsweise ein hydraulischer Abgleich zwischen
einzelnen Ringleitungen 10 bzw. einzelnen Strängen 2 erreicht werden.
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Im übrigen sei
darauf hingewiesen, dass die in den Ausführungsbeispielen schematisch
dargestellte Rückleitungsspülarmatur 44 ferner
auch die Vollstrom-Absperrventile umfassen kann, um den Montageaufwand
bei der Verwirklichung des Trink- bzw. Brauchwassersystems möglichst
gering zu halten. Die Ausbildung einer solchen einheitlichen Armatur
vermindert ganz erheblich den Montageaufwand, da lediglich an vier
Stellen der Strang bzw. die zugeordnete Ringleitung an die Armatur
angeschlossen werden muss.
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- 2
- Kaltwasserstrang
- 4
- Warmwasserstrang
- 6
- Warmwasserzirkulationsleitung
- 8
- Nasszelle
- 10
- Ringleitung
- 12
- Entnahmestelle
- 12a
- Toilette
- 12b
- Dusche
- 12c
- Badewanne
- 12d
- Handwaschbecken
- 14
- Abzweig
- 16
- Mündung
- 18a
- Vollstrom-Absperrventil
- 18b
- Vollstrom-Absperrventil
- 20a
- Absperrventil
- 20b
- Absperrventil
- 22
- Übergabestelle
- 24
- Steigleitung
- 26
- Verbindungsleitung
- 28
- Ventil
- 30
- Spülventil
- 32
- Abgabestelle
- 33
- Absperrventil
- 35
- Steigleitung
- 36
- Querleitung
- 38
- Zirkulationsleitung
- 40
- Pumpe
- 42
- biologische
Eliminierungseinheit
- 44
- Ringleitungsspülarmatur
- 46
- Abzweigstutzen
- 48
- Rückführstutzen
- 50
- Drossel