DE102008043291B4 - Warmwasserbereitungsanlage sowie Verfahren zum Betreiben einer Warmwasserbereitungsanlage - Google Patents

Warmwasserbereitungsanlage sowie Verfahren zum Betreiben einer Warmwasserbereitungsanlage Download PDF

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Abstract

Warmwasserbereitungsanlage, welche aufweist: einen Sonnenkollektor (1), einen Warmwasserspeicher (3) zum Speichern von über den Sonnenkollektor erzeugtem Warmwasser, wobei dem Warmwasserspeicher Warmwasser über eine Ablaufleitung (4) entnehmbar ist, einen Durchlauferhitzer (10) zum Erzeugen von Warmwasser mit anderer Energie als Solarenergie, wobei der Durchlauferhitzer eine Warmwasserentnahmeleitung (9) aufweist, ein in der Ablaufleitung (4) des Warmwasserspeichers (3) liegendes erstes thermostatisches Mischventil (5) zum Mischen des dem Warmwasserspeicher (3) entnommenen Wassers mit Kaltwasser, wobei das erste thermostatische Mischventil (5) derart eingerichtet ist, dass am Auslauf des ersten thermostatischen Mischventils (5) eine maximale Temperatur nicht überschritten wird, die niedriger als die Temperatur des im Durchlauferhitzer (10) erzeugten Warmwassers ist, ein zweites thermostatisches Mischventil (8) zum Mischen von mit dem Durchlauferhitzer erzeugtem Warmwasser und von dem Auslauf des ersten thermostatischen Mischventils (5) entstammendem Warmwasser, wobei das zweite thermostatische Mischventil (8) derart eingerichtet ist, dass die am zweiten thermostatischen Mischventil (8) eingestellte...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Warmwasserbereitungsanlage, die ihre Wärmeenergie einerseits aus einem Sonnenkollektor und andererseits aus einem Durchlauferhitzer bezieht. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Warmwasserbereitungsanlage.
  • Bei bekannten Einrichtungen dieser Art, wie sie aus DE 29 50 886 A1 oder DE 195 30 000 A1 bekannt sind, wird das über den Sonnenkollektor erwärmte Warmwasser in den Vorlauf des Durchlauferhitzers eingespeist.
  • Wegen der wechselnden Temperatur des solarerwärmten Wasser müssen sich aus sicherheits- und betriebstechnischen Gründen Vorkehrungen getroffen werden, die entweder die Temperatur des solarerwärmten Wasser am Zulauf des Durchlauferhitzers begrenzen oder die Energiezufuhr zum Durchlauferhitzer unterbrechen, wenn die Temperatur im Zulauf des Durchlauferhitzers einen bestimmten Wert überschreitet.
  • Aus DE 10 2005 003 455 A1 ist eine Warmwasserbereitungsanlage mit einer Wärmepumpe als Hauptwärmequelle, einem Warmwasserspeicher zum Speichern von mit der Wärmepumpe erzeugtem Warmwasser und einer Hilfsheizeinheit bekannt, bei der bedarfsweise, d. h., wenn anhand von gewonnenen Erfahrungswerten davon auszugehen ist, dass ein zukünftiger Bedarf an Warmwasser aus dem Warmwasservorrat im Warmwasserspeicher nicht mehr zu decken ist, dem dem Warmwasserspeicher entstammenden Warmwasser mit der Hilfsheizeinheit erzeugtes Warmwasser zugemischt wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Warmwasserbereitungsanlage der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Warmwasserbereitungsanlage zu schaffen, bei welchen ein gewöhnlicher Durchlauferhitzer verwendet werden kann, der an seinem Zulauf mit Kaltwasser gespeist wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Warmwasserbereitungsanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Aufbau unterscheidet sich der Betrieb des Durchlauferhitzers nicht von seinem Betrieb in einer Anlage, in der er die alleinige Wärmequelle darstellt und bei der die gezapfte Wassermenge variiert.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden anhand der einzigen Figur der beigefügten Zeichnung beschrieben.
  • Die Figur zeigt einen flüssigkeitsdurchströmten Sonnenkollektor 1, der Warmwasser über einen Wärmetauscher 2 in einem Warmwasserspeicher 3 erzeugt. Das erzeugte Warmwasser wird über eine Leitung 4, einem ersten thermostatischen Mischventil 5 zugeführt, indem es ggf. mit Kaltwasser aus einer Leitung 6 in üblicher Weise gemischt wird, um die Temperatur, schon aus Verbrühschutzgründen, auf eine Maximaltemperatur zu begrenzen. Typische Werte für die Maximaltemperatur sind 55 bis 60°C.
  • Aus dem ersten thermostatischen Mischventil 5 wird das Wasser über eine Leitung 7 dem ersten Eingang eines zweiten thermostatischen Mischventils 8 zugeführt, dessen zweiter Eingang mit einer Leitung 9 verbunden ist, die an den Auslauf eines beispielsweise mit Gas oder elektrisch betriebenen Durchlauferhitzers 10 angeschlossen ist. Dem Zulauf des Durchlauferhitzers 10 wird über eine Leitung 11 Kaltwasser zugeführt. Die am zweiten thermostatischen Mischventil 8 eingestellte Mischtemperatur ist gleich oder höher als die Temperatur des über die Leitung 7 zugeführten Warmwassers.
  • Die Temperatur des Wassers am Auslauf des thermostatisch geregelten Durchlauferhitzers 10 muss höher sein als die am zweiten thermostatischen Mischventil 8 eingestellte Mischtemperatur. Zweckmäßig, u. a. zur Vermeidung von Regelschwingungen, ist es, die Temperatur am Auslauf des Durchlauferhitzers 10 um 5 K höher einzustellen als die am zweiten thermostatischen Mischventil eingestellte Mischtemperatur.
  • Das zweite thermostatische Mischventil ist so eingesetzt, dass es die Mischtemperatur über die Durchflussmenge des dem Durchlauferhitzer 10 entnommenen Wassers regelt.
  • Diese Durchflussmenge ist umso geringer, je höher die Temperatur des über die Leitung 7 ankommenden Wassers ist. Ist diese die am ersten thermostatischen Mischventil 5 eingestellte Mischtemperatur, so geht die Menge des dem Durchlauferhitzer 10 entnommenen Wassers auf null zurück und der Durchlauferhitzer kann abschalten.
  • Der Betrieb des Durchlauferhitzers unterscheidet sich bei einem solchen Aufbau also nicht gegenüber einer Situation, in der der Durchlauferhitzer die einzige Warmwasserquelle ist und unterschiedliche Mengen gezapft werden. Auch wird mit einem solchen Aufbau erreicht, dass der Sonnenkollektor permanent durchspült werden kann, so dass Wärmemengen auch auf niedriger Temperatur permanent genutzt werden können.
  • Als zweites thermostatisches Mischventil kommt beispielsweise ein Mischventil der Serie VTA 320 der ESSE GmbH in Betracht.

Claims (6)

  1. Warmwasserbereitungsanlage, welche aufweist: einen Sonnenkollektor (1), einen Warmwasserspeicher (3) zum Speichern von über den Sonnenkollektor erzeugtem Warmwasser, wobei dem Warmwasserspeicher Warmwasser über eine Ablaufleitung (4) entnehmbar ist, einen Durchlauferhitzer (10) zum Erzeugen von Warmwasser mit anderer Energie als Solarenergie, wobei der Durchlauferhitzer eine Warmwasserentnahmeleitung (9) aufweist, ein in der Ablaufleitung (4) des Warmwasserspeichers (3) liegendes erstes thermostatisches Mischventil (5) zum Mischen des dem Warmwasserspeicher (3) entnommenen Wassers mit Kaltwasser, wobei das erste thermostatische Mischventil (5) derart eingerichtet ist, dass am Auslauf des ersten thermostatischen Mischventils (5) eine maximale Temperatur nicht überschritten wird, die niedriger als die Temperatur des im Durchlauferhitzer (10) erzeugten Warmwassers ist, ein zweites thermostatisches Mischventil (8) zum Mischen von mit dem Durchlauferhitzer erzeugtem Warmwasser und von dem Auslauf des ersten thermostatischen Mischventils (5) entstammendem Warmwasser, wobei das zweite thermostatische Mischventil (8) derart eingerichtet ist, dass die am zweiten thermostatischen Mischventil (8) eingestellte Mischtemperatur nicht niedriger als die maximale Temperatur des dem Auslauf des ersten thermostatischen Mischventils (5) entstammenden Warmwassers und niedriger als die Temperatur des in dem Durchlauferhitzer (10) erzeugten Warmwassers ist, wobei das zweite thermostatische Mischventil (8) so eingerichtet ist, dass es die Durchflussmenge des Durchlauferhitzers (10) anhand der Temperatur des dem Auslauf des ersten thermostatischen Mischventils (5) entstammenden Warmwassers regelt.
  2. Warmwasserbereitungsanlage gemäß Anspruch 1, wobei das erste thermostatische Mischventil (5) derart eingerichtet ist, dass die maximale Temperatur am Auslauf des ersten thermostatischen Mischventils (5) 55 bis 60°C beträgt.
  3. Warmwasserbereitungsanlage gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Durchlauferhitzer derart eingestellt ist, dass die Temperatur des dem Durchlauferhitzer entnommenen Warmwassers um 5 K höher ist als die an dem zweiten thermostatischen Mischventil (8) eingestellte Mischtemperatur.
  4. Verfahren zum Betreiben einer Warmwasserbereitungsanlage, welche aufweist: einen Sonnenkollektor (1), einen Warmwasserspeicher (3) zum Speichern von über den Sonnenkollektor erzeugtem Warmwasser, wobei dem Warmwasserspeicher (3) Warmwasser über eine Ablaufleitung (4) entnehmbar ist, einen Durchlauferhitzer (10) zum Erzeugen von Warmwasser mit anderer Energie als Solarenergie, wobei der Durchlauferhitzer eine Warmwasserentnahmeleitung (9) aufweist, ein in der Ablaufleitung (4) des Warmwasserspeichers (3) liegendes erstes thermostatisches Mischventil (5) zum Mischen des dem Warmwasserspeicher (3) entnommenen Wassers mit Kaltwasser so, dass eine maximale Termperatur am Auslauf des ersten thermostatischen Mischventils (5) nicht überschritten wird, die niedriger als die Temperatur des im Durchlauferhitzer (10) erzeugten Warmwassers ist, und ein zweites thermostatisches Mischventil (8) zum Mischen von mit dem Durchlauferhitzer erzeugtem Warmwasser und von dem Auslauf des ersten thermostatischen Ventils entstammendem Warmwasser, wobei das Verfahren aufweist: Einstellen der Mischtemperatur am zweiten thermostatischen Mischventil (8) auf einen Wert, der nicht niedriger als die maximale Temperatur des dem Auslauf des ersten thermostatischen Mischventils (5) entstammenden Warmwassers und niedriger als die Temperatur des in dem Durchlauferhitzer (10) erzeugten Warmwassers ist, und Regeln der Durchflussmenge des Durchlauferhitzers (10) mit dem zweiten thermostatischen Mischventil (8) anhand der Temperatur des dem Auslauf des ersten thermostatischen Ventils entstammenden Warmwassers.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei die maximale Temperatur am Auslauf des ersten thermostatischen Mischventils (5) auf 55 bis 60°C eingestellt wird.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei der Durchlauferhitzer derart eingestellt wird, dass die Temperatur des in dem Durchlauferhitzer erzeugten Warmwassers um 5 K höher ist als die an dem zweiten thermostatischen Mischventil (8) eingestellte Mischtemperatur.
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