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Die
Erfindung betrifft einen Wassererwärmer zur Wassererwärmung nach
dem Durchflussprinzip nach dem Oberbegriff des Patentanspruches
1 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Wassererwärmers zur
Wassererwärmung
nach dem Durchflussprinzip nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 11.
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Gattungsgemäße Wassererwärmer dienen oft
der Trinkwarmwasserbereitung im Moment der Nutzung (Zapfung) und
unterscheiden sich dadurch von Wassererwärmern nach dem Speicherprinzip, sie
sind jedoch nicht auf das Medium Trinkwasser beschränkt. Sie
haben einen Anschluss an eine Kaltwassereintrittsleitung, durch
die das frische, kalte Trinkwasser aus einem zumeist öffentlichen
Trinkwasserversorgungsnetz eintritt, sowie einen Anschluss an eine
Warmwasseraustrittsleitung, über
die das warme Trinkwasser an die eine oder mehreren Zapfstellen
zur Nutzung weitergegeben wird. Zwischen Kaltwassereintritt und
Warmwasseraustritt liegt der Wärmeerzeuger.
Das Wasser wird nach dem Durchflussprinzip erwärmt, das bedeutet, dass ein definiertes,
vergleichsweise kleines Wasservolumen durch den Wärmeerzeuger
fließt,
dabei erwärmt
und dann der Nutzung zugeführt
wird. Ein Regelungsgerät
dient der Funktionsregelung und/oder Messwerteüberwachung von Wärmeerzeuger,
Stellgliedern, Temperaturfühlern
und eventuellen weiteren Messfühlern.
Insbesondere ist es Aufgabe des Regelungsgeräts, die Temperatur des aus
dem Wassererwärmer
austretenden warmen Trinkwassers auf eine vom Nutzer vorgebbaren
Soll-Wassertemperatur zu regeln.
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Die
Energie für
die Wärmeerzeugung
kann beispielsweise aus der Verbrennung eines Brennstoffs stammen
oder elektrischer Natur sein. Der Wärmeerzeuger ist ein- und ausschaltbar
und hat in der Regel eine minimale, von Null verschiedene, und eine
maximale Heizleistung. Die Heizleistung kann im Bereich zwischen
ihrem minimalen und maximalen Wert stufenlos modulierbar sein, so
dass der Wassererwärmer
unterschiedlich große
Wasservolumenströme
geregelt auf eine gewünschte
konstante Soll-Warmwasseraustrittstemperatur erwärmt. Zur Überwachung der Warmwasseraustrittstemperatur (Wassertemperatur
am Anschluss an die Warmwasseraustrittsleitung) dient ein Temperaturfühler im Warmwasseraustritt
des Wassererwärmers.
Innerhalb des vom Wärmeerzeuger
realisier baren Heizleistungsmodulationsbereichs passt das Regelungsgerät die Heizleistung
dem aktuell zu erwärmenden Wasserdurchfluss
an.
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Die
genaue Einhaltung der Soll-Warmwassertemperatur ist aus zwei Gründen wichtig.
Einmal besteht bei Warmwasseranwendungen wie zum Beispiel Händewaschen
oder Duschen grundsätzlich
die Gefahr der Verbrühung
des Nutzers mit möglichen schweren
Hautverbrennungen. Andererseits besteht aus Komfortgründen die
Notwendigkeit, dass die Temperaturschwankungen des genutzten Wassers möglichst
gering ausfallen. Erfahrungen zeigen, dass Temperaturschwankungen
von 1°C
gerade noch toleriert werden.
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Die
erforderliche momentane Heizleistung des Wärmeerzeugers hängt ab von
der Größe des zu erwärmenden
Wasservolumenstroms sowie von der Wassertemperatur in der Kaltwassereintrittsleitung. Sind
der Wasservolumenstrom sehr groß und/oder die
Kaltwassereintrittstemperatur sehr niedrig, so kann die maximale
Heizleistung möglicherweise nicht
ausreichen, um das Wasser bis auf Soll-Temperatur (Soll-Warmwasseraustrittstemperatur)
zu erwärmen.
Das austretende Warmwasser ist dann zu kalt. Dies berührt den
Komfortanspruch des Nutzers und lässt sich durch die Installation
eines Wassererwärmers
mit ausreichender Heizleistung vermeiden.
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Sind
der Wasservolumenstrom dagegen zu klein und/oder die Kaltwassereintrittstemperatur
zu hoch, dann kann selbst die minimale Heizleistung möglicherweise
noch zu groß sein,
um das Wasser nur auf Soll-Temperatur zu erwärmen. Das austretende Warmwasser
wäre dann
zu heiß,
was allerdings sofort anhand des Temperaturmesswerts am Warmwasseraustritt
detektiert und durch Ausschalten des Wärmeerzeugers unterbunden wird.
Manche Gerätetypen
werden in einem solchen Betriebspunkt beim Versuch die Soll-Temperatur einzuhalten
anfangen, den Wärmeerzeuger
taktend ein- und auszuschalten. Ist die Warmwasseraustrittstemperatur
größer als
die Soll-Temperatur, so schaltet der bereits an der unteren Modulationsgrenze
arbeitende Wärmeerzeuger aus;
das kalte Wasser fließt
jedoch weiter in und durch den Wassererwärmer zum Austritt. Ist die
Austrittstemperatur dann bald wieder kleiner als die Soll-Temperatur,
so schaltet der Wärmeerzeuger wieder
ein. Dadurch ergeben sich stark schwankende Wassertemperaturen am
Warmwasseraustritt, die sowohl unkomfortabel als auch gefährlich im
Hinblick auf die Verbrühungsgefahr
sein können.
Basiert der Wärmeerzeuger
auf einem Verbrennungssystem, so muss ein entsprechender, ein Brennstoff-Luft-Gemisch
umsetzender Brenner taktend ein- und ausschalten. Diese Takte können je
nach Wasserinhalt und thermischer Trägheit des Wassererwärmers eine Dauer
von nur wenigen Sekunden haben. Die Verbrennung kann sich dann nicht
stabilisieren, das Brennstoff-Luft-Gemisch kann teilweise unverbrannt aus
dem Wassererwärmer
austreten, die Abgasemissionen weisen einen hohen Schadstoffgehalt
auf. Ferner verursacht der taktende Wärmeerzeugerbetrieb stark schwankende
Temperaturen bei den beteiligten Bauteilen, die dann durch thermisch
induzierte mechanische Spannungen stark belastet werden und schnell
altern.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wassererwärmer und
ein Verfahren zu seinem Betreiben zu schaffen, die die genannten
Nachteile im Stand der Technik überwinden,
die insbesondere die Einhaltung einer vom Nutzer vorgegebenen Soll-Warmwasseraustrittstemperatur
auch unterhalb der unteren Heizleistungsmodulationsgrenze (der minimalen
Heizleistung) des Wärmeerzeugers
ermöglichen,
ohne auf den vollen Warmwasserkomfort zu verzichten und ohne die
Gefahr einer Verbrühung einzugehen,
und die das schnelle Takten des Wärmeerzeugers und die damit
einhergehenden Risiken für
die beteiligten Bauteile vermeiden.
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Erfindungsgemäß wird dies
durch die Gegenstände
mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie des Patentanspruchs
11 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Der
erfindungsgemäße Wassererwärmer zur Wassererwärmung nach
dem Durchflussprinzip, mit einem Anschluss an eine Kaltwassereintrittsleitung, einem
Anschluss an eine Warmwasseraustrittsleitung und einem ein- und
ausschaltbaren Wärmeerzeuger
mit einer von Null verschiedenen minimalen und einer maximalen Heizleistung,
ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Wärmeerzeuger und Warmwasseraustrittsleitung
eine Speicher-Misch-Vorrichtung
angeordnet ist, die eine Aufteilungseinrichtung, eine Puffereinrichtung,
eine Bypasseinrichtung und eine Mischeinrichtung umfasst.
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Die
Aufteilungseinrichtung dient der Aufteilung des aus dem Wärmeerzeuger
austretenden Gesamtwasserstroms in zwei parallel weiterfließende Teilwasserströme. Die
Puffereinrichtung dient der Zwischenspeicherung eines Teilwasserstroms,
während über die
Bypasseinrichtung mindestens ein Teilwasserstrom an der Puffereinrichtung
vorbeileitbar ist. Die Mischeinrichtung führt die Teilwasserströme wieder
zusammen und mischt sie. Die Puffereinrichtung stellt ein Totzeitglied
dar, mit deren Hilfe der in ihr durchfließend zwischengespeicherte Teilwasserstrom
dem anderen Teilwasserstrom verzögert
zugemischt werden kann. Die Totzeit ergibt sich im Wesentlichen
aus der Volumenstromgröße des Teilwasserstroms
und dem Pufferbehältervolumen.
Durch diesen Aufbau ist die Warmwasseraustrittstemperatur des Wassererwärmers (Wassertemperatur
am Anschluss an die Warmwasseraustrittsleitung) gegenüber einer
Wassertemperatur unmittelbar stromabwärts des Wärmeerzeugers veränderbar.
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Die
Aufteilungseinrichtung und/oder Mischeinrichtung können beispielsweise
motorbetätigte oder
elektromagnetbetätigte
Stellglieder oder einfache passive Rohrleitungselemente sein, wie
Mischventile, Umschaltventile oder T-Stücke. Ihre Aufgabe ist die Erzeugung
volumengleicher oder volumenungleicher Teilwasserströme und deren
Zusammenführung
und Mischung. Die Stellglieder können
diskrete Schaltstellungen aufweisen oder stufenlos zwischen ihren
Endstellungen verstellbar sein.
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Die
Puffereinrichtung weist mindestens einen Pufferbehälter mit
Anschlüssen
an eine Behältereintrittsleitung
und eine Behälteraustrittsleitung
auf, wobei der Pufferbehälter
mindestens einen Temperaturfühler
in der Nähe
des Anschlusses an die Behälteraustrittsleitung
zur Messung einer Temperatur des zwischengespeicherten Wassers aufweist.
Alternativ oder ergänzend
kann ein Temperaturfühler
auch an der Behälteraustrittsleitung
angeordnet sein. Die Behältereintrittsleitung
ist mit der Aufteilungseinrichtung verbunden, die Behälteraustrittsleitung
ist mit der Mischeinrichtung verbunden.
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Der
Pufferbehälter
umfasst Einrichtungen zur schichtweisen Einlagerung und/oder zur
Trennung unterschiedlich temperierten Wassers, insbesondere Membranen.
Damit wird eine Vermischung von warmem und kaltem Speicherwasser
verhindert.
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Der
Wassererwärmer
umfasst ein Regelungsgerät.
Dessen eine Aufgabe ist die Regelung der Funktion von Wärmeerzeuger
und/oder Stellgliedern, also das Einschalten und Ausschalten des
Wärmeerzeugers,
das Modulieren der Wärmeerzeugerheizleistung
und das Verstellen der Stellglieder. Eine zweite Aufgabe ist die Überwachung
der Messwerte von Temperaturfühlern
und/oder weiteren Messfühlern,
insbesondere der Warmwasseraustrittstemperatur, auf deren Grundlage
die Wärmeerzeugerheizleistung
geregelt wird. Eine weitere Aufgabe des Regelungsgeräts ist Registrierung
von Soll-Werten, insbesondere der Soll-Warmwasseraustrittstemperaturen,
die vom Nutzer des Wassererwärmers
oder geräteintern
vorgegeben werden. Der Wärmeerzeuger ist
in seiner Heizleistung diskret verstellbar oder vorteilhafterweise
stufenlos modulierbar.
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Die
Speicher-Misch-Vorrichtung weist einen oder mehrere der folgenden
Messfühler
zur Volumenstrommessung des Gesamtwasserstroms und/oder mindestens
eines Teilwasserstroms (Durchflussmesser), und/oder zur Messung
der Temperaturen des in den Wassererwärmer eintretenden Wassers und/oder
des aus dem Wärmeerzeuger austretenden
Wassers und/oder des aus dem Pufferbehälter austretenden Wassers und/oder
des aus dem Wassererwärmer
austretenden Wassers (Temperaturfühler) auf.
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Das
mindestens eine Stellglied der Aufteilungseinrichtung und/oder der
Mischeinrichtung nimmt in Abhängigkeit
der Temperaturen des aus dem Wärmeerzeuger
austretenden Wassers und/oder des aus dem Pufferbehälter austretenden Wassers
und/oder des aus dem Wassererwärmer austretenden
Wassers eine Stellung zum vollständigen
Durchleiten des Gesamtwasserstroms durch die Bypasseinrichtung oder
zum vollständigen
Durchleiten des Gesamtwasserstroms durch die Puffereinrichtung oder
jede Zwischenstellung zum Aufteilen des Gesamtwasserstroms auf Teilwasserströme beliebiger
Anteile ein.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform nimmt
das mindestens eine Stellglied bevorzugt die Stellung zum vollständigen Durchleiten
des Gesamtwasserstroms durch die Bypasseinrichtung oder die Stellung
zur Aufteilung des Gesamtwasserstroms auf volumengleiche Teilwasserströme ein.
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In
einer Stellung zum Durchleiten des Gesamtwasserstroms durch die
Bypasseinrichtung weist das Stellglied eine geringe Zwangsleckage durch
die Puffereinrichtung auf, sodass das in der Puffereinrichtung zwischengespeicherte
Wasser fortlaufend erneuert wird und somit auf einer Soll-Warmwasseraustrittstemperatur
bleibt.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zum Betreiben eines wie im Vorstehenden beschriebenen Wassererwärmers zur
Wassererwärmung
nach dem Durchflussprinzip ist dadurch gekennzeichnet, dass ein
den Wassererwärmer
durchfließender
Gesamtwasserstrom zwischen Wärmeerzeuger
und Warmwasseraustrittsleitung in Teilwasserströme, die eine Puffereinrichtung
und eine Bypasseinrichtung parallel durchströmen, aufteilbar und im Anschluss
wieder zusammenführbar
ist. Dadurch lässt
sich die Warmwasseraustrittstemperatur unabhängig von der Wassertemperatur
unmittelbar stromabwärts
des Wärmeerzeugers
beeinflussen und verändern.
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Eine
geeignete Ausführungsform
des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderung
einer Warmwasseraustrittstemperatur gegenüber einer unmittelbar stromabwärts des
Wärmeerzeugers
gemessenen Wassertemperatur oder zur Veränderung einer effektiven (d.
h. über
die Warmwasseraustrittsleitung nach außen an den Nutzer abgegebenen)
Heizleistung des Wassererwärmers
gegenüber
einer momentanen Heizleistung des (taktenden) Wärmeerzeugers eine zwischen
Wärmeerzeuger
und Warmwasseraustrittsleitung angeordnete Speicher-Misch-Vorrichtung
mittels einer Aufteilungseinrichtung den aus dem Wärmeerzeuger
austretenden Gesamtwasserstrom in zwei Teilwasserströme aufteilt,
mittels einer Puffereinrichtung einen Teilwasserstrom zeitweise
zwischenspeichert und verzögert
freigibt, mittels einer Bypasseinrichtung einen Teilwasserstrom
an der Puf fereinrichtung vorbeileitet und mittels einer Mischeinrichtung
die Teilwasserströme
wieder zusammenführt
und in die Warmwasseraustrittsleitung einspeist.
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In
einer geeigneten Ausführungsform
des Verfahrens, wobei eine Heizleistung des Wärmeerzeugers zwischen einer
von Null verschiedenen minimalen und einer maximalen Heizleistung
veränderbar
ist, schaltet der Wassererwärmer
in Abhängigkeit von
einer Soll-Heizleistung
des Wassererwärmers und/oder
von einer momentanen Heizleistung des Wärmeerzeugers und/oder von einem
im Wassererwärmer
gemessenen Wasserdurchfluss und/oder von einer im Wassererwärmer gemessenen
Wassertemperatur zwischen zwei Betriebsmodi um.
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Die
Soll-Heizleistung ist ein regelungsgeräteinterner Soll-Wert, der – anders
als die Soll-Warmwasseraustrittstemperatur – nicht
vom Nutzer vorgebbar ist und als solcher auch nicht nach außen in Erscheinung
tritt. Sie ergibt sich aus der Größe des zu erwärmenden
Wasservolumenstroms, seiner (kalten) Eintrittstemperatur und der
für die
Erzeugung der Soll-Warmwasseraustrittstemperatur erforderlichen
Wassertemperatur unmittelbar stromabwärts des Wärmeerzeugers. Die Soll-Heizleistung kann
im Bereich zwischen minimaler und maximaler Heizleistung des Wärmeerzeugers
liegen, sie kann aber auch darunter (und darüber) liegen.
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Der
Wassererwärmer
schaltet in einen ersten Betriebsmodus und der Gesamtwasserstrom fließt vollständig durch
die Bypasseinrichtung (oder vollständig durch die Puffereinrichtung,
falls dieser aufgeladen werden soll), wenn die Soll-Heizleistung des
Wassererwärmers
zwischen der minimalen und der maximalen Heizleistung des Wärmeerzeugers liegt
oder wenn die Wassertemperatur unmittelbar stromabwärts des
Wärmeerzeugers
gleich der Soll-Wassertemperatur am Anschluss an die Warmwasseraustrittsleitung
ist. Dann heizt der Wärmeerzeuger
im Dauerbetrieb solange Warmwasser gezapft wird. Dieser Betriebsmodus
entspricht dem Betrieb herkömmlicher
Wassererwärmer
nach dem Stand der Technik.
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Der
Wassererwärmer
schaltet in einen zweiten Betriebsmodus und der Gesamtwasserstrom fließt in volumengleiche
oder volumenungleiche Teilwasserströme aufgeteilt parallel durch
die Bypasseinrichtung und durch (bzw. in) die Puffereinrichtung, wenn
die Soll-Heizleistung des Wassererwärmers kleiner als die minimale
Heizleistung des Wärmeerzeugers,
jedoch verschieden von Null ist oder wenn die Wassertemperatur unmittelbar
stromabwärts
des mit minimaler Heizleistung betriebenen Wärmeerzeugers größer als
die Soll-Warmwasseraustrittstemperatur
ist. Dann heizt der Wärmeerzeuger
im taktenden Betrieb (der Wärmeerzeuger
schaltet abwechselnd ein und aus), wobei abwechselnd kaltes und warmes
Wasser aus dem Wärmeerzeuger
strömt und
auf die Puffereinrichtung und die Bypasseinrichtung aufgeteilt wird.
Die Taktdauer des Wärmeerzeugers
wird so geregelt, dass sich unter Ausnutzung der Totzeitwirkung
der Puffereinrichtung mit verzögerter
Freigabe des entsprechenden Teilwasservolumenstroms an der Mischeinrichtung
zwei Teilwasserströme
zu einem Gesamtwasserstrom von Soll-Warmwasseraustrittstemperatur
mischen. Die Taktdauer im zweiten Betriebsmodus kann je nach Größe des gezapften
Wasservolumenstroms und des Pufferbehältervolumens sowie der Höhe der Kaltwassereintrittstemperatur
und der Wassertemperatur unmittelbar stromabwärts des Wärmeerzeugers mehrere Minuten
betragen und unterscheidet sich damit deutlich von der Taktdauer
eines herkömmlichen
Wassererwärmers,
der in diesem Betriebspunkt in einen sehr schnell taktenden Betrieb
mit den in der Einleitung genannten Nachteilen übergeht.
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Ein
weiteres geeignetes Verfahren, wobei der Wassererwärmer einen
Regler umfasst, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtwasserstrom
von einem durch den Regler geschalteten Stellglied in der Aufteilungseinrichtung
und/oder der Mischeinrichtung auf Teilwasserströme aufgeteilt wird und dass
die resultierende Warmwasseraustrittstemperatur der an der Mischeinrichtung
wieder zusammengeführten
Teilwasserströme
gleich der Soll-Warmwasseraustrittstemperatur
ist.
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In
einem weiteren geeigneten Verfahren wird die Warmwasseraustrittstemperatur
im zweiten Betriebsmodus durch eine aufeinander bezogene Abstimmung
und Anpassung von Heizleistung und Stellung der Stellglieder auf
Soll-Warmwasseraustrittstemperatur geregelt, indem die Wassertemperatur unmittelbar
stromabwärts
des Wärmeerzeugers
unter Beachtung des physikalischen Mischungsverhaltens fluider Medien
an die Wassertemperatur im Pufferbehälter so angepasst wird, dass
die resultierende Warmwasseraustrittstemperatur der sich mischenden
Teilwasserströme
gleich der Soll-Warmwasseraustrittstemperatur ist. Dabei kann die
Heizleistung im eingeschalteten Zustand des taktend betriebenen Wärmeerzeugers
gleich oder größer als
die minimale Heizleistung sein. Da die Kaltwassereintrittstemperatur
regelmäßig niedriger
als die Soll-Warmwasseraustrittstemperatur ist, muss die Wassertemperatur unmittelbar
stromabwärts
des Wärmeerzeugers
höher als
die Soll-Warmwasseraustrittstemperatur sein.
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Ein
konkretes Ausführungsbeispiel
des taktenden Wärmeerzeugerbetriebs
im zweiten Betriebsmodus, wenn die Soll-Wassertemperatur in der Warmwasseraustrittsleitung
kleiner als die bei minimaler Heizleistung des Wärmeerzeugers sich einstellende
Wassertempera tur ist, sieht so aus, dass sobald und solange in der
Puffereinrichtung austrittsseitig kaltes Wasser vorliegt:
- • der
Wärmeerzeuger
einschaltet und den Gesamtwasserstrom heizt,
- • dieser
warme Gesamtwasserstrom in zwei warme Teilwasserströme aufgeteilt
wird,
- • der
erste warme Teilwasserstrom durch die Bypasseinrichtung zur Warmwasseraustrittsleitung fließt,
- • der
zweite warme Teilwasserstrom in die Puffereinrichtung strömt, hier
einen volumengleichen kalten Teilwasserstrom verdrängt, der
daraufhin zur Warmwasseraustrittsleitung fließt,
- • der
erste, warme Teilwasserstrom und der zweite, kalte Teilwasserstrom
sich vereinigen, auf Soll-Wassertemperatur mischen und über die Warmwasseraustrittsleitung
zum Nutzer fließen.
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Der
Pufferbehälter
füllt sich
dabei nach und nach mit warmer Wasser, bis schließlich das
kalte Wasser ganz verdrängt
ist. Sobald und solange in der Puffereinrichtung austrittsseitig
warmes Wasser vorliegt, sieht die Fortsetzung des konkreten Ausführungsbeispiels
so aus, dass
- • der Wärmeerzeuger ausschaltet und
der Gesamtwasserstrom den Wärmeerzeuger
ungeheizt durchfließt,
- • dieser
kalte Gesamtwasserstrom in zwei kalte Teilwasserströme aufgeteilt
wird,
- • der
erste kalte Teilwasserstrom durch die Bypasseinrichtung zur Warmwasseraustrittsleitung fließt,
- • der
zweite kalte Teilwasserstrom in die Puffereinrichtung strömt, hier
einen volumengleichen warmen Teilwasserstrom verdrängt, der
daraufhin zur Warmwasseraustrittsleitung fließt,
- • der
erste, kalte Teilwasserstrom und der zweite, warme Teilwasserstrom
sich vereinigen, auf Soll-Wassertemperatur mischen und über die Warmwasseraustrittsleitung
zum Nutzer fließen.
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Mit
der Erfindung ist ein Wassererwärmer und
ein Verfahren zu seinem Betreiben geschaffen, die die Einhaltung
einer vom Nutzer vorgegebenen Soll-Warmwasseraustrittstemperatur
auch unterhalb der unteren Heizleistungsmodulationsgrenze des Wärmeerzeugers
ermöglichen,
ohne auf den vollen Warmwasserkomfort zu verzichten und ohne die
Gefahr einer Verbrühung
einzugehen, und die das schnelle Takten des Wärmeerzeugers und die damit einhergehenden
Risiken für
die beteiligten Bauteile vermeiden.
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Die
Zeichnungen stellen zwei Ausführungsbeispiele
der Erfindung dar und zeigen in den Figuren:
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1 Wassererwärmer im
Grundaufbau und
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2 Wassererwärmer mit
alternativen oder zusätzlichen
Messfühlern.
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1 zeigt
den Grundaufbau des Wassererwärmers 1 mit
einem Anschluss an eine Kaltwassereintrittsleitung 2, einem
Anschluss an eine Warmwasseraustrittsleitung 3, einem Wärmeerzeuger 4 und
einer Speicher-Misch-Vorrichtung 5. Im ersten Betriebsmodus
schaltet das Stellglied 6 der Mischeinrichtung so, dass
der Gesamtwasserstrom mit Soll-Warmwasseraustrittstemperatur
vollständig durch
die Bypasseinrichtung 7 fließt. Im zweiten Betriebsmodus
schaltet das Stellglied 6 der Mischeinrichtung so, dass
der Gesamtwasserstrom an der Aufteilungseinrichtung 8 in
volumengleiche oder volumenungleiche Teilwasserströme aufgeteilt
parallel durch die Bypasseinrichtung 7 und durch bzw. in
die Puffereinrichtung 9 fließt. An der Mischeinrichtung 6 fließen die
Teilwasserströme
wieder zusammen und mischen sich zu einer Warmwasseraustrittstemperatur.
Die Warmwasseraustrittstemperatur wird vom Warmwasseraustrittstemperaturfühler 10 gemessen und
an das Regelungsgerät 11 weitergegeben.
Anhand der Warmwasseraustrittstemperatur und der austrittsseitig
im Pufferbehälter 9 vom
Pufferwassertemperaturfühler 12 gemessenen
Pufferwassertemperatur regelt der Regler 11 den Betrieb
des Wärmeerzeugers 4 (Aus/Ein/Modulationsgrad),
die Stellung des Stellgliedes 6 und damit schließlich auch
die Einhaltung der Soll-Warmwasseraustrittstemperatur.
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2 zeigt
einen gegenüber
der Darstellung in 1 weiterentwickelten und ergänzten Aufbau des
Wassererwärmers 1 mit
beispielhaften weiteren Messfühlern
zum vorausschauenden Regeln des Wärmeerzeugers 4, die
zusammen oder einzeln zum Einsatz kommen können: ein zweiter Temperaturfühler 13 an
der Puffereinrichtung 9, ein Temperaturfühler 14 unmittelbar
stromabwärts
des Wärmeerzeugers,
ein Durchflussmesser 15 zur Messung des Gesamtwasserstroms.