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Hintergrund der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusatzvorrichtung für einen Warmwasserspeicher gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die
DE 37 27 442 A1 bekannt, in der ein Verfahren zur Erzeugung von Warmwasser in einer Warmwassererzeugungsanlage offenbart ist. Um einen hygienischen Betrieb der Anlage zu ermöglichen, ist der Warmwassererzeuger derart ausgebildet, dass das zugeführte Frischwasser auf einer Temperatur oberhalb 60° während der Nichtentnahme von Warmwasser erwärmt werden kann. Folglich werden die Wasserleitungen mit heißem Wasser durchgespült, um die Bildung von Legionelen-Bakterien, welche gesundheitsschädlich sind, zu unterdrücken. Dieses Durchspülen wird wegen der Energieeffizienz periodisch und nicht dauerhaft ausgeführt. Durch die Trägheit der beschriebenen Anlage, können im Falle einer Entnahme von Warmwasser während des Durchspülens, sehr hohe Wassertemperaturen auftreten, welches zu einer Verbrennung eines Benutzers führen kann. Dies entsteht daher, da die Temperatur des Wassers während des Durchspülens oberhalb von 60° liegt.
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Die
G 93 04 262 U1 offenbart ebenfalls eine Warmwasseranlage, die zusätzlich mit Hilfe von Sonnenkollektoren betrieben wird. Um Warmwasser jederzeit bereitstellen zu können, weist die Anlage einen Durchlauferhitzer auf, welcher das Wasser, welches vorher durch die Sonnenkollektoren durchfließt, empfängt. Falls das Wasser bereits durch Sonnenenergie eine zu hohe Temperatur erreicht hat, wird eine Kaltwasserbeimischung vorgeschlagen, damit der Durchlauferhitzer nicht beschädigt werden kann. Hingegen offenbart die
DE 195 30 000 C2 eine Warmwasserbereitungsanlage, welche den Durchlauferhitzer nur dann in Betrieb nimmt, falls das Wasser, welches durch die Sonnenenergie erwärmt wurde, einen bestimmten Temperaturschwellwert unterschreitet.
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Demzufolge haben alle bekannten Anlagen einen gemeinsamen Nachteil, dass das Wasser, welches dem Benutzer zur Verfügung gestellt werden soll, starken Schwankungen unterliegt und keine konstante Austrittstemperatur an der Entnahmestelle gesichert werden kann. Auch ist die Energieeffizienz der üblichen Anlagen nicht optimal, da ständige Temperaturregelungen stattfinden müssen, welche wiederum einen hohen Energieverbrauch verursachen.
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Der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Funktionalität eines herkömmlichen Warmwasserspeichers zu erweitern
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Erfindungsgemäße Lösung
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Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch einen Warmwasserspeicher zum Bereitstellen von Warmwasser mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die erfindungsgemäße Zusatzvorrichtung für einen Warmwasserspeicher weist eine Anschlussstelle zum Verbinden der Zusatzvorrichtung mit dem Warmwasserspeicher und einer Entnahmestelle zum Verbinden der Zusatzvorrichtung mit einer Wasserzapfstelle auf. Die Zusatzvorrichtung ist als Nachrüstmodul zum Einstellen der Wassertemperatur an der Entnahmestelle ausgebildet. Folglich können alte, herkömmliche Warmwasserspeicher nachgerüstet werden, so dass diese den heutigen Bedürfnissen entsprechen.
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Die Temperatur des erwärmten Wassers im Warmwasserspeicher kann somit sehr hoch gehalten werden, und folglich kann der Bildung von Legionellen entgegen gewirkt werden. Während der Entnahme wird stets Wasser mit einer konstanten vom Nutzer gewünschten Temperatur abgegeben. Die Zusatzvorrichtung kann entsprechend dem Benutzerwunsch vorprogrammiert und die relativ hohe Wassertemperatur aus dem Dom wird mit Hilfe des Frischwassers aus der Versorgung auf den gewünschten Wert bereitgestellt. Der Dom eines Warmwasserspeichers ist der Bereich in dem das erwärmte Heiß-Wasser üblicherweise entnommen wird.
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Somit lassen sich ferner auch Wärmeverluste der Wasseranschlussleitungen kompensieren, da lediglich der Tank des Warmwasserspeichers auf einer hohen Temperatur gehalten wird und folglich eine Energieeinsparung mit sich bringt.
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Die Wassertemperatur im Tank kann auf einer sehr hohen Temperatur gehalten werden, wobei mittels der erfindungsgemäßen nachrüstbaren Zusatzvorrichtung eine übliche Temperatur für einen Benutzer einstellbar ist. Daher kann die Legionellenbildung unterbunden werden und auch eine Einstellung sogenannter Wechselduschen kann gewährleistet werden, da Wasser mit einer hohen Temperatur schnell bereitsteht.
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Bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung
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Es ist bevorzugt, dass Zusatzvorrichtung einen Kaltwasseranschluss aufweist. Der Kaltwasseranschluss wird mit dem Zulauf eines Warmwasserspeichers verbunden, so dass dieser mit Frischwasser versorgt werden kann. Das Frischwasser kann dann auf die entsprechende Temperatur hoch geheizt werden. Am Kaltwasseranschluss kann die Zusatzvorrichtung eine Umlenkstelle aufweisen, welche einerseits direkt Wasser in den Tank des Warmwasserspeichers umleitet und ferner jedoch auch Frischwasser für den Betrieb der Zusatzvorrichtung bereitstellt. Somit kann die Anschlussstelle mit Kaltwasser aus dem Kaltwasseranschluss der Zusatzvorrichtung direkt versorgt werden.
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Die als Nachrüstmodul ausgebildete Zusatzvorrichtung weist eine Bypassleitung auf, die Kaltwasser aus dem Kaltwasseranschluss einer, d.h. für eine, Mischvorrichtung bereitstellt. Folglich kann die Mischvorrichtung der Zusatzvorrichtung mit Frischwasser versorgt werden, um ferner den Betrieb der Zusatzvorrichtung zu gewährleisten.
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Zweckmäßigerweise weist die als Nachrüstmodul ausgebildete Zusatzvorrichtung eine Steuereinrichtung auf. Diese gewährleistet eine geregelte Funktionsweise der Zusatzvorrichtung.
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Die Steuereinrichtung ist eingerichtet, um die Wassertemperatur an der Entnahmestelle zu steuern. Folglich kann das Nachrüstmodul zur Temperatureinstellung verwendet werden
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Die Steuereinrichtung ist zweckmäßigerweise mit der Mischvorrichtung verbunden. Dies ist besonders vorteilhaft, falls die Mischvorrichtung als geregeltes Ventil ausgebildet ist. Dadurch kann eine schnelle Regelung gewährleistet werden, und das Warmwasser kann schnell auf die gewünschte Temperatur bereitgestellt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Zusatzvorrichtung ferner Temperatursensoren zum Erfassen der Wassertemperatur in der Bypassleitung und/oder an der Entnahmestelle auf. Die entsprechend erfassten Messergebnisse können folglich an die Steuereinrichtung übergeben werden, die dann wiederum die Mischvorrichtung auf dieser Basis steuert.
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Die als Nachrüstmodul ausgebildete Zusatzvorrichtung umfasst eine Handhabe zur Temperatureinstellung. Mit Hilfe der Handhabe kann nun der Betrieb der Zusatzvorrichtung gesteuert werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen, auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, näher beschrieben.
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Es zeigen schematisch:
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1 einen Warmwasserspeicher mit einem Nachrüstmodul gemäß der vorliegenden Erfindung; und
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2 eine schematische Ansicht eines Warmwasserspeichers nebst Nachrüstmodul gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Ausführliche Beschreibung anhand eines Ausführungsbeispiels
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Bei der nachfolgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
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1 zeigt einen Warmwasserspeicher 1 mit einer Zusatzvorrichtung 30 gemäß vorliegender Erfindung. Der Warmwasserspeicher 1 weist beispielsweise eine Zylinderform auf, in welcher das zu erwärmende Wasser in einem Innenbehälter bzw. Warmwassertank 18 eingeschlossen ist. Der Innenbehälter 18 kann beispielsweise aus metallischem Material bestehen aber andere Materialien sind ebenfalls möglich. Der Innenbehälter 18 kann beispielsweise von einer Isolationsschicht umgeben werden, welche zu einem verbesserten Bereitschaftsenergieverbrauch führen kann. Gemäß dieser Ausführungsform stellt der Warmwasserspeicher eine vertikale Montage dar, jedoch andere Formen der Montage an einer Wand sind auch möglich, z.B. horizontal.
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Der Warmwasserspeicher 1 weist einen Zulauf und einen Ablauf auf, aus welchem das erwärmte Wasser entnommen werden kann. Der Zulauf wird mittels der Zusatzvorrichtung 30 an einem Wassernetz angeschlossen, so dass der Warmwasserspeicher Frischwasser zur Erwärmung und Speicherung erhalten kann. Innerhalb des Warmwasserspeichers 1 ist eine Heizeinrichtung 20 angeordnet, welche wiederum von der Versorgungsspannung 21 gespeist werden kann. Die Heizeinrichtung 20 kann verschiedene Ausgestaltungen aufweisen. In der 2 ist die Heizeinrichtung 20 schematisch dargestellt. Der Warmwasserspeicher 1 wird im Betrieb mit Frischwasser befüllt, welches anschließend mit Hilfe der Heizeinrichtung 20 erwärmt bzw. erhitzt wird. Durch das Erwärmungsprozess ändert sich die Dichte des Warmwassers 17 innerhalb des Innenbehälters 18 des Warmwasserspeichers 1, welches dazu führt, dass das erwärmte Wasser 17 nach oben steigt und innerhalb des Innenbehälters 18 bilden sich Bereiche mit Wasser unterschiedlicher Temperatur. In diesem Beispiel werden schematisch zwei Bereiche 18, 19 dargestellt, nämlich der Kaltwasserbereich 19 im unteren Teil des Innenbehälters 18 und der Warmwasserbereich 17 (Dom) oberhalb des Kaltwasserbereiches 19. Es soll klargestellt werden, dass in der Praxis die Schichtgrenze nicht so deutlich wahrnehmbar sind. Die Darstellung der 1 soll jedoch die prinzipielle inhomogene Wassertemperaturverteilung innerhalb des Innenbehälters 18 des Warmwasserspeichers 1 verdeutlichen. Verursacht werden diese Schichtungen im Wesentlichen beim Zapfen von Warmwasser und dem Zufließen von Kaltwasser.
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Die Entnahme des Warmwassers 17 erfolgt im oberen Bereich des Innenbehälters. Nach Abnahme von Warmwasser, kann Frischwasser über den Zulauf nachfließen und die Heizeinrichtung 20, kann erneut das kalte Wasser erwärmen.
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Der Wasserablauf wird gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Zusatzvorrichtung 30 an ihre Anschlussstelle 31 verbunden, welche es einem Benutzer erlaubt die gewünschte Warmwassertemperatur einzustellen, welche in der Praxis sich stark von der Domtemperatur unterscheidet. Innerhalb des Warmwasserspeichers 1 sollte bevorzugt stets eine Temperatur oberhalb 60° eingestellt sein, um die Bildung von Bakterien, z.B. Legionellen zu unterdrücken. Bei einer direkten Abnahme des Warmwassers aus dem Dom mit dieser hohen Domtemperatur, würde sich ein Benutzer verbrühen können. Erfindungsgemäß weist die als Nachrüstmodul 35 ausgebildete Zusatzvorrichtung 30 einen Bypass bzw. Kaltwasserbypass 16 auf, welcher den Kaltwasserzulauf 10 mit einer Mischvorrichtung 14 des Nachrüstmoduls verbindet.
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In der Mischvorrichtung 14 kann somit die gewünschte Temperatur für den Verbraucher eingestellt werden. Die Domtemperatur kann weiterhin auf einem hohen Wert gehalten werden und durch den integrierten Einbau des Kaltwasserbypasses 16 in der Zusatzvorrichtung 30 bzw. im Nachrüstmodul 35, kann die Leitungslänge der Heiß-Wasserleitungen verkürzt werden. Somit können die Wärmeverluste weiter minimiert werden. Durch die niedrigere Warmwassertemperatur kann bei gleicher zur Verfügung stehender Warmwassermenge eine deutliche Reduzierung der Wärmeverluste in der Warmwasserleitung erreicht werden.
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Die Mischvorrichtung 14 des Nachrüstmoduls 35 kann beispielsweise als Dreiwegeventil implementiert werden, und der Benutzer stellt die Wunschtemperatur einfach ein. Ferner können Temperatursensoren 22 innerhalb der Mischvorrichtung 16 oder in den Wasserleitungen im Bereich der Mischvorrichtung eingebaut werden. Diese Temperatursensoren 22, welche in der 1 schematisch dargestellt sind liefern genaue Temperaturwerte ab, welche für eine genaue und sichere Regelung der Temperatur innerhalb der Mischvorrichtung 14 verwendet werden können. Die Temperatursensoren 22 können ferner mit einer Steuereinrichtung verbunden werden, welche elektronisch den Betrieb des Warmwasserspeichers steuern kann. Dadurch, dass die Mischvorrichtung den genauen Wert der Wassertemperatur innerhalb des Kaltwasserbypasses 16 erfasst, kann eine genaue und/oder schnelle Regelung erfolgen.
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Durch die Verwendung mehrerer Temperatursensoren 22, die an unterschiedlichen Stellen des Warmwasserspeichers platziert werden können, wird ein genaues und zuverlässiges Zumischen von Kaltwasser aus dem Kaltwasserbypass 16 in der geregelten Mischvorrichtung 14 erreicht. So kann, falls die Temperatur des Kaltwassers aus dem Bypass 16 stark variiert eine schnelle Regelung bzw. Steuerung der Auslauftemperatur im Wasserablauf 12 bereitgestellt werden.
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Die Domtemperatur des Warmwassers 17 kann auf einem relativ hohen Wert gehalten werden. Die Zumischung von Kaltwasser mittels des Bypasses 16 wird unmittelbar am Warmwasserspeicher 1 bereitgestellt, um die Wärmeverluste aus der Warmwasserleitung zu minimieren, was zu einer deutlichen Energieeinsparung führt.
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Durch die geregelte Zusatzvorrichtung 30 bzw. das Nachrüstmodul 35 kann eine konstante Temperatur an der Entnahmestelle garantiert werden, ohne dass ein Benutzer die Austrittstemperatur ständig manuell nachregeln muss.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Bypass 16 als Funktionsbauteil der Zusatzvorrichtung 30 bzw. des Nachrüstmoduls beispielsweise als Leitung oder Wasserleitung ausgeführt, die den Zulauf 10 mit der Mischvorrichtung direkt verbindet. Es ist jedoch vorstellbar, dass der Bypass 16 aus einer Vielzahl von Leitungen gebildet ist, so dass beispielsweise die Menge an Kaltwasser, das die Mischvorrichtung erreicht anhand der Anzahl von Leitungen einstellbar ist. Auch denkbar ist, dass der Bypass 16 als elastisches bzw. biegeelastisches Schlauchstück ausgeführt ist, um beispielsweise ein Anbringen in einem Gehäuse bzw. Außengehäuse des Nachrüstmoduls 35 zu ermöglichen. Dieses Außengehäuse kann weiter auch ein Wandmontagesystem aufweisen, so dass das Nachrüstmodul entsprechend am herkömmlichen Warmwasserspeicher angebracht werden kann.
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Die Anschlussstelle 31 der Zusatzvorrichtung 30 ist eingerichtet um mit den entsprechenden Leitungen des Warmwasserspeichers verbunden zu werden. So kann durch die Zusatzvorrichtung 30 Frischwasser in den Tank des Warmwasserspeichers umgeleitet werden. Weiter kann das erwärmte Wasser aus dem Tank ebenfalls mit Hilfe der Anschlussstelle 31 in die Zusatzvorrichtung abgeleitet werden.
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Die als Nachrüstmodul 35 ausgebildete Zusatzvorrichtung 30 weist ferner eine Entnahmestelle 32 auf, die mit einer Zapfstelle für Brauchwasser im Haushalt verbunden werden kann. Somit kann ein Benutzer oder ein Monteur das Nachrüstmodul in einer bereits bestehenden Anlage nachmontieren und einen herkömmlichen Warmwasserspeicher funktionell erweitern.
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2 zeigt eine schematische Ansicht eines Warmwasserspeichers mit einem installierten Nachrüstmodul gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Warmwasserspeicher 1 weist ein Außengehäuse 28 auf, welches alle Komponenten umschließt und der Gesamtvorrichtung ein ansprechendes Äußeres verschafft.
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Innerhalb des Innenbehälters 18 bzw. des Warmwassertanks ist eine Heizeinrichtung 20 angeordnet, welche die im Innenbehälter eingeschlossene Wassermenge erhitzen kann. Die Heizeinrichtung 20 wird über eine geeignete Elektronik bzw. einen Temperaturregler aus der Netzspannungseinrichtung 21 gespeist, welche wiederum Energie aus einem öffentlichen Stromnetz erhalten kann. Die Form der Heizeinrichtung 20 ist nur beispielhaft gezeigt, da andere Formen und Montagestellen innerhalb des Innenbehälters 18 realisierbar sind.
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Das in einem Außengehäuse implementierte Nachrüstmodul 35 umfasst ferner eine Steuereinrichtung 25, welche mit der Mischvorrichtung 14 verbunden ist. Somit kann die Mischvorrichtung 14 gesteuert werden. Die Steuereinrichtung 25 kann beispielsweise eine Temperaturanzeige und ein Steuermittel aufweisen, an welchem eine gewünschte Temperatur des Warmwassers eingestellt werden kann. Die Temperaturanzeige und/oder das Steuermittel können auch separat von der Steuereinrichtung 25 implementiert werden. Die Anzeige kann eingerichtet sein die Temperatur des abgezapften Warmwassers am Ablauf 12 anzuzeigen, welche von einem geeigneten Temperatursensor 22 erfasst werden kann. Ferner kann beispielsweise auch die Kaltwassertemperatur des hineinströmenden Wassers an Zulauf 10 erfasst und angezeigt werden. Ein Verbraucher kann demnach eine gewünschte Temperatur mittels der Steuereinrichtung 25, d.h. beispielsweise mit Hilfe des Steuermittels, einstellen und falls diese Temperatur niedriger als die Warmwassertemperatur innerhalb des Warmwasserbehälters 18 ist, wird entsprechend Kaltwasser aus dem Bypass 16 beigemischt. Da die Temperatur des Kaltwassers im Zulauf 10 ebenfalls bekannt ist, kann die Mischvorrichtung entsprechend die gewünschte Wassertemperatur schnell einstellen, so dass das Warmwasser im Ablauf 12 ohne wahrnehmbare Zeitverzögerung, bedingt durch Regelvorgänge in der Mischeinrichtung 14, diese Temperatur aufweist. Temperaturfühler oder Temperatursensoren 22 können ebenfalls auch innerhalb des Warmwasserbehälters 18 angeordnet werden, um somit möglichst viele Messdaten der Steuereinrichtung 25 bereitstellen zu können. Demnach kann die Regelgeschwindigkeit der Mischvorrichtung verbessert werden.
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Die Erfindung kann auch bei Wandspeichern, Kleinspeichern als Über- oder Untertischgerät oder Standspeichern angewendet werden, welche zur Erzeugung von Warmwasser für Verbraucher einsetzbar sind. Diese Geräte können beispielsweise im Bad oder Küche Einsatz finden, jedoch auch andere Montagestellen oder Installationsorte sind vorstellbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Warmwasserspeicher
- 10
- Zulauf
- 12
- Ablauf bzw. Warmwasserablass
- 14
- Mischvorrichtung
- 16
- Kaltwasserbypass bzw. Kaltwasserbypassleitung
- 17
- Warmwasserbereich
- 18
- Innenbehälter bzw. Warmwassertank oder Warmwasserbehälter
- 19
- Kaltwasserbereich
- 20
- Heizeinrichtung bzw. Heizvorrichtung
- 21
- Versorgungsspannung
- 22
- Temperatursensoren
- 25
- Steuereinrichtung
- 28
- Außengehäuse des Warmwasserspeichers
- 30
- Zusatzvorrichtung
- 31
- Anschlussstelle zum Verbinden der Zusatzvorrichtung mit dem Warmwasserspeicher
- 32
- Entnahmestelle zum Anschließen an eine Zapfstelle im Haushalt
- 35
- als Nachrüstmodul ausgebildete Zusatzvorrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3727442 A1 [0002]
- DE 9304262 U1 [0003]
- DE 19530000 C2 [0003]
