DE102014000049A1

DE102014000049A1 - Haustechnikgerät, insbesondere Durchlauferhitzer

Info

Publication number: DE102014000049A1
Application number: DE201410000049
Authority: DE
Inventors: Ralf Stock; Werner Holz
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 2013-03-11
Filing date: 2014-01-07
Publication date: 2014-09-11
Also published as: DE202013002276U1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Haustechnikgerät, insbesondere einen elektrischen Durchlauferhitzer, mit mindestens einem Heizblock, wenigstens einem Heizkörper und mindestens einem wasserführenden Kanal. Der elektrische Durchlauferhitzer weist weiterhin mindestens einen Temperatursensor im Bereich des Heizblocks zum Erfassen der Temperatur des sich im Kanal befindlichen Wassers und eine Steuereinheit zum Ein- und Ausschalten des Heizkörpers während einer Betriebsart auf. Die Steuereinheit ist in einer Verkalkungserfassungsbetriebsart dazu ausgestaltet, die Temperatur der durch die Temperatursensoren gemessenen Temperatur zu erfassen und die erfasste Temperatur mit einem Referenzwert zu vergleichen und eine Verkalkung festzustellen, wenn die gemessene Temperatur von dem Referenzwert abweicht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Haustechnikgerät, insbesondere einen elektrischen Durchlauferhitzer.
Haustechnikgeräte wie beispielsweise ein elektrischer Durchlauferhitzer weisen typischerweise einen Heizkörper in einem wasserführenden Kanal auf. Der Heizkörper wird aktiviert und erwärmt das durch den Kanal fließende Wasser. In Abhängigkeit der Härte des Wassers kann es zu einer Verkalkung des wasserführenden Kanals führen. Dies kann zu einer Beschädigung eines Heizblockes führen.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Haustechnikgerät, insbesondere einen elektrischen Durchlauferhitzer vorzusehen, welcher eine einfache Erkennung einer Verkalkung erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch ein Haustechnikgerät, insbesondere durch einen elektrischen Durchlauferhitzer nach Anspruch 1 gelöst.
Somit ist ein Haustechnikgerät, insbesondere ein elektrischer Durchlauferhitzer vorgesehen, der mindestens einen Heizblock mit mindestens einem Heizkörper und mindestens einem wasserführenden Kanal aufweist. Das Haustechnikgerät weist ferner mindestens einen Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur im Bereich des Heizblockes sowie eine Steuereinheit zum Ein- und Ausschalten des Heizkörpers in einer Normalbetriebsart oder Heizbetriebsart und zum Erfassen der von dem mindestens einen Temperatursensor gemessenen Temperatur. Die Steuereinheit ist in einer Verkalkungserfassungsbetriebsart ferner dazu ausgestaltet, mittels des Temperatursensors die Temperatur in oder an dem Heizblock zu erfassen, um die Temperatur des Wassers in dem Kanal zu bestimmen. Die erfasste Temperatur wird mit einem Referenzwert verglichen und eine Verkalkung wird durch die Steuereinheit erfasst, wenn die erfasste Temperatur von dem Referenzwert abweicht.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu ausgestaltet, die Verkalkungserfassungsbetriebsart zu aktivieren, nachdem die Heizbetriebsart beendet ist.
Nach Beendigung der Heizbetriebsart heizt der Heizkörper vorzugsweise während einer Verzögerungszeit nach. Diese beträgt vorzugsweise bis zu ca. 0,3 Sekunden. In dieser Zeit und/oder danach wird die Temperatur erfasst. Die Temperaturerfassung wird vorzugsweise beendet, wenn die Temperatur wieder sinkt und zumindest einen Maximalwert überschritten hat oder nach einer Zeit von etwa 1 bis 10 Sekunden nach Beendigung der Heizbetriebsart.
Vorzugsweise ist der Durchfluss gesperrt, vorzugsweise mittels eines geschlossenen Ventils, aber der Heizkörper heizt aufgrund seiner Trägheit noch für eine kurze Zeit, vorzugsweise bis zu ca. 0,3 Sekunden, im Wege einer Nachwärme nach.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Durchfluss gesperrt, der Heizkörper schaltet jedoch erst nach einer kurzen Verzögerungszeit ab, so dass nach Unterbrechung des Durchflusses ca. 0,3 Sekunden noch aktiv weitergeheizt wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird während der Verkalkungserkennungsbetriebsart aktiv nachgeheizt, indem der Heizkörper noch einmal nach einer Zeit eingeschaltet wird. Sodann wird die Temperatur erfasst.
Optional kann das Haustechnikgerät eine Anzeige aufweisen, um eine Verkalkungswarnung ausgeben zu können.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Haustechnikgerät über einen Sicherheitsbegrenzer verfügen, welcher das Gerät ausschaltet und vom Netz nimmt, wenn durch die Steuereinheit eine Verkalkung erfasst worden ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung reduziert der Sicherheitsbegrenzer die Heizleistung des Heizkörpers, wenn durch die Steuereinrichtung eine Verkalkung erfasst worden ist.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel reduziert der Sicherheitsbegrenzer die Auslauf-Solltemperatur, wenn die Steuereinrichtung eine Verkalkung erfasst.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
1 zeigt eine Blockschaltbild eines Haustechnikgerätes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und
2 zeigt einen Graphen zur Veranschaulichung eines Nachheizens eines Haustechnikgerätes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Haustechnikgerätes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Haustechnikgerät gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel kann z. B. als elektrischer Durchlauferhitzer 100 ausgestaltet sein oder einen aufweisen. Der Durchlauferhitzer 100 weist einen Heizblock 110 mit einem wasserführendem Kanal 130 und einem Heizkörper 120 auf. Der Durchlauferhitzer 100 weist ferner eine Steuereinheit 140 zum Ein- und Ausschalten des Heizkörpers 120 in einer Heiz- oder Normalbetriebsart auf. Der Durchlauferhitzer 100 weist ferner mindestens einen Temperatursensor 151–153 im Bereich des Heizblockes 110 auf. Die Steuereinheit 140 ist dazu ausgestaltet, den Heizkörper 120 in einer Heiz- oder Normalbetriebsart ein- und auszuschalten und in einer Verkalkungserfassungsbetriebsart optional den Heizkörper 120 einzuschalten und die von den Temperatursensoren 151–153 gemessene Temperatur zu messen. Falls die Temperatur während der Verkalkungserfassungsbetriebsart (d. h. nach Beendigung der Heizbetriebsart) sich nicht mehr innerhalb bestimmter Grenzwerte befindet, dann kann dies auf eine Verkalkung des Heizblockes 110 bzw. des Heizkörpers 120 hindeuten.
Die Verkalkungserfassungsbetriebsart wird erst durch die Steuereinheit 140 aktiviert, wenn die Heizbetriebsart deaktiviert ist. Die Verkalkungserfassung erfolgt also nach dem Heizen.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel kann der Heizkörper 120 als ein Blankdrahtheizkörper ausgestaltet sein. Der Kanal 130 kann einen ersten, zweiten und dritten Abschnitt 131, 132 und 133 aufweisen, wobei der Blankdrahtheizkörper 120 z. B. in dem zweiten Abschnitt 132 vorgesehen sein kann, um das durch den zweiten Abschnitt 132 durchfließende Wasser zu erwärmen. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel können die Temperatursensoren 151–153 an verschiedenen Stellen vorgesehen sein. Ein erster Temperatursensor 151 kann auf oder in dem dritten Abschnitt 133 des Kanals 130 vorgesehen sein, um die Temperatur des durchfließenden Wassers direkt und unmittelbar zu erfassen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann ein zweiter Temperatursensor 152 an einem Anschluss des Heizkörpers 120 z. B. am Heizkörperbolzen, d. h. auf spannungsführenden Teilen vorgesehen sein, um die Temperatur des Wassers in dem Kanal 130 zu messen. Alternativ bzw. zusätzlich dazu kann ein dritter Temperatursensor 153 auf dem Heizkanal bzw. auf dem Material des Heizblockes 110 (z. B. Kunststoff) vorgesehen sein. Alternativ dazu kann ein Messkörper vorgesehen sein, auf welchem der Temperatursensor 153 angeordnet sein kann.
Die von den Sensoren 151–153 erfasste Temperatur wird an die Steuereinheit 140 ausgegeben. Gemäß der Erfindung führt die Steuereinheit 140 eine Verkalkungsmessung in einer Verkalkungserfassungsbetriebsart durch, nach dem der Heizvorgang abgeschlossen ist und der Heizkörper 120 optional erneut aktiviert worden ist, d. h. ohne dass ein Heizbedarf des Haustechnikgerätes 100 vorhanden ist. Die Temperatur wird durch die Temperatursensoren 151–153 erfassten Temperaturen bestimmt und mit Referenzwerten verglichen. Durch die optionale erneute Aktivierung des Heizkörpers 120 nach Beendigung des Heizvorgangs, d. h. nach Deaktivierung der Heizbetriebsart, wird eine bestimmte Wärmeleistung auf das durch den Kanal 130 fließende Wasser übertragen, so dass das Wasser erwärmt wird. Solange keine Verkalkung in dem Heizblock 110 bzw. Heizkörper 120 vorhanden ist, ist das Volumen in dem Kanal größer, so dass eine Erwärmung des sich darin befindlichen Wassers länger dauert. Mit zunehmender Verkalkung wird jedoch das freie Volumen reduziert, so dass sich das in dem Volumen befindliche Wasser schneller aufwärmt, wenn die Verkalkungserfassungsbetriebsart durch die Steuereinheit aktiviert wird.
Optional kann eine Anzeige 160 vorgesehen sein, mittels welcher eine Anzeige einer Verkalkung durch die Steuereinheit 140 ausgegeben werden kann.
Optional kann ein Sicherheitsbegrenzer 170 in dem Durchlauferhitzer vorgesehen sein, welcher dazu ausgestaltet ist, das Gerät auszuschalten und vom Netz zu nehmen und/oder die Heizleistung des Heizkörpers 120 zu reduzieren und/oder die Auslauf-Solltemperatur des Haustechnikgeräts 100 zu reduzieren. Der Sicherheitsbegrenzer kann durch die Steuereinheit 140 entsprechend aktiviert werden, wenn eine Verkalkung festgestellt worden ist.
2 zeigt einen Graphen zur Veranschaulichung des Zusammenhangs zwischen der Messzeit und der Temperatur in dem Kanal bei einem Haustechnikgerät gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. In dem Diagramm ist zu erkennen, dass nach einer bestimmten Zeit die Temperatur erheblich ansteigt, so dass davon ausgegangen werden kann, dass dann eine Verkalkung vorliegt. Ist ein bestimmter Schwellwert für die Abweichung von einem Sollwert überschritten, beispielsweise eine Abweichung von ca. 10°C, stellt die Steuereinheit einen Verkalkungszustand fest.
Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Haustechnikgerät oder Haushaltsgerät mit einem Durchlauferhitzer gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

Claims

Haustechnikgerät, insbesondere elektrischer Durchlauferhitzer, mit mindestens einem Heizblock (110) mit wenigstens einem Heizkörper (120) und mit mindestens einem wasserführenden Kanal (130, 131–133), mindestens einem Temperatursensor (151–153) im Bereich des Heizblockes (110) zum Erfassen der Temperatur des sich in dem Kanal (130) befindlichen Wassers und einer Steuereinheit (140) zum Ein- und Ausschalten des Heizkörpers (120) während einer Heizbetriebsart, wobei die Steuereinheit (140) in einer Verkalkungserfassungsbetriebsart dazu ausgestaltet ist, die Temperatur der durch die Temperatursensoren (151–153) gemessenen Temperatur zu erfassen und die erfasste Temperatur mit einem Referenzwert zu vergleichen und eine Verkalkung festzustellen, wenn die gemessene Temperatur von dem Referenzwert abweicht.
Haustechnikgerät nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (140) dazu ausgestaltet ist, die Verkalkungserfassungsbetriebsart zu aktivieren, nachdem die Heizbetriebsart deaktiviert oder beendet ist.
Haustechnikgerät nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit einer Anzeige (160) zum Anzeigen einer Verkalkung, wenn eine Verkalkung durch die Steuereinheit (140) festgestellt worden ist.
Haustechnikgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, ferner mit einem Sicherheitsbegrenzer (170) zum Ausschalten und vom Netz nehmen des Haustechnikgerätes, wenn durch die Steuereinheit (140) eine Verkalkung erkannt worden ist.
Haustechnikgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit einem Sicherheitsbegrenzer (170) zur Reduzierung der Leistung des Heizkörpers (120), wenn durch die Steuereinheit (140) eine Verkalkung erkannt worden ist.
Haustechnikgerät nach der Ansprüche 1 bis 5, ferner mit einem Sicherheitsbegrenzer (170) zur Reduzierung der Auslauf-Solltemperatur des Haustechnikgeräts (100), wenn durch die Steuereinheit (140) eine Verkalkung erkannt worden ist.
Haustechnikgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Heizkörper als ein Blankdrahtheizkörper (120) ausgestaltet ist.
Haustechnikgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der wasserführende Kanal (130) mindestens einen ersten, zweiten und dritten Abschnitt (131–133) aufweist, wobei der Heizkörper (120) in dem zweiten Abschnitt (132) des Kanals (130) vorgesehen ist, wobei ein erster Temperatursensor (151) in oder auf dem dritten Abschnitt (133) des Kanals (130), ein zweiter Temperatursensor (152) an einem Anschluss des Heizkörpers (120) und/oder ein dritter Temperatursensor (153) in oder auf einem Abschnitt des Kanals (130) vorgesehen ist.
Haustechnikgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Temperatursensoren (151–153) als berührungslose Temperatursensoren ausgestaltet sind.