DE102016010386A1

DE102016010386A1 - Warmwasserversorgungssystem zum zentralen Versorgen eines Verbrauchernetzes

Info

Publication number: DE102016010386A1
Application number: DE102016010386.8A
Authority: DE
Inventors: Christoph Lakemeyer; Olaf Diederich; Steffen Klie
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 2016-08-30
Filing date: 2016-08-30
Publication date: 2018-03-01

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Warmwasserversorgungssystem (10) zum zentralen Versorgen eines Verbrauchernetzes mit Warmwasser mit einen Übergabeanschluss (11) zum Anschließen des Warmwasserversorgungssystems (10) an ein Wassernetz, insbesondere an eine Wohnungsstationoder einer Frischwasserstation einem Versorgungsanschluss (12) zum Anschließen des Warmwasserversorgungssystems (10) an das Verbrauchernetz, einem ersten Strömungspfad (13) und einen parallelen zweiten Strömungspfad (14) zwischen dem Übergabeanschluss (11) und dem Versorgungsanschluss (12), einer Nacherwärmungsvorrichtung (15), insbesondere einen Durchlauferhitzer, zum Nacherwärmen des Wassers aus dem Wassernetz, und einer Bypassvorrichtung (16), die einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand aufweist. Die Nacherwärmungsvorrichtung (15) ist in dem ersten Strömungspfad (13) und die Bypassvorrichtung (16) in dem zweiten Strömungspfad (14) angeordnet und die Bypassvorrichtung (16) ist dazu eingerichtet, in dem geöffneten Zustand Wasser durch den zweiten Strömungspfad (14) an der Nacherwarmungsvorrichtung (15) vorbeizuleiten. Außerdem beinhaltet die Erfindung die vorteilhafte problemlos Montage der Bypassvorrichtung (16) innerhalb eines Durchlauferhitzergehäuses (41), welches ein Nachrüsten bei bestehenden Anlagen ermöglicht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Warmwasserversorgungssystem zum zentralen Versorgen eines Verbrauchernetzes, eine Bypassvorrichtung, geeignet zur Verwendung in dem Warmwasserversorgungssystem, sowie ein Montageverfahren zum Montieren des Warmwasserversorgungssystems.
Um unnötigen Energieverbrauch zu verhindern, werden heute vielfach Nah- oder Fernwärmenetze verwendet, um eine gewisse Anzahl von Haushalten mit Warmwasser zu versorgen. Dabei umfasst die Warmwasserversorgung des jeweiligen Haushalts eine Wohnungsstation, die einen Wärmetauscher aufweist, der zum Erhitzen des Verbrauchswassers die Energie aus dem Nah- oder Fernwärmenetz entnimmt und das so erwärmte Wasser an die jeweiligen Verbraucher des Haushalts, wie zum Beispiel des Warmwassersystems, beispielsweise Warmwasserhähne, Duschen und Geschirrspülmaschinen, oder auch an das Heizungssystem, übergibt. Je nach Benutzung der Verbraucher besteht ein wechselnd hoher Bedarf an Warmwasser.
In den letzten Jahren haben sich, insbesondere durch die Entwicklung von Passivhäusern, Vorlauftemperaturen von Heizungssystemen immer weiter abgesenkt. Zur Steigerung der Energieeffizienz von Fernwärmesystemen hat sich deshalb die Tendenz entwickelt, die Systemtemperatur des gesamten Fernwärmenetzes herabzusetzen. Dies hat unter Umständen zur Folge, dass die Temperatur des Fernwärmenetzes an der Wohnungsstation nicht mehr ausreicht, das Warmwasser im Warmwassernetz des Haushalts mittels Wärmeübertrager auf eine Temperatur zu bringen, die für jede Anwendung geeignet ist.
Zur Lösung dieses Problems werden auf Seiten des Haushaltes Nacherwärmungsvorrichtungen, wie zum Beispiel Durchlauferhitzer, hinter den Wohnungsstationen bereitgestellt, um das in den Wohnungsstationen nur unzureichend erwärmte Wasser zentral auf die erwünschten Temperaturen zu bringen. Die nachträgliche Erwärmung des Wassers, zum Beispiel durch Durchlauferhitzer, führt jedoch bekanntermaßen dazu, dass bei großen Wasserdurchlaufmengen ein spürbarer Druckverlust im gesamten Warmwassersystem des Haushaltes zu verzeichnen ist. Hierbei weist der Druckverlust insbesondere eine quadratische Abhängigkeit vom Volumenstrom durch die Nacherwärmungsvorrichtung, zum Beispiel den Durchlauferhitzer, auf. Bei großen Durchflussmengen führt dies dazu, dass der Verbraucher den Druckverlust deutlich spüren und als Unannehmlichkeit empfinden kann, wenn zum Beispiel das Wasser nur aus der Leitung „tröpfelt”. Bisher bekannte Warmwasserversorgungssysteme sind folglich häufig nicht in der Lage, eine von einem Verbraucher in einem Haushalt benötigte Menge von Warmwasser mit einer erwünschten Temperatur und einem erwünschten Druck zuverlässig bereitzustellen.
Der vorliegenden Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, ein Warmwasserversorgungssystem bereitzustellen, das dazu in der Lage ist, einen Verbraucher jederzeit zuverlässig mit den benötigten Warmwassermengen zu versorgen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Warmwasserversorgungssystem zum zentralen Versorgen eines Verbrauchernetzes mit Warmwasser gelöst, wobei das Warmwasserversorgungssystem a) einen Übergabeanschluss zum Anschließen des Warmwasserversorgungssystems an ein Wassernetz, insbesondere an eine Wohnungsstation, b) einen Versorgungsanschluss zum Anschließen des Warmwasserversorgungssystems an das Verbrauchernetz, c) einen ersten Strömungspfad und einen parallelen zweiten Strömungspfad zwischen dem Übergabeanschluss und dem Versorgungsanschluss, d) eine Nacherwärmungsvorrichtung, insbesondere einen Durchlauferhitzer, zum Nacherwärmen des Wassers aus dem Wassernetz und e) eine Bypassvorrichtung aufweist, die einen geöffneten, insbesondere vollständig geöffneten, einen teilgeöffneten und einen geschlossenen Zustand aufweist. Die Nacherwärmungsvorrichtung ist in dem ersten Strömungspfad und die Bypassvorrichtung in dem zweiten Strömungspfad angeordnet. Die Bypassvorrichtung ist dazu eingerichtet, in dem vollständig geöffneten und teilgeöffneten Zustand Wasser durch den zweiten Strömungspfad an der Nacherwärmungsvorrichtung vorbeizuleiten.
Dadurch, dass das Warmwasserversorgungssystem den ersten und den zweiten Strömungspfad aufweist, wobei sich die Nacherwärmungsvorrichtung in dem ersten Strömungspfad und die Bypassvorrichtung in dem zweiten Strömungspfad befinden, kann bei erwünschten großen Durchflussmengen ein Teil des Wassers an der Nacherwärmungsvorrichtung vorbei, durch die Bypassvorrichtung, in das Verbrauchernetz geleitet werden. Dies führt dazu, dass Druckverluste, die durch hohe Durchflussmengen in der Nacherwärmungsvorrichtung entstehen würden, vermieden werden und das Verbrauchernetz zuverlässig mit gewünschtem Wasserdruck versorgt werden kann.
Die Erfindung macht sich den Umstand zunutze, dass die von der Nacherwärmungsvorrichtung, beispielsweise dem Durchlauferhitzer, zu erzielende Temperaturerhöhung relativ gering ist, da das Wasser am Übergabeanschluss bereits vorgewärmt ist. Somit reicht die von der Nacherwärmungsvorrichtung erzielbare Leistung aus, einen großen Volumenstrom auf die gewünschte Temperatur nachzuerwärmen. Beispielsweise kann die Nacherwärmungsvorrichtung dafür vorgesehen sein, dass das Warmwasserversorgungssystem eine Erwärmung des Wassers von 35° auf 45°C, was eine angemessen warme Entnahme ohne die Gefahr einer Verbrühung ermöglicht, erzielt, wobei die Temperaturen natürlich nur Beispiele sind. Die Temperatur am Versorgungsanschluss kann vorzugsweise durch Regelung der Nacherwärmungsvorrichtung gewährleistet werden, wobei die Regelung insbesondere den Gesamtvolumenstrom durch den ersten und zweiten Strömungspfad betrifft. Die Erfindung ermöglicht es somit, an dem Versorgungsanschluss einen großen Warmwasserstrom mit der gewünschten Temperatur bereitzustellen, ohne dass unerwünschte und hohe Druckverluste auftreten.
In einer Ausführungsform ist das Verbrauchernetz ein verzweigtes Warmwassernetz, beispielsweise eines ganzen Gebäudes. In einer anderen Ausführungsform kann das Verbrauchernetz auch ein einzelner Wasseranschluss, beispielsweise in einer Küche sein. Alle Kombinationen und Zwischenstufen sind denkbar.
In einer Ausführungsform sind die Nacherwärmungsvorrichtung und die Bypassvorrichtung innerhalb eines Gehäuses eines Durchlauferhitzers angeordnet. In dieser Ausführungsform wird durch die Bypassvorrichtung die Funktionalität des Durchlauferhitzers verbessert. Insbesondere kann der Durchlauferhitzer derart ausgestaltet sein, dass die Bypassvorrichtung einfach nachrüstbar ist. Vorzugsweise erfolgt die Nachrüstung unter Verwendung der Anschlussstücke des Durchlauferhitzers, wobei auch andere vorteilhafte Verfahren möglich sind.
In einer Ausführungsform umfasst das Warmwasserversorgungssystem weiter einen Wärmeübertrager in dem ersten Strömungspfad oder dem Übergabeanschluss vorgelagert. Ein derartiger Wärmeübertrager kann Energie, beispielsweise aus einem Fernwärmenetz oder einem Heizungspufferspeicher, in verschiedenen Anwendungen in dem Warmwasserversorgungssystem nutzbar machen. Die Nacherwärmungsvorrichtung kann dann vorzugsweise sicherstellen, dass eine Temperaturdifferenz zwischen mittels Wärmeübertrager erreichbarer, vorerwärmter Temperatur und gewünschter Wassertemperatur während der Nacherwärmung kompensiert wird.
Vorzugsweise ist die Bypassvorrichtung eingerichtet, in Abhängigkeit von einem Druckverlust im ersten Strömungspfad, von dem geschlossenen in den teilgeöffneten Zustand bzw. geöffneten Zusatand überzugehen und eine Menge an Wasser durch den zweiten Strömungspfad zu leiten, sodass ein Druckverlust am Versorgungsanschluss verringert wird.
Dadurch, dass die Bypassvorrichtung nur in Abhängigkeit vom Druckverlust im ersten Strömungspfad von dem geschlossenen in den geöffneten Zustand übergeht, kann sichergestellt werden, dass das Warmwasser nur dann an der Nacherwärmungsvorrichtung vorbeigeleitet wird, wenn dies aufgrund des Druckverlustes notwendig ist.
Vorzugsweise ist die Nacherwärmungsvorrichtung eingerichtet, in Abhängigkeit von einer Durchflussmenge durch die Bypassvorrichtung das Wasser so zu erwärmen, dass die Wassertemperatur am Versorgungsanschluss in einem vorbestimmten Temperaturbereich liegt, wobei am Versorgungsanschluss das Wasser aus dem ersten Strömungspfad und das Wasser aus dem zweiten Strömungspfad vermischt wird.
Dadurch, dass die Nacherwärmungsvorrichtung eingerichtet ist, das Wasser in Abhängigkeit von der Durchflussmenge durch die Bypassvorrichtung zu erwärmen, sodass die Wassertemperatur am Versorgungsanschluss in einem vorbestimmten Temperaturbereich liegt, kann sichergestellt werden, dass das Mischwasser aus dem ersten und dem zweiten Strömungspfad die von dem Verbraucher gewünschte Temperatur aufweist. Vorzugsweise ist die Durchflussmenge durch die Bypassvorrichtung anhand der Durchflussmenge durch die Nacherwärmungsvorrichtung bestimmbar. Somit kann eine Regelung der Nacherwärmungsvorrichtung basierend auf der gesamten Durchflussmenge, die sich aus einer Summe der Durchflussmengen durch die Nacherwärmungsvorrichtung und die Bypassvorrichtung bestimmen lässt, umgesetzt werden. In dieser Ausführungsform sind zur Regelung der Nacherwärmungsvorrichtung vorzugsweise keine Sensoren nötig, die nicht gewöhnlicherweise als Teil der Nacherwärmungsvorrichtung bereitgestellt werden.
In einer Ausführungsform weist das Warmwasserversorgungssystem zusätzlich einen Wärmeübertrager auf. Der Wärmeübertrager kann in einer Ausführungsform vor dem Übergabeanschluss montiert sein. In einer anderen Ausführungsform kann der Wärmeübertrager alternativ oder zusätzlich in dem ersten Strömungspfad zwischen Übergabeanschluss und Nacherwärmungsvorrichtung montiert sein. Der Wärmeübertrager ist vorzugsweise zum Übertragen von Wärme beispielsweise aus einem Fernwärmenetz oder einem Heizungspufferspeicher eingerichtet.
In einer anderen Ausführungsform kann das Warmwasserversorgungssystem einen Temperatursensor aufweisen, der im Bereich des Versorgungsanschlusses zur Bestimmung der Temperatur des bereits vermischten Wassers angeordnet ist. Basierend auf dieser Temperatur ist eine einfache Regelung der Nacherwärmungsvorrichtung möglich. Vorzugsweise ist das Warmwasserversorgungssystem so eingerichtet, dass sich der Gesamtvolumenstrom des Wassers durch den Versorgungsanschluss unterhalb eines vorbestimmten Gesamtvolumenstromschwellwertes nur aus Wasser aus dem ersten Strömungspfad zusammensetzt und oberhalb des vorbestimmten Gesamtvolumenstromschwellwertes das Wasser aus dem ersten Strömungspfad einen ersten Teilvolumenstrom und das Wasser aus dem zweiten Strömungspfad einen zweiten Teilvolumenstrom bildet, wobei sich der Gesamtvolumenstrom aus der Summe des ersten und zweiten Teilvolumenstroms ergibt.
Vorzugsweise ist das Warmwasserversorgungssystem so eingerichtet, dass oberhalb des vorbestimmten Gesamtvolumenstromschwellwertes mit steigendem Gesamtvolumenstrom der Anteil des zweiten Teilvolumenstroms am Gesamtvolumenstrom schneller zunimmt als der Anteil des ersten Teilvolumenstroms.
Bevorzugt ist die Bypassvorrichtung so eingerichtet, dass beim Überschreiten einer vorbestimmten Druckdifferenz zwischen dem Wasserdruck, der von der Bypassvorrichtung stromaufwärts am Strömungspfad anliegt und dem Wasserdruck, der von der Bypassvorrichtung stromabwärts an dem Strömungspfad anliegt, die Bypassvorrichtung von dem geschlossenen in den teilgeöffneten oder geöffneten Zustand übergeht.
Dadurch dass die Bypassvorrichtung beim Überschreiten einer vorbestimmten Druckdifferenz vom geschlossenen in den geöffneten Zustand übergeht, wird sichergestellt, dass die Bypassvorrichtung nur dann Wasser an der Nacherwärmungsvorrichtung vorbeileitet, wenn dies tatsächlich benötigt wird.
Weiter bevorzugt weist die Bypassvorrichtung ein Ventil, insbesondere ein mechanisches Rückstellventil, auf. Ebenfalls bevorzugt weist die Bypassvorrichtung weiter a) einen ersten Adapter in Form eines T-Rohrstückes zum Anordnen der Bypassvorrichtung in einem Strömungspfad zwischen dem Übergangsanschluss und der Nacherwärmungsvorrichtung und b) einen zweiten Adapter in Form eines T-Rohrstückes zum Anordnen der Bypassvorrichtung in einem Strömungspfad zwischen der Nacherwärmungsvorrichtung und dem Versorgungsanschluss auf, wobei das Ventil zwischen dem ersten und dem zweiten Adapter so angeordnet ist, dass der zweite Strömungspfad gebildet wird. Bevorzugt ist die Bypassvorrichtung so dimensioniert, dass diese direkt zwischen den Montageanschlüssen des Nacherwärmers montiert ist und der erste und der zweite Adapter auf Montageanschlüsse der Nacherwärmungsvorrichtung passen oder diese verkörpern.
Aufgrund der Ausgestaltung der Bypassvorrichtung mit einem ersten Adapter und einem zweiten Adapter, wobei das Ventil zwischen dem ersten und dem zweiten Adapter angeordnet ist, und aufgrund der Dimensionierung der Bypassvorrichtung, wonach der erste und der zweite Adapter auf Montageanschlüsse der Nacherwärmungsvorrichtung passen, wird eine Montage, insbesondere auch eine nachträgliche Montage, der Bypassvorrichtung in ein bereits bestehendes Wasserversorgungssystem oder auch in eine Nacherwärmungsvorrichtung ermöglicht und erleichtert. Vorzugsweise sind der erste Adapter und der zweite Adapter als T-Rohrstücke, die beispielsweise als Anschlussstücken eines Durchlauferhitzers eingesetzt werden, ausgestaltet, wobei die Bypassvorrichtung dann zwischen Auf-Putz Anschlüssen der T-Rohrstücke einsetzbar montiert werden kann.
Bevorzugt ist das Warmwasserversorgungssystem so eingerichtet, dass wenigstens ein Teil der Bypassvorrichtung als Vorwandinstallation vor einer Wand ausgeführt werden kann, an der sich der Übergabeanschluss befindet.
Bevorzugt weist die Nacherwärmungsvorrichtung auf a) eine Leistungssteuerung zum Steuern der Leistung der Nacherwärmungsvorrichtung, b) einen Volumenstromerfassungssensor zum Erfassen eines durch die Nacherwärmungsvorrichtung fließenden Volumenstroms, c) einen Temperatursensor zum Erfassen der Wassertemperatur stromaufwärts der Nacherwärmungsvorrichtung, insbesondere im ersten Strömungspfad, wobei die Leistungssteuerung dazu eingerichtet ist, die Leistung der Nacherwärmungsvorrichtung basierend auf dem erfassten Volumenstrom und der erfassten Temperatur so zu steuern, dass eine vorbestimmte Temperatur des Wassers am Versorgungsanschluss erreicht wird.
Das Wasser am Versorgungsanschluss besteht aus einer Mischung von Wasser, das durch den ersten Strömungspfad und somit durch die Nacherwärmungsvorrichtung geleitet wurde, und Wasser, das durch den zweiten Strömungspfad geleitet wurde. Das Wasser aus dem ersten Strömungspfad nach der Nacherwärmungsvorrichtung weist eine erste Temperatur auf, während das Wasser vor der Nacherwärmungsvorrichtung und somit auch das Wasser aus dem zweiten Strömungspfad eine zweite Temperatur aufweist, die bevorzugt niedriger ist als die erste Temperatur. Das Wasser am Versorgungsanschluss weist folglich die Temperatur auf, die sich durch Mischung des Wassers aus dem ersten Strömungspfad mit der ersten Temperatur und des Wassers aus dem zweiten Strömungspfad mit der zweiten Temperatur ergibt. Sind die Durchflussmengen durch den ersten und zweiten Strömungspfad und die Temperaturen bekannt, kann also die Temperatur des Mischwassers vorhergesagt werden. Umgekehrt kann die Temperatur, auf die das Wasser von der Nacherwärmungsvorrichtung erwärmt werden muss, um eine erwünschte Temperatur des Mischwassers am Versorgungsanschluss zu erreichen, bestimmt werden, indem der Gesamtvolumenstrom, der Volumenstrom durch die Nacherwärmungsvorrichtung und die Temperatur des Wassers vor der Nacherwärmungsvorrichtung bestimmt werden. Der Gesamtvolumenstrom bestimmt sich dabei aus dem Volumenstrom der von dem Verbraucher benötigt wird.
Dadurch, dass die Leistung der Nacherwärmungsvorrichtung basierend auf dem erfassten Volumenstrom und der erfassten Temperatur gesteuert wird, sodass eine vorbestimmte Temperatur des Wassers am Versorgungsanschluss erreicht wird, kann die benötigte Leistung der Nacherwärmungsvorrichtung sehr genau und präzise gesteuert werden, sodass keine unnötige Erwärmung des Wassers durch die Nacherwärmungsvorrichtung auftritt. Dies führt zu einer erhöhten Energieeffizienz des Warmwasserversorgungssystems.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß ferner durch eine Bypassvorrichtung gelöst, die zur Verwendung in einem wie oben beschriebenen Warmwasserversorgungssystem geeignet ist.
Die Aufgabe wird ferner durch einen Durchlauferhitzer mit einer erfindungsgemäßen Bypassvorrichtung gelöst.
Des Weiteren wird die Aufgabe durch ein Montageverfahren zum Montieren eines erfindungsgemäßen Warmwasserversorgungssystems gelöst.
Des Weiteren wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Regeln einer Nacherwärmungsvorrichtung eines erfindungsgemäßen Warmwasserversorgungssystems gelöst.
Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Montieren einer Bypassvorrichtung an einem Durchlauferhitzer gelöst, wobei das Verfahren umfasst: a) Ausrichten von Anschlussstücken zum Anschluss des Durchlauferhitzers an ein Wassernetz und ein Verbrauchernetz, insbesondere derart, dass die Auf-Putz Anschlüsse der Anschlussstücke aufeinander zu ausgerichtet sind, b) Einfügen einer Bypassvorrichtung, insbesondere mit einem Ventil, zwischen den Anschlussstücken, derart, dass die Bypassvorrichtung einen Strömungspfad bildet, der parallel zu einem Strömungspfad durch eine Heizvorrichtung des Durchlauferhitzers verläuft.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsformen werden im Folgenden mit Verweis auf die beigefügten Figuren beschrieben, wobei:
1 eine schematische Darstellung eines Warmwasserversorgungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
2 eine schematische Darstellung einer Bypassvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
3 ein schematisches Diagramm der Wasservolumenströme durch die Bypassvorrichtung und die Nacherwärmungsvorrichtung zeigt,
4 und 5 schematische Darstellungen weiterer Ausführungsbeispiele des in 1 gezeigten Warmwasserversorgungssystems zeigen,
6 bis 8 schematische Darstellungen eines Anschlusses des Warmwasserversorgungssystems zeigen,
9 eine schematische Darstellung eines Anschlussstückes zeigt,
10 bis 12 schematisch verschiedene Schritte eines Montageverfahrens einer Bypassvorrichtung zeigen,
13 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bypassvorrichtung und
14 schematisch eine Abwandlung des in 13 gezeigten Ausführungsbeispiels.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Warmwasserversorgungssystems 10 nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wobei das Warmwasserversorgungssystem 10 zum Beispiel hinter bzw. in einer Wohnungsstation eines Haushaltes angeordnet ist. Das Warmwasserversorgungssystem weist in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel einen Übergabeanschluss 11, einen Versorgungsanschluss 12, einen ersten Strömungspfad 13 mit einem Durchlauferhitzer 15 als Nacherwärmungsvorrichtung und einen zweiten Strömungspfad 14 mit einer Bypassvorrichtung 16 auf.
In dem Ausführungsbeispiel der 1 ist der Nacherwärmer 15 und die Bypassvorrichtung direkt über den Übergabeanschluss 11 an einer Kaltwasserversorgung 18 angeschlossen. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Kombination aus Durchlauferhitzer 15 und paralleler Bypassvorrichtung 16 ohne Einsatz einer zusätzlichen Wohnungsstation/Frischwasserstation oder einem Wärmeübertrager etc. gezeigt.
Das Warmwasserversorgungssystem 10 ist durch den Übergabeanschluss 11 optional mit einer Wohnungsstation des Haushaltes verbunden. Das heißt, Wasser zur Versorgung des Warmwassernetzes des Haushaltes wird in einen Wärmetauscher in der Wohnungsstation geleitet, dort vorerwärmt und dann durch den Übergabeanschluss 11 in das Warmwasserversorgungssystem 10 eingeleitet. Ein derartiges Ausführungsbeispiel mit einer Vorerwärmung des Wassers wird mit Verweis auf 4 und 5 im weiteren Verlauf beschrieben. Am Versorgungsanschluss 12 wird das Wasser in das Verbrauchernetz des Haushaltes eingeleitet und kann von dort an die jeweiligen Verbraucher, zum Beispiel Warmwasserverbraucher wie eine Dusche oder eine Geschirrspülmaschine, geleitet werden. In anderen Ausführungsbeispielen kann an dem Versorgungsanschluss 12 auch direkt Wasser gezapft werden, beispielsweise in einer Anwendung in der Küche oder im Badezimmer.
Das warme Wasser aus dem Übergabeanschluss 11 wird im Warmwasserversorgungssystem 10 bis zu einer vorbestimmten Durchflussmenge zunächst nur durch den ersten Strömungspfad 13 und somit durch den Durchlauferhitzer 15 geleitet. Dabei wird das Wasser in dem Durchlauferhitzer 15 auf einen vorbestimmten Temperaturbereich, zum Beispiel auf zwischen 45 und 50°C, bzw. eine vorbestimmte Temperatur erwärmt und kann über den Versorgungsanschluss 12 an das Verbrauchernetz abgegeben werden. Zur Bestimmung der Temperatur des Mischwassers kann in dem Bereich des Versorgungsanschlusses 12, insbesondere nach dem Zusammenführen des ersten und zweiten Strömungspfades 13, 14 ein Temperatursensor 19 vorgesehen sein.
Wird im Verbrauchernetz zum Beispiel zum Betreiben mehrerer Verbraucher wie Duschen oder Warmwasserhähnen eine größere Menge von warmer Wasser benötigt, kann der Volumenstrom durch den Durchlauferhitzer 15 nur bis zu einem vorbestimmten Wert erhöht werden, da mit erhöhtem Volumenstrom durch den Durchlauferhitzer 15 der Druck in den stromabwärts führenden Leitungen absinkt. Der verringerte Druck stromabwärts vom Warmwasserversorgungssystem 10 kann beispielsweise dafür sorgen, dass das Wasser aus einem Wasserhahn nur noch „tröpfelt”. Daher wird in der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ab einer vorbestimmten Druckdifferenz zwischen dem Wasserdruck, der an dem Übergabeanschluss 11 und dem Wasserdruck, der an dem Versorgungsanschluss 12 anliegt, zusätzlich Wasser durch den zweiten Strömungspfad 14 und somit durch die Bypassvorrichtung 16 zum Versorgungsanschluss 12 geleitet wird. Dieses zusätzliche Durchleiten von Wasser durch die Bypassvorrichtung 16 an dem Durchlauferhitzer 15 vorbei verringert den Druckverlust der Nacherwärmugnsvorrichtung und damit den Druckverlust am Versorgungsanschluss 12 und damit auch im Verbrauchernetz. Durch das zusätzliche Durchströmen des Strömungspfades 14 und der Bypassvorrichtung 16 wird der Gesamtvolumenstrom erhöht. Die Leistung des Durchlauferhitzers 15 wird geregelt, damit die Temperatur des Mischwassers am Versorgungsanschluss 12 der gewünschten Warmwassertemperatur entspricht, beispielsweise indem die Temperatur des den Durchlauferhitzer 15 durchströmenden Wassers dann erhöht wird, wenn Flüssigkeit durch den zweiten Strömungspfad 14 strömt. Die Ausgestaltung der Bypassvorrichtung 16 soll im Folgenden genauer anhand von 2 beschrieben werden.
Obwohl in der 1 die Aufspaltung in den ersten 13 und den zweiten 14 Strömungspfad dem Übergabeanschluss 11 nachgelagert bzw. dem Versorgungsanschluss 12 vorgelagert gezeigt sind, so kann die Trennung bzw. Zusammenführung der Strömungspfade auch als Teil des Übergabeanschlusses 11 bzw. des Versorgungsanschlusses 12 ausgeführt sein.
2 zeigt eine schematische beispielhafte Ausführungsform der Bypassvorrichtung 16. In dieser beispielhaften Ausführungsform der Bypassvorrichtung 16 weist die Bypassvorrichtung 16 einen ersten Adapter 21, einen zweiten Adapter 22 und ein Ventil 20 auf, wobei das Ventil 20 zwischen dem ersten und dem zweiten Adapter 21, 22 angeordnet ist. Der erste und der zweite Adapter 21, 22 haben jeweils die Form eines T-Rohrstückes und sind so ausgestaltet, dass sie als Montageanschlüsse des Durchlauferhitzers angeschlossen genutzt werden können. Beispielsweise können der erste Adapter 21 und der zweite Adapter 22 als Teile des Übergabeanschlusses 11 und des Versorgungsanschlusses 12 ausgebildet sein bzw. damit verbunden sein. Insbesondere ist die Bypassvorrichtung 16 so eingerichtet, dass sie nachträglich an Anschlüsse des Durchlauferhitzers 15 angeschlossen werden kann, die den Durchlauferhitzer 15 mit dem Warmwassernetz und dem Versorgungsnetz verbinden sollen, so dass die Bypassvorrichtung 16 ohne Aufwand zwischen den Durchlauferhitzer 15 und das Warmwassernetz und das Versorgungsnetz montiert werden kann.
Das Ventil 20 ist dabei zwischen den beiden Adaptern 21, 22 so angeordnet, dass die Bypassvorrichtung 16, insbesondere die Baugruppe der Bypassvorrichtung 16 bestehend aus dem ersten Adapter 21, dem zweiten Adapter 22 und dem Ventil 20, eine Hantelform aufweist. Das Ventil 20 weist einen Ventilkörper 24, eine Feder 25, eine Anschlagfläche 23 und ein Formstück 26 auf. Das Ventil 20 wird dabei beispielsweise so in die Bypassvorrichtung 16 eingebracht, dass der Ventilkörper 24 zum Öffnen des Ventils eine Bewegung stromabwärts in Richtung des Versorgungsanschlusses 12 ausführen kann.
Im Ausgangszustand wird der Ventilkörper 24 von der Feder 25 gegen die Anschlagsfläche 23 gedrückt, wobei die Feder 25 gegen das Formstück 26 gespannt ist. Dieser Zustand entspricht einem geschlossenen Zustand, wobei das Ventil 20 die Bypassvorrichtung 16 und somit den Strömungspfad 14 gegen das Wasser aus dem Übergabeanschluss 11 abdichtet.
Kommt es aufgrund einer erhöhten Durchflussmenge durch den Durchlauferhitzer 15 zu einem Fließdruckverlust zwischen Übergabeanschluss 11 und Versorgungsanschluss 12 des Warmwasserversorgungssystems 10, so baut sich auf der stromabwärts gewandten Seite des Ventils 20 ein Staudruck auf. Dies führt zu einer Druckdifferenz zwischen dem Wasserdruck, der von der Bypassvorrichtung 16 stromaufwärts am Strömungspfad anliegt, und dem Wasserdruck, der von der Bypassvorrichtung 16 stromabwärts am Strömungspfad anliegt, insbesondere zu einer Druckdifferenz zwischen dem Wasserdruck vor und dem Wasserdruck nach dem Ventil 20. Mit steigender Druckdifferenz erhöht sich die Kraft, die über den Ventilkörper 24 auf die Feder 25 ausgeübt wird. Beim Überschreiten einer vorbestimmten Druckdifferenz, das heißt einer vorbestimmten Kraft, wird die Andruckkraft der Feder 25 überschritten und der Ventilkörper 24 gegen die Feder 25 bewegt, sodass sich das Ventil 20 öffnet. In diesem geöffneten Zustand gibt das Ventil 20 den zweiten Strömungspfad 14 frei, und Wasser kann vom Übergabeanschluss 11 zum Versorgungsanschluss 12 durch den zweiten Strömungspfad 14, das heißt durch die Bypassvorrichtung 16 mit Ventil 20 fließen. Dabei kann beispielsweise der erste Adapter 21 die Aufgabe des Übergabeanschlusses 11 und der zweite Adapter 22 die Aufgabe des Versorgungsanschlusses 12 übernehmen. In einem Beispiel weist der erste Adapter 21 zum Absperren einen Kugelhahn auf.
Die Regelung des Durchflusses wird im Folgenden anhand des beispielhaften Durchflussdiagramms 30 in 3 beschrieben. 3 zeigt schematisch ein Durchflussdiagramm 30 für den Durchfluss durch das Warmwasserversorgungssystem 10. Das Durchflussdiagramm 30 entspricht schematisch einer hydraulischen Parallelschaltung. Dabei ist auf der x-Achse 32 des Durchflussdiagramms 30 der Gesamtvolumenstrom 35 durch den Versorgungsanschluss 12 aufgetragen und auf der y-Achse 31 des Durchflussdiagramms 30 der erste und zweite Teilvolumenstrom 33, 37 durch den Durchlauferhitzer 15 und die Bypassvorrichtung 16.
Wie dem Diagramm 30 zu entnehmen ist, wird der Gesamtvolumenstrom 35 bis zum Erreichen eines vorbestimmten Gesamtvolumenstromschwellwertes 34 nur durch den Volumenstrom 33 durch den Durchlauferhitzer 15 gebildet. Das heißt, dass bis zu einem vorbestimmten Gesamtvolumenstromschwellwert 34 durch den Versorgungsanschluss 12 die Bypassvorrichtung 16 geschlossen bleibt und somit das Wasser aus dem Übergabeanschluss 11 nur über den Strömungspfad 13 und somit über den Durchlauferhitzer 15 in das Versorgungsnetz gelangen kann.
Bei Erreichen eines vorbestimmten Gesamtvolumenstromschwellwertes 34 am Versorgungsanschluss 12 ist die Druckdifferenz zwischen Übergabeanschluss 11 und Versorgungsanschluss 12 so groß, dass sich das Ventil 20 der Bypassvorrichtung 16 öffnet und den zweiten Strömungspfad 14 freigibt. Das Diagramm 30 zeigt schematisch, wie der zweite Teilvolumenstrom 37 ab einem vorbestimmten Gesamtvolumenstromschwellwert 34 einsetzt und mit weiter ansteigendem Gesamtvolumenstrom, d. h. im Beispiel nach rechts auf der x-Achse 32, zunimmt.
Zur gleichen Zeit nimmt auch der erste Teilvolumenstrom 33 durch den ersten Strömungspfad 13 weiter zu, wobei jedoch dem Durchflussdiagramm 30 zu entnehmen ist, dass die Steigung des ersten Teilvolumenstroms 33 durch den ersten Strömungspfad 13 und damit durch den Durchlauferhitzer 15 wesentlich langsamer mit ansteigendem Gesamtvolumenstrom 35 zunimmt als es bis zu dem Erreichen des Gesamtvolumenstromschwellwertes 34 der Fall war. Die Differenz entspricht dem zweiten Teilvolumenstrom 37 durch den zweiten Strömungspfad 14.
Das bedeutet, dass sich der Gesamtvolumenstrom 35, der in 3 mit gestrichelter Linie gezeigt ist, oberhalb des vorbestimmten Gesamtvolumenstromschwellwertes 34 aus dem ersten Teilvolumenstrom 33 durch den ersten Strömungspfad 13 und dem zweiten Teilvolumenstrom 37 durch den zweiten Strömungspfad 14 zusammensetzt. Es kann gesehen werden, dass der Volumenstrom 33 über den Gesamtvolumenstromschwellwert 34 hinaus weiter ansteigt, allerdings mit einer geringeren Rate, was einer geringeren Steigung in der schematischen Darstellung entspricht. Dabei ist dem Diagramm 30 auch zu entnehmen, dass oberhalb des vorbestimmten Gesamtvolumenstromschwellwertes 34 mit steigendem Gesamtvolumenstrom 35 der Anteil des zweiten Teilvolumenstroms 37 an dem Gesamtvolumenstrom 35 schneller zunimmt als der Anteil des ersten Teilvolumenstroms 33. Diese Verteilung ist beispielhaft, auch könnte ein geringerer oder größerer Anteil des zusätzlichen Volumenstroms durch den zweiten Teilvolumenstrom 37 geführt werden oder andere, beispielsweise nicht-lineare Steuerungen vorgesehen werden. Dies kann durch geeignete Wahl des Ventils 20 angepasst werden.
Basierend auf einem solchen schematischen Diagramm, das entsprechend an das jeweilige Warmwasserversorgungssystem 10 angepasst ist, kann auch die benötigte Leistung des Durchlauferhitzers 15 bestimmt werden, die benötigt wird, um am Versorgungsanschluss 12 Wasser im vorbestimmten Temperaturbereich, zum Beispiel zwischen 45 und 50°C, bereitzustellen. Hierfür kann in einer Ausführungsform der Durchlauferhitzer 15 weiter eine Leistungssteuerung zum Steuern der Leistung des Durchlauferhitzers 15, einen Volumenstromerfassungssensor zum Erfassen eines durch den Durchlauferhitzers 15 fließenden Volumenstroms, und einen Temperatursensor zum Erfassen der Wassertemperatur stromaufwärts des Durchlauferhitzers 15 aufweisen. Durch das Erfassen des Volumenstroms in dem Durchlauferhitzer 15 kann aus einem schematischen Diagramm wie dem Durchlaufdiagramm 30 ermittelt werden, welchen Anteil jeweils der erste Teilvolumenstrom 33 und der zweite Teilvolumenstrom 37 am Gesamtvolumenstrom 35 haben. Die erfasste Temperatur vor dem Durchlauferhitzer 15 gibt weiter an, welche Temperatur das Wasser des zweiten Teilvolumenstroms 37 bei Mischung mit dem ersten Teilvolumenstrom 33 aufweist. Aus diesen beiden Informationen lässt sich dann errechnen auf welche Temperatur das Wasser durch den Durchlauferhitzer 15 erwärmt werden muss, damit eine gewünschte Temperatur des Mischwassers am Versorgungsanschluss 12 erreicht wird und die Heizleistung des Durchlauferhitzers 15 kann entsprechend geregelt werden. Bei dieser Form der Regelung werden keine Sensoren benötigt, die nicht üblicherweise bereits in dem Durchlauferhitzer 15 enthalten sind und lediglich die Regelung über den Volumenstrom muss für den zusätzlichen zweiten Teilvolumenstrom 37 angepasst werden.
Dieses Steuern des Durchlauferhitzers 15 basierend auf der Wassertemperatur stromaufwärts des Durchlauferhitzers 15 ermöglicht es folglich, die Leistung exakt nach der jeweiligen Situation, das heißt entsprechend des jeweiligen Gesamtvolumenstroms 35 auszurichten, sodass der Durchlauferhitzer 15 möglichst energieeffizient eine vom Verbraucher vorgegebene Temperatur im Verbrauchernetz bereitstellen kann.
In anderen Ausführungsformen wird der Durchlauferhitzer 15 basierend auf einer Wassertemperatur am Versorgungsanschluss 12 geregelt. Beispielsweise wird hierbei mittels eines Temperatursensors die Temperatur des bereits durchmischten Wassers bestimmt und basierend darauf die Heizleistung des Durchlauferhitzers 15 geregelt. Hierdurch kann eine einfache Leistungsregelung des Durchlauferhitzers 15 realisiert werden.
Obwohl in der obigen Ausführungsform ein mechanisch betriebenes Druckventil 20 beschrieben ist, bei dem die Kraft der Feder 25 die Druckdifferenz bestimmt, bei der das Ventil 20 sich öffnet, könnte das Ventil 20 auch elektronisch über einen Stellmotor betrieben werden. In dieser Ausführungsform kann die Bypassvorrichtung 16 zusätzliche einen ersten und einen zweiten Drucksensor zum Bestimmen der Druckdifferenz vor und nach dem Ventil aufweisen, wobei der elektrische Stellmotor das Ventil 20 öffnet wenn eine vorbestimmte Druckdifferenz festgestellt wird.
In einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist das Ventil 20 von einem Motor angetrieben und stellbar. Dabei erhält der Motor vorzugsweise Steuersignale von einer Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung ist zumindest mit einem Sensor verbunden, der ein Strömungssignal aus dem Bypass bereit stellt. Anderenfalls kann die Öffnung des Ventils an einem betimmtem Volumenstromschwellwert erfolgen.
4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Warmwasserversorgungssystems 10, das in 1 gezeigt ist. Zwischen dem Übergabeanschluss 11 und der Nacherwärmungsvorrichtung 15 ist ein Wärmeübertrager 17 angeordnet. Der Wärmeübertrager 17 kann beispielsweise das Wasser in dem ersten Strömungspfad 13 mit Wärmeenergie aus einem Heizungspufferspeicher vorwärmen. Das vorerwärmte Wasser wird nur durch die Nacherwärmungsvorrichtung 15 und nicht durch die Bypassvorrichtung 16 geführt. Ein praktischer Einsatz wäre beispielsweise eine Frischwasserstation oder eine Wohnungsstation.
5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Warmwasserversorgungssystems 10, das in 1 gezeigt ist. Der Wärmeübertrager ist hier vor dem Übergabeanschluss 11 bzw. zwischen Wasserversorgung 18 und Übergabeanschluss 11 angeordnet. Bei dieser Anordnung werden die Nacherwärmungsvorrichtung 15 und die Bypassvorrichtung 16 mit vorgewärmtem Wasser durchströmt. Ein Beispiel einer solchen Anordnung kann in einer Wohnungsstation gefunden werden.
Die 6–9 zeigen die üblichen Anschlussmöglichkeiten eines Durchlauferhitzers 40. Alle Komponenten des Warmwasserversorgungssystems 10 befinden sich in diesen Ausführungsbeispielen innerhalb eines Gehäuses 41. Die Nacherwärmungsvorrichtung 15 inkl. Sensoren und Regelung 42 ist Bestandteil des Durchlauferhitzers 40. Die Anschlussstücke 43 befinden sich innerhalb des Gehäuses 41 des Durchlauferhitzers 40. Die Anschlussstücke 43 ermöglichen den Anschluss des Warmwassersystems 10 und implementieren somit den Übergabeanschluss 11 und den Versorgungsanschluss 12. Anschlussrohre 47 bezeichnen die Rohre, mit denen der Durchlauferhitzer 40 mit dem Wassernetz und dem Verbrauchernetz verbunden wird.
Die 6 zeigt eine typische Unterputz-Installation, bei dem der zweite Abgang 45 der in 9 im Detail gezeigten Anschlussstücke 43 mit einer Blindkappe 46 verschlossen wird. Die Anschlussstücke 43 sind in diesen Ausführungsbeispielen als T-Rohrstücke ausgebildet.
In 7 ist die übliche Aufputzinstallation zu erkennen. Dabei ist der erste Abgang 44 des in 9 gezeigten Anschlussstückes 43 mit einer Blindkappe 46 verschlossen und die Anschlussrohre 47 sind von unten auf Putz in das Gerät geführt.
Die 8 zeigt die zeitgleiche Verwendung der Unterputz und Aufputz Anschlüsse, wenn beispielsweise das Badezimmer durch die Unterputzanschlüsse und die Küchenarmatur durch die Aufputzanschlüsse versorgt werden. Bei dieser Installation kommen keine Bildkappen 46 zum Einsatz.
Die 9 zeigt das Anschlussstück 43 mit dem ersten Abgang 44, dem zweiten Abgang 45, der möglichen Blindkappe 46 und einem Abgang zum Anschluss des Durchlauferhitzers 48. Der erste Abgang 44 wird üblicherweise für die Unterputzinstallation verwendet. Der zweite Abgang 45 üblicherweise für die Aufputzinstallation.
Der in 2 gezeigte erste Adapter 21 und der zweite Adapter 22 können beispielsweise in Form eines derartigen Anschlussstückes 43 ausgebildet sein, wobei der erste Adapter 21 wie angesprochen zum Absperren einen Kugelhahn umfassen kann.
Mit Verweis auf 10 bis 12 wird im Folgenden ein Verfahren zum Montieren einer Bypassvorrichtung an einem Durchlauferhitzer beschrieben. Die beschriebene Montage der Bypassvorrichtung 16 innerhalb des Durchlauferhitzergehäuses 41 ermöglicht ein Nachrüsten bei bestehenden Anlagen.
Aufbauend auf die in 6–9 beschriebenen Anschlussmöglichkeiten ergibt sich für die Unterputzinstallation die in 10 dargestellte Frontansicht eines unterputz angeschlossenen Durchlauferhitzers 40 mit seinen folgenden typischen Bauteilen. Diese umfassen insbesondere einen Einlauftemperaturfühler 51 zum Erfassen der Einlauftemperatur, einen Leistungsregler mit Kühlstrecke 52, eine Durchflusserfassung 53, ein Motorventil 54, einen Auslauftemperaturfühler 55, Heizelemente 56 und eine Leistungssteuerung und Regelung 57. Die Leistungssteuerung und Regelung 57 ist über Leitungen mit den Temperaturfühlern 51, 55, der Leistungsregelung mit Kühlstrecke 52, der Durchflusserfassung 53, dem Motorventil 54 sowie den Heizelementen 56 verbunden.
Zum Anschluss des Durchlauferhitzers 40 sind Anschlussstücke für Kaltwasser 21 und Warmwasser 22 vorgesehen. Die Anschlüsse für Kaltwasser 21 und Warmwasser 22 befinden sich vorzugsweise in einem Abstand D, der beispielsweise für den deutschen Markt auf 100 mm genormt ist.
In einem Beispiel eines Warmwasserversorgungssystems 10 können die Anschlussstücke für Kaltwasser 21 und Warmwasser 22 den Übergabeanschluss 11 bzw. den Versorgungsanschluss 12 bilden oder als Teil davon ausgestaltet sein.
In der typischen Installationsweise, welche dem in 6 gezeigten Unterputz-Anschluss entspricht, sind die Aufputz-Anschlüsse 45 der Anschlussstücke 43 zur Unterseite des Gerätes 40 gerichtet. In einem ersten Schritt des Montageverfahrens der Bypassvorrichtung 16 werden die Anschlussstücke in 11 gezeigter, angegebener Pfeilrichtung gedreht, so dass können die Auf-Putz Anschlüsse 45 zueinander gerichtet werden.
Der nächste Schritt wird mit Verweis auf 12 illustriert. Die Blindkappen 46 werden entfernt und dadurch wird es möglich, die in dieser Erfindung beschriebenen Bypassvorrichtung 16 vorteilhaft einzusetzen und zu verwenden. Die Bypassvorrichtung kann, nachdem der Abstand zwischen den Anschlüssen für Kaltwasser 21 und Warmwasser 22 bekannt ist, mit einer passenden Größe bereitgestellt werden und beispielsweise direkt mit Überwurfmuttern 59 zwischen den vorhandenen Wasseranschlüssen innerhalb des Durchlauferhitzer-Gehäuses 41 montiert werden.
Durch den Einsatz eines optionalen Siebes 60, welches in allen anderen Ausführungsbeispielen ebenfalls verwendet werden kann, wird ein Verschmutzen der Bypassvorrichtung 16 verhindert.
Das sonst klassisch in dem Strömungspfad durch den Durchlauferhitzer 40, vgl. 10, positionierte elektrische Verstellventil 54, welches die Aufgabe hat, bei maximaler elektrischer Leistung den höchsten Komfort, d. h. die eingestellte Temperatur, sicherzustellen, kann in anderen Ausführungsbeispielen ebenfalls als Bypassvorrichtung 16 eingesetzt werden. Klassisch innerhalb des Durchlauferhitzers 40 wird bei maximaler elektrischer Leistung die Temperaturkonstanz durch die Drosselung des durch den Durchlauferhitzer fließenden Volumenstromes erzielt, eine Regelung und Steuerung eines ebenso ausgestalteten elektrischen Verstellventils innerhalb der Bypassvorrichtung ist somit ohne Schwierigkeiten möglich.
In 13 ist folglich anstatt eines mechanischen Bypassventils schematisch ein von der Steuerungselektronik des Durchlauferhitzers 40 angesteuertes elektrisches Verstellventil 58 dargestellt. Durch diesen Aufbau besteht die Möglichkeit, dass der Teilvolumenstrom über den zweiten Strömungspfad 14 durch das dort platzierte Verstellventil 58 über die Steuerungselektronik geregelt werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel entfällt die Notwendigkeit, das elektrische Stellventil 54 innerhalb des ersten Strömungspfades 13 bereitzustellen.
14 zeigt einen Durchlauferhitzer mit internem Verstellventil 54 und einem elektrischem Bypassventil 58.
Die Regelung kann dabei in einem Ausführungsbeispiel aus einer Berechnung der Teilvolumenströme erfolgen. Für diese Anwendung ist eine weitere Volumenstromerfassung erforderlich, welche den Teilvolumenstrom durch das Bypassventil erfasst. Durch die so bekannten Temperaturen und Volumenströme ist es möglich, regelungstechnisch eine genaue Auslaufmischtemperatur zu erzielen.
Eine weitere Alternative ist die Erfassung der Mischtemperatur. Durch die bereits erwähnte Berechnung und Erfassung der Mischtemperatur durch einen Sensor 19 im vermischten Wasser des ersten 13 und zweiten 14 Strömungspfades kann das Verstellventil 54 durch die Regelungselektronik entsprechend gestellt werden. Durch den bekannten Volumenstrom durch den Durchlauferhitzer 40 und der zugeführten Leistung sowie der bekannten Ein- und Auslauftemperatur T_ein bzw. T_aus ergibt sich ein Mischungsverhältnis. Da die Zulauftemperatur T_ein erfasst wird, kann der Volumenstrom über die Bypassvorrichtung 16 berechnet und die Wunschtemperatur des vermischten Wassers entsprechend eingestellt werden.

Claims

Warmwasserversorgungssystem (10), insbesondere zum zentralen Versorgen eines Verbrauchernetzes mit Warmwasser, wobei das Warmwasserversorgungssystem (10) aufweist: einen Übergabeanschluss (11) zum Anschließen des Warmwasserversorgungssystems (10) an ein Wassernetz, insbesondere an eine Wohnungsstation, einen Versorgungsanschluss (12) zum Anschließen des Warmwasserversorgungssystems (10) an das Verbrauchernetz, einen ersten Strömungspfad (13) und einen parallelen zweiten Strömungspfad (14) zwischen dem Übergabeanschluss (11) und dem Versorgungsanschluss (12), eine Nacherwärmungsvorrichtung (15), insbesondere einen Durchlauferhitzer, zum Nacherwärmen des Wassers aus dem Wassernetz, eine Bypassvorrichtung (16), die einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand aufweist, wobei die Nacherwärmungsvorrichtung (15) in dem ersten Strömungspfad (13) und die Bypassvorrichtung (16) in dem zweiten Strömungspfad (14) angeordnet ist und die Bypassvorrichtung (16) weiter dazu eingerichtet ist, in dem geöffneten Zustand Wasser durch den zweiten Strömungspfad (14) an der Nacherwärmungsvorrichtung (15) vorbeizuleiten.
Warmwasserversorgungssystem (10) nach Anspruch 1, wobei die Nacherwärmungsvorrichtung (15) und die Bypassvorrichtung (16) innerhalb eines Gehäuses eines Durchlauferhitzers angeordnet sind.
Warmwasserversorgungssystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, das weiter einen Wärmeübertrager (17) in dem ersten Strömungspfad (13) oder dem Übergabeanschluss (11) vorgelagert umfasst.
Warmwasserversorgungssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Bypassvorrichtung (16) eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einem Druckverlust im ersten Strömungspfad (13) von dem geschlossenen in den geöffneten Zustand überzugehen und eine Menge an Wasser durch den zweiten Strömungspfad (14) zu leiten, sodass ein Druckverlust am Versorgungsanschluss (12) verringert wird.
Warmwasserversorgungssystem (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Nacherwärmungsvorrichtung (15) eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einer Durchflussmenge durch die Bypassvorrichtung (16) das Wasser so zu erwärmen, dass die Wassertemperatur am Versorgungsanschluss (12) in einem vorbestimmten Temperaturbereich liegt, wobei am Versorgungsanschluss (12) das Wasser aus dem ersten Strömungspfad (13) und das Wasser aus dem zweiten Strömungspfad (14) vermischt werden.
Warmwasserversorgungssystem (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Warmwasserversorgungssystem (10) so eingerichtet ist, dass der Gesamtvolumenstrom (35) des Wassers durch den Versorgungsanschluss (12) unterhalb eines vorbestimmten Gesamtvolumenstromschwellwertes (34) nur aus Wasser aus dem ersten Strömungspfad (14) gebildet wird und oberhalb des vorbestimmten Gesamtvolumenstromschwellwertes (34) das Wasser aus dem ersten Strömungspfad (13) einen ersten Teilvolumenstrom (33) und das Wasser aus dem zweiten Strömungspfad (14) einen zweiten Teilvolumenstrom (37) bildet, wobei sich der Gesamtvolumenstrom (35) aus einer Summe des ersten und zweiten Teilvolumenstroms (33, 37) ergibt.
Warmwasserversorgungssystem (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Bypassvorrichtung (16) ein Ventil (20), insbesondere ein mechanisches Rückstellventil, aufweist.
Warmwasserversorgungssystem (10) nach Anspruch 7, wobei die Bypassvorrichtung (16) weiter aufweist: einen ersten Adapter (21) in Form eines T-Rohrstückes zum Anordnen der Bypassvorrichtung (16) in einem Strömungspfad zwischen dem Übergabeanschluss (11) und der Nacherwärmungsvorrichtung (15), und einen zweiten Adapter (22) in Form eines T-Rohrstückes zum Anordnen der Bypassvorrichtung (16) in einem Strömungspfad zwischen der Nacherwärmungsvorrichtung (15) und dem Versorgungsanschluss (12), wobei das Ventil (20) zwischen dem ersten und dem zweiten Adapter (21, 22) so angeordnet ist, dass der zweite Strömungspfad (14) gebildet wird.
Warmwasserversorgungssystem (10) nach Anspruch 8, wobei die Bypassvorrichtung (16) so dimensioniert ist, dass der erste und der zweite Adapter (21, 22) die Montageanschlüsse der Nacherwärmungsvorrichtung (15) verkörpern oder auf diese passen.
Warmwasserversorgungssystem (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Nacherwärmungsvorrichtung (15) aufweist: eine Leistungssteuerung zum Steuern der Leistung der Nacherwärmungsvorrichtung (15), einen Volumenstromerfassungssensor zum Erfassen eines durch die Nacherwärmungsvorrichtung (15) fließenden Volumenstroms, und einen Temperatursensor zum Erfassen der Wassertemperatur stromaufwärts der Nacherwärmungsvorrichtung (15), insbesondere im ersten Strömungspfad (13), wobei die Leistungssteuerung dazu eingerichtet ist, die Leistung der Nacherwärmungsvorrichtung (15) basierend auf dem erfassten Wasservolumenstrom und der erfassten Temperatur so zu steuern, dass eine vorbestimmte Temperatur des Wassers am Versorgungsanschluss (12) erreicht wird.
Bypassvorrichtung (16), geeignet zur Verwendung in einem Warmwasserversorgungssystem (10) nach Anspruch 1.
Durchlauferhitzer mit einer Bypassvorrichtung (16) nach Anspruch 11.
Verfahren zum Regeln einer Nacherwärmungsvorrichtung (15) eines Warmwasserversorgungssystems (10) nach Anspruch 1.
Verfahren zum Montieren einer Bypassvorrichtung (16) an einem Durchlauferhitzer (40), wobei das Verfahren umfasst: – Ausrichten von Anschlussstücken (43) zum Anschluss des Durchlauferhitzers (40) an ein Wassernetz und ein Verbrauchernetz, insbesondere derart, dass die Auf-Putz Anschlüsse der Anschlussstücke (43) aufeinander zu ausgerichtet sind, – Einfügen einer Bypassvorrichtung (16), insbesondere mit einem Ventil, zwischen den Anschlussstücken (43), derart, dass die Bypassvorrichtung (16) einen Strömungspfad bildet, der parallel zu einem Strömungspfad durch eine Heizvorrichtung des Durchlauferhitzers (40) verläuft.