DE102018100525A1

DE102018100525A1 - System zur Bereitstellung von Heizwärme und warmem Trinkwasser

Info

Publication number: DE102018100525A1
Application number: DE102018100525.3A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-03-13
Filing date: 2018-01-11
Publication date: 2018-09-13

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Bereitstellung eines Wärmeenergie beladbaren fluiden Wärmeträgermediums, insbesondere zur Erzeugung von warmem Trinkwasser umfassend:
einen Wärmeträgermediumsvorrat (2) zum Bevorraten von Wärmeträgermedium;
eine Wärmeübertragungseinheit (1) zum anforderungsbezogenen Erzeugen und Bereitstellen von warmen Trinkwasser;
eine Zulaufleitung (13) zum Versorgen des Wärmeträgermediumsvorrats (2), der Wärmeübertragungseinheit (1) und/oder eines Heizsystems zur Erzeugung von Heizwärme mit Wärmeträgermedium;
Flusssteuermittel (4, 5) zur Durchflusssteuerung von Wärmeenergie beladenem fluiden Wärmeträgermedium im System, wobei die Flusssteuermittel (4, 5) ausgebildet und eingerichtet sind, dass bei Anforderung von erwärmtem Trinkwasser die Wärmestation (3) vorrangig mit vorgelagertem Wärmerträgermedium aus dem Wärmeträgermediumsvorrat (2) versorgbar ist und zwar zumindest so lange, bis die Wärmeübertragungseinheit (1) mit aus der Zulaufleitung (13) zulaufendem Wärmeträgermedium versorgbar ist, welches die erforderliche Temperatur zur Bereitstellung von warmem Trinkwasser durch die Wärmeübertragungseinheit (1) aufweist;
Temperatursteuermittel (9, 23a, 23b) zur Steuerung der Temperatur des Wärmeträgermediums im System, wobei die Temperatursteuermittel (9, 23a, 23b) in Wirkverbindung mit den Flusssteuermittel (4. 5) so ausgebildet und eingerichtet sind, dass die Temperatur oder Durchschnittstemperatur des Wärmeträgermediums im System und/oder im Heizsystem zumindest bei Nicht-Anforderung von Warmwasser unabhängig von der oder zumindest niedriger als die Temperatur des Wärmeträgermediums einstellbar ist, welche zur Bereitstellung von Warmwasser durch die Wärmeübertragungseinheit (1) erforderlich ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Bereitstellung eines Wärmeenergie beladbaren fluiden Wärmeträgermediums zur Erzeugung von Heizwärme und warmem Trinkwasser.
Solche Systeme sind bereits seit längerem bekannt.
Nachteilig ist bei diesen, dass das Heizungswasser aus der Zentralheizung die Wohnungsstation auf einem sehr hohen Temperaturniveau erreichen muss, beispielsweise 65°C, damit durch den Wärmetauscher in der Wohnungsstation ein hinreichendes Temperaturniveau beim Trinkwasser erzielt werden kann, beispielsweise 45°C. Dies hat zur Folge, dass ganzjährig sehr warmes Heizungswasser durch die Heizungsleitungen bis zu der Wohnungsstation zirkulieren muss.
Aus der EP 2 963 350 A1 sind bereits Systeme mit Wärmetauscherstationen bekannt, mit deren Hilfe warmes Trinkwasser erzeugt werden kann, ohne dass permanent heißes Heizungswasser im System zirkulieren muss und dennoch die Wärmetauscherstation mit einer ausreichenden Menge an Heizungswasser bzw. Wärmeträgermedium versorgbar ist, so dass eine Versorgung mit warmem Trinkwasser gewährleistet werden kann.
Neben der durchgehenden Versorgung einer Wärmetauscherstation mit einer kontinuierlichen und ausreichend großen Menge an Wärmeträgermedium zur Erzeugung von Warmwasser besteht allerdings ferner ein Bedürfnis danach, im System die Temperatur des Wärmeträgermediums unabhängig von der Versorgung der Wärmetauscherstation mit zur Bereitstellung von warmem Trinkwasser erforderlichem Wärmeträgermedium zu machen.
Eine Aufgabe einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung kann daher darin bestehen, ein System bereitzustellen, bei dem die Temperatur des Wärmeträgermediums im System unabhängig von der Bereitstellung von warmem Trinkwasser ist.
Nach einem Aspekt betrifft die Ausführungsform der Erfindung ein System zur Bereitstellung eines Wärmeenergie beladbaren fluiden Wärmeträgermediums zur Erzeugung von Heizwärme und warmem Trinkwasser, welches einen Wärmeträgermediumsvorrat zum Bevorraten von Wärmeträgermedium, eine Wärmeübertragungseinheit zum anforderungsbezogenen Erzeugen und Bereitstellen von warmem Trinkwasser sowie eine Zulaufleitung zum Versorgen des Wärmeträgermediumsvorrats, der Wärmeübertragungseinheit und/oder eines Heizsystems zur Erzeugung von Heizwärme mit Wärmeträgermedium umfasst, wobei Flusssteuermittel zur Durchflusssteuerung von Wärmeenergie beladenem fluiden Wärmeträgermedium im System vorgesehen sind, welche ausgebildet und eingerichtet sind, dass bei Anforderung von erwärmtem Trinkwasser die Wärmestation vorrangig mit vorgelagertem Wärmerträgermedium aus dem Wärmeträgermediumsvorrat versorgbar ist, und zwar zumindest so lange, bis die Wärmeübertragungseinheit mit aus der Zulaufleitung zulaufendem Wärmeträgermedium versorgbar ist, welches die erforderliche Temperatur zur Bereitstellung von warmem Trinkwasser durch die Wärmeübertragungseinheit aufweist und wobei das System Temperatursteuermittel zur Steuerung der Temperatur des Wärmeträgermediums beinhaltet, welche in Wirkverbindung mit den Flusssteuermittel so ausgebildet und eingerichtet sind, dass die Temperatur oder Durchschnittstemperatur des Wärmeträgermediums im System und/oder im Heizsystem zumindest bei Nicht-Anforderung von Warmwasser unabhängig von der oder zumindest niedriger als die Temperatur des Wärmeträgermediums einstellbar ist, welche zur Bereitstellung von Warmwasser durch die Wärmeübertragungseinheit erforderlich ist.
Dadurch, dass erfindungsgemäß in einem System zur Bereitstellung eines Wärmeenergie beladbaren fluiden Wärmeträgermediums zur Erzeugung von Heizwärme und warmem Trinkwasser eine Kombination aus Flusssteuermittel zur Durchflusssteuerung von Wärmeenergie beladenem fluiden Wärmeträgermedium im System vorgesehen sind, welche ausgebildet und eingerichtet sind, dass bei Anforderung von erwärmtem Trinkwasser die Wärmestation vorrangig mit vorgelagertem Wärmerträgermedium aus dem Wärmeträgermediumsvorrat versorgbar ist und zwar zumindest so lange bis die Wärmeübertragungseinheit mit aus der Zulaufleitung zufließendem Wärmeträgermedium versorgbar ist, welches die erforderliche Temperatur zur Bereitstellung von warmem Trinkwasser durch die Wärmeübertragungseinheit aufweist und Temperatursteuermittel zur Steuerung der Temperatur des Wärmeträgermediums, welche in Wirkverbindung mit den Flusssteuermittel so ausgebildet und eingerichtet sind, dass die Temperatur oder Durchschnittstemperatur des Wärmeträgermediums im System und/oder in dem Heizsystem zumindest bei Nicht-Anforderung von Warmwasser unabhängig von der oder zumindest niedriger als die Temperatur des Wärmeträgermediums einstellbar ist, welche zur Bereitstellung von Warmwasser durch die Wärmeübertragungseinheit erforderlich ist, wird erstmals in vorteilhafter Weise die Möglichkeit geschaffen, die Temperatur des Wärmeträgermediums im System und insbesondere im Heizsystem unabhängig von der Bereitstellung von warmem Trinkwasser einzustellen. Anders als bei anderen herkömmlichen Systemen mit Wohnungsstationen, so dass die Versorgung der Heizkörper grundsätzlich abhängig vom tatsächlichen Heizbedarf durchgeführt werden kann.
Anders als z.B. die Regelungsventile der Wohnraumheizung, welche zur Erzielung einer gewünschten Raumtemperatur geöffnet oder geschlossen werden, kann sich die Einstellung der erfindungsgemäßen Temperatursteuermittel z.B. an der Außentemperatur und/oder Jahreszeit oder auch anderen externen Parametern orientieren. Natürlich besteht erfindungsgemäß auch die Möglichkeit, die Temperatur des Wärmeträgermediums automatisch an einen bestehenden oder potentiellen Heizbedarf anzupassen.
Dabei kann eine vorteilhafte Weiterentwicklung des Systems darin bestehen, dass die Temperatursteuermittel eine Drosseleinrichtung aufweisen, durch welche der Volumenstrom an Wärmeträgermedium durch das System und/oder zumindest durch das Heizsystem temperaturreduzierend begrenzbar ist. Eine solche Drosseleinrichtung kann z.B. in einem Heizkörperrücklaufventil bestehen, welches das Zirkulieren von Wärmeträgermedium bzw. Heizungswasser in den System- bzw. Heizungsleitungen und somit die des Wärmeträgermediums bzw. Heizungswassertemperatur gemäß Heizbedarf drosselt, zentral oder dezentral. Bei Wohnungsstationen mit eigener Pumpe(n) und geeigneter Mischvorrichtung kann dies ebenfalls entsprechend geregelt werden.
Eine zweckmäßige erfindungsgemäße Weiterbildung besteht darin, dass das System eine zentrale Wärmebereitstellungsvorrichtung aufweist, durch welche Wärmeträgermedium unterschiedlicher Temperatur bereitstellbar ist.
Zur Bereitstellung von Wärmeträgermedium auch unterschiedlicher Temperatur kann erfindungsgemäß im System ferner ein Zirkulationssystem vorgesehen sein, welches Wärmeträgermedium von der Wärmebereitstellungsvorrichtung bezieht und durch das z.B. die Zulaufleitung mit Wärmeträgermedium versorgbar ist. Auf diese Weise können die Funktionseinheiten des Systems, insbesondere der Wärmeträgermediumsvorrat, die Wärmeübertragungseinheit und das Heizsystem ortsnah über das Zirkulationssystem mit warmem Wärmeträgermedium versorgt werden, und zwar insbesondere auch dann, wenn eine Mehrzahl oder Vielzahl solcher Funktionseinheiten im System vorhanden sind, welche für sich und in Kombination zumindest teilweise, z.B. bei der Versorgung von Etagen oder Wohnungen eines Hochhauskomplexes, relativ weit von der Wärmebereitstellungsvorrichtung entfernt sind.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beinhaltet das erfindungsgemäße System eine zentrale Wärmebereitstellungsvorrichtung, durch welche Wärmeträgermedium unterschiedlicher Temperatur bereitstellbar ist, wobei die Temperatursteuermittel so ausgebildet und eingerichtet sind, dass die Zulaufleitung anforderungsbezogen mit Wärmeträgermedium unterschiedlicher Temperaturen aus der Wärmebereitstellungsvorrichtung versorgbar ist. Dies hat den Vorteil, dass dem System bereits nur solch temperiertes Wärmeträgermedium bzw. Heizungswasser zulaufend zur Verfügung gestellt wird, wie zur bedarfsgerechten Auslastung des Systems mit Wärmeenergie erforderlich ist. Letzteres sowohl bei Anforderung von Trinkwasser als auch bei der reinen Wärmeenergiebereitstellung für das Heizsystem. Bei der Wärmebereitstellungvorrichtung kann es sich dabei z.B. um einen zentralen Schichtwärmespeicher oder eine gebräuchliche Zentralheizung handeln, die darauf eingerichtet ist, Wärmeträgermedium bzw. Heizungswasser unterschiedlicher Temperatur zur Verfügung zu stellen.
Eine Alternative dazu besteht erfindungsgemäß auch darin, dass Wärmeträgermedium durch Mischen bedarfsgerecht temperiert wird. Hierzu kann das erfindungsgemäße System bzw. die Temperatursteuermittel Mischmittel zum Mischen von Wärmeträgermedium unterschiedlicher Temperatur auf ein einstellbares Temperaturniveau zur Versorgung der Zulaufleitung aufweisen. Letzteres ggf. auch nur in Ergänzung zu anderen erfindungsgemäß vorgesehenen Maßnahmen zur Bereitstellung geeignet temperiertem Wärmeträgermediums bzw. Heizwassers, wobei z.B. Wärmeträgermedium aus der Zulaufleitung und einer Ablaufleitung zur Temperaturreduzierung miteinander mischbar sind.
Ferner vorteilhaft können die Flusssteuermittel auch derart ausgebildet und eingerichtet sein, dass bei Nicht-Anforderung von warmem Trinkwasser das Wärmeträgermedium in der Zulaufleitung und/oder im Leitungssystem des Systems durch Wärmträgermedium einer Temperatur ganz oder teilweise austauschbar ist, welche zumindest im Durchschnitt geringer ist als die Temperatur des zuvor im Leitungssystem und/oder der Zulaufleitung vorhandenen Wärmeträgermediums. Auf diese Weise können insbesondere im Sommer Wärmeverluste über das Leitungssystem reduziert bzw. minimiert werden.
Eine erfindungsgemäße Weiterbildung kann auch darin bestehen, dass das System zumindest einen weiteren Wärmeträgermediumsvorrat aufweist, wobei die Flusssteuermittel ausgebildet und eingerichtet sind, dass die Wärmeträgermediumsvorräte zur Versorgung der Wärmestation hintereinander zuschaltbar sind. Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass auch größere Leitungssystementfernungen mit vorgelagertem bzw. bevorratetem Wärmeträgermedium überbrückt werden können, ohne dass dabei auf die zentrale Versorgung mit Wärmeträgermedium aus einer Wärmebereitstellungsvorrichtung zurückgegriffen werden muss. Ferner erleichtert dies die dezentrale Versorgung dezentral angeordneter Wärmeübertragungseinheiten mit zur Erzeugung von warmem Trinkwasser ausreichend warmen Wärmeträgermediums in z.B. großen Wohneinheit, da zumindest ein Wärmeträgermediumsvorrat ebenfalls dezentral, aber gleichfalls auch nah bei der Wärmeübertragungseinheit angeordnet werden kann.
Erfindungsgemäß weiterbildend ist ferner, wenn die Flusssteuermittel eine Wärmeträgermediumsweiche aufweisen, welche den Zufluss an Wärmeträgermedium aus der Zulaufleitung in die Wärmeübertragungseinheit und den Wärmeträgermediumsvorrat derart steuert und/oder regelt, dass der Wärmeübertragungseinheit Wärmeträgermedium mit zur Bereitstellung von Warmwasser durch die Wärmeübertragungseinheit erforderlichen Temperatur zuführbar ist und ansonsten die Wärmeträgermediumsweiche Wärmeträgermedium aus der Zulaufleitung zur Aufnahme in den Wärmeträgermediumsvorrat bereithält. Auf diese Weise kann gezielt, d.h. bedarfsgerecht nach insbesondere Temperatur und Menge Wärmeträgermedium entweder für den Wärmeträgermediumsvorrat oder die Wärmeträgerübertragungseinheit bereitgestellt werden. Letzteres kann z.B. auch durch eine Thermoweiche ggf. in Kombination mit einem thermischen Mischer realisiert werden.
Eine vorteilhafte erfindungsgemäße Ausführungsform beinhaltet als Teil der Flusssteuermittel auch Mengensteuermittel, welche ausgebildet und eingerichtet sind, den Volumenstrom an Wärmeträgermedium durch die Wärmeübertragungseinheit und/oder den Wärmeträgermediumsvorrat und/oder das Heizungssystem einzustellen. Solche Mengensteuermittel können z.B. in Form von Proportionalmengenreglern und/oder Vorrangregelventilen und/oder Pumpen zum Einsatz kommen und können z.B. im Rücklauf der Wärmeübertragungseinheit, des Wärmeträgermediumsvorrats und des Heizsystems zur Steuerung/Regelung des Mengendurchflusses an Wärmeträgermedium angeordnet sein bzw. zum Einsatz kommen.
Dabei können nach einer vorteilhaften Weiterbildung die Mengensteuermittel derart ausgebildet und eingerichtet sein, dass der Volumenstrom an Wärmerträgermedium abhängig von der angeforderten Menge an zu erwärmendem Trinkwasser durch die Wärmeübertragungseinheit derart einstellbar ist, dass die Wärmeübertragungseinheit zur anforderungsgemäßen Erzeugung von warmem Trinkwasser mit einer ausreichenden Menge an Wärmeträgermedium versorgbar ist.
Darüber hinaus kann es erfindungsgemäß vorteilhaft sein, wenn die Mengensteuermittel ausgebildet und eingerichtet sind, den Volumenstrom an Wärmerträgermedium abhängig von der angeforderten Menge an zu erwärmendem Trinkwasser durch die Wärmeübertragungseinheit derart einzustellen, dass die Wärmeübertragungseinheit zur anforderungsgemäßen Erzeugung von Warmtrinkwasser mit einer ausreichenden Menge an Wärmeträgermedium zu Lasten des Volumenstroms an Wärmeträgermedium durch das Heizsystem versorgbar ist. Letzteres insbesondere dann, wenn nur eine geringe Menge an Trinkwasser zu erwärmen ist oder wenn das Pumpvolumen im System zu gering ist.
Dabei kann eine vorteilhafte Weiterbildung darin bestehen, dass das Mengensteuermittel wenigstens aus einem Ventilteil Rücklauf des Heizsystems, wenigstens einem Ventilteil Rücklauf der Wärmeübertragungseinheit und wenigstens einem Ventilteil Zulauf des Trinkwassers besteht, wobei das Ventilteil Rücklauf des Heizsystems und das Ventilteil Rücklauf der Wärmeübertragungseinheit bzw. des Wärmetauschers derart in Abhängigkeit vom Durchströmen des Ventilteils Zulaufs des Trinkwassers geregelt werden, dass beim Durchströmen des Ventilteils Zulauf des Trinkwassers der Ventilteil Rücklauf des Heizsystems geschlossen oder zumindest teilweise geschlossen wird und der Ventilteil Rücklauf der Wärmeübertragungseinheit geöffnet oder zumindest teilweise geöffnet wird, und zwar in Abhängigkeit vom Volumenstrom an Trinkwasser durch den Ventilteil Zulauf des Trinkwassers. Bei Wohnungsstationen mit Pumpen werden die notwendigen Volumenströme des Heizungswassers, und somit die richtige Temperatur des warmen Trinkwassers, auf Grundlage der Trinkwassertemperatur, des Trinkwasservolumenstroms und der Heizungswassertemperatur gesteuert.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann auch darin gesehen werden, wenn der Wärmeträgermediumsvorrat eine Kaltbefüllseite und eine Warmbefüllseite aufweist, wobei im mit ganz oder teilweise warmem Wärmeträgermedium befüllten Zustand des Wärmeträgermediumsvorrats durch ein Befüllen des Wärmeträgermediumsvorrats auf der Kaltbefüllseite mit relativ zum Füllwärmeträgermedium kalten Wärmeträgermedium das warme Wärmeträgermedium aus der Warmbefüllseite über einen Vorratswarmablauf aus dem Wärmeträgermediumsvorrat verdrängbar ist, wobei umgekehrt im mit ganz oder teilweise kaltem Wärmeträgermedium befüllten Zustand durch ein Befüllen des Wärmeträgermediumsvorrats auf der Warmbefüllseite mit relativ zum kalten Füllwärmeträgermedium warmen Wärmeträgermedium das kalte Wärmeträgermedium aus der Kaltbefüllseite über einen Vorratskaltablauf aus dem Vorrat verdrängbar ist. Bei dieser Ausführung stellt der Vorratskaltablauf eine separat zum Versorgungszugang des Wärmeträgermediums vorgesehenen zusätzliche Zugang zur Abfuhr von Wärmeträgermedium aus der Kaltbefüllseite dar. Dies ermöglicht eine bessere Zufluss- und Abflusssteuerung.
Dem dient erfindungsgemäß auch, dass die Flusssteuermittel Vorratsablaufsteuermittel aufweisen, durch welche der Ablauf des Wärmeträgermediums durch den Vorratskaltablauf steuer- und/oder regelbar ist. Mit der Steuerung/Regelung des Vorratskaltablaufs ist es zumindest indirekt vorteilhafterweise erfindungsgemäß möglich, auch den Durchfluss durch die Zulaufleitung zumindest so lange zu erhöhen, bis aus dieser ausreichend warmes Wärmeträgermedium zur Versorgung der Wärmeübertragungseinheit zur Verfügung steht. Über den Vorratskaltablauf und die Vorratsablaufsteuermittel kann dadurch quasi eine gesteuerte/geregelten Rücklaufbrücke geschaffen werden, die zu einem verstärkten Abfluss von aus der Versorgungseinheit stammendem Wärmeträgermedium führt.
Ferner ist erfindungsgemäß vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Flusssteuermittel ausgebildet und eingerichtet sind, dass der Wärmeträgermediumsvorrat mit Wärmeträgermedium dann versorgbar ist, wenn das dem Wärmeträgermediumsvorrat über die Zulaufleitung zuführbare Wärmeträgermedium eine höhere Temperatur aufweist als das im Wärmeträgermediumsvorrat vorhandene Wärmeträgermedium. Letzteres vorzugsweise auf der Warmbefüllseite, wobei darauf hinzuweisen ist, dass abhängig von den Umständen, z.B. der Entfernung zur Hauptleitung, auch ein Auffüllen der Kaltbefüllseite zweckmäßig sein kann, wenn diese z.B. zu kalt ist. Damit kann ohne weiteren Aufwand insbesondere sichergestellt werden, dass der Wärmeträgermediumsvorrat mit ausreichend warmem Wärmeträgermedium beladen ist. Bevorzugt erfolgt diese Art der Beladung mit Wärmeträgermedium, wenn die Zulaufleitung oder eine die Versorgung der Zulaufleitung mit Wärmeträgermedium sicherstellende Leitung überschüssige, d.h. nicht anderweitig zur Versorgung von Wärmeträgermedium erforderliche Wärmeenergie zur Verfügung steht und dann der Wärmeträgermediumsvorrat durch ein Auffüllen mit relativ wärmerem Wärmeträgermedium mit Wärmeenergie versorgbar ist. Eine Priorisierung könnte dabei z.B. in einer hierarchische Vorrangsregelung bestehen, welche sicherstellt, dass das Beladen des Wärmeträgermediumsvorrat nicht zulasten der Warmwasserversorgung geht.
In einer Weiterbildung das Flusssteuermittel vorteilhafterweise Messmittel zur Bestimmung der Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur des zuführbaren Wärmeträgermediums und der Temperatur des Wärmeträgermediums im Wärmeträgermediumsvorrat, wobei die Messmittel wenigstens einen Temperaturfühler zum Bestimmen der Temperatur des zuführbaren Wärmeträgermediums beinhalten.
Zur sicheren Steuerung/Regelung ist erfindungsgemäß vorgesehen den Temperaturfühler an der Zulaufleitung oder im Verbindungsbereich der Zulaufleitung mit einer Versorgungsleitung anzuordnen. Letzteres insbesondere beim Einsatz in verzweigten Leitungssystemen.
Ferner vorteilhaft kann im erfindungsgemäßen System der Wärmeträgermediumsvorrat als Schichtspeicher ausgebildet sein, in dem das Wärmeträgermedium thermisch geschichtet eingebracht wird. Dabei werden vorzugsweise Mittel zur Strömungsminderung im Wärmeträgermediumsvorrat eingesetzt, die unter anderem eine thermisch geschichtete Bevorratung und ein thermisch geschichtetes Aus- und/oder Einströmen sicherstellen.
Darüber hinaus kann der Wärmeträgermediumsvorrat durch eine weitere erfindungsgemäße Weiterbildung der Flusssteuermittel derart zur Versorgung der Wärmeträgerübertragungseinheit zugeschaltet werden, dass die Wärmeträgerübertragungseinheit nach Abschluss eines Vorgangs zur Bereitstellung von warmem Trinkwasser mit Wärmeträgermedium der Kaltbefüllseite durchspülbar ist. Auf diese Weise kann mit dem Wärmeträgermediumsvorrat gleichsam einem Verkalken der Wärmeträgerübertragungseinheit vorgebeugt werden, wenn als Wärmeträgermedium z.B. Wasser bzw. Heizungswasser verwendet wird, da stehendes warmes Wasser verhindert wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist ferner, dass die Flusssteuermittel ein Sommer-Bypass-Ventil in einem Verbindungsstück zwischen einer Zulaufleitung und einer Ablaufleitung aufweisen und das Sommer-Bypass-Ventil beim Unterschreiten einer eingestellten Temperatur Wärmeträgermedium aus der Zulaufleitung in die Ablaufleitung des Wärmeträgermediums strömen kann. In Ergänzung ist erfindungsgemäß ferner vorgesehen, dass im System die Zulaufleitung und die Ablaufleitung gleichfalls über ein Beschleunigungs-Bypass-Ventil verbindbar sind.
Alternative oder in Ergänzung zum Sommer-Bypass-Ventil ist je nach Ausführungsform der Wohnungsstation auch eine Anordnung eines Beschleunigungs-Bypass-Ventils mit Ablauf in den Rücklauf Wohnraumheizung vorteilhaft, insbesondere wenn zum Beschleunigen eine Pumpe zur Versorgung der Wohnraumheizung bereits vorgesehen ist.
Ferner vorteilhaft weiterbildend sieht das erfindungsgemäße System auch vor, beim Wärmeträgermediumsvorrat eine Puffermenge an Wärmeträgermedium vorzusehen. Mit der Puffermenge lässt sich die Versorgung mit Wärmeträgermedium quasi feintunen, in dem in einem ersten Schritt erst auf die Puffermenge zurückgreifbar ist, bevor der eigentliche Vorrat zur Versorgung eingesetzt wird. Dabei hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Puffermenge abhängig von der Temperatur des Wärmeträgermediums in der Zulaufleitung und/oder nach der Temperatur des Heizungswassers in dem Wärmeträgermediumsvorrat einstellbar ist und die Puffermenge durch die Position und/oder die Auslöseschwelle des Puffermengensensors einstellbar ist, wobei gleichfalls ein Vorteil darin besteht, wenn der Puffermengensensor ein Temperaturfühler ist, dessen Auslöseschwelle eine Umschalttemperatur ist, welche automatisch in Abhängigkeit von der Wärmeträgermediums- bzw. Heizungswassertemperatur in der Zulaufleitung geregelt wird.
Von Vorteil ist nach der Erfindung auch, wenn der Wärmeträgermediumsvorrat nicht nur thermisch gut isoliert ist, sondern zusätzlich mit wenigstens einem Heizelement zum Erwärmen von Wärmeträgermedium im Wärmeträgermediumsvorrat vorhanden ist. Zudem kann das oder weitere Heizelemente auch zur Erwärmung des Wärmeträgermediums in der Wärmeübertragungseinheit und/oder im Trinkwasservorrat dienen. Wobei letzterer im System auch dazu dienen kann, kurzfristig erwärmtes Trinkwasser bereit zu stellen, bis die Wärmeübertragungseinheit durch die Versorgung mit ausreichend warmem Wärmeträgermedium quasi auf Betriebstemperatur ist. Das Heizelement kann dabei jeweils elektrisch und/oder mit Wärmeträgermedium beheizt werden. Besonders vorteilhaft ist dabei eine Temperatur oberhalb der für Legionellen kritischen Temperatur (ca. 55°C), aber noch unterhalb der für Verkalkungen besonders kritischen Temperatur (ca. 60°C).
Ein weiterer erfindungsgemäßer Aspekt besteht auch darin, dass das erfindungsgemäße System in einer Wärmestationseinheit ganz oder in Teilen integriert wird. Auf diese Weise wird eine modulare Einheit, ggf. in einem gemeinsamen, alles umschließenden Gehäuse geschaffen, die zur dezentralen Versorgung einer Versorgungseinheit, z.B. einer oder mehrerer Wohneinheiten, auch nachträglich eingesetzt werden kann und die von der zentralen Wärmebereitstellungsvorrichtung mit Wärmeträgermedium versorgbar ist.
Weitere Merkmale, Vorteile, Wirkungen und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der gegebenenfalls unter Bezug auf eine oder mehrere Zeichnungen - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Dabei zeigen schematisch:

1 das erfindungsgemäße System, wobei wesentliche Teil davon in einer Wärmestationseinheit bzw. Wohnungsstation integriert sind;
2 die Wärmestationseinheit nach 1 mit zusätzlichem Beschleunigungs-Bypass-Ventil;
3 eine Reihenanordnung einer erfindungsgemäßen Wärmestationseinheit mit einem weiteren Wärmeträgermediumsvorrat;
4 eine beliebige Vielzahl von Wärmestationen, die über ein Zirkulationssystem mit Wärmeträgermedium versorgt werden;
5 eine erfindungsgemäße Wohnungsstation mit einer an diese angeschlossenen Wohnraumheizung;
6 eine zu 5 vergleichbare Darstellung, wobei der Zulauf von Heizungswasser nicht direkt aus der Zulaufleitung Heizungswasser erfolgt;
7 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems analog zu 3;
8 das erfindungsgemäße System, wobei Pumpen als Flusssteuermittel zum Einsatz kommen;
9 das erfindungsgemäße System nach 8, wobei Drosselteile und Volumenfreiraum als Thermoweiche angeordnet sind;
10 das erfindungsgemäße System nach 9, wobei eine Pumpe zwecks Verkalkungsverhinderung zwei Förderrichtungen aufweist;
11 das erfindungsgemäße System nach 9, wobei ein 3-Wege-Ventil zwecks Verkalkungsverhinderung angeordnet ist.

Eine erfindungsgemäße Wärmestationseinheit bzw. Wohnungsstation 3 wird, wie herkömmliche Wohnungsstationen auch, über eine Wärmeträgermedium bzw. Heizungswasser führende Zulaufleitung 13 und eine gleichfalls Wärmeträgermedium bzw. Heizungswasser führende Ablaufleitung 14 mit warmem Wärmeträgermedium bzw. Heizungswasser versorgt, wobei die Steuerung der benötigten Heizungswassermenge innerhalb der Wohnungsstation 3 gesteuert wird. Das Strömen des Heizungswassers selbst wird über eine Pumpe ermöglicht. Diese ist üblicherweise nahe der Wärmebereitstellungsvorrichtung bzw. Zentralheizung 21 angeordnet und kann jederzeit hinreichend große Heizungswassermengen zu jeder Wohnungsstation 3 befördern. Eine Wohnungsstation 3 ist aber auch uneingeschränkt mit bei dieser angeordneten Pumpe oder mehreren Pumpen betreibbar. Die Steuerung der benötigten Heizungswassermenge geschieht nicht direkt durch Regelung in den Zulaufleitungen, sondern durch Flusssteuermittel bzw. einen Proportionalmengenregler 4 oder ein Vorrangregelventil 4 oder eine Pumpe 22a als Flusssteuermittel (8, 9, 10 und 11), welches das Zurückströmen des Heizungswassers zur zentralen Wärmebereitstellungsvorrichtung bzw. Heizungswassererwärmung 21 in Abhängigkeit vom aktuellen Bedarf an warmem Trinkwasser regelt. Dies muss nicht ein einziges Bauteil sein, sondern kann auch aus mehreren Bauteilen oder Bauteilgruppen bestehen, welche zusammenarbeitend regeln. Durch das Regeln des zurückströmenden Heizungswassers wird indirekt das Strömen des zulaufenden Heizungswassers geregelt. Diese Regelung ist notwendig, da das ankommende warme Wärmeträgermedium/Heizungswasser im Falle eines großen Bedarfs an warmem Trinkwasser vorrangig zur Erwärmung des durch die Zuleitung für kaltes Trinkwasser 11 anströmenden kalten Trinkwassers benötigt wird. Nur so ist oftmals eine hinreichende Erwärmung des kalten Trinkwassers in der Wärmeübertragungseinheit bzw. im Wärmetauscher 1 gewährleistet. Strömt also kaltes Trinkwasser durch den Ventilteil Zulauf 4c im Proportionalmengenregler 4 oder Vorrangregelventil 4, so wird durch diesen geregelt, ob, bzw. wie viel Wärmeträgermedium/Heizungswasser von der Wohnraumheizung 6 oder der Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1 durch die Ablaufleitung für Wärmeträgermedium/Heizungswasser 14 in Richtung Zentralheizung 21 zurückströmen darf. So kann eine hinreichende Erwärmung des kalten Trinkwassers erreicht werden.
Bei leistungsstarken Anlagen, bei denen hinreichend starke Pumpen 22 hinreichend viel hinreichend warmes Heizungswasser befördern können, ist auch eine parallel stattfindende Versorgung der Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1 und der Heizkörper 6 mit Wärmeträgermedium/Heizungswasser möglich. Allerdings muss auch bei diesen Anlagen das Strömen des Heizungswassers durch die Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1 unterbunden werden, wenn keine Entnahme warmen Trinkwassers stattfindet, bzw. der Volumenstrom des Heizungswassers muss nach dem Bedarf an warmem Trinkwasser geregelt werden. Ein großer Vorteil bei o.g. leistungsstarken Anlagen in Kombination mit erfindungsgemäßen Wohnungsstationen 3 ist die Tatsache, dass während der parallelen Versorgung von Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1 und Heizsystem/Heizkörpern 6 ebenso Wärmeträgermedium/Heizungswasser in oder durch den Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 strömen kann. Dazu weist der Wärmeträgermediumsvorrat 2 eine Kaltwasserzufuhr sowie einen Vorratskaltablauf 28 und einen Vorratswarmablauf 27 auf. Das nicht hinreichend warme Wärmeträgermedium/Heizungswasser kann somit zeitgleich durch die Vorratsablaubsteuermittel bzw. das thermostatisch geregelte Ventil 7 in den Rücklauf Wohnraumheizung 18 und weiter in die Ablaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 14 strömen. Das hinreichend warme Wasser kommt somit schneller bei der Wärmeträgermediumsweiche bzw. Thermoweiche 5 an, als es bei der alleinigen Durchströmung der Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauschers 1 der Fall wäre, wodurch wiederum der Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 kleiner ausgelegt werden kann. Ferner kann, sobald hinreichend warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser die Thermoweiche 5 erreicht hat, die Füllung des Wärmeträgermediumsvorrats 2 schon vollzogen werden, während noch die Entnahme warmen Trinkwassers stattfindet. Erst wenn der Wärmeträgermediumsvorrat 2 vollständig und hinreichend warm gefüllt ist, schließt das thermostatisch geregelte Ventil 7. Insbesondere Wohnungsstationen 3 mit eigenen Pumpen 22a und 22b (siehe 8 bis 11) sind in der Regel leistungsfähiger und können den Füllvorgang des Wärmeträgermediumsvorrats 2 bereits während einer noch laufenden Trinkwassererwärmung durchführen.
Ein großer Nachteil bisher üblicher und bekannter Wohnungsstationen 3 ist, dass ganzjährig große Mengen an sehr warmem Wärmeträgermedium/Heizungswasser zirkulieren müssen. Nur so kann eine ganzjährig rasche Versorgung mit warmem Trinkwasser gewährleistet werden. Im Sommer, wenn die Heizungswasserleitungen zur eigentlichen Versorgung der Wohnraumheizungen eigentlich kalt sein könnten, müssen diese trotzdem sehr warm durchströmt werden. In den Übergangszeiten müssen die Heizungswasserleitungen noch immer auf einem wesentlich höheren Temperaturniveau betrieben werden als dies der Außentemperatur und/oder bei Nachtabsenkungsbetrieb der Uhrzeit entsprechend angemessen wäre; bei vielen Anlagen sogar im Winter. Eine Anpassung der Heizungswassertemperatur in den Heizungswasserleitungen an den eigentlichen Heizbedarf ist somit nicht möglich, was aber wesentlichen Vorgaben zur Energieeinsparung widerspricht.
Durch die Anordnung einer Bevorratung für warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser, im Folgenden als Wärmeträgermediumsvorrat oder Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 bezeichnet, kann die Temperatur des durch die Zulaufleitung für warmes Heizungswasser 13 strömenden Heizungswassers stark abgesenkt werden. In der zentralen Bevorratung für warmes Heizungswasser 21 oder durch die Zentralheizung 21 selbst muss zwar immer noch schnell eine große Menge sehr warmen Heizungswassers bereitgestellt werden können, allerdings muss dieses sehr warme Wärmeträgermedium bzw. Heizungswasser nicht permanent schnell und mit einem hohen Temperaturniveau bis zu den Wohnungsstationen 3 zirkulieren. Die Heizungswassermengen können die Zentralheizung 21 langsam zirkulierend verlassen, wodurch die durchschnittliche Temperaturdifferenz zwischen Umgebungstemperatur der Heizungswasserleitungen und dem Heizungswasser in den Heizungswasserleitungen stark reduziert wird. Je nach Größe des Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulators 2 und Position der Wohnungsstation 3 kann auch ganz auf ein solches Strömen warmen Heizungswassers zur Trinkwassererwärmung verzichtet werden. Oder es kann eine Kombination von zirkulierendem warmen Heizungswasser in Teilen des Systems der Heizungswasserleitungen und stehendem kalten Heizungswasser in anderen Teilen des Systems der Heizungswasserleitungen ermöglicht werden. So kann beispielsweise ein Hauptstrang für Heizungswasser zirkulieren und von diesem abgehende Leitungen mit kaltem Heizungswasser trotzdem die Wohnungsstation 3 hinreichend schnell mit hinreichend warmem Heizungswasser versorgen.
Solche Systeme sind bereits durch das europäische Patent EP 2 963 350 B1 bekannt.
Ein erfindungsgemäßes System mit einer erfindungsgemäßen Wohnungsstation 3 unterscheidet sich aber vom europäischen Patent EP 2 963 350 B1 dadurch, dass u.a. das Füllen und Entleeren des Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulators 2 mit Hilfe von Mengensteuermittel in Form z.B. eines Proportionalmengenreglers 4 oder Vorrangregelventils 4 und eines Ventils am Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2, vorzugsweise eines thermostatischen geregelten Ventils 7, geregelt wird, ohne dass das Strömen der Heizungswassermengen innerhalb der Wohnungsstation 3 durch eine Pumpe bei der Wohnungsstation 3 unterstützt oder geregelt werden muss Die erfindungsgemäße Wohnungsstation 3 weist als Flusssteuermittel eine Thermoweiche 5 auf. Diese Thermoweiche 5 leitet, sobald Trinkwasser erwärmt werden soll, solches Wärmeträgermedium bzw. solche Heizungswassermengen, welche zur Erwärmung von Trinkwasser im Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1 nicht hinreichend warm sind, zum kälteren Teil des Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulators 2. Nur hinreichend warmes Wasser, welches oftmals ca. 65°C warm sein muss, wird unmittelbar zum Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1 oder zum wärmeren Teil des Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulators 2 geleitet, wo es zur Füllung des Wärmeträgermediumsvorrats bzw. Warmwasserakkumulators 2 genutzt werden kann. Das erfindungsgemäße System kann somit, wie viele herkömmliche Wohnungsstationen, zur Erwärmung von Trinkwasser allein mit Hilfe wenigstens einer zentral angeordneten Pumpe betrieben werden.
Alternativ kann statt einer Thermoweiche 5 auch ein thermostatisch arbeitender Mischer 5 zur Versorgung der Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauschers 1 zum Einsatz kommen. Dieser mischt sehr warmes Heizungswasser aus dem Warmwasserakkumulator 2 mit kaltem oder weniger warmem Heizungswasser aus der Zulaufleitung Heizungswasser 13 zu hinreichend warmem Heizungswasser zur Versorgung der Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauschers 1. Sowohl eine Thermoweiche 5 oder ein thermostatischer Mischer 5 oder eine Kombination von beiden kann ggf. so regeln oder geregelt werden, dass das in der Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1 strömende Heizungswasser eine gleichmäßigere Temperatur hat, was wiederum zu sehr gleichmäßig temperiertem Trinkwasser führt. In einer verfeinerten Regelung durch erfindungsgemäße Flusssteuermittel 5 könnte die Temperatur des in der Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1 einströmende Wärmeträgermediums bzw. Heizungswassers sogar auf den Trinkwasserdurchsatz der Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauschers 1 abgestimmt geregelt werden.
Eine Alternative zur reinen mengenmäßigen Steuerung im oben beschriebenen Sinne durch z.B. einen Proportionalmengenreglers 4 oder Vorrangregelventils 4 kann z.B. ein Pumpensystem aus z.B. zwei Pumpen 22a und 22b (siehe auch Beschreibung zu den 8 bis 11) sein. Die Pumpen können dabei sowohl der Versorgung einer angeschlossenen Wohnraumheizung 6 als auch der Versorgung des Wärmetauschers 1, sowie des Warmwasserakkumulators 2 dienen.
Ferner sieht die Erfindung vor, dass ein potentiell notwendiges Zirkulieren von Heizungswasser zum Zwecke der Versorgung von Heizkörpern 6 berücksichtigt und geregelt wird:
Hierzu kommen erfindungsgemäße Temperatursteuermittel 9 zum Einsatz, die beispielsweise eine Drosseleinrichtung 9 in Form eines Heizkörperrücklaufventils 9 umfassen können, mit deren Unterstützung die durchschnittliche Temperatur im Heizleitungssystem herabsetzbar ist. Dabei ist innerhalb der Temperatursteuermittel 9 eine Signalübermittlung zwischen den Wohnungsstationen 3 und der Zentralheizung 21 nicht zwingend erforderlich. Das Heizungswasser mit für die Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1 hinreichender Temperatur verlässt dabei entsprechend langsamer die Zentralheizung 21 und kommt auch entsprechend langsamer und kälter wieder bei der Zentralheizung 21 an. Dies bedeutet aber auch, dass das erfindungsgemäße System sich besonders vorteilhaft in die sog. Brennwerttechnik einbinden lässt, da das System stets, d.h. in allen Betriebssituationen stark bzw. überdurchschnittlich stark abgekühltes rücklaufendes Wärmeträgermedium/Heizwasser bereitstellen kann, was zu einem erheblich erhöhten Wirkungsgrad in der Brennwerttechnik aufgrund einer verbesserten Kondensatabfuhr führt.
Oder es kann innerhalb der Temperatursteuermittel 9 mit Hilfe einer Signalübertragung zwischen den Wohnungsstationen 3, ggf. zusätzlichen Warmwasserakkumulatoren 2 (siehe 3) und der Zentralheizung 21 geregelt werden, dass beim reinen Heizbetrieb ein entsprechend temperiertes Heizungswasser die Zentralheizung 21 verlässt bzw. im System zirkuliert und nur dann sehr warmes Heizungswasser für die Wohnungsstationen 3 zur Trinkwassererwärmung die Zentralheizung 21 verlässt, wenn ein Nachschub daran auch bei den Wohnungsstationen 3 bzw. den Warmwasserakkumulatoren 2 oder der Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1, benötigt wird. Das Wärmeträgermedium bzw. Heizungswasser für den reinen Heizbetrieb kann temperaturmäßig entsprechend dem tatsächlichen Heizbedarf geregelt werden, indem es an entsprechender Stelle mit dieser Temperatur der Zentralheizung 21 entnommen wird oder indem Heizungswassermengen bzw. das Volumen an Wärmeträgermedium unterschiedlicher Temperatur auf die richtige Heizungswassertemperatur bzw. Wärmeträgermediumstemperatur gemischt wird. Dabei kann vorteilhaft zurückströmendes Heizungswasser zum Runtermischen der Heizungswassertemperatur verwendet werden, da dieses kühler ist. Wenn keine Beheizung der Versorgungs- oder Wohneinheiten stattfindet, beispielsweise im Sommer oder zu Zeiten einer Nachtabsenkung, kann, vorzugsweise zeitnah, nach dem Ende einer Trinkwassererwärmung kaltes bzw. kälteres Heizungswasser bei der Zentralheizung 21 in die Zulaufleitung Wärmeträgermedium bzw. Heizungswasser 13 befördert werden und das darin befindliche, sehr warme Heizungswasser aus dem Leitungssystem befördert werden. Ferner lassen sich beide zuvor genannten Ausführungsformen ggf. kombiniert anwenden.
Ein Sommer-Bypass-Ventil 10, welches aus herkömmlichen Wohnungsstationen bekannt ist, kann bei schwächer ausgelegten Anlagen auch vorteilhaft bei erfindungsgemäßen Wohnungsstationen 3 eingesetzt werden. Ein solches Sommer-Bypass-Ventil 10 sorgt oftmals auch bei herkömmlichen Wohnungsstationen für ein Zirkulieren warmen Heizungswassers bis hin zur Wohnungsstation 3. Nur so kann bei hohen Außentemperaturen, wenn die Wohnraumheizung nicht benötigt wird und die Heizungswasserleitungen somit zum Zwecke des Heizens nicht aktiv genutzt werden und somit kalt sein könnten, schnell warmes Heizungswasser zur Trinkwassererwärmung im Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1 bereitgestellt werden. Bei erfindungsgemäßen Systemen oder Wohnungsstationen 3 ist bei gleichen äußeren Bedingungen an einem vorhandenen Sommer-Bypass-Ventil 10 aber eine deutlich niedrigere Temperatureinstellung als bei herkömmlichen Wohnungsstationen möglich, da in erfindungsgemäßen Wohnungsstationen 3 der Vorrat an sehr warmem vorgelagertem Heizungswasser im Warmwasserakkumulator 2 die Zeit bis zum Eintreffen von hinreichend warmem zulaufendem Heizungswasser aus der Zulaufleitung Heizungswasser 13 zu überbrücken hilft. Gerade eine solche Temperaturabsenkung im Heizungswasserleitungssystem führt zu starker Reduzierung der Wärmeverluste des Heizungswassers nur zur Bereitstellung von Wärmeenergie.
Ein hydraulischer Abgleich des Heizungssystems kann wie üblich durchgeführt werden. Beim Einsatz eines erfindungsgemäßen Systems bzw. einer erfindungsgemäßen Wohnungsstation 3 wirken sich Sommer-Bypass-Ventil 10 und/oder Heizkörperrücklaufventil 9 und/oder eine Mischvorrichtung 35 (siehe 8 bis 11 einschließlich den betreffenden Beschreibungstext) im Heizbetrieb ggf. drosselnder aus als beim Einsatz herkömmlicher Wohnungsstationen, aber nicht beschleunigender; das erleichtert die Einrichtung einer günstigen und hinreichenden Druckdifferenz mit entsprechend hinreichenden Volumenströmen. Deshalb wird durch das erfindungsgemäße System bzw. die erfindungsgemäßen Wohnungsstationen 3 keine Unterversorgung generiert oder verstärkt. Hingegen kann der hydraulische Abgleich ggf. besser oder einfacher durchgeführt werden. Heizungssysteme mit problematischem hydraulischen Abgleich werden durch den Einsatz eines erfindungsgemäßen Systems bzw. erfindungsgemäßer Wohnungsstationen 3 ggf. erst in den Zustand versetzt, dass ein hinreichender hydraulischer Abgleich möglich wird.
Deren bevorzugte Einstellung, also die vorgewählte Temperatur, hängt u.a. von der ursprünglichen Wärmeträgermediums- bzw. Heizungswassertemperatur, der Kapazität des Wärmeträgermediumsvorrats 2, den Heizungs- bzw. Wärmeträgermediumsleitungen, der Wärmeenergieabgabe des Heizsystems bzw. der Wohnraumheizung usw. ab. Das Heizkörperrücklaufventil 9 als Teil der Temperatursteuermittel ggf. auch einschließlich der Mischvorrichtung 35 (8 bis 11) ermöglicht bzw. setzt das erfindungsgemäße System im Unterschied zu bestehenden, herkömmlichen Systemen mit Wohnungsstationen in die Lage, dass die Versorgung der Heizkörper grundsätzlich abhängig vom tatsächlichen Heizbedarf durchgeführt werden kann. Anders als die Regelungsventile der Wohnraumheizung, welche zur Erzielung einer gewünschten Raumtemperatur geöffnet oder geschlossen werden, orientiert sich die Einstellung eines Heizkörperrücklaufventils 9 eher an Außentemperatur und/oder Jahreszeit, sie wird vorzugsweise über Temperaturfühler und/oder Zeitschalter automatisch geregelt. Die so ermittelte und eingestellte zu erreichende Heizungswassertemperatur, beispielsweise im Rücklauf Wohnraumheizung 18, berücksichtigt den z.Z. möglicherweise maximal notwendigen Heizbedarf unter den gegebenen Umständen. Dadurch wird das Strömen von der Zentralheizung zu den Wohnraumheizungen grundsätzlich geregelt und passend reduziert. Kommt dieses Heizkörperrücklaufventil 9 einschließlich ggf. weiterer erfindungsgemäßer Temperatursteuermittel zum Einsatz, so löst es ggf. das ggf. vorhandene Sommer-Bypass-Ventil 10 in seiner Funktion zur Aufrechterhaltung einer langsamen Zirkulation auf niedrigem Temperaturniveau ab. Das ist dann der Fall, wenn die zu erzielende Heizungswassertemperatur beim Heizkörperrücklaufventil 9 höher als beim Sommer-Bypass-Ventil 10 ist.
Bei einer erfindungsgemäßen Wärmestationseinheit/Wohnungsstation 3 kann der Einsatz einer weiteren Pumpe dann sinnvoll sein, wenn diese ein schnelleres Strömen warmen Heizungswassers zur Wohnungsstation 3 ermöglicht. Diese Pumpe könnte beispielsweise im Ablauf für Heizungswasser angeordnet werden. Mit Hilfe einer hinreichend starken Pumpe 22, bei der Wohnungsstation 3 oder der Zentralheizung 21 angeordnet, und eines passend arbeitenden Proportionalmengenreglers 4, welcher auch bei maximal durchströmter Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1 nicht nur Heizungswasser aus der Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1 durchlässt, sondern zusätzlich Heizungswasser von dem Heizsystem/der Wohnraumheizung 6 oder aus dem kälteren Teil des Warmwasserakkumulators 2, könnte noch schneller hinreichend warmes Wasser die Thermoweiche 5 bzw. die Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1 erreichen. Gleiches gilt für den Einsatz eines Beschleunigungs-Bypass-Ventils 16. Bei einer erfindungsgemäßen Wohnungsstation 3 mit Pumpen 22a und 22b als Teil der Flusssteuermittel 4 und/oder Temperatursteuermittel 9 kann dies ebenfalls erreicht werden (siehe 8 bis 11).
Vorteilhaft ist die Auslegung des Warmwasserakkumulators 2, wenn dessen Vorrat etwas größer ist als der absolut notwendige Minimumvorrat an sehr warmem Heizungswasser im Warmwasserakkumulator 2. Denn dann muss nicht bei jeder warmen Trinkwasserentnahme immer und sofort sehr warmes Heizungswasser von der Zentralheizung 21 bis zu der zur Trinkwassererwärmung genutzten Wohnungsstation 3 strömen. Wenn der Wärmeträgervorrat/Warmwasserakkumulator 2 eine entsprechend größere Heizungswassermenge bevorratet, so kann ein Puffermengensensor 8 - beispielsweise ein Temperaturfühler 8 -, welcher beispielsweise mit dem Aufbrauchen dieser Zusatzmenge als Puffermenge auch das thermostatisch geregelte Ventil 7 ansteuert, so angeordnet werden, dass erst dann sehr warmes Heizungswasser bis zu der Wohnungsstation 3 strömt, wenn es notwendig wird, um eine ununterbrochene Versorgung mit warmem Trinkwasser zu ermöglichen.
Bei einem System mit Reihenanordnung von Warmwasserakkumulatoren 2 in der Art, dass nur dann sehr warmes Wasser aus der Zentralheizung zu den Warmwasserakkumulatoren 2 und von den Warmwasserakkumulatoren 2 untereinander strömt, wenn tatsächlich sehr warmes Wasser zur Trinkwassererwärmung benötigt wird, beispielsweise wenn eine Puffermenge in einem Warmwasserakkumulator 2 einer Wohnungsstation 3 aufgebraucht ist (3), kann das Heizungssystem mittels der erfindungsgemäßen Temperatursteuermittel 9 besonders energiesparend betrieben werden: Wird kein für die Trinkwassererwärmung hinreichend warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser benötigt, so wird das Heizsystem 6 von der Wärmebereitstellungsvorrichtung/Zentralheizung 21 nur mit Heizungswasser einer solchen Temperatur versorgt, welche zum hinreichenden Heizen der Wohnräume notwendig ist. Dies kann sich beispielsweise an der Außentemperatur und dem Gebäude orientieren und fällt in den Bereich einer normalen Heizungsregulierung. Nur wenn wärmeres Heizungswasser für die Trinkwassererwärmung benötigt wird, wird mittels geeigneter Signale/Steuerung entsprechend wärmeres/hinreichend warmes Heizungswasser ins Heizleitungssystem in Richtung Wohnungsstationen 3 geleitet. Diese Signalübermittlung/Steuerung zwischen den betreffenden Wohnungsstationen 3 und der Zentralheizung kann über Funk, elektrische Kabelverbindung oder auch durch eine entsprechend hohe Heizungswasseranforderung/Heizungswasserdurchsatz im Heizungswassersystem stattfinden.
Letzteres kann beispielsweise ein rapides Absinken der Druckdifferenz zwischen Vorlaufdruck und Rücklaufdruck in den Heizungsleitungen sein, welches beispielsweise per Einstellung an den Wohnungsstationen 3 nur bei Aktivierung einer entsprechenden Trinkwassererwärmung, ggf. nur, wenn über die Puffermenge hinaus ein Absinken der Druckdifferenz zugelassen wird. Die Warmwasserakkumulatoren 2 können dann so in Reihe angeordnet werden, dass jeder Warmwasserakkumulator 2 seinen Heizungswassernachschub von dem davor angeordneten Warmwasserakkumulator 2 erhält, bzw. der erste Warmwasserakkumulator 2 der Reihe sein warmes Heizungswasser direkt aus der Zentralheizung 21 erhält. Dadurch braucht immer nur das kurze Leitungsstück zwischen den Warmwasserakkumulatoren 2, bzw. beim ersten Warmwasserakkumulator 2 das Leitungsstück zwischen Zentralheizung 21 und erstem Wärmeträgermediumsvorrat 2 überbrückt zu werden. Dadurch können die Wärmeträgermediumsvorräte/Warmwasserakkumulatoren 2 entsprechend klein ausgelegt werden. Auch können unabhängig und/oder abseits von Wohnungsstationen 3 zusätzliche Wärmeträgermediumsvorräte/Warmwasserakkumulatoren 2 im Heizungssystem angeordnet werden, um diese Vorteile zu erzielen. Solche Anordnungen bieten sich insbesondere bei besonders langen/großen Heizungswasserleitungen an.
Neben einem zusätzlichen Vorrat an sehr warmem Heizungswasser im Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 ist es auch möglich, bereits erwärmtes Trinkwasser als eine Puffermenge zu bevorraten. In der deutschen Patentanmeldung 102015003866.4 ist ferner erläutert, wie mit Hilfe einer Pumpe das Stehen sich in einer Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher erwärmenden Trinkwassers zum Ende einer Trinkwasserentnahme hin vermieden werden kann. Dies zielt darauf ab, eine Verkalkung der Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauschers zu verhindern. Eine solche Vorrichtung kann auch bei der Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1 der erfindungsgemäßen Wohnungsstation 3 vorgesehen werden. Diesen Mikrokreislauf sich erwärmenden Trinkwassers gemäß der o.g. deutschen Patentanmeldung kann man bei einer solchen Anordnung auch nutzen, um einen Vorratsbehälter für warmes Trinkwasser in diesen Kreislauf zu integrieren; dessen Inhalt kann dann eine Puffermenge auf der Trinkwasserseite beinhalten. Vorteilhaft wäre die Anordnung dieser Puffermenge vor dem Trinkwasserzulauf der Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauschers 1, da somit eine gleichmäßigere Temperatur des warmen Trinkwassers ermöglicht wird; denn diese Wassermenge strömt noch in die Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1 ohne diese abzukühlen. Dies führt zu einer massiven Angleichung der Trinkwassertemperatur.
Beide Möglichkeiten einer Puffermengenbevorratung - auf Trinkwasserseite oder auf Heizungswasserseite - können auch problemlos kombiniert werden. Kommt nur die Bevorratung einer Puffermenge auf Trinkwasserseite zum Einsatz, so muss dies bei der Anordnung des Puffermengensensors 8 bzw. des Temperaturfühlers 8 zusätzlich berücksichtigt werden, neben anderen Kriterien wie Messgeschwindigkeit des Sensors 8 und Lage des thermostatisch geregelten Ventils 9.
Vorteilhaft ist eine Anordnung von Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1 und Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 in einer thermisch isolierten Einheit, inkl. der zwischen diesen angeordneten Leitungen. Das Heizelement 15 kann vorzugsweise so ausgelegt und angeordnet werden, dass dessen Wärmeabgabe zur Temperaturerhaltung innerhalb dieser gesamten thermischen Einheit ausreicht. Durch geeignete Anordnung und Auswahl der Isolationsmaterialien im Zusammenhang mit der Anordnung des Heizelementes 15 ist es zudem möglich, die unterschiedlichen Temperaturanforderungen von Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 und Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1 zu berücksichtigen. Der Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1 sollte im Ruhezustand das gewünschte Temperaturniveau für warmes Trinkwasser haben; der Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 sollte hingegen so warmes Heizungswasser bevorraten, dass mit diesem im Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1 das gewünschte Temperaturniveau für warmes Trinkwasser erreicht wird. Typischerweise sollen ca. 45°C an warmem Trinkwasser erreicht werden, wofür ca. 60-65°C warmes Heizungswasser in angemessener Menge notwendig sind.
Kommen leistungsfähigere Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1 zum Einsatz, welche mit einer kleineren Temperaturspreizung zwischen Heizungswasser und Trinkwasser auskommen, so kann auch der entsprechende Vorrat an Heizungswasser im Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 auf einem niedrigeren Temperaturniveau betrieben werden. Alternativ kann bei höher temperiertem Heizungswasser aus der Zentralheizung 21 und aus dem Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 der Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 kleiner ausgelegt bzw. eine höhere Puffermenge vorgesehen werden.
Wird die Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1 nicht dauerhaft auch in Ruhezeiten auf einem bestimmten Temperaturniveau gehalten, so kann, bei geeigneter Ventilanordnung und Ventilschaltung, der Füllvorgang des Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulators 2 genutzt werden, um kühleres Heizungswasser aus dem Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 in die Heizungswasserseite Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1b zu leiten. Dieser Vorgang sollte vorzugsweise sofort oder schnell nach dem Ende der Trinkwasserentnahme durchgeführt werden, bevor es durch das Erwärmen stehenden Trinkwassers auf der Trinkwasserseite Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher 1a zu Ausfällungen kommt, die langfristig zur Verkalkung der Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauschers 1 führen. Mit dem erfindungsgemäßen Wärmeträgermediumsvorrat 2 kann somit auf einfache Art und Weise bei geeigneter Zuschaltung einer Verkalkung des der Wärmeträgerübertragungseinheit 1 vorgebeugt werden.
Anstelle von Heizelementen zur Aufrechterhaltung der hohen Heizungswassertemperatur im Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 kann auch mit Hilfe regelmäßigen Durchströmens des Heizungssystems bis zu den Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 mit entsprechend warmem Wärmeträgermedium/Heizungswasser der Inhalt des Wärmeträgermediumsvorrats/Warmwasserakkumulartors 2 auf einem hinreichend hohen Temperaturniveau gehalten werden. Die Wärmeträgermediumsvorräte/Warmwasserakkumulatoren 2 halten ein hohes Temperaturniveau daran anschließend deutlich länger als die Heizungswasserleitungen, begünstigt durch ihr günstiges Oberflächen-Volumenverhältniss und der vorzugsweise guten thermischen Isolierung. Eine solche Variante kann beispielsweise dort zum Einsatz kommen, wo kein Stromanschluss zum Betrieb von Heizelementen vorhanden ist.
Dies kann durch den Einsatz von Temperaturfühlern 8 an der Zulaufleitung Heizungswasser 13 auch so ausgelegt werden, dass immer dann Heizungswasser durch den Vorratskaltablauf 28 aus dem Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 und somit Heizungswasser aus der Zulaufleitung Heizungswasser 13 in den Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 strömt, wenn das in der Zulaufleitung Heizungswasser 13 befindliche Heizungswasser wärmer ist als Heizungswasser im Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 bzw. bei dessen Vorratskaltablauf 28. Dieser Vorgang sollte vorzugsweise etwas verzögert einsetzen, da nicht sehr warmes Heizungswasser, welches zügig bei einer aktiv genutzten Wärmetauscherstation 3 zum Erzeugen warmen Trinkwassers benötigt wird, zuerst zum Laden anderer Wärmeträgermediumsvorräte/Warmwasserakkumulatoren 2 genutzt wird. Der o.g. Temperaturfühler 8 an der Zulaufleitung Heizungswasser 13 muss nicht unmittelbar beim Wärmeträgermediumvorrat/Warmwasserakkumulator 2 angeordnet sein. Insbesondere bei verzweigten Leitungssystemen kann es sinnvoll sein, den Temperaturfühler 8 an einem nahe gelegenen Hauptstrang bzw. einer Zirkulationsversorgungsleitung 29a für Heizungswasser anzuordnen.
Die thermische Isolierung der thermischen Einheit kann mit geringem Platzbedarf effektiv mittels Vakuumisolationselementen und/oder Aerogel erreicht werden. Neben der Beheizung der thermischen Einheit mit Hilfe des Heizelementes 15, welches vorzugsweise temperaturabhängig gesteuert wird, ist besonders vorteilhaft, wenn das von der Wohnungsstation 3 geregelte und durch die Wohnungsstation 3 zu dem Heizsystem/Heizkörpern 6 strömende Wärmeträgermedium/Heizungswasser genutzt wird, um die thermische Einheit vorzuwärmen, bzw. eine entsprechend temperierte Umgebungstemperatur der thermischen Einheit zu erreichen. Dadurch wird deren Energieverlust im Ruhezustand nochmals reduziert. In Zeiten starken Heizens mit hohen Heizungswassertemperaturen braucht dann vom Heizelement 15 wenig oder sogar keine zusätzliche Wärme erzeugt werden.
Es gibt auch zahlreiche Wärmetauscherstationen, die nur dem Zwecke der Trinkwassererwärmung dienen. Diese haben oftmals eine Pumpe zur Steuerung/Regelung der Heizungswasserströme. Auch für solche Anlagen kann eine Anordnung in Anlehnung an 1 genutzt werden, bei der aber keine Heizkörper 6 angeschlossen und entsprechend auch kein Heizkörperrücklaufventil 9 angeordnet sind. Anders als übliche Wärmetauscherstationen zur reinen Trinkwassererwärmung wird aber ein Proportionalmengenregler 4 oder Vorrangregelventil 4 bzw. entsprechend arbeitende einzelne Ventile vorgesehen. Mit Ventilhilfe kann auch bei einer solchen erfindungsgemäßen Wärmetauscherstation 3 die Bevorratung für warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser 2 zwecks Versorgung des Wärmetauschers 1 mit hinreichend warmem Wärmeträgermedium/Heizungswasser genutzt und auch wieder mit hinreichend warmem Wärmeträgermedium/Heizungswasser gefüllt werden. In einer solchen Wärmetauscherstation würde nur das kühlere Wärmeträgermedium/Heizungswasser aus dem Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 vom Proportionalmengenregler 4 oder Vorrangregelventil 4 geregelt, durch dessen Ventilteil Rücklauf Heizsystem oder Wohnraumheizung 4a strömen. Alternativ kann das Füllen des Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulators 2 allein mit Hilfe des thermostatisch geregelten Ventils 7 durch das Ableiten des nicht hinreichend warmen Heizungswassers aus dem Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 direkt in die Ablaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 14 vollzogen werden.
Die deutsche Patentanmeldung 102015006945.4 kann auch beim erfindungsgemäßen System vorteilhaft eingesetzt werden, um den Nachschub an warmem Wärmeträgermedium/Heizungswasser von der Zentralheizung 21 zum Wärmetauscher bzw. dem Wärmeträgermediumsvorrat/Zwischenspeicher zu beschleunigen, damit der notwendige Vorrat an warmem Wärmeträgermedium/Heizungswasser kleiner sein kann.
Der Einsatz von thermostatischen Mischern in der Ablaufleitung warmes Trinkwasser 12 unter Verwendung von kaltem Wasser aus der Zulaufleitung kaltes Trinkwasser 11 ist von herkömmlichen Wohnungsstationen bekannt und auch bei erfindungsgemäßen Wohnungsstationen vorteilhaft einsetzbar um eine möglichst gleichmäßige Warmwassertemperatur zu erreichen.
Ausführung der Erfindung
In 1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Wohnungsstation 3 mit einer an diese angeschlossenen Wohnraumheizung 6 abgebildet. In der Ausgangslage ist der Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 vollständig mit warmem Wärmeträgermedium/Heizungswasser gefüllt, weshalb durch entsprechende Signale des Temperaturfühlers 8 als Puffenmengensensor 8 das thermostatische Ventil 7 geschlossen ist. Somit besteht zwischen dem Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 und dem Ventilteil Rücklauf Heizsystem oder Wohnraumheizung 4a auch keine offene Verbindung. Da in dieser Ausgangslage aber auch kein warmes Trinkwasser benötigt wird, ist der Ventilteil Rücklauf Wärmeträgermedium/Heizungswasser Wärmetauscher 4b ebenfalls verschlossen. Es kann somit kein Wärmeträgermedium/Heizungswasser aus dem Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 abgeleitet werden. Das Heizelement 15 sorgt für ein hinreichend hohes Temperaturniveau im Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2.
Sobald eine Entnahme an warmem Trinkwasser stattfindet, wird durch das Strömen von kaltem Trinkwasser durch den Ventilteil Zulauf 4c in die Trinkwasserseite des Wärmetauschers 1a der Ventilteil Rücklauf Wärmeträgermedium/Heizungswasser 4b geöffnet, wodurch nun Heizungswasser aus der Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13 durch die Thermoweiche 5 strömen kann. Das - noch nicht hinreichend warm - ankommende Wärmeträgermedium/Heizungswasser wird von der Thermoweiche 5 in den kalten Teil des Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulators 2 geleitet. Aber erst wenn der Puffermengensensor 8, beispielsweise ein Temperaturfühler 8, ein Erreichen des Pufferpegels feststellt, wird ein thermostatisch geregeltes Ventil 7 geöffnet. Dann kann aber trotz des geöffneten thermostatischen Ventils 7 kein Wärmeträgermedium/Heizungswasser den Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 verlassen, da der Rücklauf Wohnraumheizung 18 geschlossen ist. Findet die Entnahme warmen Trinkwassers allerdings nur mit einem geringen Volumenstrom statt, so würde ein Proportionalmengenventil 4 den Ventilteil Rücklauf Heizsystem oder Wohnraumheizung 4a nicht vollständig schließen bzw. schließen müssen. In diesem Fall könnte kaltes Wärmeträgermedium/Heizungswasser den Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 doch durch das thermostatisch geregelte Ventil 7 verlassen und einen größeren Volumenstrom durch die Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13 ermöglichen; dies führt zu einem schnelleren Nachströmen warmen Heizungswassers von der Zentralheizung zur Wohnungsstation 3.
Sobald hinreichend warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser die Thermoweiche 5 erreicht, wird dieses nicht mehr in den kalten Teil des Wärmeträgermediumsvorrats/Warmwasserakkumulators 2 geleitet, sondern strömt - so lange eine Entnahme warmen Trinkwassers stattfindet - in die Heizungswasserseite Wärmetauscher 1b, um im Wärmetauscher 1 das kalte Trinkwasser auf der Trinkwasserseite Wärmetauscher 1a zu erwärmen. Wird die Entnahme warmen Trinkwassers beendet, so findet kein Strömen von zu erwärmendem Trinkwasser durch den Ventilteil Zulauf 4c statt, so dass der Ventilteil Rücklauf Wärmeträgermedium/Heizungswasser 4b schließt und der Ventilteil Rücklauf Wohnraumheizung 4a öffnet. Das kalte Wärmeträgermedium/Heizungswasser im Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 kann diesen durch das geöffnete thermostatisch geregelte Ventil 7 in Richtung Ventilteil Rücklauf Wohnraumheizung 4a verlassen. Der Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 wird von seiner warmen Seite ausgehend mit warmem Wärmeträgermedium/Heizungswasser, welches durch die Thermoweiche 5 in den Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 strömt, so lange gefüllt, bis der Temperaturfühler 8 hinreichend warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser detektiert und somit das Schließen des thermostatisch geregelten Ventils 7 veranlasst. Der Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 ist wieder vollständig mit hinreichend warmem Wasser gefüllt.
Mit Hilfe einer guten thermischen Isolierung und dem - vorzugsweise geregelten - Heizelement 15 wird das Wärmeträgermedium/Heizungswasser im Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 auf dem gewünschten Temperaturniveau gehalten oder gebracht. Die dafür notwendige Wärmenergie entspricht, auf Grund des günstigen Oberflächen-Volumenverhältnisses des Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulators 2 und bei guter thermischer Isolierung, in etwa dem Wärmeenergieverlust von ca. 1m bis 2m zirkulierender Heizungswasserleitung, wenn diese das gleiche (zur Trinkwassererwärmung sehr hohe) Temperaturniveau wie das Wärmeträgermedium/Heizungswasser im Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 aufweist.
Wenn das Schließen des thermostatisch geregelten Ventils 7 beim Füllen des Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulators 2 leicht verzögert stattfindet, so kann der Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 vollständig mit hinreichend warmem Wärmeträgermedium/Heizungswasser gefüllt werden, bevor das thermostatisch geregelte Ventil 7 schließt und ein weiteres Füllen des Wärmeträgermediumsvorrats/Warmwasserakkumulators 2 nicht mehr möglich ist. Wenn dieses leicht verzögerte Schließen gegeben ist, so kann dieser Temperaturfühler 8 an gleicher Stelle auch als Puffermengensensor 8 dienen. Das Verzögern ist auch bei der Einstellung der Puffermenge ggf. zu berücksichtigen. Alternativ kann es aber auch sinnvoll sein, beispielsweise bei Auslegung des Wärmeträgermediumsvorrats/Warmwasserakkumulators 2 mit einer großen Puffermenge, dass zwei Sensoren/Temperaturfühler das thermostatisch geregelte Ventil 7 ansteuern; eines ist dann für das Detektieren des Aufbrauchens der Puffermenge zuständig, das andere für ein vollständiges Füllen des Wärmeträgermediumsvorrats/Warmwasserakkumulators 2 mit hinreichend warmem Wasser.
Findet nur eine Entnahme warmen Trinkwassers mit einem geringen Volumenstrom statt, so ist - wie weiter oben bereits erläutert - der Ventilteil Rücklauf Wohnraumheizung 4a nicht vollständig geschlossen. Andererseits ist auch der Ventilteil Zulauf 4c nicht vollständig geöffnet. In diesem Fall kann das durch die Thermoweiche 5 nachströmende warme Wärmeträgermedium/Heizungswasser zeitgleich sowohl den Wärmetauscher 1 hinreichend versorgen, als auch den Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 mit hinreichend warmem Wasser befüllen.
Bei gemäßigten Außentemperaturen benötigen die Wohnraumheizungen 6 ebenfalls warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser, dessen Temperaturniveau aber weit unter dem für die Trinkwassererwärmung notwendigen liegt. Andererseits muss die zentrale Heizungswasserbevorratung trotzdem so heißes Wärmeträgermedium/Heizungswasser bevorraten, wie es für die Trinkwassererwärmung mittels Wärmetauscher 1 notwendig ist, da jederzeit eine Entnahme warmen Trinkwassers stattfinden kann. Es sollte vorzugsweise ein sich vorzugsweise automatisch an den Heizbedarf anpassendes Temperatursteuermittel bzw. Heizkörperrücklaufventil 9 vorgesehen werden. Dieses lässt nur von dem Heizsystem/Heizkörpern 6 ankommendes und in diesen abgekühltes Wärmeträgermedium/Heizungswasser einer bestimmten Temperatur durch. Somit wird der Volumenstrom des Strömens von Wärmeträgermedium/Heizungswasser aus der Zentralheizung grundsätzlich entsprechend dem z.Z. möglichen maximalen Heizbedarf reduziert. Dies senkt das gesamte durchschnittliche Temperaturniveau in den Heizungswasserleitungen und führt zu einer enormen Reduzierung der Wärmeverluste. Erfindungsgemäße Wohnungsstationen 3 helfen so nicht nur in Phasen ohne Heizbedarf viel Wärmeenergie für die Bereitstellung zu sparen, sondern zusätzlich in Phasen mit nur geringem bis mäßigem Heizbedarf. Und selbst in Phasen sehr großen Heizbedarfs, beispielsweise bei sehr niedrigen Außentemperaturen im Winter, werden die Heizkörper 6 kein so hohes Heizungswassertemperaturniveau benötigen wie die Wärmetauscher 1 zur hinreichenden Erwärmung von Trinkwasser. Erfindungsgemäße Wohnungsstationen oder Wärmetauscherstationen 3 ermöglichen somit ganzjährig eine große Energieeinsparung durch deutlich reduzierte Durchschnittstemperaturen des Heizungswassers in den Heizungswasserleitungen.
In Phasen ohne einen Heizbedarf oder ohne einen wesentlichen Heizbedarf riegeln ggf. alle Heizkörper 6 hinter der Wohnungsstation 3 ihren eigenen Zulauf komplett oder sehr wesentlich ab. Typischerweise geschieht dies durch deren thermostatisch arbeitende Ventile. In diesem Fall befindet sich nur sehr kaltes Wärmeträgermedium/Heizungswasser in den Heizungsleitungen. Ist die Auslegung des Wärmeträgermediumsvorrats/Warmwasserakkumulators 2 nicht geeignet, den gesamten Inhalt der Heizungswasserleitung von der Zentralheizung bis zur Wohnungsstation 3 zu überbrücken, so hilft ein sogenannte Sommer-Bypass-Ventil 10, die Heizungswasserleitung hinreichend warm zu halten. Dieses lässt Wärmeträgermedium/Heizungswasser erst unterhalb einer eingestellten Heizungswassertemperatur von der Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13 in die Ablaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 14 strömen und sorgt so für eine gewisse Mindesttemperatur des Heizungswassers in der Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13. Somit kommt schneller auch sehr warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser von der Zentralheizung bei der Wohnungsstation 3 an. Ein solches Sommer-Bypass-Ventil 10 kann ggf. auch an anderer Stelle im Leitungssystem sinnvoll eingesetzt werden.
In 2 ist eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Wohnungsstation 3 mit einer an diese angeschlossenen Wohnraumheizung 6 abgebildet. Anders als die Wohnungsstation 3 aus 1 ist diese Wohnungsstation 3 um ein Beschleunigungs-Bypass-Ventil 16 ergänzt.
Möglicherweise ist auch die Anordnung einer Pumpe 22 in der Ablaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 14 hinter der Zuleitung vom Beschleunigungs-Bypass-Ventil 16 vorteilhaft oder notwendig, abhängig von der Leistungsfähigkeit der zentral angeordneten Pumpe.
Dieses Beschleunigungs-Bypass-Ventil 16 lässt nur dann Wärmeträgermedium/Heizungswasser von der Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13 in die Ablaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 14 durch, wenn bei einer einsetzenden Entnahme warmen Trinkwassers schneller hinreichend warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser von der Zentralheizung bei der Wärmetauscherstation 3 ankommen soll. Ist das ankommende Wärmeträgermedium/Heizungswasser hinreichend warm, so kann das Beschleunigungs-Bypass-Ventil 16 schließen. Durch die Anordnung eines Beschleunigungs-Bypass-Ventils 16 kann

• ein kleinerer Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 angeordnet werden
• und/oder aber eine größere Puffermenge realisiert werden
• und/oder auf ein Sommer-Bypass-Ventil 10 verzichtet werden
• oder ein Sommer-Bypass-Ventil 10 auf eine niedrigere Temperatur eingestellt werden.

In 3 ist eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems abgebildet. In dieser Figur ist eine Reihenanordnung von Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 abgebildet, wobei ein Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 in der erfindungsgemäßen Wohnungsstation 3 angeordnet ist, entsprechend den 1 und 2. Zwecks besserer Übersichtlichkeit wird hier auf die detaillierte Darstellung der Wohnungsstation 3 verzichtet, da sich die Funktionsweise des Systems anhand des gezeigten übrigen Komponenten erläutern lässt und die Arbeitsweise aus den 1 und 2 bekannt ist. Die gezeigte Reihenanordnung könnte somit durch weitere Wärmeträgermediumsvorräte/Warmwasserakkumulatoren 2 bzw. Wohnungsstationen 3 mit Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 nahezu beliebig erweitert werden. Nicht nur eine gerade Weiterführung der Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13 ist möglich. Hinter/Bei Wohnungsstation 3 könnte sich die Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13 verzweigen, ohne dass der Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 in der Wohnungsstation 3 größer ausgelegt werden müsste. Lediglich die jeweils dahinter angeordneten Wärmeträgermediumsvorräte/Warmwasserakkumulatoren müssten dann wieder den vor ihnen liegenden Teilleitungsabschnitt der Zuleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13 überbrücken.
Anders als bei dem in der Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13 zwischen Zentralheizung 21 und Wohnungsstation 3 angeordneten Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 sollten die Wärmeträgermediumsvorräte/Warmwasserakkumulatoren 2 der Wohnungsstationen 3 vorzugsweise eine Puffermenge aufweisen, damit nicht bei jeder Kleinentnahme warmen Trinkwassers der weiter unten erläuterte Vorgang eingeleitet wird. Durch die Anordnung des Wärmeträgermediumsvorrats/Warmwasserakkumulators 2 in der Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13 kann die Größe des Wärmeträgermediumsvorrats/Warmwasserakkumulators 2 innerhalb der Wohnungsstation 3 passend zum Leitungsinhalt der Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13 zwischen Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 und Wohnungsstation 3 gewählt werden. Dadurch ist wesentlich weniger Platzbedarf für den Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 innerhalb der Wohnungsstation 3 notwendig.
In dieser 3 wird zwecks besserer Übersichtlichkeit ebenfalls vollständig auf die Darstellung von Heizsystem/Heizkörpern usw. verzichtet.
In der Ausgangslage wird ein normaler Heizbetrieb ohne Trinkwassererwärmung in der Wohnungsstation 3 angenommen. Wärmeträgermedium/Heizungswasser mittlerer Temperatur aus dem mittelhohen Bereich der Zentralheizung 21, den äußeren Bedingungen und der Auslegung der Heizkörper angepasst und hier mit beispielhaften 45°C angenommen, strömt durch Ventil 24a und weiter durch die Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13 und, nach Versorgung der Heizkörper, in/durch die Ablaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 14, zurück zur Zentralheizung 21. Das Wärmeträgermedium/Heizungswasser wird durch die Pumpe 22 befördert, wobei die Druckdifferenz zwischen Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13 und Ablaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 14 wie bei allen Heizungssystemen hydraulisch abgeglichen sein sollte, damit alle Heizkörper mit hinreichend viel hinreichend warmem Wärmeträgermedium/Heizungswasser versorgt werden. Im oberen Bereich der Zentralheizung 21, im Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 und im Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 der Wohnungsstation 3 befindet sich beispielhaft 60°C warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser, welches auch zur Versorgung des Wärmetauschers in Wohnungsstation 3 als hinreichend warm angenommen wird. Sobald bei der Wohnungsstation 3 eine Entnahme warmen Trinkwassers einsetzt, welche über die bereitgestellte Puffermenge hinausgeht, ist ein Nachschub an für die Trinkwassererwärmung hinreichend warmem Wärmeträgermedium/Heizungswasser mit einer Temperatur von 60°C notwendig. Ein entsprechendes Signal wird in der Wohnungsstation 3 generiert und über die Signalleitung 25 an die übrigen Ventile übermittelt. Die im Ruhezustand geöffneten Ventile 24a und 24b schließen und die Ventile 23c und 23a öffnen; Ventil 23c öffnet auch deshalb, weil zusätzlich zu dem Signal aus Wohnungsstation 3 auch Temperaturfühler 26 eine Heizungswassertemperatur von deutlich unter 60°C in der Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13 feststellt. Dadurch strömt nun 60°C warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser aus dem oberen Bereich der Zentralheizung 21 durch Ventil 23a in die Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13 und ebenfalls 60°C warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser aus dem warmen/oberen Bereich des Wärmeträgermediumsvorrats/Warmwasserakkumulators 2 in den darüber/dahinter liegenden Abschnitt der Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13; ermöglicht wird dies durch die Öffnung des Ventils 23c und die Schließung des Ventils 24b. 45°C warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser strömt nun in den kälteren/unteren Bereich des Wärmeträgermediumsvorrats/Warmwasserakkumulators 2 und 60°C warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser strömt nun aus dem oberen/wärmeren Bereich des Wärmeträgermediumsvorrats/Warmwasserakkumulators 2 in den dahinter angeordneten Abschnitt der Zuleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13.
In dieser Figur nicht dargestellte Heizelemente sorgen vorzugsweise bei allen Wärmeträgermediumsvorräten/Warmwasserakkumulatoren für einen hinreichenden Vorrat an 60°C warmem Wärmeträgermedium/Heizungswasser, welches hinreichend warm ist, um im gegebenen Wärmetauscher das Trinkwasser auf eine gewünschte Temperatur zu bringen.
Das 60°C warme Wärmeträgermedium/Heizungswasser erreicht nun die Thermoweiche der Wohnungsstation 3, und zwar bevor der jeweilige Vorrat an 60°C warmem Wärmeträgermedium/Heizungswasser im Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 der Wohnungsstation 3 aufgebraucht ist. Somit ist eine durchgehende Versorgung der Wärmetauscher 1 mit 60°C warmem Wärmeträgermedium/Heizungswasser gewährleistet. Wenn bei Temperaturfühler 26 ebenfalls 60°C warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser ankommt, schließt Ventil 23c und Ventil 24b öffnet wieder.
Endet die Entnahme warmen Trinkwassers, werden die Wärmeträgermediumsvorräte/Warmwasserakkumulatoren alle gefüllt; bei leistungsstarken Anlagen kann diese Befüllung auch schon während der noch stattfindenden Entnahme durchgeführt werden. Bei Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 dieser 3 geschieht dies durch Öffnung von Ventil 23b. Mit Hilfe des o.g. Druckgefälles zwischen Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13 und Ablaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 14 füllt sich der Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 von oben nach unten mit 60°C warmem Wasser. Ist der Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 vollständig mit 60°C warmem Wasser gefüllt, was der Temperaturfühler 8 feststellt, so wird Ventil 23b wieder geschlossen; somit gelangt kein 60°C warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser in die Ablaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 14. Auch Ventil 23a wird wieder geschlossen und Ventil 24a wird wieder geöffnet, damit statt 60°C warmem Wärmeträgermedium/Heizungswasser aus dem oberen/wärmeren Teil der Zentralheizung 21 nun wieder 45°C warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser zur Versorgung der Heizkörper die Zentralheizung 21 verlässt.
Dadurch wird sowohl die Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13, als auch die Ablaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 14 wieder mit dem zum Heizen richtig temperierten Wärmeträgermedium/Heizungswasser mit einer Temperatur von 45°C versorgt.
Bei sehr hohen Außentemperaturen kann die Heizungswassertemperatur zum Heizen auch noch deutlich niedriger gewählt werden oder es strömt - wenn gerade niemand warmes Trinkwasser benötigt - überhaupt kein warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser durch die Heizungsleitungen. An der Arbeitsweise des Systems ändert sich dadurch aber grundsätzlich nichts. Die Pumpe 22 muss jederzeit in der Lage sein, warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser zu befördern. Wird im Gebäude nicht geheizt, ist also kein Heizkörperventil geöffnet, so bleibt die Druckdifferenz zwischen Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13 und Ablaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 14 auch ohne Pumpenbetrieb erhalten. Bei einsetzender Entnahme warmen Trinkwassers aus einer Wohnungsstation 3 setzt die Pumpe 22 sofort ein, da die zuvor genannte Druckdifferenz auch in diesem Fall sofort weg ist. Die Pumpe 22 könnte auch vorteilhaft zusätzlich eine Entnahme warmen Trinkwassers signalisieren, wenn die Pumpe 22 verschiedene Leistungsstufen nutzen kann und das 60°C warme Wärmeträgermedium/Heizungswasser entsprechend schneller befördert; dadurch könnte dieses wiederum schneller an den benötigten Stellen ankommen und die Wärmeträgermediumsvorräte/Warmwasserakkumulatoren 2 entsprechend niedriger ausgelegt werden.
Anstelle einer Signalverbindung per Funk, einer eigenständigen Signalleitung oder einer Signalübermittlung über das gebäudeinterne Stromnetz ist der Beginn einer Trinkwassererwärmung auch durch Drucksensoren, bzw. Differenzdruckermittlung oder Veränderung des Differenzdruckes, im Zulauf Heizungswasser 13 und Ablauf Heizungswasser 14 möglich. Ermöglicht wird dies durch die Tatsache, dass die Wohnraumheizungen in der Regel einen wesentlich geringeren Volumenstrom an Heizungswasser benötigen als dies für eine hinreichende Trinkwassererwärmung in einem typischen Wärmetauscher notwendig ist. Die Regelung dieser unterschiedlichen Volumenströme kann vor Ort nur durch unterschiedliche Fließwiderstände bei hinreichend hohen Volumenströmen zum Betrieb von Wärmetauschern erreicht werden, was wiederum starken Einfluss auf die Druckverhältnisse im Leitungssystem hat. Herrscht, von der Pumpe 22 ausgehend, im Zulauf Heizungswasser 13 ein deutlich höherer Druck als in der Ablaufleitung Heizungswasser 14, so kann von einem reinen Heizbetrieb ausgegangen werden; oder aber von einem reinen Sommer-by-pass-Betrieb an der Wohnungsstation 3. Ist die Druckdifferenz hingegen gering oder geringer, so ist von einer Trinkwassererwärmung in einer Wohnungsstation 3 auszugehen. Messbar ist dieser Effekt sowohl bei Wohnungsstationen 3 mit eigenständigen Pumpen, als auch bei Wohnungsstationen 3 ohne eigene Pumpen; bei erster Variante werden aber größere Druckdifferenzen, bzw. Druckdifferenzänderungen messbar sein. Bezogen auf das Beispiel dieser 3 bedeutet es, dass somit sowohl die Steuerung der Ventile 23b, 23c und 24b beim Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2, als auch die die Steuerung der Ventile 23a und 24a und der Pumpe 22 bei der Zentralheizung 21 entsprechend der o.g. lokal ermittelten Drücke oder Druckdifferenzen oder Druckdifferenzänderungen möglich ist.
In 4 ist eine weitere Anwendung des erfindungsgemäßen Systems mit Wärmeträgermediumsvorrat bzw. Warmwasserakkumulator wiedergegeben, wobei 4 diese nicht explizit darstellt, sondern diese dort als integralere Bestandteil der Wärmestationen 3a, 3b, ..., 3n anzusehen sind. 4 bezieht sich insofern auf eine beliebige Vielzahl von Wärmestationen 3a, 3b, ..., 3n, die jeweils z.B. einer Wohneinheit, einem Stockwerk, etc. zuordbar sind. Die Ausführungsform nach 4 zeichnet sich insbesondere durch ein Zirkulationssystem 29 aus, bei dem das Wärmeträgermedium bzw. das Heizungswasser durch ein oder mehrere Leitungen zirkulierend den Wärmestationen 3a, 3b, ..., 3n zur Verfügung gestellt wird und zur Wärmebereitstellungsvorrichtung wieder zurückgeführt wird. Dabei dient im Zirkulationssystem 29 die Zirkulationsversorgungsleitung(en) 29a der Versorgung mit warmem Heizungswasser und die Zirkulationsrückleitung(en) 29b dem Abtransport von abgekühltem Heizungswasser.
Zur Versorgung der jeweiligen Wärmestation 3a, 3b, ..., 3n mit warmem Wärmeträgermedium sind daher jeweils die Zulaufleitungen Heizungswasser 13 an die Zirkulationsversorgungsleitungen 29a angeschlossen. Die Ablaufleitungen Heizungswasser 14 hingegen sind zum Abtransport des abgekühlten Heizungswassers mit den Zirkulationsrückleitungen 29b der jeweiligen Wärmestation 3a, 3b, ..., 3n verbunden.
Diese Auslegung des Systems bietet sich insbesondere bei großen erfindungsgemäßen Systemen an, welche durch eine Anordnung der Wohnungsstationen 3 nahe bei den Entnahmestellen für warmes Trinkwasser hohen Komfort durch rasche Bereitstellung warmen Trinkwassers mit geringen Wärmeverlusten in den Zulaufleitungen Heizungswasser 13a, 13b, ..., 13n und Ablaufleitungen Heizungswasser 14 kombinieren. In einer solchen Ausführungsform des Systems sind die Leitungen für das zirkulierende Heizungswasser Teil der Wärmebereitstellungsvorrichtung 21. Auch in dieser Ausführungsform ist durch die Wärmebereitstellungsvorrichtung 21 Wärmeträgermedium/Heizungswasser unterschiedlicher Temperatur bereitstellbar.
Ferner sind 4 Temperaturfühler bzw. -sensoren s1, s2 bis sX zu entnehmen. Die Temperaturfühler sind zwar noch in der Zirkulationsleitung 29a angeordnet, jedoch gleichfalls nahe der Zulaufleitungen Heizungswasser 13a, 13b, ..., 13n. Auf diese Weise ist feststellbar, wann Heizungswasser aus der Zirkulationsleitung 29 für ein Beladen des Warmwasserakkumulator zur Verfügung steht. Die Flusssteuermittel überwachen dabei insbesondere auch die Entladeaktivitäten der übrigen Warmwasserakkumulatoren der Wärmestationen 3a, 3b, ... 3n und den Heizungswasserversorgungsbedarf, so dass nur dann Heizungswasser zum Beladen des Warmwasserakkumulators 2 abgezweigt wird, wenn der Warmwasserbedarf sichergestellt bleibt. Hierzu kann es zweckmäßig, sein im Flusssteuermittel auch ein Zeitglied (nicht dargestellt) vorzusehen, welches erst nach einem Sicherheitszeitfenster den Beladevorgang freigibt. In die Größe des Sicherheitszeitfensters fließen Erfahrungswerte und Wahrscheinlichkeitswerte ein, die eine Aussage darüber geben, mit welcher Wahrscheinlichkeit es z.B. vor einem Beladevorgang noch zu einer größeren Warmwasseranforderung kommen kann.
In 5 ist eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Wohnungsstation 3 mit einer an diese angeschlossenen Wohnraumheizung 6 abgebildet. Bei dieser erfindungsgemäßen Wohnungsstation 3 ersetzt eine im Wärmeträgermediumsvorrat 2 vorgesehene Drosselteilanordnung 5' die Thermoweiche 5. Aansonsten entspricht die Wohnungsstation 3 im Wesentlichen dem schematischen Aufbau und der Arbeitsweise gemäß 2.
Die Drosselteilanordnung 5' umfasst ein erstes Drosselteil 30 und ein zweites Drosselteil 31.. Das zweite Drosselteil 31 teilt das Volumen des Wärmeträgermediumsvorrats 2 in einen linken Volumenfreiraum 32 und in einen rechten Volumenfreiraum 33. Der Zulauf 13' ist am Wärmeträgermediumsvorrat 2 so angeordnet, dass auf der Kaltbefüllseite k des Wärmeträgermediumsvorrat 2 in den linken Volumenfreiraum 32 Wärmeträgermedium fließen kann. Das erste Drosselteil 30 ist am Zulauf 13' des Wärmeträgermediumsvorrat 2 derart angeordnet, dass das Wärmeträgermedium im Wärmeträgermediumsvorrat 2 zunächst das Drosselteil 30 durchquert.
Mit der Drosselteilanordnung wird erfindungsgemäß insbesondere das Ziel verfolgt, eine im Wärmeträgermediumsvorrat 2 vorhandene thermische Schichtung so lange wie möglich bzw. nötig aufrecht zu erhalten.
Eine Aufgabe des ersten Drosselteils 30 besteht dabei darin, die Strömungsspitzen des einlaufenden Wärmeträgermediums zu brechen. Es sorgt dabei für eine deutlich vergrößerte Einströmfläche/Übertrittsfläche und so für eine Fließdrosselung. Der Volumenstrom wird dabei nicht oder nur geringfügig reduziert. Das einströmende Wärmeträgermedium strömt somit gleichmäßiger und großflächiger verteilt, sowie stark verlangsamt in den linken Volumenfreiraum 32. Aufgrund der starken linkseitigen Drosselung des Wärmeträgermediums verbleibt es zumindest bis zu einer thermischen Anpassung im Wesentlichen im linken Volumenfreiraum 32 und verdrängt dort bereits vorhandenes Wärmeträgermedium durch das zweite Drosselteil 31 hindurch in den rechten Volumenfreiraum 33.
Sollte sich demnach z.B. links des zweiten Drosselteils 31 eine starke vertikale Aufwärtsströmung auf Grund einer hohen Temperatur/eines geringen spezifischen Gewichtes des einströmenden Wärmeträgermediums - im Vergleich zum bereits im unteren, kälteren Teil des Wärmeträgermediumsvorrats 2 - entwickeln, so dämpft das zweite Drosselteil 31 dieses sich entwickelnde vertikale Aufwärtsströmen des einströmenden Wärmeträgermediums beim Übertritt des Wärmeträgermediums in den rechten Volumenfreiraum 33.
Die im Vergleich zum ersten Drosselteil 30 nochmals vergrößerte Übertrittsfläche durch das zweite Drosselteil 31 verlangsamt das Strömen des Wärmeträgermediums durch dieses Drosselteil nochmals, ebenfalls wieder ohne eine bedeutsame Reduzierung des Volumenstroms. So bleibt im Wärmeträgermediumsvorrats 2, insbesondere im relevanten rechten Volumenfreiraum 33, die thermisch korrekte Schichtung gemäß des spezifischen Gewichtes/der Temperatur erhalten.
Dadurch und aufgrund dessen, dass der Vorratskaltablauf 28 unten an die Kaltbefüllseite k und der Vorratswarmablauf 27 oben an der Warmbefüllseite w des Wärmeträgermediumsvorrat 2 anschließen, und zwar im Bereich des rechten Volumenfreiraums 33, wird aufgrund der thermischen Schichtung sichergestellt, dass der Vorratswarmablauf 27 mit warmem Wärmeträgermedium und der Vorratskaltablauf 28 mit kaltem Wärmeträgermedium versorgbar ist. Letzterer zumindest solange die Brückenfunktion des Wärmeträgermediumsvorrat 2 notwendig ist und dabei das im Wärmeträgermediumsvorrat 2 thermisch geschichtet vorgelagerte Wärmeträgermedium zur Versorgung des Wärmetauschers 1 mit warmem Wärmeträgermedium verwendet wird, bevor zur thermischen Versorgung des Wärmetauschers 1 aus der Zulaufleitung 13 ausreichend warmes zulaufendes Wärmeträgermedium zur Verfügung steht.
Im Ergebnis bedeutet das aber, dass die Drosselteilanordnung 5' und die sich daraus ergebenden erfindungsgemäßen Volumenfreiräume 32, 33 somit quasi als thermostatisch wirkenden Weiche 5 bzw. als oder als Teil von den erfindungsgemäßen Flusssteuermitteln fungieren.
Zusätzliche Drosselteile am/vor dem Vorratswarmablauf 27 und dem Vorratskaltablauf 28 könnten mögliche Verwirbelungen durch lokale Beschleunigungen beim Abfließen des Wärmeträgermediums aus dem Wärmeträgermediumsvorrat 2 zusätzlich reduzieren.
Alternativ bietet sich für Wärmeträgermediumsvorräte 2 ein Aufbau an, bei dem der Volumenfreiraum 33 vollständig oder nahezu vollständig mit einem Drosselteil gefüllt ist (9 bis 11). Beispielsweise kann das zweite Drosselteil 31 entsprechend größer ausgelegt werden und somit den Platz des im Beispiel gezeigten Volumenfreiraums 33 einnehmen.
Als Material für die Drosselteile bieten sich sog. Vliesstoffe oder ähnliche Materialien an, die eine hohe Porosität und eine hohe Austrittsoberfläche aufweisen.
6 zeigt schematisch eine ähnliche Ausgestaltung wie in 5. Im Unterschied zur Ausführungsform nach 5 erfolgt der Zulauf von Heizungswasser nicht direkt aus der Zulaufleitung Heizungswasser 13 zur Wohnraumheizung 6, sondern indirekt über den Wärmeträgermediumsvorrat 2 aus dem Heizungszulauf 28' am Wärmeträgermediumsvorrat 2 in die Heizungszulaufleitung 34 zur Heizung 6. Der Heizungszulauf 28' verbindet die Heizungszulaufleitung 34 auf der Kaltbefüllseite k mit dem rechten Volumenfreiraum 33 des Wärmeträgermediumsvorrats 2. Nach diesem Ausführungsbeispiel kann die Wohnraumheizung immer dann mit warmem Wärmeträgermedium/Heizungswasser 6 versorgt werden, wenn der Wärmeträgermediumsvorrat 2 mit warmem Wärmeträgermedium vollständig befüllt ist. Diese bedeutet aber auch, dass während des Betriebes der Wohnraumheizung 6 der Wärmeträgermediumsvorrat 2 immer automatisch zunächst mit warmem Heizungswasser befüllt wird.
In 7 ist eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems abgebildet. Wie in 3 ist in dieser Figur eine Reihenanordnung von Wärmeträgermediumsvorräten/Warmwasserakkumulatoren 2 abgebildet, wobei ein Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 in der erfindungsgemäßen Wohnungsstation 3 angeordnet ist, entsprechend den 1 und 2. Zwecks besserer Übersichtlichkeit wird entsprechend 3 auch hier aus den gleichen Gründen auf die detaillierte Darstellung der Wohnungsstation 3 verzichtet. Beispielhaft wird für die Erläuterung zu dieser Figur 7 für das Erwärmen von Trinkwasser eine Heizungswassertemperatur von 60°C und für den reinen Heizbetrieb eine Heizungswassertemperatur von 45°C angenommen.
Anders als in 3 wird in dieser 7 die Temperatur des Wärmeträgermediums/Heizungswassers mit Hilfe einer Mischvorrichtung/Mischventils 35 geregelt. Im normalen Heizbetrieb, wenn nur eine Temperatur des Wärmeträgermediums/Heizungswassers unterhalb der angenommenen Maximaltemperatur des Wärmeträgermediums/Heizungswassers von angenommenen 60°C erforderlich ist, wird die gewünschte Temperatur des Wärmeträgermediums/Heizungswassers durch Mischen des kälteren Wärmeträgermediums/Heizungswassers aus der Ablaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 14 mit dem wärmeren Wärmeträgermedium/Heizungswasser aus der zentralen Heizungswasserbevorratung 21 bereit gestellt.
Wird über die Signalleitung 20 eine Entnahme warmen Trinkwassers signalisiert, so schaltet die Mischvorrichtung/das Mischventil 35 um und versorgt den Zulauf Wärmeträgermedium 13 ausschließlich 60°C warmem Wärmeträgermedium/Heizungswasser aus der zentralen Heizungswasserbevorratung 21. Nach dem Ende der Trinkwasserentnahme schaltet die Mischvorrichtung/das Mischventil 35 um und stellt wieder Wärmeträgermedium/Heizungswasser mit der für den Heizbetrieb aktuell notwendigen Temperatur von 45°C bereit. Ist, wie zu 3 erläutert, im Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 der Wohnungsstation 3 eine Puffermenge eingerichtet, so wird das Zurückschalten der Mischvorrichtung des Mischventils 35 auf die Temperatur für den normalen Heizbetrieb entsprechend verzögert, wodurch eine zusätzliche Menge von 60°C warmem Wärmeträgermedium/Heizungswasser aus der zentralen Heizungswasserbevorratung 21 in die Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13 gelangt. Diese Zusatzmenge gewährleistet die vollständige Füllung des Wärmeträgermediumsvorrats/Warmwasserakkumulators 2 der Wohnungsstation 3, inklusive der Puffermenge. Nach dem Zurückschalten der Mischvorrichtung des Mischventils 35 für den normalen Heizbetrieb verdrängt das nun nachströmende, angenommen 45°C warme, Wärmeträgermedium/Heizungswasser das in der Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13 befindliche 60°C warme Wärmeträgermedium/Heizungswasser in Richtung Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2.
In Zeiträumen ohne Heizbedarf, beispielsweise bei hohen Außentemperaturen oder während einer Nachtabsenkung des Systems, wird die Pumpe 22 vollständig abgeschaltet, wenn nicht gerade eine Entnahme warmen Trinkwassers stattfindet. Sowohl in der Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13, als auch in der Ablaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 14 befindet sich dann ausschließlich kaltes Wärmeträgermedium/Heizungswasser. Wird warmes Trinkwasser entnommen und ist eine evtl. gegebene Puffermenge im Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 der Wohnungsstation 3 aufgebraucht, so startet die Pumpe 22 und die Mischvorrichtung/das Mischventil 35 leitet 60°C warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser aus der zentralen Heizungswasserbevorratung 21 in die Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13. Nach dem Ende der Trinkwasserentnahme läuft die Pumpe 22 weiter und die Mischvorrichtung bzw. das Mischventil 35 lässt ggf. noch etwas Wärmeträgermedium/Heizungswasser aus der zentralen Heizungswasserbevorratung 21 in den Zulauf Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13, entsprechend einem möglichen zusätzlichen Bedarf an warmem Wärmeträgermedium/Heizungswasser zum Auffüllen einer Puffermenge. Weist die Wohnungsstation 3 in diesem Fall ein Beschleunigung-Bypass-Ventil 16 auf, wie in den 2, 5 und 6 gezeigt, so kann darauf ggf. verzichtet werden; nämlich dann, wenn sich mit Hilfe des Beschleunigungs-Bypass-Ventils 16 im Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2 der Wohnungsstation 3 vor dessen Wiederbefüllung weniger kaltes Wärmeträgermedium/Heizungswasser befindet als warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser in der Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13.
Ist die Trinkwasserentnahme beendet und genügend 60°C warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser in den Zulauf Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13 geströmt, so läuft die Pumpe 22 weiter und die Mischvorrichtung/ das Mischventil 35 schaltet um. Die Mischvorrichtung/ das Mischventil 35 leitet nun kaltes Wärmeträgermedium/Heizungswasser aus der Ablaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser 14 in den Zulauf Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13. Dadurch verdrängt das kalte Wärmeträgermedium/Heizungswasser das warme Wärmeträgermedium/Heizungswasser aus dem Zulauf Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13 in Richtung Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator 2. Somit bleibt vorzugsweise kein warmes Wärmeträgermedium/Heizungswasser im Zulauf Wärmeträgermedium/Heizungswasser 13 stehen und ein entsprechender Wärmeenergieverlust durch dessen Auskühlung kann verhindert werden. Dadurch arbeitet ein System gemäß dieser 7 in Zeiträumen ohne Heizbedarf besonders energiesparend. Die zuvor erläuterte Arbeitsweise eines erfindungsgemäßen Systems mit einer Mischvorrichtung bzw. einem Mischventil 35 ist nicht auf erfindungsgemäße Systeme mit Reihenanordnung von Warmwasserakkumulatoren 2 beschränkt.
Wie bereits zu 3 erläutert ist neben der Signalübermittlung mit Hilfe einer separaten Signalleitung auch eine Signalübermittlung per Funk, eine Signalübermittlung über das hausinterne Stromnetz und ein Feststellen einer beginnenden Trinkwassererwärmung mit Hilfe des Detektierens von Druckunterschieden, bzw. den Veränderungen von Druckunterschieden zwischen Zulaufleitung Heizungswasser 13 und Ablaufleitung Heizungswasser 14 möglich.
In 8 ist eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Wohnungsstation 3 mit einer an diese angeschlossenen Wohnraumheizung 6 abgebildet. Anders als in den 1 und 2 ist in der Wohnungsstation 3 gemäß dieser 8 eine Pumpe 22a zur Beförderung von Heizungswasser durch die Heizungswasserseite 1b des Wärmetauschers 1 angeordnet. Mit Hilfe von Sensoren, hier beispielhaft des Fließsensors 38, wird eine Entnahme warmen Trinkwassers festgestellt. Die elektrische Steuerungseinheit 37 aktiviert daraufhin die Pumpe 22a. Der für die Trinkwassererwärmung notwendige Volumenstrom an warmem Heizungswasser wiederum kann beispielhaft durch die Temperatur des warmen Trinkwassers und durch die Temperatur des in den Wärmetauscher 1 einströmenden Heizungswassers ermittelt werden, wofür entsprechend Temperaturfühler 8 angeordnet werden können. So kann bei einer variabel arbeitenden Pumpe 22a deren Drehzahl zum Erreichen des notwendigen Volumenstroms flexibel angepasst werden. Hier ist es besonders vorteilhaft, wenn die elektrische Steuerungseinheit 37 selbstlernend ausgelegt ist und zusätzlich eine Volumenstrommessung des Trinkwassers, beispielsweise durch den Fließsensor 38, bei der der Steuerung berücksichtigt wird. Dann braucht die elektrische Steuerungseinheit 37 nicht stark korrigierend „nachsteuern“, wenn die Trinkwassertemperatur nicht die gewünschte Temperatur hat, sondern kann aus den vorherigen Temperaturmessungen und dem Trinkwasservolumenstrom folgernd den zur Heizungswassertemperatur passenden Volumenstrom durch Steuerung der Pumpendrehzahl einstellen und so ein zeitversetztes Korrigieren reduzieren oder überflüssig machen, was im Ergebnis zu einer gleichmäßigeren Trinkwassertemperatur führt.
Zur Versorgung der Wohnraumheizung 6 ist eine weitere Pumpe 22b angeordnet. Auch deren Volumenstrom sollte dem für das Heizen notwendigen Volumenstrom angepasst werden können. Die dafür notwendigen Messvorrichtungen sind dem Fachmann bekannt und in dieser 8 nicht dargestellt. Die Mischvorrichtung 35 sorgt als Temperatursteuermittel, z.B. in Abhängigkeit von der Außentemperatur, für eine angepasste Heizungswassertemperatur, indem sie das durch den Rücklauf Wohnraumheizung 18 zurückströmende kalte Heizungswasser mit dem in die Heizungszulaufleitung 34 einströmenden warmem Heizungswasser zu einer Heizungswassermenge mit passender Heizungswassertemperatur mischt. Solche Mischvorrichtungen sind in den 1 und 2 nicht dargestellt, da sie dort keine für die erfindungsgemäße Wohnungsstation wesentliche Aufgabe übernehmen; gleichwohl sind Anpassungen der Heizungswassertemperatur an das erforderliche Maß in der Regel vorgeschrieben und werden entsprechend vorgesehen. Neben der zuvor beschriebenen Aufgabe kann bei dieser erfindungsgemäßen Wohnungsstation 3 die Pumpe 22b zwei weitere Aufgaben übernehmen. Einerseits kann sie bei einsetzender Trinkwassererwärmung das Strömen von Heizungswasser von der zentralen Heizungswasserbevorratung zur Wohnungsstation 3 ggf. beschleunigen. Andererseits kann sie genutzt werden, um den Warmwasserakkumulator 2 wieder mit warmem Heizungswasser zu befüllen. Die Pumpen 22a und 22b arbeiten, von der elektrischen Steuerungseinheit 37 gesteuert, als Flusssteuermittel 4. Dabei werden sie von Rücklaufverhinderern 19 unterstützt, welche ein Strömen von Heizungswasser bei ruhenden Pumpen 22a und 22b verhindern helfen, beispielsweise um eine reine Schwerkraftzirkulation aufgrund unterschiedlicher Heizungswasserdichte, verursacht durch unterschiedliche Heizungswassertemperaturen, zu verhindern.
Die Pumpe 22b fungiert weiterhin als Temperatursteuermittel 9. Ist kein Heizen erwünscht, beispielsweise bei hohen Außentemperaturen oder während einer Nachtabsenkung der Heizkörper 6, unterbindet eine Inaktivität der Pumpe 22b ein Zirkulieren von Heizungswasser durch die Heizkörper 6. Vorzugsweise kann die Mischvorrichtung 35 nicht nur die für die Heizkörper 6 gewünschte Heizungswassertemperatur regeln, sondern ggf. jedes Strömen von Heizungswasser zu den Heizkörpern 6 bei Bedarf, beispielsweise während einer Nachtabsenkung oder bei hohen Außentemperaturen, vollständig unterbinden. Somit fungiert die Mischvorrichtung 35 ebenfalls als Teil der erfindungsgemäßen erweiterten Patentanmeldung Temperatursteuermittel 9. Vorteilhaft ist zudem eine Mischvorrichtung 35 die im Falle eines Einsetzens der Pumpe 22b zwecks Beschleunigung das Beimischen von kühlerem Heizungswasser aus dem Rücklauf Wohnraumheizung 18 unterbricht, bzw. verhindert.
In der Ausgangslage ist der Warmwasserakkumulator 2 vollständig mit warmem Heizungswasser gefüllt. Dieser Heizungswasservorrat ist warm genug, hier beispielhaft angenommen 60°C, um das Trinkwasser im Wärmetauscher 1 hinreichend zu erwärmen. Der Warmwasserakkumulator 2 ist thermisch gut isoliert. Zudem wird das Heizungswasser mit Hilfe des Heizelementes 15 auf der notwendigen Temperatur gehalten, was die elektrische Steuerungseinheit 37 mit Hilfe des am oder im Warmwasserakkumulator 2 angeordneten Temperaturfühlers 8 steuern kann. Alternativ ist auch ein selbständig steuerndes Heizelement einsetzbar. Setzt eine Entnahme warmen Trinkwassers aus der Ablaufleitung warmes Trinkwasser 12 ein, so spricht der Fließsensor 38 an, wodurch die Pumpe 22a aktiviert wird. Diese befördert nun beispielhaft 60°C warmes Heizungswasser aus dem Warmwasserakkumulator 2 durch den Vorratswarmablauf 27 in die Heizungswasserseite 1b des Wärmetauschers 1 und von dort weiter über die Ablaufleitung Heizungswasser 14 in Richtung zentraler Heizungswasserbevorratung. Da sich zu Beginn der Entnahme warmen Trinkwassers nur kaltes oder kühleres - hier beispielhaft angenommen 45°C warmes - Heizungswasser in der Zulaufleitung Heizungswasser 13 befindet, wird dieses nachströmende Heizungswasser von der Thermoweiche 5 zu deren Kaltablauf und somit über die Verlängerung der Leitung 13 in den unteren kalten Teil k des Warmwasserakkumulators 2 geleitet. Im Warmwasserakkumulator 2 wird das bevorratete Heizungswasser thermisch geschichtet bevorratet.
Sobald der Temperaturfühler 8 am/im Warmwasserakkumulator 2 einen Temperaturabfall detektiert, startet die Pumpe 22b ebenfalls oder steigert, wenn möglich ihre Förderleistung. Zeitgleich öffnet das Beschleunigungs-Bypass-Ventil 16. Dadurch ist die Förderleistung der Pumpe 22b nicht vom aktuell möglichen Maximaldurchsatz der Heizkörper 6 abhängig, sondern die Pumpe 22b kann immer, somit auch während einer Nachtabsenkung oder im Sommer bei inaktiven Heizkörpern 6, einen hohen Volumenstrom generieren. Der Volumenstrom der Pumpen 22a und 22b addiert sich zumindest teilweise, vorzugsweise nahezu vollständig, wodurch nun das beispielhaft 60°C warme Heizungswasser über die Zulaufleitung 13 deutlich schneller von der zentralen Bevorratung zur Wohnungsstation 3 gelangt als beim ausschließlichen Betrieb der Pumpe 22a. Somit kann der Warmwasserakkumulator 2 kleiner ausgelegt werden als es dem Leitungsinhalt der Zulaufleitung Heizungswasser 13 entsprechen würde.
Dieser Beschleunigungsvorgang mit Hilfe der Pumpe 22b ist aber optional. Grundsätzlich kann auch der Warmwasserakkumulator 2 entsprechend der Zulaufleitung Heizungswasser 13 ausgelegt werden, wodurch die Anordnung eines Beschleunigungs-Bypass-Ventils nicht notwendig wird. Alternativ kann, wie zu 1 erläutert, auch ein Sommer-Bypass-Ventil zu einer kleineren Auslegung des Warmwasserakkumulators führen, ggf. kombiniert mit einem Beschleunigungs-Bypass-Ventil, vergleichbar zu 2.
Kommt das beispielhaft 60°C warme Heizungswasser bei der Thermoweiche 5 an, so leitet die Thermoweiche 5 dieses durch ihren Warmwasserausgang w. Dort angeschlossen ist sowohl die Heizungswasserseite Wärmetauscher 1b, als auch der Warmwasserakkumulator 2 über den Vorratswarmablauf 27. Hier ist alternativ auch die Versorgung der Heizungswasserseite Wärmetauscher 1b alleine aus dem Vorratswarmablauf 27 des Warmwasserakkumulators 2 möglich, wobei die Thermoweiche 5 über ihren Warmablauf w den warmen Teil des Warmwasserakkumulators 2 versorgt. Wenn zeitgleich beide Pumpen 22a und 22b Heizungswasser in Richtung Ablaufleitung Heizungswasser 14 befördern, so strömt auch zeitgleich beispielhaft 60°C warmes Heizungswasser sowohl zum Wärmetauscher 1, als auch in den Warmwasserakkumulator 2, denn die Pumpe 22b entnimmt in diesem Fall kühleres Heizungswasser aus dem unteren, kühleren Teil k des Warmwasserakkumulators 2, da von der Thermoweiche 5 kein kühleres Heizungswasser mehr aus deren Kaltablauf k geleitet wird. Der Warmwasserakkumulator 2 wird deshalb nun von oben beginnend wieder mit beispielhaft 60°C warmem Heizungswasser gefüllt; erreicht dieses 60°C warme Heizungswasser den Temperaturfühler 8 am/im Warmwasserakkumulator 2, so läuft die Pumpe 22b noch eine kurze Zeit weiter, damit der Warmwasserakkumulator 2 vollständig mit beispielhaft 60°C warmem Heizungswasser gefüllt wird; alternativ kann auch ein weiterer Temperaturfühler unten am Warmwasserakkumulator angeordnet werden.
Der Temperaturfühler 8 am/im Warmwasserakkumulator 2 ist in dieser 8 nicht ganz unten angeordnet, was optional ist. Dadurch detektiert er, aufgrund der thermischen Schichtung im Warmwasserakkumulator 2, nicht schon bei Kleinstanforderungen an warmem Trinkwasser sofort einen Temperaturabfall durch das unten einströmende kühlere Heizungswasser. So kann verhindert werden, dass bereits bei Kleinanforderungen an warmem Trinkwasser die gesamte Zulaufleitung Heizungswasser 13 mit beispielhaft 60°C warmem Heizungswasser gefüllt wird, nur um die dadurch verursachte kleine Entnahme aus dem Warmwasserakkumulator 2 zu kompensieren.
Die Füllung des Warmwasserakkumulators 2 wird in dieser 8 durch die Pumpe 22b durchgeführt. Alternativ kann dies natürlich auch durch eine weitere/andere Pumpe geschehen, zentral oder dezentral angeordnet; je nach Anordnung und Pumpenauslegung eignet sich auch die Pumpe 22a für diesen Zweck. Ferner kann der Füllvorgang parallel zur Trinkwassererwärmung stattfinden, aber auch als alleiniger Vorgang nach dem Ende der Entnahme warmen Trinkwassers durchgeführt werden.
Das Beschleunigungs-Bypass-Ventil 16 kann ein gesteuertes Ventil sein. Aber auch einfache Ausführungen wie beispielsweise schwergängige Rückschlagventile sind geeignete Ausführungen. Dieses würde dann erst bei einer entsprechenden Druckdifferenz öffnen, beispielsweise bei erhöhter Pumpenleistung der Pumpe 22b oder/und geschlossenen Heizkörperventilen.
Die Ausführungen gemäß der Figuren 3, 4 und 7 können insbesondere auch bei erfindungsgemäßen Wohnungsstationen gemäß dieser 8 zur Anwendung kommen. Insofern ist u.a. auch nicht zwingend eine Signalleitung 20 von der elektrischen Steuerungseinheit 37 zur Steuerung bei der zentralen Heizungswasserbevorratung notwendig; beispielsweise können alternativ Drucksensoren im Leitungssystem zum Einsatz kommen, etc. Ferner kann beispielhaft 60°C warmes Heizungswasser für die Füllung des Warmwasserakkumulators von der zentralen Heizungswasserbevorratung ausgehend durch kühleres Heizungswasser verdrängt werden, so wie zu 7 erläutert.
Alternativ zur Anordnung gemäß dieser 8 kann ein Beschleunigungs-Bypass-Ventil auch an geeigneter anderer Stelle angeordnet werden, beispielsweise wie in der 2 gezeigt. Auch kann eine weitere Pumpe zur Beschleunigung angeordnet werden.
In 9 ist eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Wohnungsstation 3 mit einer an diese angeschlossenen Wohnraumheizung 6 abgebildet. Die Arbeitsweise entspricht im Wesentlichen der Arbeitsweise gemäß 8, da auch die Wohnungsstation 3 gemäß der 9 eine Pumpe 22a zur Versorgung der Heizungswasserseite 1b des Wärmetauschers 1 und eine Pumpe 22b zur Versorgung der Wohnraumheizung 6 aufweist, wobei auch in dieser 9 die Pumpe 22b zum Beschleunigen des Strömens des Heizungswassers zur Wohnungsstation 3 und zur Füllung des Warmwasserakkumulators 2 genutzt wird, wie bereits zu 8 erläutert. Wie bereits in 3 gezeigt und zu dieser erläutert, wirken anstelle einer separaten Thermoweiche ein erstes Drosselteil 30, ein linker Volumenfreiraum 32 und ein zweites Drosselteil 31 als im Warmwasserakkumulator 2 angeordnete thermostatisch wirkende Weiche 5. Deren Funktionsweise ist zu 3 bereits erläutert worden. Anders als in 3 erstreckt sich in dieser 9 das zweite Drosselteil 31 über einen größeren Bereich im Warmwasserakkumulator 2, bis hin zur kompletten Füllung des Warmwasserakkumulators 2 abseits des ersten Drosselteils 30 und des linken Volumenfreiraums 32. Diese optionale Größe und Anordnung des zweiten Drosselteils 31 dämpft zusätzlich unerwünschte Strömungen des im Warmwasserakkumulator 2 befindlichen Heizungswassers, was zu einer stabileren thermischen Schichtung innerhalb des Warmwasserakkumulators 2 führt.
In 10 ist eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Wohnungsstation 3 mit einer an diese angeschlossenen Wohnraumheizung 6 abgebildet. Die Arbeitsweise entspricht im Wesentlichen der Arbeitsweise gemäß 9. Die Pumpe 22a ist bei dieser erfindungsgemäßen Wohnungsstation 3 jedoch so ausgelegt, dass sie das Heizungswasser in beide Richtungen befördern kann. Dies kann, wie in dieser schematischen Darstellung angenommen, aufgrund der Bauweise der Pumpe ermöglicht werden. Alternativ sind aber auch entsprechende Ventilanordnungen zur Steuerung der Flüssigkeitsströme bei nur einer Förderrichtung der Pumpe einsetzbar; oder es wird eine weitere Pumpe mit umgekehrter Förderrichtung angeordnet.
Ferner ist zwischen dem Vorratswarmablauf 27 und oberen, warmen Teil des Warmwasserakkumulators 2 ein schwergängiger Rücklaufverhinderer 19 angeschlossen. Dieser lässt nur dann Heizungswasser aus dem Vorratswarmablauf 27 in den Warmwasserakkumulator 2 strömen, wenn die Pumpe 22a einen entsprechend hohen Druck aufbaut und Heizungswasser aus der Ablaufleitung Heizungswasser 14 und/oder aus dem Rücklauf Wohnraumheizung 18 durch die Heizungswasserseite 1b des Wärmetauschers 1 in den Warmwasserakkumulator 2 befördert.
Ein schwergängiges Rücklaufverhinderer 39, der erst bei höherer Druckdifferenz öffnet, ist an dieser Stelle notwendig, da bei einer Anordnung eines einfachen Rücklaufverhinderers auch dann Heizungswasser oben in den Warmwasserakkumulator 1 einströmen könnte, wenn die Pumpe 22a nicht aktiv ist, hingegen die Pumpe 22b die Wohnraumheizung 6 mit Heizungswasser versorgt.
Wenn das durch die Pumpe 22a beförderte Heizungswasser den schwergängigen Rücklaufverhinderer 39 passiert hat, so strömt es durch ein - im Vergleich zur Ausführung gemäß 9 erweitert - zusätzliches erstes Drosselelement 30 in den linken Volumenfreiraum 32, wodurch auch diese Heizungswassermenge temperaturabhängig im Warmwasserakkumulator 2 eingeschichtet wird. Durch diese Möglichkeit der Heizungswasserbeförderung ist es möglich, dass unmittelbar nach dem Ende der Entnahme warmen Trinkwassers die Pumpe 22a, welches sich noch unmittelbar nach dem Entnahmeende auf der Heizungswasserseite 1b des Wärmetauschers 1 befindet, durch kühleres Heizungswasser aus dem Ablauf Heizungswasser 14 und/oder aus dem Rücklauf Wohnraumheizung 18 zu ersetzen. Die Wärmeenergie des so aus dem Wärmetauscher 1 verdrängten warmen Heizungswassers geht aber nicht verloren, da dieses warme Heizungswasser anschließend im Warmwasserakkumulator 2 bevorratet werden kann. Dort verdrängt es kühleres Heizungswasser aus dem unteren, kühleren Teil k des Warmwasserakkumulators 2. Diese so verdrängte kühlere Heizungswassermenge wiederum strömt, ggf. anteilig aufgeteilt, in den Bereich des Gesamtsystems, aus dem zuvor, wie oben beschrieben, eine entsprechende Menge an Heizungswasser durch die Pumpe 22a entnommen wurde; eine solche Menge an Heizungswasser, welche der Ablaufleitung Heizungswasser 14 in Richtung Wärmetauscher 1 entnommen wurde, strömt somit aus dem unteren, kühleren Teil des Warmwasserakkumulators 2 in die Zulaufleitung Heizungswasser 13; eine solche Menge an Heizungswasser, welche dem Rücklauf Wohnraumheizung 18 entnommen wurde, strömt hingegen entweder über die Heizungszulaufleitung 34 in Richtung Wohnraumheizung 6, und/oder über das Beschleunigungs-Bypass-Ventil 16 unmittelbar in den Rücklauf Wohnraumheizung 18. Dieser ganze Vorgang des Entfernens sehr warmen Heizungswassers aus dem Wärmetauscher 1 unmittelbar nach dem Entnahmeende warmen Trinkwassers wird durchgeführt, damit es auf der Trinkwasserseite Wärmetauscher 1a nicht aufgrund lokaler Temperaturspitzen zu Kalkanlagerungen in diesem Bereich kommen kann, bzw. dieser Effekt reduziert wird. Ferner geht die im Heizungswasser im Wärmetauscher 1 vorhandene Wärmeenergie in der folgenden Phase der Nichtnutzung des Wärmetauschers nicht durch Auskühlung verloren.
In 11 ist eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Wohnungsstation 3 mit einer an diese angeschlossenen Wohnraumheizung 6 abgebildet. Die Arbeitsweise entspricht im wesentlichen der Arbeitsweise gemäß 9. Zusätzlich ist ein 3-Wege-Ventil 36 angeordnet. Mit Hilfe dieses 3-Wege-Ventils 36 kann, wie bei 10, ein Verkalken des Wärmetauschers 1 verhindert werden, obgleich die Pumpe 22a in dieser 11, anders als in 10, für lediglich eine Förderrichtung ausgelegt ist.
Im Falle einer einsetzenden Entnahme warmen Trinkwassers lässt das 3-Wege-Ventil 36 ausschließlich warmes Heizungswasser, befördert durch die Pumpe 22a, aus dem oberen, warmen Teil der Warmwasserakkumulators 1 in Richtung Heizungswasserseite Wärmetauscher 1b durch. Unmittelbar nach dem Ende der Entnahme warmen Trinkwassers hingegen schaltet das 3-Wege-Ventil 36 sofort um, wodurch nun, bei weiterhin fördernder Pumpe 22a, kälteres Heizungswasser aus dem unteren, kühleren Teil k des Warmwasserakkumulators 1 in die Heizungswasserseite Wärmetauscher 1b gelangt. Wie zu 10 beschrieben, kann durch die Temperaturreduzierung und gleichmäßigere Temperaturverteilung im Wärmetauscher 1 ein Verkalken auf der Trinkwasserseite Wärmetauscher verhindert oder wesentlich reduziert werden.
Damit nach dem Ende der Entnahme warmen Trinkwassers auch tatsächlich kühleres Heizungswasser zur Einleitung in die Heizungswasserseite 1b des Wärmetauschers 1 im Warmwasserakkumulator 2 zur Verfügung steht, die Heizungswassermenge im unteren, kühleren Teil des Warmwasserakkumulators 2 also nicht sehr warm ist, sollte der durch die Pumpe 22b durchgeführte Füllvorgang des Warmwasserakkumulators 2 nicht bis zur vollständigen Füllung mit beispielhaft 60°C warmem Heizungswasser durchgeführt werden. Vielmehr sollte noch eine Restmenge etwas kühleren Heizungswassers im unteren Teil des Warmwasserakkumulators 2 zur Verfügung stehen. Um das beim Füllvorgang durch die Pumpe 22b zu erreichen, kann die Pumpe 22b den Füllvorgang beispielsweise stoppen, sobald der Temperaturfühler 8 am/im Warmwasserakkumulator 2 beispielhaft 60°C Heizungswasser oder einen raschen Temperaturanstieg in Richtung dieses Temperaturbereichs detektiert, beispielsweise abhängig von der Größe des Wärmetauschers 1 und der Anordnung des Temperaturfühlers 8 am/im Warmwasserakkumulator 2. Die abschließend doch vollständige Füllung des Warmwasserakkumulators 2 erfolgt dann durch das Befördern der kühleren Heizungswassermenge in den Wärmetauscher 1 durch die Pumpe 22a. Beispielhaft 60°C warmes Heizungswasser strömt dabei in den Warmwasserakkumulator 2 ein und wird durch die thermostatisch wirkende Weiche 5, in diesem Fall bestehend aus erstem Drosselteil 30, linkem Volumenfreiraum 32 und zweitem Drosselteil 31, seiner Temperatur und somit seinem spezifischen Gewicht entsprechend thermisch im oberen, wärmeren Teil w des Warmwasserakkumulators 2 eingeschichtet.
Als Heizelementes 15 kann aufgrund der guten thermischen Isolierung des Warmwasserakkumulators 2 ein relativ schwaches Heizelement angeordnet werden. Aufgrund der Schwäche des Heizelementes wird das unten im Warmwasserakkumulator 2 befindliche kühlere Heizungswasser nicht schnell auf die für den Wärmetauscher 1 notwendige beispielhafte Temperatur von 60°C erwärmt; somit steht das kühlere Heizungswasser für den oben erläuterten Fördervorgang zwecks Verkalkungsverhinderung der Trinkwasserseite Wärmetauscher 1a auch nach länger anhaltenden Entnahmen warmen Trinkwassers noch zur Verfügung. Dies gilt für alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen, bei denen wie oben beschrieben noch eine bestimmte Menge kühleren Heizungswassers benötigt wird.
Bezugszeichenliste

1: Wärmeübertragungseinheit/Wärmetauscher
1a: Wärme aufnehmende Seite Wärmetauscher / Trinkwasserseite Wärmetauscher
1b: Wärme abgebende Seite Wärmetauscher/Heizungswasserseite,
2: Wärmeträgermediumsvorrat/Warmwasserakkumulator
3: Wärmestationseinheit/Wohnsstation/Wärmetauscherstation
3a, 3b ...,3n: Wärmestationseinheiten/Wohnstationen/Wärmetauscherstationen
4: Flusssteuermittel/Proportionalmengenregler/Vorrangregelventil/
4a: Ventilteil Rücklauf Heizsystems/Wohnraumheizung
4b: Ventilteil Rücklauf Heizungswasser/Wärmeträgermedium/Wärmetauscher
4c: Ventilteil Zulauf Trinkwasser
5: Flusssteuermittel/Thermoweiche/thermostatisch wirkende Weiche/Mischer mit Weichenfunktion
6: Heizsystem/Wohnraumheizung/Heizkörper
7: Vorratsablaufsteuermittel/thermostatisch geregeltes Ventil
8: Temperaturfühler / Puffermengensensor
9: Temperatursteuermittel/Drosseleinrichtung/Heizkörperrücklaufventil/ Vorratsablaufsteuermittel
10: Sommer-ByPass-Ventil
11: Zulaufleitung kaltes Trinkwasser
12: Ablaufleitung warmes Trinkwasser
13: Zulaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser
13': Zulauf Wärmeträgermediumsvorrat
14: Ablaufleitung Wärmeträgermedium/Heizungswasser
15: Heizelement
16: Beschleunigungs-Bypass-Ventil
18: Rücklauf Wohnraumheizung
19: Rücklaufverhinderer
20: Signalleitung
21: Wärmebereitstellungsvorrichtung/Zentralheizung/zentrale Heizungswassererwärmung/zentrale Heizungswasserbevorratung
22a - 22b: Pumpe
23a - 23c: elektrisches Ventil NC (normal geschlossen)
24a - 24b: elektrisches Ventil NO (normal offen)
25: Signalleitung
26: Temperaturfühler
27: Vorratswarmablauf
28: Vorratskaltablauf
28': Heizungszulauf
29: Zirkulationssystem
29a: Zirkulationsversorgungsleitung(en)
29b: Zirkulationsrückleitung(en)
k: Kaltbefüllseite
w: Warmbefüllseite
s1, s2 bis sX: Temperaturfühler bzw. -sensoren als Teil der Flusssteuermittel
30: erstes Drosselteil
31: zweites Drosselteil
32: linker Volumenfreiraum
33: rechter Volumenfreiraum
34: Heizungszulaufleitung
35: Mischvorrichtung/Mischventil
36: 3-Wege-Ventil
37: elektrische Steuerungseinheit
38: Fließsensor
39: schwergängiger Rücklaufverhinderer/ Rücklaufverhinderer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2963350 A1 [0004]
EP 2963350 B1 [0039, 0040]
DE 102015003866 [0053]
DE 102015006945 [0062]

Claims

System zur Bereitstellung eines Wärmeenergie beladbaren fluiden Wärmeträgermediums, insbesondere zur Erzeugung von warmem Trinkwasser umfassend: einen Wärmeträgermediumsvorrat (2) zum Bevorraten von Wärmeträgermedium; eine Wärmeübertragungseinheit (1) zum anforderungsbezogenen Erzeugen und Bereitstellen von warmen Trinkwasser; eine Zulaufleitung (13) zum Versorgen des Wärmeträgermediumsvorrats (2), der Wärmeübertragungseinheit (1) und/oder eines Heizsystems zur Erzeugung von Heizwärme mit Wärmeträgermedium; Flusssteuermittel (4, 5) zur Durchflusssteuerung von Wärmeenergie beladenem fluiden Wärmeträgermedium im System, wobei die Flusssteuermittel (4, 5) ausgebildet und eingerichtet sind, dass bei Anforderung von erwärmtem Trinkwasser die Wärmeübertragungseinheit (1) vorrangig mit vorgelagertem Wärmerträgermedium aus dem Wärmeträgermediumsvorrat (2) versorgbar ist und zwar zumindest so lange, bis die Wärmeübertragungseinheit (1) mit aus der Zulaufleitung (13) zulaufendem Wärmeträgermedium versorgbar ist, welches die erforderliche Temperatur zur Bereitstellung von warmem Trinkwasser durch die Wärmeübertragungseinheit (1) aufweist; Temperatursteuermittel (9, 23a, 23b, 24a) zur Steuerung der Temperatur des Wärmeträgermediums im System, wobei die Temperatursteuermittel (9, 23a, 23b) in Wirkverbindung mit den Flusssteuermittel (4. 5) so ausgebildet und eingerichtet sind, dass die Temperatur oder Durchschnittstemperatur des Wärmeträgermediums im System und/oder im Heizsystem zumindest bei Nicht-Anforderung von Warmwasser unabhängig von der oder zumindest niedriger als die Temperatur des Wärmeträgermediums einstellbar ist, welche zur Bereitstellung von Warmwasser durch die Wärmeübertragungseinheit (1) erforderlich ist.
System nach Anspruch 1, wobei über die Temperatursteuermittel (9) die Temperatur oder Durchschnittstemperatur anhand externer Parameter einstellbar ist.
System nach Anspruch 1 und/oder 2, wobei die Temperatursteuermittel (9) eine Drosseleinrichtung (9) aufweisen, durch welche der Volumenstrom an Wärmeträgermedium durch das System und/oder zumindest durch das Heizsystem temperaturreduzierend begrenzbar ist.
System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System eine zentrale Wärmebereitstellungsvorrichtung (21) aufweist, durch welche Wärmeträgermedium unterschiedlicher Temperatur bereitstellbar ist.
System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System ein Zirkulationssystem (29) zur Bereitstellung von Wärmeträgermedium beinhaltet.
System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Temperatursteuermittel (9, 23a, 23b, 24a) so ausgebildet und eingerichtet sind, dass die Zulaufleitung (13) anforderungsbezogen mit Wärmeträgermedium unterschiedlicher Temperaturen aus der Wärmebereitstellungsvorrichtung und/oder dem Zirkulationssystem versorgbar ist.
System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Temperatursteuermittel (9, 23a, 23b) Mischmittel zum Mischen von Wärmeträgermedium unterschiedlicher Temperatur auf ein einstellbares Temperaturniveau zur Versorgung der Zulaufleitung (13) umfasst.
System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flusssteuermittel (4, 5) ausgebildet und eingerichtet sind, dass bei Nicht-Anforderung von warmem Trinkwasser das Wärmeträgermedium in der Zulaufleitung (13) und/oder im Leitungssystem des Systems durch Wärmträgermedium einer Temperatur ganz oder teilweise austauschbar ist, welche zumindest im Durchschnitt geringer ist als die Temperatur des zuvor im Leitungssystem und/oder der Zulaufleitung (13) vorhandenen Wärmeträgermediums.
System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System zumindest einen weiteren Wärmeträgermediumsvorrat (2) aufweist, wobei die Flusssteuermittel (4, 5) ausgebildet und eingerichtet sind, dass die Wärmeträgermediumsvorräte (2) zur Versorgung der Wärmestation (3) hintereinander zuschaltbar sind.
System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flusssteuermittel (4, 5) eine Wärmeträgermediumsweiche (5) aufweisen, welche den Zufluss an Wärmeträgermedium aus der Zulaufleitung (13) in die Wärmeübertragungseinheit (1) und dem Wärmeträgermediumsvorrat (2) derart steuert und/oder regelt, dass der Wärmeübertragungseinheit (1) Wärmeträgermedium mit zur Bereitstellung von Warmwasser durch die Wärmeübertragungseinheit (1) erforderlicher Temperatur zuführbar ist und ansonsten die Wärmeträgermediumsweiche (5) Wärmeträgermedium aus der Zulaufleitung (13) zur Aufnahme in den Wärmeträgermediumsvorrat bereithält.
System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flusssteuermittel (4, 5) Mengensteuermittel (4) aufweisen, welche so ausgebildet und eingerichtet sind, dass der Volumenstrom an Wärmeträgermedium durch die Wärmeübertragungseinheit (1) und/oder den Wärmeträgermediumsvorrat (2) und/oder das Heizungssystem (6) einstellbar ist.
System nach Anspruch 9, wobei die Mengensteuermittel (4) ausgebildet und eingerichtet sind, den Volumenstrom an Wärmerträgermedium abhängig von der angeforderten Menge an zu erwärmendem Trinkwasser durch die Wärmeübertragungseinheit (1) derart einzustellen, dass die Wärmeübertragungseinheit (1) zur anforderungsgemäßen Erzeugung von warmem Trinkwasser mit einer ausreichenden Menge an Wärmeträgermedium versorgbar ist.
System nach Anspruch 9 und/oder 10, wobei die Mengensteuermittel (4) ausgebildet und eingerichtet sind, den Volumenstrom an Wärmerträgermedium abhängig von der angeforderten Menge an zu erwärmendem Trinkwasser durch die Wärmeübertragungseinheit (1) derart einzustellen, dass die Wärmeübertragungseinheit (1) zur anforderungsgemäßen Erzeugung von Warmtrinkwasser mit einer ausreichenden Menge an Wärmeträgermedium zu Lasten des Volumenstroms an Wärmeträgermedium durch das Heizsystem (6) versorgbar ist.
System nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Mengensteuermittel (4) wenigstens aus einem Ventilteil Rücklauf des Heizsystems (4a), wenigstens einem Ventilteil Rücklauf der Wärmeübertragungseinheit (4b) und wenigstens einem Ventilteil Zulauf des Trinkwassers (4c) besteht, wobei das Ventilteil Rücklauf des Heizsystems (4a) und das Ventilteil Rücklauf der Wärmeübertragungseinheit (4b) derart in Abhängigkeit vom Durchströmen des Ventilteils Zulauf des Trinkwasser (4c) geregelt werden, dass beim Durchströmen des Ventilteils Zulauf des Trinkwassers (4c) der Ventilteil Rücklauf des Heizsystems (4a) geschlossen oder zumindest teilweise geschlossen wird und der Ventilteil Rücklauf der Wärmeübertragungseinheit (4b) geöffnet oder zumindest teilweise geöffnet werden.
System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wärmeträgermediumsvorrat (2) eine Kaltbefüllseite (k) und eine Warmbefüllseite (w) aufweist, wobei im mit ganz oder teilweise warmem Wärmeträgermedium befüllten Zustand des Wärmeträgermediumsvorrats (2) durch ein Befüllen des Wärmeträgermediumsvorrats (2) auf der Kaltbefüllseite (k) mit relativ zum Füllwärmeträgermedium kalten Wärmeträgermedium das warme Wärmeträgermedium aus der Warmbefüllseite (w) über einen Vorratswarmablauf (23) aus dem Wärmeträgermediumsvorrat (2) verdrängbar ist, wobei umgekehrt im mit ganz oder teilweise kaltem Wärmeträgermedium befüllten Zustand durch ein Befüllen des Wärmeträgermediumsvorrats (2) auf der Warmbefüllseite (w) mit relativ zum kalten Füllwärmeträgermedium warmen Wärmeträgermedium das kalte Wärmeträgermedium aus der Kaltbefüllseite (k) über einen Vorratskaltablauf (28) aus dem Vorrat verdrängbar ist.
System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flusssteuermittel (4, 5) Vorratsablaufsteuermittel (9) aufweisen, durch welche der Ablauf des Wärmeträgermediums durch den Vorratskaltablauf (24) steuer- und/oder regelbar ist.
System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flusssteuermittel (4, 5) ausgebildet und eingerichtet sind, dass der Wärmeträgermediumsvorrat (2) mit Wärmeträgermedium dann versorgbar ist, wenn das dem Wärmeträgermediumsvorrat (2) über die Zulaufleitung zuführbare Wärmeträgermedium eine höhere Temperatur aufweist als das im Wärmeträgermediumsvorrat (2) vorhandene Wärmeträgermedium.
System nach Anspruch 17, wobei die Flusssteuermittel (4, 5) Messmittel zur Bestimmung der Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur des zuführbaren Wärmeträgermediums und der Temperatur des Wärmeträgermediums im Wärmeträgermediumsvorrat (2) aufweisen.
System nach Anspruch 18, wobei die Messmittel wenigstens einen Temperaturfühler (s1, s2, ... sX) zum Bestimmen der Temperatur des zuführbaren Wärmeträgermediums aufweisen.
System nach Anspruch 19, wobei der Temperaturfühler (s1, s2, ...sX) an der Zulaufleitung 13 oder im Verbindungsbereich der Zulaufleitung mit einer Versorgungsleitung (29a) angeordnet ist.
System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wärmeträgermediumsvorrat (2) mit Wärmeträgermedium thermisch geschichtet betreibbar ist.
System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wärmeträgermediumsvorrat (2) über die Flusssteuermittel (4, 5) derart zur Versorgung der Wärmeträgerübertragungseinheit (1) zuschaltbar ist, dass die Wärmeträgerübertragungseinheit (1) nach Abschluss einer Bereitstellung von warmem Trinkwasser mit Wärmeträgermedium der Kaltbefüllseite (k) durchspülbar ist.
System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flusssteuermittel (4, 5) ein Sommer-Bypass-Ventil (10) in einem Verbindungsstück zwischen Zulaufleitung (13) und einer Ablaufleitung (14) aufweisen und das Sommer-Bypass-Ventil (10) beim Unterschreiten einer eingestellten Wärmeträgermediumstemperatur Wärmeträgermedium von der Zulaufleitung Wärmeträgermedium (13) in die Ablaufleitung Wärmeträgermedium (14) strömen lässt.
System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zulaufleitung (13) und die Ablaufleitung (14) über ein Beschleunigungs-Bypass-Ventil (16) verbindbar sind.
System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wärmeträgermediumsvorrat (2) eine Puffermenge an Wärmeträgermedium vorsieht.
System nach Anspruch 25, wobei die Puffermenge abhängig von der Temperatur des Wärmeträgermediums in der Zulaufleitung (13) und/oder nach der Temperatur des Heizungswassers in der Wärmeträgermediumsvorrat (2) einstellbar ist.
System nach Anspruch 25 und/oder 26, wobei die Puffermenge durch die Position und/oder die Auslöseschwelle eines Puffermengensensors (8) einstellbar ist.
System nach einem oder mehreren der Ansprüche 25 bis 27, wobei der Puffermengensensor (8) ein Temperaturfühler (8) ist, dessen Auslöseschwelle eine Umschalttemperatur ist, welche automatisch in Abhängigkeit von der Wärmeträgermediumstemperatur in der Zulaufleitung (13) geregelt wird.
System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System zumindest ein Heizelement (15) zum Erwärmen von Wärmeträgermedium im Wärmeträgermediumsvorrat (2) und/oder in der Wärmeübertragungseinheit (1) beinhaltet.
System nach Anspruch 29, wobei das Heizelement (15) elektrisch oder mit Wärmeträgermedium beheizbar ist.
System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System einen erwärmbaren Trinkwasservorrat beinhaltet.
System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System ganz oder in Teilen in eine Wärmestationseinheit (3) integrierbar ist.