DE102018118651A1 - Method and flushing system for flushing water supply networks - Google Patents
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- E03B7/00—Water main or service pipe systems
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Spülsystem zum Spülen von Wasserleitungsnetzen in Gebäuden, insbesondere Trink- und/oder Brauchwasserleitungsnetze, wobei mittels Sensoren eine Wassertemperatur und/oder ein Wasserdurchfluss in einem mit einer Wasserhauseinführung an das öffentliche Versorgungsnetz angeschlossenen und mit einer Mehrzahl von Unterverteilungsleitungen und Zapfstellen ausgebildeten Wasserleitungsnetz bestimmt wird, wobei mittels eines Spülventils einer Spülvorrichtung das Wasserleitungsnetz das Wasserleitungsnetz zumindest teilweise gespült wird, wobei mittels einer mit den Sensoren und dem Spülventil verbundenen Steuervorrichtung das Spülen des Wasserleitungsnetzes in Abhängigkeit von mit den Sensoren ermittelten Messwerten durch eine Betätigung des Spülventils initiiert wird, wobei die Steuervorrichtung die Messwerte der Sensoren über einen Zeitraum speichert, wobei die Betätigung des Spülventils unter Berücksichtigung der gespeicherten Messwerte durch die Steuervorrichtung erfolgt.The invention relates to a method and a flushing system for flushing water supply networks in buildings, in particular drinking and / or industrial water supply networks, sensors using a water temperature and / or a water flow in a water supply inlet connected to the public supply network and with a plurality of sub-distribution lines and Water supply network designed tap is determined, wherein the water supply network is at least partially rinsed the water supply network by means of a rinsing valve of a rinsing device, wherein the rinsing of the water supply network is initiated by actuating the rinsing valve by means of a control device connected to the sensors and the rinsing valve, depending on measured values determined with the sensors is, the control device stores the measured values of the sensors over a period of time, the actuation of the flush valve taking into account the stored measured values erte done by the control device.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Spülsystem zum Spülen von Wasserleitungsnetzen in Gebäuden, insbesondere Trink- und/oder Brauchwasserleitungsnetze, wobei mittels Sensoren eine Wassertemperatur und/oder ein Wasserdurchfluss in einem mit einer Wasserhauseinführung an das öffentliche Versorgungsnetz angeschlossen und mit einer Mehrzahl von Unterverteilungsleitungen und Zapfstellen ausgebildeten Wasserleitungsnetz bestimmt wird, wobei mittels eines Spülventils eine Spülvorrichtung das Wasserleitungsnetz zumindest teilweise gespült wird, wobei mittels einer mit den Sensoren und dem Spülventil verbundenen Steuervorrichtung das Spülen des Wasserleitungsnetzes in Abhängigkeit mit den Sensoren ermittelten Messwerten durch eine Betätigung des Spülventils initiiert wird.The invention relates to a method and a flushing system for flushing water supply networks in buildings, in particular drinking and / or process water supply networks, with sensors using a water temperature and / or a water flow in one with a water house inlet connected to the public supply network and with a plurality of sub-distribution lines and Tap points trained water supply network is determined, with a flushing device, a flushing device, the water supply network is at least partially flushed, with a control device connected to the sensors and the flushing valve, the flushing of the water supply network is initiated as a function of the measured values determined by the sensors by actuating the flushing valve.
Derartige Verfahren und Spülsysteme sind hinreichend bekannt und werden regelmäßig zum Spülen von Wasserleitungsnetzen eingesetzt, um eine Einhaltung der einschlägigen Hygienevorschriften für Trink- und Brauchwasserleitungsnetze sicherstellen zu können. Unter anderem sind in der deutschen Trinkwasserverordnung Vorschriften zur Vermeidung von Kontaminationen des Trinkwassers durch Bakterien, die beispielsweise durch lange Stagnationszeiten des Wassers in den Leitungen entstehen können, geeignete Sicherheitsmaßnahmen zwingend vorgeschrieben. Insbesondere in großen Gebäuden, wie Wohnhäuser mit einer Mehrzahl von Wohneinheiten, Alten- und Pflegeheime, Krankenhäuser, Schulen, Turnhallen, Hotels usw. muss jederzeit ein hygienekonformer Betrieb des Trink- und Brauchwassersleitungsnetzes sichergestellt werden. Näheres regelt die deutsche Trinkwasserverordnung in der zuletzt vor dem Anmeldetag der vorliegenden Patentanmeldung gültigen Fassung.Such methods and flushing systems are well known and are used regularly for flushing water supply networks in order to ensure compliance with the relevant hygiene regulations for drinking and process water supply networks. Among other things, the German Drinking Water Ordinance prescribes appropriate safety measures to prevent contamination of the drinking water by bacteria, which can arise, for example, from long stagnation times of the water in the pipes. In large buildings in particular, such as residential buildings with a large number of residential units, old people's and nursing homes, hospitals, schools, gyms, hotels, etc., hygienic operation of the drinking water and process water supply network must be ensured at all times. The German Drinking Water Ordinance regulates further details in the version last valid before the filing date of the present patent application.
Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, ist es bereits bekannt, die betreffenden Leitungen eines Wasserleitungsnetzes durch Spülen derselben von derartigen Kontaminationen zu befreien. So beschreibt die
Weiter ist es aus der
Nachteilig bei dem bekannten Verfahren bzw. Spülsystems ist, dass diese nur bei in neuen Gebäuden verlegten Wasserleitungsnetzen effektiv eingesetzt werden können. Zumindest muss eine Ausgestaltung des Wasserleitungsnetzes eines Gebäudes bekannt sein, um das Wasserleitungsnetz mit einem Spülventil nachrüsten zu können. Erst dann wird es möglich, die Steuervorrichtung für das Spülventil so einzustellen, dass bei bestimmten Messwerten von Sensoren oder nach einer Zeitvorgabe eine ausreichende Spülung des Wasserleitungsnetzes erfolgt, ohne dass zu viel Wasser verschwendet wird. Bei Gebäuden mit bestehenden Wasserleitungsnetzen oder Altbauten mit Wasserleitungsnetzen, bei denen die Ausgestaltung des jeweiligen Wasserleitungsnetzes nicht mehr bekannt, und daher nicht mehr ohne größeren Aufwand nachvollziehbar ist, können die betreffenden Spülventile nicht effektiv in Einsatz gebracht werden. So ist es beispielsweise möglich, dass bestimmte Leitungsstränge nicht ausreichend oder über das notwendige Maß hinaus gespült werden, da deren Verlauf und Verbindung innerhalb des Wasserleitungsnetzes nicht bekannt ist.A disadvantage of the known method or flushing system is that it can only be used effectively in water supply networks installed in new buildings. At least one configuration of the water supply network of a building must be known in order to be able to retrofit the water supply network with a flushing valve. Only then will it be possible to set the control device for the flushing valve in such a way that, given certain measured values from sensors or according to a time specification, the water supply network is adequately flushed without too much water being wasted. In buildings with existing water supply networks or old buildings with water supply networks in which the design of the respective water supply network is no longer known and can therefore no longer be traced without great effort, the flush valves in question cannot be used effectively. For example, it is possible that certain pipe runs will not be flushed sufficiently or beyond what is necessary, since their course and connection within the water supply network are not known.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Spülsystem zum Spülen von Wasserleitungsnetzen in Gebäuden vorzuschlagen, das auch effektiv an bereits vorhandenen Wasserleitungsnetzen einsetzbar ist.The present invention is therefore based on the object of proposing a method and a flushing system for flushing water supply networks in buildings, which can also be used effectively on existing water supply networks.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 und ein Spülsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 18 gelöst.This object is achieved by a method with the features of claim 1 and a flushing system with the features of claim 18.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Spülen von Wasserleitungsnetzen in Gebäuden, insbesondere Trink- und/oder Brauchwasserleitungsnetze, wird mittels Sensoren eine Wassertemperatur und/oder ein Wasserdurchfluss in einem mit einer Wasserhauseinführung an das öffentliche Versorgungsnetz angeschlossenen und mit einer Mehrzahl von Unterverteilungsleitungen und Zapfstellen ausgebildeten Wasserleitungsnetz bestimmt, wobei mittels eines Spülventils einer Spülvorrichtung das Wasserleitungsnetz zumindest teilweise gespült wird, wobei mittels einer mit den Sensoren in dem Spülventil verbundenen Steuervorrichtung des Spülen des Wasserleitungsnetzes in Abhängigkeit mit den Sensoren ermittelten Messwerten durch eine Betätigung des Spülventils initiiert wird, wobei die Steuervorrichtung die Messwerte der Sensoren über einen Zeitraum speichert, wobei die Betätigung des Spülventils unter Berücksichtigung der gespeicherten Messwerte durch die Steuervorrichtung erfolgt.In the method according to the invention for flushing water supply networks in buildings, in particular drinking and / or industrial water supply networks, sensors are used to determine a water temperature and / or a water flow in a water supply network connected to the public supply network with a water house inlet and formed with a plurality of sub-distribution lines and taps , wherein the water supply network is at least partially flushed by means of a flushing valve of a flushing device, whereby by means of a control device of the flushing of the water supply network connected to the sensors in the flushing valve, measured values determined as a function of the sensors are initiated by actuating the flushing valve, the Control device stores the measured values of the sensors over a period of time, the flushing valve being actuated by the control device taking into account the stored measured values.
Demnach wird das Wasserleitungsnetz eines Gebäudes, welches mit Wasser bzw. Flüssigkeit gefüllt ist durch die Betätigung des Spülventils, die mittels der Steuervorrichtung initiiert wird, gespült. Bei der Steuervorrichtung kann es sich dabei um einen Computer mit einer darauf laufenden Software handeln, wobei die Steuervorrichtung an dem Spülventil oder auch räumlich getrennt von dem Spülventil positioniert sein kann. Weiter verfügt das Wasserleitungsnetz über Sensoren, die eine Wassertemperatur und/oder einen Wasserdurchfluss im Bereich des jeweiligen Sensors in einem Leitungsabschnitt des Wasserleitungsnetzes messen. Die Sensoren sind in bzw. an zumindest einer Unterverteilungsleitung, vorzugsweise in oder an der Mehrzahl von Unterverteilungsleitungen positioniert bzw. angeschlossen. Die Unterverteilungsleitungen weisen regelmäßig Zapfstellen auf, über die Wasser aus dem Wasserleitungsnetz entnommen werden kann. Bei einer Entnahme von Wasser an einer Zapfstelle wird ein Wasserdurchfluss in einer Unterverteilungsleitung mit gegebenenfalls einer Änderung einer Wassertemperatur bewirkt. Diese Änderung der Wassertemperatur und/oder des Wasserdurchflusses wird mittels der Sensoren gemessen und an die Steuervorrichtung übermittelt. Die Steuervorrichtung ist daher auch mit dem Spülventil und den Sensoren verbunden, so dass Messwerte bzw. Steuersignale oder Daten ausgetauscht werden können. Eine derartige Kommunikationsverbindung kann über eine Kabelverbindung oder auch eine kabellose Funkverbindung ausgebildet werden. Die Steuervorrichtung ermittelt die Messwerte der Sensoren über einen Zeitraum bzw. eine Betriebsdauer des Wasserleitungsnetzes, wobei innerhalb des Zeitraums nicht zwangsläufig eine Entnahme von Wasser an einer Zapfstelle erfolgen muss. Wesentlich ist, dass die Steuervorrichtung die in dem Zeitraum ermittelten Messwerte der Sensoren speichert. Je nach einer eventuellen Änderung der Messwerte innerhalb des Zeitraums oder auch bei unveränderten Messwerten initiiert die Steuervorrichtung eine Betätigung des Spülventils. Das Spülventil bildet dabei zusammen mit einem freien Auslauf für das aus dem Spülventil ausströmende Wasser eine Spülvorrichtung aus. Die Spülvorrichtung kann dabei eine Mehrzahl von Spülventilen in dem Wasserleitungsnetz aufweisen. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Mehrzahl von Spülventilen von der Steuervorrichtung gemeinsam gesteuert werden. Insgesamt ergibt sich dadurch, dass die Steuervorrichtung die Messwerte über den Zeitraum speichert die Möglichkeit die gespeicherte Messwerte zur Bestimmung eines Zeitpunkts und einer Dauer eines Spülvorgangs durch die Steuervorrichtung heranzuziehen. Genauere Kenntnisse über eine Ausbildung des Wasserleitungsnetzes müssen dann auch nicht mehr vorliegen, da die Steuervorrichtung den Spülvorgang in Abhängigkeit der durch die Sensoren ermittelten Messwerte in dem Zeitabschnitt initiieren und ausgestalten kann. Beispielsweise ist es möglich, den Spülvorgang erst dann durchzuführen, wenn in den Zeitabschnitt insgesamt keine ausreichende Wassermenge eine bestimmte Unterverteilungsleitung durchströmt hat, wobei der Spülvorgang dann so lange durchgeführt werden kann, bis der gewünschte Wasserdurchfluss an dem betreffenden Sensor realisiert wurde.Accordingly, the water supply network of a building, which is filled with water or liquid, is flushed by actuating the flushing valve, which is initiated by means of the control device. The control device can be a computer with software running on it, wherein the control device can be positioned on the flush valve or spatially separated from the flush valve. Furthermore, the water supply network has sensors that measure a water temperature and / or a water flow in the area of the respective sensor in a line section of the water supply network. The sensors are positioned or connected in or on at least one sub-distribution line, preferably in or on the plurality of sub-distribution lines. The sub-distribution lines regularly have taps through which water can be drawn from the water supply network. When water is withdrawn from a tap, a water flow in a sub-distribution line is brought about, possibly with a change in a water temperature. This change in the water temperature and / or the water flow is measured by means of the sensors and transmitted to the control device. The control device is therefore also connected to the flushing valve and the sensors, so that measured values or control signals or data can be exchanged. Such a communication connection can be established via a cable connection or also a wireless radio connection. The control device determines the measured values of the sensors over a period of time or an operating period of the water supply network, it not being necessary for water to be drawn from a tap within the period. It is essential that the control device stores the measured values of the sensors determined in the period. Depending on a possible change in the measured values within the time period or even if the measured values remain unchanged, the control device initiates actuation of the flushing valve. The flushing valve forms a flushing device together with a free outlet for the water flowing out of the flushing valve. The flushing device can have a plurality of flushing valves in the water supply network. In this case it is advantageous if the plurality of flushing valves are controlled jointly by the control device. Overall, this means that the control device stores the measured values over the period of time, making it possible for the control device to use the stored measured values to determine a point in time and a duration of a rinsing process. More precise knowledge of the formation of the water supply network then no longer has to be available, since the control device can initiate and configure the flushing process in the time period depending on the measured values determined by the sensors. For example, it is possible to carry out the flushing process only when a sufficient sub-distribution line has not flowed through a certain sub-distribution line in the time period, the flushing process then being able to be carried out until the desired water flow has been achieved at the sensor in question.
Als Sensoren können Volumensensoren, mit denen eine Strömungsgeschwindigkeit und/oder Durchflussmenge und/oder Temperatursensoren, mit denen eine Wassertemperatur in voneinander verschiedenen Unterverteilungsleitungen im Wasserleitungsnetz gemessen werden können, verwendet werden. So befinden sich in bestehenden Wasserleitungsnetzen regelmäßig bereits Volumensensoren oder Temperatursensoren zur Messung eines Volumenstroms bzw. einer Durchflussmenge bzw. einer Wassertemperatur, die von der Steuervorrichtung zur Gewinnung von Messwerten verwendet werden können. Weiter ist es auch möglich, in ein bestehendes Wasserleitungsnetz derartige Sensoren nachträglich zu integrieren, vorzugsweise in den jeweiligen Unterverteilungsleitungen des Wasserleitungsnetzes. Das Wasserleitungsnetz kann zur Verteilung von Kaltwasser und/oder Warmwasser dienen. Dabei kann das Wasserleitungsnetz aus einem Kaltwasserleitungsnetz und/oder einem Warmwasserleitungsnetz ausgebildet sein. Das Warmwasserleitungsnetz kann dann noch Warmwasserspeicher, Boiler, oder Wärmetauscher umfassen, die über eine Wasserhauseinführung indirekt mit Kaltwasser versorgt werden können.Volume sensors with which a flow velocity and / or flow rate and / or temperature sensors with which a water temperature can be measured in sub-distribution lines different from one another in the water supply network can be used as sensors. For example, there are already volume sensors or temperature sensors for measuring a volume flow or a flow rate or a water temperature in existing water supply networks, which can be used by the control device to obtain measured values. Furthermore, it is also possible to subsequently integrate such sensors into an existing water supply network, preferably in the respective sub-distribution lines of the water supply network. The water supply network can be used to distribute cold water and / or hot water. The water supply network can be formed from a cold water supply network and / or a hot water supply network. The hot water supply network can then also include hot water storage tanks, boilers or heat exchangers which can be supplied indirectly with cold water via a water house inlet.
Als Sensoren können auch Betriebssensoren, mit denen Betriebszustände von im Wasserleitungsnetz verbauten Armaturen und/oder Apparate gemessen werden, verwendet werden. Wesentlich bei den Sensoren ist, dass diese über eine elektrische Versorgungsleitung betrieben werden können und gegebenenfalls von der Steuervorrichtung oder einem anderen Steuergerät ausgelesen werden können. Sensoren können prinzipiell auch über eine Batterie oder einen Stromerzeuger autonom mit elektrischer Energie versorgt werden, wobei dann eine drahtlose Verbindung mit der Steuervorrichtung, beispielsweise über einen Funkstandard, möglich ist. Diese Sensoren können ohnehin im Wasserleitungsnetz vorhandene Sensoren sein, wie beispielsweise ein Thermoelement in einem Trinkwassererwärmer. Die Armaturen können elektronische Sanitärarmaturen oder jegliche Art von Ventil sein, welches eine mit der Steuervorrichtung erfassbare Zustandsinformation signalisieren kann. Eine Zustandsinformation kann beispielsweise einen Funktionszustand des Ventils - offen oder geschlossen - wiedergeben. Die Apparate können Betriebskomponenten, Pumpen, Filter, Spülkästen oder Spülventile umfassen. Über derartige Apparate kann die Steuervorrichtung ebenfalls einen Betriebszustand der jeweiligen Apparate ermitteln, beispielsweise die Drehzahl einer Pumpe, den Zustand eines Filters oder eine Betätigung eines Spülkastens. Wenn zum Beispiel eine elektronische Sanitärarmatur an einem Handwaschbecken von einem Benutzer berührungslos ausgelöst wird, strömt über diese Sanitärarmatur eine definierte Menge Wasser aus der betreffenden Unterverteilungsleitung aus, wobei die Steuervorrichtung dann anhand des Auslösesignals der elektronischen Sanitärarmatur die ausgeströmte Menge Wasser registrieren und als ein Messwert für den Wasserdurchfluss speichern kann.Operating sensors with which operating states of fittings and / or apparatuses installed in the water supply network can be measured can also be used as sensors. It is essential for the sensors that they can be operated via an electrical supply line and, if necessary, can be read out by the control device or another control device. In principle, sensors can also be supplied autonomously with electrical energy via a battery or a power generator, in which case a wireless connection to the control device is possible, for example via a radio standard. These sensors can be sensors already present in the water supply network, such as a thermocouple in a drinking water heater. The fittings can be electronic sanitary fittings or any type of valve that can signal status information that can be detected by the control device. Status information can, for example, reflect a functional status of the valve - open or closed. The Apparatus can include operating components, pumps, filters, cisterns, or flush valves. The control device can also use such apparatus to determine an operating state of the respective apparatus, for example the speed of a pump, the state of a filter or an actuation of a cistern. If, for example, an electronic sanitary fitting on a hand basin is triggered by a user without contact, a defined amount of water flows out of the relevant sub-distribution line via this sanitary fitting, the control device then registering the outflowing amount of water based on the trigger signal of the electronic sanitary fitting and as a measured value for can store the water flow.
Die Steuervorrichtung kann die Messwerte der Sensoren in regelmäßigen Zeitabständen, bei einer Änderung eines Messwertes oder kontinuierlich erfassen und speichern. So kann vorgesehen sein, dass die Steuervorrichtung beispielsweise die Drehzahl einer Pumpe oder einen mit einem Sensor gemessenen Temperaturwert kontinuierlich erfasst und speichert, oder auch in definierten Zeitabständen diese Messwerte ermittelt, um eine Datenmenge möglichst gering zu halten. Unter einer kontinuierlichen Erfassung wird auch eine Erfassung mit einer Abtastfrequenz verstanden, wobei unter regelmäßigen Zeitabständen ein Zeitabstand von zumindest mehreren Minuten, Stunden oder Tage verstanden wird.The control device can record and store the measured values of the sensors at regular time intervals, when a measured value changes, or continuously. It can be provided that the control device, for example, continuously records and stores the speed of a pump or a temperature value measured with a sensor, or also determines these measured values at defined time intervals in order to keep the amount of data as small as possible. Continuous acquisition is also understood to mean acquisition with a sampling frequency, regular intervals being understood to mean a time interval of at least several minutes, hours or days.
Die Steuervorrichtung kann die Messwerte der Sensoren in dem Wasserleitungsnetz mit einer Kaltwasserinstallation, Warmwasserinstallation, Ringleitung, Baumstruktur, vermaschte Struktur, und/oder Stockwerkinstallation erfassen und speichern. Prinzipiell ist es daher unerheblich in welcher Art eines Wasserleitungsnetzes die Sensoren verbaut sind, wobei auch Kombinationen der vorgenannten Installationen in dem Wasserleitungsnetz vorhanden sein können.The control device can record and store the measured values of the sensors in the water supply network with a cold water installation, hot water installation, ring line, tree structure, mesh structure and / or floor installation. In principle, it is therefore irrelevant in which type of water supply network the sensors are installed, although combinations of the aforementioned installations may also be present in the water supply network.
Die Steuervorrichtung kann die in dem Zeitraum von zumindest einem Monat, bevorzugt zumindest einem Jahr, gespeicherten Messwerte berücksichtigen. Anhand der über diesen langen Zeitraum gespeicherten Messwerten kann die Steuervorrichtung dann bestimmen, ob gegebenenfalls an bestimmten Wochentagen, Monaten, Wochen oder einzelnen Tagen innerhalb eines Jahres Besonderheiten bei einer Nutzung des Wasserleitungsnetzes auftreten und diese Besonderheiten bei der Betätigung des Spülventils berücksichtigen. Beispielsweise kann ein Wasserverbrauch und damit ein Wasserdurchfluss an Wochenenden geringer sein als an Werktagen oder umgekehrt.The control device can take into account the measured values stored in the period of at least one month, preferably at least one year. On the basis of the measured values stored over this long period of time, the control device can then determine whether peculiarities occur when using the water supply network on certain days of the week, months, weeks or individual days within a year and take these peculiarities into account when actuating the flushing valve. For example, water consumption and thus water flow on weekends may be lower than on working days or vice versa.
Die Steuervorrichtung kann die über den Zeitraum gespeicherten Messwerte der Sensoren hinsichtlich einer Relevanz für eine mikrobiologische Verunreinigung für jeden Sensor gewichten und bewerten, wobei die Betätigung des Spülventils in Abhängigkeit der Bewertung durch die Steuervorrichtung erfolgen kann. So liegt beispielsweise ein hygienegerechter Zustand in dem Wasserleitungsnetz vor, wenn das Wasser eine Temperatur von kleiner als 20° und größer 55°C aufweist, da dann eine Verkeimung des Wassers durch eine Reproduktion von Keimen gehemmt ist. In diesem Fall können beispielsweise Zeitabstände zur Betätigung des Spülventils verlängert werden.The control device can weight and evaluate the measured values of the sensors stored over the period of time with regard to a relevance for microbiological contamination for each sensor, wherein the flushing valve can be actuated depending on the evaluation by the control device. For example, there is a hygienic condition in the water supply network when the water has a temperature of less than 20 ° and greater than 55 ° C, since then water contamination is inhibited by the reproduction of germs. In this case, for example, time intervals for actuating the flush valve can be extended.
Die Steuervorrichtung kann in Messwerten der Sensoren jeweils eine Kennzahl zuweisen, wobei die Kennzahl die Relevanz des Messwertes für eine mikrobiologische Verunreinigung, insbesondere mit Legionellen, wiedergeben kann. Die Kennzahl kann in diesem Fall eine relative, dimensionslose Zahl sein. Eine Kennzahl für Wassertemperatur, insbesondere für Kaltwasser, kann beispielsweise mit der Formel
Weiter kann die Steuervorrichtung die Kennzahl unter Berücksichtigung einer für die mikrobiologische Verunreinigung relevanten zeitabhängigen Komponente und/oder einer messgrößenabhängigen Komponente bestimmen. Jede Zapfstelle bzw. jedes Spülventil eines Wasserleitungsnetzes hat einen zeitabhängigen Einfluss auf die die mikrobiologische Verunreinigung beeinflussenden Parameter des Wasserleitungsnetzes. So kann die zeitabhängige Komponente und die messgrößenabhängige Komponente funktional dargestellt werden, beispielsweise mit der Formel:
Ändert sich eine Temperatur an einer Messstelle bzw. einem Sensor durch eine Zapfstelle oder ein Spülventil nicht, so ist für diesen Messwert der Wassertemperatur λ (t) = 1 zu setzen. Insgesamt wird es so möglich aus der zeitabhängigen Komponente und der messgrößenabhängigen Komponente ein Kennfeld durch die Steuervorrichtung zu bestimmen, welches mit weiteren Kennfeldern, beispielsweise für eine Reynoldszahl, überlagert werden kann. Durch die Überlagerung dieser Kennfelder kann zum Beispiel auch für die Steuervorrichtung ermittelt werden, dass verschiedene Zapfstellen oder Spülventile einen Einfluss auf eine bestimmte Messstelle bzw. einen Sensor haben.If a temperature at a measuring point or a sensor does not change due to a tap or a flushing valve, the water temperature λ (t) = 1 must be set for this measured value. Overall, it becomes possible from the time-dependent component and the measured variable-dependent component to determine a characteristic map by the control device, which can be overlaid with further characteristic maps, for example for a Reynolds number. By superimposing these characteristic maps, it can also be determined, for example, for the control device that different tapping points or flushing valves have an influence on a specific measuring point or a sensor.
Die Steuervorrichtung kann aus den Kennzahlen einen Mittelwert der Kennzahlen bilden. Der Mittelwert kann mit der Formel
Die Steuervorrichtung kann aus den Kennzahlen eine Matrix der Kennzahlen bilden. Die Matrix kann die Kennzahlen aller Messstellen bzw. Sensoren umfassen, wie im nachfolgenden Beispiel dargestellt:
Durch eine Zuordnung von Matrixpunkten der Matrix zu tatsächlichen Messstellen bzw. Sensoren können für eine Hygiene kritische Bereiche des Wasserleitungsnetzes lokalisiert werden. Darüber hinaus ist es möglich, ergänzend zu der Matrix mit den Kennzahlen oder auch ohne Kennzahlen durch die Steuervorrichtung eine Matrix abzubilden, die die für die Hygiene des Wassers relevanten Informationen enthält. Diese Matrix kann beispielsweise im Rahmen der Finite-Elemente-Methode von der Steuervorrichtung verarbeitet werden.By assigning matrix points of the matrix to actual measuring points or sensors, areas of the water supply network that are critical for hygiene can be localized. In addition, it is possible, in addition to the matrix with the key figures or without key figures, to display a matrix by the control device which contains the information relevant to the hygiene of the water. This matrix can be processed by the control device, for example, as part of the finite element method.
Die Betätigung des Spülventils kann in Abhängigkeit einer Abweichung einer Kennzahl, eines Mittelwertes oder einer Matrix von einer jeweiligen Bereichsvorgabe, für die Kennzahl, den Mittelwert oder die Matrix, durch die Steuervorrichtung erfolgen. Die Bereichsvorgabe kann zuvor definiert und in der Steuervorrichtung gespeichert sein. So ist stets sichergestellt, dass einer mikrobiologischen Verunreinigung des Wasserleitungsnetzes vorgebeugt wird.The flushing valve can be actuated by the control device as a function of a deviation of a characteristic number, a mean value or a matrix from a respective range specification, for the characteristic number, the mean value or the matrix. The range specification can be defined beforehand and stored in the control device. This always ensures that microbiological contamination of the water supply network is prevented.
Die Steuervorrichtung kann eine Musteranalyse der über den Zeitraum gespeicherten Messwerte der Sensoren durchführen. Im Rahmen der Musteranalyse können besondere Nutzungszeiträume, Wassertemperaturen und Wasserdurchflüsse von Zapfstellen parallel ermittelt werden. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung eine Nutzung bestimmter Zapfstellen zu bestimmten Zeitpunkten in einem bestimmten Umfang ermitteln, wenn diese regelmäßig erfolgt. Ein Zeitpunkt für eine Spülung des Wasserleitungsnetzes bzw. einer betreffenden Unterverteilungsleitung kann so gegebenenfalls verzögert werden.The control device can carry out a sample analysis of the measured values of the sensors stored over the period. As part of the sample analysis, special periods of use, water temperatures and water flow from taps can be determined in parallel. For example, the control device can determine the use of certain tapping points at certain times to a certain extent if this takes place regularly. A time for flushing the water supply network or a relevant sub-distribution line can thus be delayed if necessary.
Die Steuervorrichtung kann daher eine Mustervorhersage auf Basis der über den Zeitraum gespeicherten Messwerte der Sensoren der Musteranalyse durchführen. Insgesamt wird es so möglich, ein Spülen des Wasserleitungsnetzes noch weiter zu optimieren, so dass es nicht zu einer Verschwendung von Wasser beim Spülen kommt. Darüber hinaus ist aber auch sichergestellt, dass das Wasserleitungsnetz stets hygienisch einwandfrei betrieben werden kann.The control device can therefore carry out a pattern prediction on the basis of the measured values of the sensors of the pattern analysis stored over the period of time. Overall, this makes it possible to further optimize rinsing of the water supply network so that water is not wasted during rinsing. In addition, however, it is also ensured that the water supply network can always be operated hygienically.
Die Steuervorrichtung kann die Messwerte unterschiedlicher Sensoren zueinander in Beziehung setzen und funktionale Abhängigkeiten der Sensoren ableiten. Dies wird möglich, wenn die Steuervorrichtung die Messwerte mittels statistischer Verfahren, beispielsweise Korrelationen untersucht. So kann die Steuervorrichtung dann auch ermitteln, dass eine Unterverteilungsleitung gespült wird, wenn an einer Zapfstelle ein Ventil geöffnet wird. Dieser direkte Zusammenhang von Zapfstelle und Unterverteilungsleitung könnte aufgrund einer Unkenntnis der Ausgestaltung des Wasserleitungsnetzes nicht bekannt gewesen sein, sich aber durch die Ableitung der funktionalen Zusammenhänge durch die Steuervorrichtung ergeben.The control device can relate the measured values of different sensors to one another and derive functional dependencies of the sensors. This becomes possible if the control device examines the measured values by means of statistical methods, for example correlations. The control device can then also determine that a sub-distribution line is flushed when a valve is opened at a tap. This direct connection between the tap and the sub-distribution line could not have been known due to a lack of knowledge of the design of the water supply network, but could result from the derivation of the functional relationships by the control device.
Die Steuervorrichtung kann aus der Musteranalyse eine Spülstrategie zur Betätigung des Spülventils ableiten. Die Spülstrategie kann sich dann nach dem Muster der Nutzung des Wasserleitungsnetzes richten, wobei eine Nutzungsänderung, beispielsweise bedingt durch eine Umnutzung des betreffenden Gebäudes, stets dazu führen kann, dass die Steuervorrichtung die Spülstrategie an das geänderte Nutzungsverhalten anpasst. Damit ist es auch nicht mehr erforderlich, die Steuervorrichtung in irgendeiner Form händisch einzustellen oder zu programmieren, da diese stets eine an das Nutzerverhalten optimierte Spülstrategie ausbilden und anwenden kann.The control device can derive a flushing strategy for actuating the flushing valve from the pattern analysis. The flushing strategy can then be based on the pattern of use of the water supply network, with a change in use, for example due to a change in use of the concerned building, can always lead to the control device adapting the flushing strategy to the changed usage behavior. This means that it is no longer necessary to manually set or program the control device in any form, since it can always develop and use a flushing strategy that is optimized for user behavior.
Insbesondere kann die Steuervorrichtung die Betätigung des Spülventils mittels künstlicher Intelligenz bestimmen. Unter künstlicher Intelligenz wird hier eine Automatisierung eines Spülverhaltens der Steuervorrichtung verstanden, bei der die Steuervorrichtung so programmiert ist, dass sie sich eigenständig an eine veränderte Nutzung des Wasserleitungsnetzes anpassen kann.In particular, the control device can determine the actuation of the flushing valve by means of artificial intelligence. Artificial intelligence is understood here to mean an automation of a flushing behavior of the control device, in which the control device is programmed in such a way that it can independently adapt to a changed use of the water supply network.
Das erfindungsgemäße Spülsystem zum Spülen von Wasserleitungsnetzen in Gebäuden, insbesondere Trink- und/oder Brauchwasserleitungsnetze, umfasst eine Spülvorrichtung, eine Steuervorrichtung und ein mit einer Wasserhauseinführung an das öffentliche Versorgungsnetz angeschlossenes Wasserleitungsnetz, wobei das Wasserleitungsnetz eine Mehrzahl von Unterverteilungsleitungen, Zapfstellen und Sensoren zur Bestimmung von einer Wassertemperatur und/oder eines Wasserdurchflusses umfasst, wobei mittels der Spülvorrichtung das Wasserleitungsnetz zumindest teilweise gespült werden kann, wobei die Spülvorrichtung ein Spülventil mit einem freien Auslauf aufweist, wobei die Steuervorrichtung mit den Sensoren und dem Spülventil verbunden ist, und ein Spülen des Wasserleitungsnetzes in Abhängigkeit von mit den Sensoren ermittelten Messwerten durch eine Betätigung des Spülventils initiierbar ist, wobei die Steuervorrichtung derart ausgebildet ist, dass die Messwerte der Sensoren über einen Zeitraum speicherbar sind, wobei die Betätigung des Spülventils unter Berücksichtigung der gespeicherten Messwerte durch die Steuervorrichtung ausführbar ist. Zu den Vorteilen des erfindungsgemäßen Spülsystems wird auf die Vorteilsbeschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwiesen. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen eines Spülsystems ergeben sich aus den Merkmalen der auf den Verfahrensanspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen.The flushing system according to the invention for flushing water supply networks in buildings, in particular drinking and / or process water supply networks, comprises a flushing device, a control device and a water supply network connected to the public supply network with a water house inlet, the water supply network comprising a plurality of sub-distribution lines, taps and sensors for determining a water temperature and / or a water flow, wherein the rinsing device allows the water supply network to be rinsed at least partially, the rinsing device having a rinsing valve with a free outlet, the control device being connected to the sensors and the rinsing valve, and rinsing the water supply network in Depending on the measured values determined with the sensors, it can be initiated by actuating the flushing valve, the control device being designed in such a way that the measured values of the sensors via a period of time can be stored, the actuation of the flushing valve being able to be carried out by the control device taking into account the stored measured values. For the advantages of the flushing system according to the invention, reference is made to the description of the advantages of the method according to the invention. Further advantageous embodiments of a flushing system result from the features of the subclaims which refer back to method claim 1.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings.
Es zeigen:
-
1 einen Funktionsgraph einer Kennzahl für Kaltwasser; -
2 einen Funktionsgraph einer Kennzahl für Strömung.
-
1 a function graph of a code for cold water; -
2 a function graph of a key figure for flow.
An der Abszissenachse des in
Die
Insbesondere kann die Reynoldszahl nur während einer laufenden Rohrströmung ermittelt werden. Das bedeutet, dass dem ermittelten Wert für die Reynoldszahl eine zeitabhängige Funktion überlagert werden muss. Die ermittelte Kennzahl driftet mit fortschreitender Zeit vom Normwert
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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