DE102019107246A1

DE102019107246A1 - Device for generating hot water for buildings

Info

Publication number: DE102019107246A1
Application number: DE102019107246.8A
Authority: DE
Inventors: Tobias Fritz; Katsiaryna Lisouskaya
Original assignee: Stadtwerke Esslingen Am Neckar & Co KG GmbH
Current assignee: STADTWERKE ESSLINGEN AM NECKAR GMBH & CO. KG, DE
Priority date: 2019-03-21
Filing date: 2019-03-21
Publication date: 2020-09-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zur Erzeugung von Warmwasser für Gebäude mit einem ersten Wärmetauscher (12) für die Erzeugung von Warmwasser aus Kaltwasser mittels eines Heizmediums, mit einer Kaltwasserzuleitung (14) zum Zuleiten von Kaltwasser zum ersten Wärmetauscher (12), mit einem Versorgungsleitungssystem (22) zum Ableiten von Warmwasser vom ersten Wärmetauscher (12) zu einer Anzahl von Warmwasserverbrauchsstationen, mit einer ersten Heizleitung (16) zum Zuleiten des Heizmediums zum ersten Wärmetauscher (12), mit einer ersten Rückleitung (20) zum Ableiten des Heizmediums vom ersten Wärmetauscher (12), mit einer Zirkulationseinrichtung, die eine mit dem Versorgungsleitungssystem (22) kommunizierende Zirkulationsleitung (24) und eine Zirkulationspumpe (26) zum Zirkulieren des Warmwassers in der Zirkulationsleitung (24) aufweist, mit einem zweiten Wärmetauscher (28), durch den die Zirkulationsleitung (24) zur Erwärmung des Warmwassers mittels des Heizmediums verläuft, mit einer zweiten Heizleitung (32) zum Zuleiten des Heizmediums zum zweiten Wärmetauscher (28) und mit einer zweiten Rückleitung (34) zum Ableiten des Heizmediums vom zweiten Wärmetauscher (28). Erfindungsgemäß ist ein Wärmespeicher (38) zur Speicherung des Heizmediums vorgesehen, mit dem die erste und die zweite Heizleitung (16, 32) und die erste und die zweite Rückleitung (20, 34) verbunden sind.The invention relates to a device (10) for generating hot water for buildings with a first heat exchanger (12) for generating hot water from cold water by means of a heating medium, with a cold water supply line (14) for supplying cold water to the first heat exchanger (12) a supply line system (22) for diverting hot water from the first heat exchanger (12) to a number of hot water consumption stations, with a first heating line (16) for feeding the heating medium to the first heat exchanger (12), with a first return line (20) for discharging the heating medium from the first heat exchanger (12), with a circulation device which has a circulation line (24) communicating with the supply line system (22) and a circulation pump (26) for circulating the hot water in the circulation line (24), with a second heat exchanger (28), through which the circulation line (24) for heating the hot water by means of the heating medium runs, with a second heating line (32) for feeding the heating medium to the second heat exchanger (28) and with a second return line (34) for discharging the heating medium from the second heat exchanger (28). According to the invention, a heat accumulator (38) is provided for storing the heating medium, to which the first and second heating lines (16, 32) and the first and second return lines (20, 34) are connected.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Warmwasser für Gebäude gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for generating hot water for buildings according to the preamble of claim 1.

Bei der Warmwasserbereitung in einem Gebäude wird Kaltwasser in einen Wärmetauscher eingeleitet, welcher mit einem Heizmedium, insbesondere mit Heizungswasser, von typischerweise ca. 65° C Temperatur, beaufschlagt wird. Das Trinkwasser verlässt den Wärmetauscher dann als Warmwasser mit einer Temperatur von typischerweise ca. 60° C und wird in ein Versorgungsleitungssystem eingespeist, aus dem es meist an einer Vielzahl von Warmwasserverbrauchsstationen entnommen werden kann, während das Heizmedium den Wärmetauscher mit einer Temperatur von weniger als 65° C verlässt. Das abgekühlte Heizmedium wird zum Wärmeerzeuger, also zur Heizung zurückgeleitet und dort wieder erwärmt. Bei modernen Warmwasserbereitungen ist zudem eine Zirkulation vorgesehen, die das im Versorgungsleitungssystem befindliche Warmwasser zirkulieren lässt und es durch einen zweiten Wärmetauscher leitet, in dem es mittels des Heizmediums wieder auf die gewünschte Temperatur aufgeheizt wird, sofern es sich im Versorgungsleitungssystem abgekühlt hat. Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der Warmwasser mittels Zirkulation durch den zweiten Wärmetauscher auf der gewünschten Temperatur gehalten wird, ist beispielsweise aus der DE 10 2010 044 535 B4 bekannt. Durch diese Maßnahme wird verhindert, dass das Warmwasser im Versorgungsleitungssystem zu sehr abkühlt, so dass beim Öffnen eines Warmwasserhahns sofort oder mit nur geringer zeitlicher Verzögerung Warmwasser zur Verfügung steht.When heating water in a building, cold water is fed into a heat exchanger to which a heating medium, in particular heating water, typically has a temperature of approx. 65 ° C., is applied. The drinking water then leaves the heat exchanger as hot water with a temperature of typically approx. 60 ° C and is fed into a supply line system from which it can usually be taken from a variety of hot water consumption stations, while the heating medium enters the heat exchanger with a temperature of less than 65 ° C leaves. The cooled heating medium is fed back to the heat generator, i.e. to the heating system, and is heated again there. In modern hot water systems, circulation is also provided that allows the hot water in the supply line system to circulate and passes it through a second heat exchanger, in which it is heated up again to the desired temperature using the heating medium, provided that it has cooled down in the supply line system. A device of the type mentioned, in which hot water is kept at the desired temperature by means of circulation through the second heat exchanger, is for example from the DE 10 2010 044 535 B4 known. This measure prevents the hot water in the supply line system from cooling too much, so that hot water is available immediately or with only a slight delay when a hot water tap is opened.

Da im zweiten Wärmetauscher oft lediglich geringe Wärmemengen benötigt werden, um geringfügig abgekühltes Warmwasser wieder auf seine ursprüngliche Temperatur zu bringen, verlässt das Heizmedium den zweiten Wärmetauscher meist noch mit einer relativ hohen Temperatur. Dies ist ineffizient.Since only small amounts of heat are often required in the second heat exchanger in order to bring the slightly cooled hot water back to its original temperature, the heating medium usually leaves the second heat exchanger at a relatively high temperature. This is inefficient.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass sie energieeffizienter arbeitet.It is therefore the object of the invention to develop a device of the type mentioned at the beginning in such a way that it works more energy-efficiently.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved according to the invention by a device with the features of claim 1. Advantageous further developments of the invention are the subject matter of the dependent claims.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, weniger stark abgekühltes Heizmedium vom zweiten Wärmetauscher nicht über meist lange Wege zum Wärmeerzeuger, also zur Heizungsanlage, zurückzuführen, sondern in den Wärmespeicher einzuleiten. Auf diese Weise werden höhe Rücklauftemperaturen und mit diesen zusammenhängende Verluste von Wärmeenergie teilweise vermieden. Zudem kann bei Brennwertthermen mittels kaltem Heizmedium mehr Energie aus den heißen Abgasen entzogen werden als mit warmem Heizmedium.The invention is based on the idea of not returning less strongly cooled heating medium from the second heat exchanger to the heat generator, that is to say to the heating system, over mostly long distances, but rather to introduce it into the heat accumulator. In this way, high return temperatures and the associated losses of thermal energy are partially avoided. In addition, with condensing boilers, more energy can be extracted from the hot exhaust gases using a cold heating medium than with a warm heating medium.

Zweckmäßig ist der Wärmespeicher ein Schichtspeicher. In diesem befindet sich eine erste Schicht des Heizmediums, eine zweite Schicht des Heizmediums und eine zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht angeordnete Zwischenschicht. Das Heizmedium weist in der ersten Schicht eine Temperatur in einem höheren ersten Temperaturbereich und in der zweiten Schicht eine Temperatur in einem niedrigeren zweiten Temperaturbereich auf. In der Zwischenschicht erhöht sich die Temperatur ausgehend von der zweiten Schicht zur ersten Schicht. Dabei wird bevorzugt, dass die erste und die zweite Heizleitung sowie die zweite Rückleitung jeweils mit der ersten Schicht des Schichtspeichers verbunden sind, während die erste Rückleitung mit der zweiten Schicht verbunden ist. Kaltes Heizmedium wird dann über die erste Rückleitung in die zweite Schicht des Schichtspeichers eingeleitet, während wärmeres Heizmedium mittels der zweiten Rückleitung in die erste Schicht des Schichtspeichers eingeleitet wird. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Heizmedium im ersten Wärmetauscher auf eine Temperatur abgekühlt wird, die im ersten Temperaturbereich liegt oder nur unwesentlich von diesem abweicht, und wenn das Heizmedium im zweiten Wärmetauscher auf eine Temperatur abgekühlt wird, die ungefähr im ersten Temperaturbereich liegt oder nur unwesentlich von diesem abweicht.The heat accumulator is expediently a layered accumulator. In this there is a first layer of the heating medium, a second layer of the heating medium and an intermediate layer arranged between the first layer and the second layer. The heating medium has a temperature in a higher first temperature range in the first layer and a temperature in a lower second temperature range in the second layer. In the intermediate layer, the temperature increases from the second layer to the first layer. It is preferred that the first and second heating lines and the second return line are each connected to the first layer of the stratified storage tank, while the first return line is connected to the second layer. Cold heating medium is then introduced into the second layer of the stratified storage tank via the first return line, while warmer heating medium is introduced into the first layer of the stratified storage tank via the second return line. This is particularly advantageous if the heating medium in the first heat exchanger is cooled to a temperature which is in the first temperature range or only deviates slightly from this, and if the heating medium in the second heat exchanger is cooled to a temperature which is approximately in the first temperature range or deviates only insignificantly from this.

Zweckmäßig ist ein Wärmeerzeuger zur Erwärmung des Heizmediums vorgesehen, der insbesondere mittels einer Zuleitung mit der ersten und der zweiten Heizleitung und mittels einer Ableitung mit der ersten Rückleitung und/oder der zweiten Schicht des Schichtspeichers verbunden ist. Der Wärmeerzeuger heizt das Heizmedium auf, wobei ihm vorzugsweise deutlich abgekühltes Heizmedium vom ersten Wärmetauscher oder Heizmedium aus der zweiten Schicht des Schichtspeichers zugeführt wird. Der Wärmeerzeuger heizt das Heizmedium in der Regel auf eine Temperatur auf, die über dem ersten Temperaturbereich liegt. Dabei ist zweckmäßig ein Mischventil vorgesehen, das Heizmedium vom Wärmeerzeuger und Heizmedium der ersten Schicht des Schichtspeichers mischt und an die erste und die zweite Heizleitung zur Zuführung zum ersten und zweiten Wärmetauscher abgibt. Desweiteren kann eine Regeleinrichtung vorgesehen sein, die das Mischventil in Abhängigkeit von den im ersten und im zweiten Wärmetauscher benötigten Wärmemengen automatisch regelt.A heat generator is expediently provided for heating the heating medium, which is connected in particular by means of a supply line to the first and second heating lines and by means of a discharge line to the first return line and / or the second layer of the stratified storage tank. The heat generator heats up the heating medium, whereby it is preferably fed significantly cooled heating medium from the first heat exchanger or heating medium from the second layer of the stratified storage tank. The heat generator usually heats the heating medium to a temperature that is above the first temperature range. A mixing valve is expediently provided, which mixes the heating medium from the heat generator and the heating medium from the first layer of the stratified storage tank and delivers it to the first and second heating lines for supply to the first and second heat exchangers. Furthermore, a control device can be provided which automatically controls the mixing valve as a function of the heat quantities required in the first and second heat exchangers.

Die Vorrichtung wird vorzugsweise so betrieben, dass das vom ersten und vom zweiten Wärmetauscher abgeleitete Warmwasser jeweils eine in einem Warmwassertemperaturbereich liegende Warmwassertemperatur aufweist. Der erste und der zweite Wärmetauscher geben somit jeweils etwa gleich warmes Warmwasser ab. Zudem wird bevorzugt, dass das Heizmedium in der ersten Rückleitung eine Temperatur im ersten Temperaturbereich und in der zweiten Rückleitung eine Temperatur im zweiten Temperaturbereich aufweist. Schließlich wird bevorzugt, dass das Heizmedium in der ersten und in der zweiten Heizleitung eine Temperatur aufweist, die über dem ersten Temperaturbereich liegt. Diese Temperatur wird durch Beimischung von über die Zuleitung vom Wärmeerzeuger zugeführtem Heizmedium erzielt.The device is preferably operated in such a way that the hot water diverted from the first and from the second heat exchanger each has a hot water temperature lying in a hot water temperature range. The first and second heat exchangers thus each emit approximately the same warm water. In addition, it is preferred that the heating medium in the first return line has a temperature in the first temperature range and in the second return line a temperature in the second temperature range. Finally, it is preferred that the heating medium in the first and in the second heating line has a temperature which is above the first temperature range. This temperature is achieved by adding heating medium supplied via the supply line from the heat generator.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

1 eine Vorrichtung zur Erzeugung von Warmwasser für ein Gebäude in einer schematischen Darstellung.

The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment shown schematically in the drawing. It shows

1 a device for generating hot water for a building in a schematic representation.

Die im folgenden im Zusammenhang mit dem beschriebenen Ausführungsbeispiel angegebenen Temperaturen sind typische Werte und lediglich beispielhaft zu sehen. Sofern Temperaturen als annähernd gleich bezeichnet werden, bedeutet dies, dass sie nicht mehr als 5° C voneinander abweichen.The temperatures given below in connection with the exemplary embodiment described are typical values and are only to be seen as examples. If temperatures are described as approximately the same, this means that they do not differ by more than 5 ° C.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung 10 dient der Erzeugung von Warmwasser für ein Gebäude. Sie weist einen ersten Wärmetauscher 12 auf, dem über eine Kaltwasserzuleitung 14 kaltes Trinkwasser (Kaltwasser) mit einer Temperatur von typischerweise ca. 15° C zugeführt wird. Als Heizmedium wird dem ersten Wärmetauscher 12 über eine erste Heizleitung 16 mittels einer ersten Pumpe 18 Heizwasser zugeführt, das über eine erste Rückleitung 20 vom ersten Wärmetauscher 12 abgeleitet wird. Mittels des Heizwassers, das beim Eintritt in den ersten Wärmetauscher 12 eine Temperatur von ca. 65° C aufweist, wird das Kaltwasser erwärmt und verlässt den ersten Wärmetauscher 12 als Warmwasser mit einer Warmwassersolltemperatur, im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einer Temperatur von ca. 60° C. Das Warmwasser wird dann in ein Versorgungsleitungssystem 22 eingeleitet, das eine Vielzahl von Warmwasserverbrauchsstationen, wie insbesondere Wasserhähne, mit Warmwasser versorgt. Das Heizwasser verlässt den ersten Wärmetauscher 12 über die erste Rückleitung 20 mit einer wesentlich niedrigeren Temperatur von typischerweise ca. 20° C.The device shown in the drawing 10 is used to generate hot water for a building. It has a first heat exchanger 12th on, which has a cold water supply line 14th cold drinking water (cold water) with a temperature of typically approx. 15 ° C is supplied. The first heat exchanger is used as the heating medium 12th via a first heating cable 16 by means of a first pump 18th Heating water supplied via a first return line 20th from the first heat exchanger 12th is derived. By means of the heating water that enters the first heat exchanger 12th has a temperature of approx. 65 ° C, the cold water is heated and leaves the first heat exchanger 12th as hot water with a hot water target temperature, in the present embodiment with a temperature of approx. 60 ° C. The hot water is then fed into a supply line system 22nd initiated, which supplies a large number of hot water consumption stations, such as faucets in particular, with hot water. The heating water leaves the first heat exchanger 12th via the first return line 20th with a much lower temperature of typically around 20 ° C.

Das Versorgungsleitungssystem 22 kommuniziert mit einer Zirkulationsleitung 24, in der eine Zirkulationspumpe 26 angeordnet ist, welche für eine ständige Zirkulation des Warmwassers sorgt. Die Zirkulationsleitung 24 verläuft durch einen zweiten Wärmetauscher 28 und führt diesem Warmwasser zu, das leicht abgekühlt ist und typischerweise eine Temperatur von ca. 55° C aufweist. Im zweiten Wärmetauscher 28 wird das Warmwasser wieder auf die Warmwassersolltemperatur von ca. 60° C erwärmt, so dass aufgrund der Zirkulation des Warmwassers in der Zirkulationsleitung 24 das im Versorgungsleitungssystem 22 befindliche Warmwasser auch dann nicht stark abkühlt, wenn über einen längeren Zeitraum kein Warmwasser an den Warmwasserverbrauchsstationen entnommen und durch frisch erzeugtes Warmwasser aus dem ersten Wärmetauscher 12 ersetzt wird. In den zweiten Wärmetauscher 28 wird mittels einer zweiten Pumpe 30 über eine zweite Heizleitung 32 Heizwasser mit einer Temperatur von ca. 65° C zugeführt und verlässt den zweiten Wärmetauscher 28 leicht abgekühlt auf typischerweise ca. 60° C über eine zweite Rückleitung 34.The supply line system 22nd communicates with a circulation line 24 , in which a circulation pump 26th is arranged, which ensures constant circulation of the hot water. The circulation line 24 runs through a second heat exchanger 28 and feeds this hot water that is slightly cooled and typically has a temperature of approx. 55 ° C. In the second heat exchanger 28 the hot water is heated again to the target hot water temperature of approx. 60 ° C, so that due to the hot water circulation in the circulation line 24 that in the supply line system 22nd The hot water that is located does not cool down significantly even if no hot water is drawn from the hot water consumption stations for a long period of time and by freshly generated hot water from the first heat exchanger 12th is replaced. In the second heat exchanger 28 is by means of a second pump 30th via a second heating cable 32 Heating water with a temperature of approx. 65 ° C is supplied and leaves the second heat exchanger 28 slightly cooled to typically approx. 60 ° C via a second return line 34 .

Zur Erwärmung des Heizwassers ist ein Wärmeerzeuger 36 vorgesehen, der beispielsweise als Brennwerttherme im Gebäude angeordnet sein kann oder aber, beispielsweise als Fernwärmeerzeuger, sich außerhalb des Gebäudes befinden kann, und der Heizwasser auf eine Temperatur von typischerweise 85° C oder mehr erwärmt. Vom zweiten Wärmetauscher 28 wird das Heizwasser über die zweite Rückleitung 34 jedoch nicht zum Wärmeerzeuger 36 zurückgeleitet, sondern zu einem Schichtspeicher 38. Der Schichtspeicher 38 speichert Heizwasser, wobei in seinem oberen Bereich eine erste Schicht 40 und in seinem unteren Bereich eine zweite Schicht 42 enthalten ist, zwischen denen sich eine Zwischenschicht 44 befindet. Die erste Heizwasserschicht 40 weist dabei eine Temperatur auf, die ungefähr der Temperatur entspricht, mit der das Heizwasser aus dem zweiten Wärmetauscher 28 austritt, die also ca. 60° C beträgt oder zumindest nicht stark von dieser Temperatur abweicht, während die zweite Heizwasserschicht 42 eine Temperatur aufweist, die ungefähr der Temperatur entspricht, mit der das Heizwasser aus dem ersten Wärmetauscher 12 austritt, die also ca. 20° C beträgt oder nicht allzu weit von diesem Wert abweicht. Zudem besteht eine Verbindung zwischen der ersten Rückleitung 20 und der zweiten Schicht 42, so dass der Schichtspeicher 38 abgekühltes Heizwasser vom ersten Wärmetauscher 12 aufnehmen kann. Die Zwischenschicht 44, die die erste Schicht 40 von der zweiten Schicht 42 trennt, besteht aus Heizwasser, das innerhalb der Zwischenschicht 44 ein Temperaturgefälle von der ersten Schicht 40 zur zweiten Schicht 42 aufweist. Die erste Schicht 40 ist zudem über ein Mischventil 46 mit der ersten Heizleitung 16 und der zweiten Heizleitung 32 verbunden, zu dem auch eine Heizwasserzuleitung 48 vom Wärmeerzeuger 36 führt. Von der ersten Rückleitung 20 führt eine Ableitung 50 zum Wärmeerzeuger 36 und führt diesem abgekühltes Heizwasser zur Erwärmung zu. Zudem ist ein Heizkreis 60 vorgesehen, durch den auf ca. 65° C aufgeheiztes Heizwasser zur Erwärmung des Gebäudes geleitet wird.A heat generator is used to heat the heating water 36 provided, which can be arranged, for example, as a condensing boiler in the building or, for example, as a district heating generator, can be located outside the building, and the heating water is heated to a temperature of typically 85 ° C or more. From the second heat exchanger 28 the heating water is supplied via the second return line 34 but not to the heat generator 36 but to a stratified storage tank 38 . The layered tank 38 stores heating water, with a first layer in its upper area 40 and in its lower part a second layer 42 is included, between which there is an intermediate layer 44 is located. The first heating water layer 40 has a temperature that corresponds approximately to the temperature at which the heating water from the second heat exchanger 28 emerges, which is about 60 ° C or at least does not deviate significantly from this temperature, while the second heating water layer 42 has a temperature which corresponds approximately to the temperature at which the heating water from the first heat exchanger 12th escapes, which is about 20 ° C or does not deviate too far from this value. There is also a connection between the first return line 20th and the second layer 42 so that the stratified storage 38 cooled heating water from the first heat exchanger 12th can accommodate. The intermediate layer 44 who have favourited the first layer 40 from the second layer 42 separates, consists of heating water that is inside the intermediate layer 44 a temperature gradient from the first layer 40 to the second layer 42 having. The first layer 40 is also via a mixing valve 46 with the first heating cable 16 and the second heating cable 32 connected, to which also a heating water supply line 48 from the heat generator 36 leads. From the first return 20th leads a derivation 50 to the heat generator 36 and feeds it to the cooled heating water for heating. There is also a heating circuit 60 provided, through which heating water heated to approx. 65 ° C is passed to heat the building.

Bei einem hohen Warmwasserverbrauch, wie er beispielsweise in einem Mehrfamilienhaus am frühen Morgen auftritt, wird über die Kaltwasserzuleitung 14 dem öffentlichen Trinkwassernetz Kaltwasser entnommen und im ersten Wärmetauscher 12 auf die Warmwassersolltemperatur von ca. 60° C erwärmt und dem Versorgungsleitungssystem 22 zugeführt, dem es an den Warmwasserverbrauchsstationen entnommen wird. Gleichzeitig wird in der Zirkulationsleitung 24 wenig oder kein Warmwasser zirkuliert, so dass der zweite Wärmetauscher 28 allenfalls wenig Heizwasser benötigt. Der erste Wärmetauscher 12 benötigt dagegen große Mengen Heizwasser, die über die erste Heizleitung 16 zugeführt werden. Dieses Heizwasser kommt teilweise aus der ersten Schicht 40 des Schichtspeichers 38, teilweise aus der Heizwasserzuleitung 48, wobei im Mischventil 46 eine Vermischung der beiden Heizwassermengen erfolgt. Die erste Schicht 40 im Schichtspeicher 38 nimmt dabei ab, während vom ersten Wärmetauscher 12 über die erste Rückleitung 20 größere Mengen von auf ca. 20° C abgekühltem Heizwasser in die zweite Schicht 42 eingeleitet werden. Ist der Schichtspeicher 38 so weit entladen, dass die erste Schicht 40 auf Null reduziert ist, so kann nur noch Heizwasser der zweiten Schicht 42 dem über die Heizwasserzuleitung 48 dem Mischventil 46 zugeleiteten Heizwasser beigemischt werden.In the event of high hot water consumption, such as occurs early in the morning in an apartment building, the cold water supply line 14th Cold water taken from the public drinking water network and in the first heat exchanger 12th heated to the target hot water temperature of approx. 60 ° C and the supply pipe system 22nd fed, from which it is taken at the hot water consumption stations. At the same time in the circulation line 24 little or no hot water circulates, so the second heat exchanger 28 at most, little heating water is required. The first heat exchanger 12th on the other hand, requires large amounts of heating water via the first heating line 16 are fed. Some of this heating water comes from the first shift 40 of the stratified storage tank 38 , partly from the heating water supply 48 , being in the mixing valve 46 the two quantities of heating water are mixed. The first layer 40 in stratified storage 38 decreases while from the first heat exchanger 12th via the first return line 20th larger quantities of heating water cooled to approx. 20 ° C in the second shift 42 be initiated. Is the stratified tank 38 discharged so far that the first layer 40 is reduced to zero, only heating water for the second shift can be used 42 that via the heating water supply line 48 the mixing valve 46 added heating water.

Wenn wenig oder kein Warmwasser verbraucht wird, wie beispielsweise nachts in einem Mehrfamilienhaus, wird über die erste Rückleitung 20 nur wenig oder gar kein Heizwasser in den Schichtspeicher 38 zurückgeleitet. Dagegen wird durch die Zirkulationsleitung 24 viel Warmwasser zirkuliert und im zweiten Wärmetauscher 28 wieder aufgeheizt, so dass der zweite Wärmetauscher 28 größere Mengen von auf ca. 60° C abgekühltem Heizwasser an die erste Schicht 40 des Schichtspeichers 38 abgibt. Der Rücklauf von Heizwasser in die erste Schicht 40 über die zweite Rückleitung 34 ist dann größer als die Entnahme von Heizwasser aus der ersten Schicht 40.If little or no hot water is used, for example at night in an apartment building, the first return line is used 20th Little or no heating water in the stratified storage tank 38 returned. Against this is through the circulation line 24 a lot of hot water circulates and in the second heat exchanger 28 reheated so that the second heat exchanger 28 larger quantities of heating water cooled to approx. 60 ° C for the first shift 40 of the stratified storage tank 38 gives. The return of heating water to the first shift 40 via the second return line 34 is then greater than the withdrawal of heating water from the first shift 40 .

Es ist zudem eine Regeleinrichtung vorgesehen, die die Mischung von Heizwasser aus der Heizwasserzuleitung 48 mit Heizwasser aus der ersten Schicht 40 im Mischventil 46 regelt. Die Regeleinrichtung regelt zudem die Pumpleistung der ersten Pumpe 18 und kann auch die Pumpleistung der zweiten Pumpe 30 regeln. Sie regelt zudem die Pumpleistung der Zirkulationspumpe 26. Die Regeleinrichtung ist zudem so eingerichtet, dass sie erkennt, wenn die erste Schicht 40 im Schichtspeicher 38 zur Neige geht, so dass sie den Abfluss aus dem Schichtspeicher 38 beginnt zu drosseln. Damit wird vermieden, dass schlagartig Heizwasser aus der zweiten Schicht 42 oder der Zwischenschicht 44 dem Mischventil 46 zugeführt und mit heißem Wasser aus der Heizwasserzuleitung 48 gemischt wird.A control device is also provided that controls the mixture of heating water from the heating water supply line 48 with heating water from the first shift 40 in the mixing valve 46 regulates. The control device also regulates the pumping capacity of the first pump 18th and can also control the pumping capacity of the second pump 30th regulate. It also regulates the pumping capacity of the circulation pump 26th . The control device is also set up so that it recognizes when the first shift 40 in stratified storage 38 is running low, so that it is the drain from the stratified tank 38 begins to throttle. This avoids sudden heating water from the second shift 42 or the intermediate layer 44 the mixing valve 46 and with hot water from the heating water supply line 48 is mixed.

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung 10 zur Erzeugung von Warmwasser für Gebäude mit einem ersten Wärmetauscher 12 für die Erzeugung von Warmwasser aus Kaltwasser mittels eines Heizmediums, mit einer Kaltwasserzuleitung 14 zum Zuleiten von Kaltwasser zum ersten Wärmetauscher 12, mit einem Versorgungsleitungssystem 22 zum Ableiten von Warmwasser vom ersten Wärmetauscher 12 zu einer Anzahl von Warmwasserverbrauchsstationen, mit einer ersten Heizleitung 16 zum Zuleiten des Heizmediums zum ersten Wärmetauscher 12, mit einer ersten Rückleitung 20 zum Ableiten des Heizmediums vom ersten Wärmetauscher 12, mit einer Zirkulationseinrichtung, die eine mit dem Versorgungsleitungssystem 22 kommunizierende Zirkulationsleitung 24 und eine Zirkulationspumpe 26 zum Zirkulieren des Warmwassers in der Zirkulationsleitung 24 aufweist, mit einem zweiten Wärmetauscher 28, durch den die Zirkulationsleitung 24 zur Erwärmung des Warmwassers mittels des Heizmediums verläuft, mit einer zweiten Heizleitung 32 zum Zuleiten des Heizmediums zum zweiten Wärmetauscher 28 und mit einer zweiten Rückleitung 34 zum Ableiten des Heizmediums vom zweiten Wärmetauscher 28. Erfindungsgemäß ist ein Wärmespeicher 38 zur Speicherung des Heizmediums vorgesehen, mit dem die erste und die zweite Heizleitung 16, 32 und die erste und die zweite Rückleitung 20, 34 verbunden sind.In summary, the following can be stated: The invention relates to a device 10 to generate hot water for buildings with a first heat exchanger 12th for the production of hot water from cold water by means of a heating medium, with a cold water supply line 14th for supplying cold water to the first heat exchanger 12th , with a supply line system 22nd for diverting hot water from the first heat exchanger 12th to a number of hot water consumption stations, with a first heating line 16 for supplying the heating medium to the first heat exchanger 12th , with a first return line 20th for diverting the heating medium from the first heat exchanger 12th , with a circulation device, the one with the supply line system 22nd communicating circulation line 24 and a circulation pump 26th for circulating the hot water in the circulation line 24 having, with a second heat exchanger 28 through which the circulation line 24 for heating the hot water by means of the heating medium runs with a second heating line 32 for supplying the heating medium to the second heat exchanger 28 and with a second return line 34 to divert the heating medium from the second heat exchanger 28 . According to the invention is a heat store 38 provided for storing the heating medium with which the first and second heating lines 16 , 32 and the first and second return lines 20th , 34 are connected.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102010044535 B4 [0002]

Claims

Device for generating hot water for buildings with a first heat exchanger (12) for generating hot water from cold water by means of a heating medium, with a cold water supply line (14) for supplying cold water to the first heat exchanger (12), with a supply line system (22) for discharging of hot water from the first heat exchanger (12) to a number of hot water consumption stations, with a first heating line (16) for supplying the heating medium to the first heat exchanger (12), with a first return line (20) for discharging the heating medium from the first heat exchanger (12), with a circulation device which has a circulation line (24) communicating with the supply line system (22) and a circulation pump (26) for circulating the hot water in the circulation line (24), with a second heat exchanger (28) through which the circulation line (24) for heating the hot water by means of the heating medium, with a second heating line (32 ) for supplying the heating medium to the second heat exchanger (28) and with a second return line (34) for discharging the heating medium from the second heat exchanger (28), characterized by a heat accumulator (38) for storing the heating medium with which the first and second heating lines (16, 32) and the first and second return lines (20, 34) are connected.

Device according to Claim 1 , characterized in that the heat store (38) is a layered store in which a first layer (40) of the heating medium, a second layer (42) of the heating medium and one between the first layer (40) and the second layer (42) arranged intermediate layer (44) of the heating medium, wherein the heating medium in the first layer (40) has a temperature in a first temperature range and in the second layer (42) has a temperature in a second temperature range, the first temperature range being above the second temperature range .

Device according to Claim 2 , characterized in that the first and second heating lines (16, 32) and the second return line (34) are each connected to the first layer (40) of the stratified storage tank (38), while the first return line (20) is connected to the second layer (42) is connected.

Device according to one of the preceding claims, characterized by a heat generator (36) for heating the heating medium.

Device according to Claim 4 , characterized in that the heat generator (36) by means of a supply line (48) with the first and the second heating line (16, 32) and by means of a discharge line (50) with the first return line (20) and / or the second layer (42 ) of the stratified storage tank (38) is connected.

Device according to Claim 5 , characterized by a mixing valve (46) for mixing heating medium from the heat generator (36) and heating medium of the first layer (40) of the stratified storage tank (38) and for delivering heating medium to the first and second heating lines (16, 32).

Device according to Claim 6 , characterized by a control device for automatically controlling the mixing valve (46) as a function of the heat quantities required in the first and second heat exchangers (12, 28).

Method for generating hot water for buildings by means of a device (10) according to one of the preceding claims, wherein the hot water diverted from the first and second heat exchangers (12, 28) each has a hot water target temperature lying in a hot water temperature range.

Procedure according to Claim 8 using a device (10) according to one of the Claims 2 to 7th , characterized in that the heating medium in the first return line (20) has a temperature in the first temperature range and in the second return line (34) has a temperature in the second temperature range.

Procedure according to Claim 8 or 9 , characterized in that the heating medium in the first and in the second heating line (16, 32) has a temperature which is above the first temperature range.