DE102019200926A1 - Method and device for feeding water from a water source into a hot water system - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Zuführen von Wasser aus einer Wasserquelle (1) in ein Warmwassersystem (30), insbesondere ein Warmwasserkreislaufsystem (30), und zum Überwachen einer Wasserqualität mittels einer Messeinrichtung (11), dadurch gekennzeichnet, dass eine regelbare oder steuerbare Schalteinheit (15) zum Zuführen von Wasser in das Warmwassersystem (30) in eine erste Schaltstellung schaltet und die Wasserquelle (1) und das Warmwassersystem (30) durchgängig verbindet, wobei dem Warmwassersystem (30) zuzuführendes Wasser durch die Messeinrichtung (11) fließt, wobei die Messeinrichtung (11) die Qualität des zuzuführenden Wassers misst, zum Ablaufen von Wasser aus dem Warmwassersystem (30) in eine zweite Schaltstellung schaltet und das Warmwassersystem (30) und einen drucklosen Ablaufkanal (2) durchgängig verbindet, wobei aus dem Warmwassersystem (30) ablaufendes Wasser durch die Messeinrichtung (11) fließt, wobei die Messeinrichtung (11) die Qualität des ablaufenden Wassers misst.Method for supplying water from a water source (1) into a hot water system (30), in particular a hot water circulation system (30), and for monitoring a water quality by means of a measuring device (11), characterized in that a controllable or controllable switching unit (15) for Supplying water into the hot water system (30) switches to a first switching position and continuously connects the water source (1) and the hot water system (30), wherein water to be supplied to the hot water system (30) flows through the measuring device (11), wherein the measuring device (11 ) measures the quality of the supplied water, switches for draining water from the hot water system (30) in a second switching position and the hot water system (30) and a non-pressurized drain passage (2) connects continuously, wherein from the hot water system (30) running water through the Measuring device (11) flows, the measuring device (11) measures the quality of the running water.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Anforderungen an Heizungskreislaufwasser werden in der VDI 2035 beschrieben. In Anlehnung kann für die Heizsysteme (Arbeitsblatt K8) eine salzarme Fahrweise gefordert werden. Deshalb soll die Leitfähigkeit im zuzuführenden Befüllwasser je nach Größe des Heizsystems und Wasserhärte des Rohwassers 10 µS/cm nicht überschreiten. Im Betrieb soll das Heizungskreislaufwasser stets eine geringe Leitfähigkeit (d.h. kleiner 100 µS/cm) aufweisen. Weitere Anforderungen an Heizungskreislaufwasser, aber auch an Wasser anderer Warmwassersysteme, betreffen beispielsweise den Kalkgehalt und den pH-Wert.The requirements for heating circuit water are described in VDI 2035. By analogy, a low-salt driving style can be required for the heating systems (worksheet K8). Therefore, the conductivity in the feed water to be supplied should not exceed 10 μS / cm, depending on the size of the heating system and the water hardness of the raw water. In operation, the heating circuit water should always have a low conductivity (i.e., less than 100 μS / cm). Further requirements for heating circuit water, but also for water of other hot water systems, concern, for example, the calcium content and the pH.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das Verfahren zum Zuführen von Wasser aus einer Wasserquelle in ein Warmwassersystem, insbesondere ein Warmwasserkreislaufsystem, und zum Überwachen einer Wasserqualität mittels einer Messeinrichtung, ist dadurch gekennzeichnet, dass eine regelbare oder steuerbare Schalteinheit zum Zuführen von Wasser in das Warmwassersystem in eine erste Schaltstellung schaltet und die Wasserquelle und das Warmwassersystem durchgängig verbindet, wobei dem Warmwassersystem zuzuführendes Wasser durch die Messeinrichtung fließt, wobei die Messeinrichtung die Qualität des zuzuführenden Wassers misst; zum Ablaufen von Wasser aus dem Warmwassersystem in eine zweite Schaltstellung schaltet und das Warmwassersystem und einen drucklosen Ablaufkanal durchgängig verbindet, wobei aus dem Warmwassersystem ablaufendes Wasser durch die Messeinrichtung fließt, wobei die Messeinrichtung die Qualität des ablaufenden Wassers misst.The method for supplying water from a water source in a hot water system, in particular a hot water circulation system, and for monitoring a water quality by means of a measuring device, characterized in that a controllable switching unit for supplying water into the hot water system switches to a first switching position and the Water source and the hot water system connects continuously, with the hot water system to be supplied water flows through the measuring device, the measuring device measures the quality of the supplied water; for draining water from the hot water system switches to a second switching position and connects the hot water system and a non-pressurized drainage channel consistently, running from the hot water system running water flows through the measuring device, the measuring device measures the quality of the running water.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens umfasst die Wasserqualität eine Salzkonzentration und/oder eine Stromleitfähigkeit und/oder ein Kalkgehalt und/oder einen pH-Wert des Wassers.In an advantageous embodiment of the method, the water quality comprises a salt concentration and / or an electrical conductivity and / or a lime content and / or a pH of the water.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens fließt zum Zuführen von Wasser in das Warmwassersystem das zuzuführende Wasser in einer ersten Strömungsrichtung durch die Messeinrichtung, und fließt zum Ablaufen von Wasser aus dem Warmwassersystem das ablaufende Wasser in einer zur ersten Strömungsrichtung umgekehrten zweiten Strömungsrichtung durch die Messeinrichtung.In an advantageous embodiment of the method for supplying water into the hot water system flows to the supplied water in a first flow direction through the measuring device, and for draining water from the hot water system, the draining water flows in a direction reverse to the first flow direction of the second flow direction through the measuring device.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das dem Warmwassersystem zuzuführende Wasser zur Verbesserung der Wasserqualität durch eine Aufbereitungseinheit fließt, wobei die Messeinrichtung die Qualität des in der Aufbereitungseinheit qualitativ verbesserten Wassers misst.An advantageous embodiment of the method is characterized in that the water to be supplied to the hot water system for improving the water quality flows through a treatment unit, wherein the measuring device measures the quality of the water qualitatively improved in the treatment unit.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Warmwassersystem ablaufende Wasser an der Aufbereitungseinheit vorbei fließt.An advantageous embodiment of the method is characterized in that the water draining from the hot water system flows past the treatment unit.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens schaltet zu vorgebbaren Zeitpunkten oder vor dem Zuführen von Wasser in das Warmwassersystem die Schalteinheit in die zweite Schaltstellung, wobei die Messeinrichtung die Qualität des ablaufenden Wassers misst, wobei mindestens bei Vorliegen einer unzulässigen Wasserqualität ein Signal und/oder ein Messwert von der Messeinrichtung an ein Regelungsgerät und/oder Steuerungsgerät und/oder Anzeigegerät und/oder eine Datenspeichereinrichtung weitergegeben wird.In an advantageous embodiment of the method switches at predeterminable times or before supplying water into the hot water system, the switching unit in the second switching position, wherein the measuring device measures the quality of the running water, wherein at least in the presence of an impermissible water quality, a signal and / or a measured value is passed from the measuring device to a control device and / or control device and / or display device and / or a data storage device.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens schaltet bei Vorliegen eines Wassermangels im Warmwassersystem oder bei Vorliegen einer unzulässigen Wasserqualität des ablaufenden Wassers die Schalteinheit in die erste Schaltstellung, wobei Wasser aus der Wasserquelle, insbesondere in der Aufbereitungseinheit qualitativ verbessertes Wasser, dem Warmwassersystem zugeführt wird.In an advantageous embodiment of the method switches in the presence of a lack of water in the hot water system or in the presence of an inadmissible water quality of the running water, the switching unit in the first switching position, water from the water source, especially in the treatment unit qualitatively improved water, the hot water system is supplied.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird ein Signal und/oder ein Messwert der die Qualität des zugeführten Wassers und/oder des ablaufenden Wassers messenden Messeinrichtung, und/oder ein Messwert eines die Menge des zugeführten Wassers und/oder des ablaufenden Wassers messenden Mengenmessgerätes, von der Messeinrichtung und/oder dem Mengenmessgerät an ein Regelungsgerät und/oder Steuerungsgerät und/oder Anzeigegerät und/oder eine Datenspeichereinrichtung weitergegeben.In an advantageous embodiment of the method, a signal and / or a measured value of the measuring device measuring the quality of the supplied water and / or the running water, and / or a measured value of a quantity measuring device measuring the quantity of the supplied water and / or the running water the measuring device and / or the quantity measuring device to a control device and / or control device and / or display device and / or a data storage device passed.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens schaltet die Schalteinheit zum Unterbrechen einer Wasserzuführung zum Warmwassersystem in mindestens eine weitere Schaltstellung, und die Verbindungsleitung zwischen dem Zulaufanschluss und dem Einspeiseanschluss verschließt. Dies wird insbesondere dann ausgeführt, wenn ein Messwert eines die Menge des zugeführten Wassers messenden Mengenmessgerätes einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt.In an advantageous embodiment of the method, the switching unit switches to interrupting a water supply to the hot water system in at least one other switching position, and closes the connecting line between the inlet port and the feed port. This is carried out in particular when a measured value of a quantity measuring device measuring the quantity of water supplied exceeds a predetermined limit value.
Die Leitungsvorrichtung zum Zuführen von Wasser aus einer Wasserquelle in ein Warmwassersystem, insbesondere ein Warmwasserkreislaufsystem, und zum Überwachen einer Wasserqualität mittels einer Messeinrichtung, umfassend einen Zulaufanschluss zum Verbinden der Leitungsvorrichtung mit einer Wasserquelle und einen Einspeiseanschluss zum Verbinden der Leitungsvorrichtung mit einem Warmwassersystem, wobei die Messeinrichtung in einer Verbindungsleitung zwischen dem Zulaufanschluss und dem Einspeiseanschluss angeordnet ist, ist gekennzeichnet durch eine regelbare oder steuerbare Schalteinheit, aufweisend mindestens eine erste Schaltstellung für eine durchgängige Verbindung zwischen dem Zulaufanschluss und dem Einspeiseanschluss und eine zweite Schaltstellung für eine durchgängige Verbindung zwischen dem Einspeiseanschluss und einem Ablaufanschluss zum Verbinden mit einem drucklosen Ablaufkanal, wobei die Schalteinheit in der Verbindungsleitung zwischen dem Zulaufanschluss und der Messeinrichtung angeordnet ist und eine Verbindung zum Ablaufanschluss aufweist, wobei die Messeinrichtung sowohl in der durchgängigen Verbindung der ersten Schaltstellung als auch in der durchgängigen Verbindung der zweiten Schaltstellung durchströmbar angeordnet ist, so dass eine Qualität eines vom Zulaufanschluss zum Einspeiseanschluss zugeführten Wassers oder eine Qualität eines vom Einspeiseanschluss zum Ablaufanschluss ablaufenden Wassers mit der Messeinrichtung gemessen werden kann.The conduit device for supplying water from a water source into a hot water system, in particular a hot water circulation system, and for monitoring a water quality by means of a measuring device, comprising a feed connection for connecting the line device to a water source and a feed connection for connecting the line device with a hot water system, wherein the measuring device is arranged in a connecting line between the inlet port and the feed terminal is characterized by an adjustable or controllable switching unit, comprising at least a first switching position for a continuous connection between the inlet port and the feed terminal and a second switching position for a continuous connection between the feed connection and a discharge connection for connection to a non-pressurized discharge channel, wherein the switching unit is arranged in the connecting line between the feed connection and the measuring device and has a connection to the discharge connection, wherein the measuring device both in the continuous connection of the first switching position and in the continuous Connection of the second switching position is arranged to flow through, so that a quality of a supplied from the inlet connection to the feed water or a Quali a running from the feed connection to the drain connection water with the measuring device can be measured.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Leitungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung eine Salzkonzentrationsmesseinrichtung, eine Stromleitfähigkeitsmesseinrichtung, eine Kalkgehaltsmesseinrichtung und/oder eine pH-Wert-Messeinrichtung umfasst.An advantageous embodiment of the line device is characterized in that the measuring device comprises a salt concentration measuring device, a current conductivity measuring device, a lime content measuring device and / or a pH value measuring device.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Leitungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit mindestens eine weitere Schaltstellung für einen Verschluss der Verbindungsleitung zwischen dem Zulaufanschluss und dem Einspeiseanschluss aufweist.An advantageous embodiment of the line device is characterized in that the switching unit has at least one further switching position for a closure of the connecting line between the inlet connection and the feed connection.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Leitungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung zwischen dem Zulaufanschluss und der Schalteinheit eine Aufbereitungseinheit zur Verbesserung der Wasserqualität des dem Warmwassersystem zuzuführenden Wassers durchströmbar angeordnet ist.An advantageous embodiment of the line device is characterized in that in the connection line between the inlet connection and the switching unit, a treatment unit for improving the water quality of the water supplied to the hot water system is arranged throughflow.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Leitungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbereitungseinheit ein Entsalzungsmittel, ein Entkalkungsmittel und/oder einen Säureregulator umfasst, und dass ein in der Aufbereitungseinheit qualitativ verbessertes Wasser ein mindestens teilentsalztes, insbesondere ein vollentsalztes Wasser, ein mindestens teilenthärtetes, insbesondere ein vollenthärtetes Wasser, und/oder ein säurereguliertes Wasser ist.An advantageous embodiment of the conduit device is characterized in that the treatment unit comprises a desalination agent, a descaling agent and / or an acidity regulator, and that in the processing unit qualitatively improved water at least teilentalztes, especially a demineralized water, at least partially softened, especially a fully softened water , and / or an acid-regulated water.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Leitungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verbindungsleitungsabschnitt zwischen dem Zulaufanschluss und der Aufbereitungseinheit ein Rückflussverhinderer angeordnet ist, wobei der Rückflussverhinderer in einer Strömungsrichtung vom Zulaufanschluss zum Einspeiseanschluss durchströmbar ist und eine Strömung in Gegenrichtung sperrt.An advantageous embodiment of the line device is characterized in that a backflow preventer is arranged in the connecting line section between the inlet connection and the treatment unit, wherein the backflow preventer can flow in a flow direction from the inlet connection to the inlet connection and blocks a flow in the opposite direction.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Leitungsvorrichtung umfasst ein Mengenmessgerät zur Messung einer Menge des zugeführten Wassers.An advantageous embodiment of the conduit device comprises a flow meter for measuring a quantity of the supplied water.
Im Betrieb soll das Heizungskreislaufwasser stets eine geringe Leitfähigkeit (d.h. kleiner 100 µS/cm) aufweisen. Das Rohwasser (i.d.R. Trinkwasser) ist deshalb, abhängig von der Wasserhärte, in den allermeisten Fällen einer Aufbereitung zu unterziehen. Das gängigste Verfahren zur Wasseraufbereitung ist die Entsalzung mit Hilfe eines lonentauschers. Hierbei wird das Rohwasser über ein Mischbett aus Kationen- und Anionentauscherharz geleitet. Die Salze im Rohwasser werden von dem Harz zurückgehalten und man erhält vollentsalztes Wasser, insbesondere vollentsalztes Befüllwasser zur Nachfüllung des Heizungskreislaufwassers. Das Harz wird dabei mit Salzen beladen und muss nach Ausschöpfen seiner Beladungskapazität ausgetauscht oder regeneriert werden. Es gibt verschiedene Hersteller von Apparaturen zur Herstellung von vollentsalztem Wasser in verschiedenen Ausführungen und mit verschiedenen Zusatzfunktionen, wie beispielsweise Verwendung von Indikatorharz, das einen Farbumschlag bei erfolgter Beladung zeigt; Leitfähigkeitsmessung zur Anzeige des Beladungszustandes; Erfassung der Menge des Befüllwassers und Prognose der Harzreichweite; vollautomatische Nachfüllung von Heizungskreislaufwasser bei Unterschreiten eines Druckminimums im Heizsystem.In operation, the heating circuit water should always have a low conductivity (i.e., less than 100 μS / cm). The raw water (i.d.R., drinking water) is therefore, depending on the water hardness, in the vast majority of cases subject to treatment. The most common method of water treatment is desalination with the aid of an ion exchanger. Here, the raw water is passed through a mixed bed of cation and anion exchange resin. The salts in the raw water are retained by the resin, and demineralized water, in particular demineralized filling water, is obtained for replenishment of the heating circuit water. The resin is loaded with salts and must be exchanged or exhausted after exhausting its loading capacity. There are various manufacturers of apparatus for the production of demineralized water in various designs and with various additional functions, such as use of indicator resin, which shows a color change when loaded; Conductivity measurement to indicate the loading condition; Recording the amount of filling water and forecasting the resin range; Fully automatic refilling of heating circuit water when the pressure falls below a minimum in the heating system.
Die Befüllung des Warmwassersystems erfolgt in der Regel mit Trinkwasser aus einer Trinkwasserquelle wie ein öffentliches Trinkwasserversorgungsnetz. Die Trinkwasserleitung ist über eine Leitungsvorrichtung mit dem Warmwassersystem verbunden. Der darin enthaltene Rückflussverhinderer sorgt dafür, dass, falls der Wasserdruck im Warmwassersystem höher als der Druck der Wasserquelle ist, ein Rückfluss von aus dem Warmwassersystem ablaufenden Wasser in die Wasserquelle verhindert wird. Gegebenenfalls wird ein Ventil geöffnet, so dass der Überdruck in den Ablaufkanal abgebaut werden kann. Das zuzuführende Wasser wird über ein lonentauscher geführt und entsalzt. Die Entsalzung wird mit einer Leitfähigkeitsmessung überprüft, der zulässige obere Grenzwert liegt bei 10 µS/cm. Eine Ausführungsform der Leitungsvorrichtung bietet auch die Möglichkeit, bei abfallendem Wasserdruck im Warmwassersystem vollautomatisch neues Wasser nachzufüllen.The filling of the hot water system is usually done with drinking water from a drinking water source such as a public drinking water supply network. The drinking water line is connected via a line device to the hot water system. The non-return valve contained therein ensures that, if the water pressure in the hot water system is higher than the pressure of the water source, a backflow of running out of the hot water system water is prevented in the water source. If necessary, a valve is opened, so that the overpressure can be reduced in the drainage channel. The water to be supplied is passed through an ion exchanger and desalted. The desalination is checked with a conductivity measurement, the permissible upper limit is 10 μS / cm. An embodiment of the conduit device also offers the possibility of automatically refilling new water when the water pressure in the hot water system drops.
Durch Umkehrung der Strömungsrichtung des Wassers wird die vorhandene Leitfähigkeitsmessung aus der Leitungsvorrichtung für eine Überwachung der Leitfähigkeit des ablaufenden Wassers genutzt. Da das ablaufende Wasser aus dem Warmwassersystem stammt, erfolgt damit eine Überwachung des Wassers aus dem Warmwassersystem. Die Umkehrung erfolgt in der Art, dass die Ableitung des Systemwassers in den Ablaufkanal erfolgt und das lonentauscherharz umgangen wird. Im zweiten Schritt kann durch sequentielles Ablassen von Heizungswasser und Nachfüllen von vollentsalztem Frischwasser die Qualität des Systemwassers im laufenden Betrieb und automatisch korrigiert werden. By reversing the flow direction of the water, the existing conductivity measurement from the line device is used for monitoring the conductivity of the outflowing water. Since the draining water comes from the hot water system, it is used to monitor the water from the hot water system. The reversal takes place in such a way that the discharge of the system water takes place in the drainage channel and the ion exchange resin is bypassed. In the second step, sequential discharge of heating water and replenishment of demineralized fresh water can be used to correct the quality of the system water during operation and automatically.
Möglichkeiten und Features, die durch die Erfindung ermöglicht werden, sind: Regelmäßige automatische Messung der Leitfähigkeit des Systemwassers. Aufzeichnung der Messwerte und Überwachung der Systemwasserqualität. Autonome Korrektur der Systemwasserqualität. Durch sequentielles Austauschen des Systemwassers (Ablaufen und Zuführen im Wechsel) erfolgt eine Auffrischung des Heizungswassers mit vollentsalztem Wasser. Bei Anbindung an eine übergeordnete Regelungsinfrastruktur oder Internet zusätzlich automatisches Nachfüllen von Wasser, Aufzeichnen der Mengen an zugeführtem Wasser, Überwachung von Leckage, Ausgabe von Störungsmeldungen, Abschalten des Kessels (Kesselschutz) und Abschalten der Wasserzufuhr (Leckageschutz).Possibilities and features made possible by the invention are: Regular automatic measurement of the conductivity of the system water. Record the readings and monitor system water quality. Autonomous correction of system water quality. By sequentially exchanging the system water (draining and feeding alternately), the heating water is refreshed with demineralised water. For connection to a higher-level control infrastructure or Internet, additional automatic refilling of water, recording of the amounts of water supplied, monitoring of leakage, issuing of fault messages, switching off the boiler (boiler protection) and switching off the water supply (leakage protection).
Es zeigen
-
1 eine Leitungsvorrichtung in einer ersten Schaltstellung, -
2 eine Leitungsvorrichtung in einer zweiten Schaltstellung.
-
1 a line device in a first switching position, -
2 a line device in a second switching position.
Die Schalteinheit
In der Verbindungsleitung
Die Aufbereitungseinheit
In der Verbindungsleitung
Das Verfahren dient zum Zuführen (siehe Strömungspfeile neben der durchströmbaren Verbindungsleitung
Bei der Wasserqualität handelt es sich um eine Salzkonzentration und/oder eine Stromleitfähigkeit und/oder einen Kalkgehalt und/oder einen pH-Wert des Wassers.The water quality is a salt concentration and / or an electrical conductivity and / or a lime content and / or a pH of the water.
Zum Zuführen von Wasser in das Warmwassersystem
Das dem Warmwassersystem
Bei Vorliegen eines Wassermangels im Warmwassersystem
Ein Signal und/oder ein Messwert der die Qualität des zugeführten Wassers messenden Messeinrichtung
In dem in
Das Verfahren dient zum Zuführen von Wasser aus der Wasserquelle
Zum Ablaufen von Wasser aus dem Warmwassersystem
Das aus dem Warmwassersystem
Zu vorgebbaren Zeitpunkten oder vor dem Zuführen von Wasser in das Warmwassersystem
Ein Signal und/oder ein Messwert der die Qualität des ablaufenden Wassers messenden Messeinrichtung
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