DE19617116A1 - Warmwasserbereiter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Warmwasserbereiter gemäß dem Oberbegriff des An­ spruches 1.

Bei Niedrigenergiehäusern ergibt sich das Problem, daß diese zwar mit einer geringen Heizleistung auskommen, dem aber ein relativ hoher Energiebedarf für die Brauchwasser­ bereitung gegenübersteht. Dabei wird der Brauchwasserbedarf meist unter Zuhilfenahme eines indirekt beheizten Brauchwasserspeichers gedeckt. Bei den bekannten derartigen Warmwasserbereitern ist eine direkte Einspeisung von Frischwasser in den Brauchwasser­ speicher vorgesehen. Dadurch kommt es auch bei einer Wärmeanforderung an die Heiz­ körperanlage bei einer größeren Brauchwasserzapfung zu einer raschen Abkühlung des Inhaltes des Brauchwasserspeichers.

Dabei beginnt nach einer bestimmten Entnahmemenge an Brauchwasser eine Nachhei­ zung, wobei aber die hohe Dauerleistung des Speichers durch das Heizgerät in der Regel nicht ausgenutzt werden kann. Dadurch dauert die Nachheizung sehr lange oder die Lei­ stung der Wärmequelle muß relativ groß gewählt werden.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Warmwasserbereiter der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem auch für die Warmwasserbereitung mit einer relativ kleinen Leistung der Wärmequelle das Auslangen gefunden werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Warmwasserbereiter der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist sichergestellt, daß das in den Brauchwasser­ speicher zufließende Frischwasser vorgewärmt wird. Dadurch wird bei einer Brauchwasser­ zapfung die Temperatur entsprechend weniger abgesenkt. Dadurch braucht auch die Heiz­ schlange im Brauchwasserspeicher nicht mehr so groß dimensioniert werden, wie dies bei den herkömmlichen Lösungen der Fall ist. Dies ist durch den Umstand bedingt, daß die Heizschlange nur mehr zum Nachheizen eingesetzt werden muß, da das Frischwasser im Sekundärwärmetauscher vorgewärmt wird.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen braucht die Leistung der Wärmequelle nur mehr nach dem Bedarf der Heizkörperanlage dimensioniert werden. Außerdem kann der Brauchwasserspeicher durch die unmittelbar bei der Zapfung einsetzende Nachheizung nach jeder größeren Brauchwasserzapfung sehr rasch wieder aufgeheizt werden. Dadurch wird auch mit relativ kleinen Volumen des Brauchwasserspeichers ein sehr hohes Maß an Zapfkomfort erzielt werden. Überdies ergibt sich auch der Vorteil, daß sich keine Schich­ tungsprobleme ergeben und daher das Volumen des Brauchwasserspeichers ähnlich gut wie beim Schichtspeichern für die Wärmespeicherung ausgenutzt werden kann.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil einer sehr einfachen Kon­ struktion.

Durch die Merkmale des Anspruches 3 wird erreicht, daß bei voll aufgeladenem Brauch­ wasserspeicher und vorliegender Wärmeanforderung an die Heizkörperanlage eine weitere Aufheizung des Brauchwasserspeichers vermieden werden kann.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen die Fig. 1 und 2 schematisch zwei verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Warm­ wasserbereiters.

Gleiche Bezugszeichen bedeuten in beide Figuren gleiche Einzelheiten.

Der Warmwasserbereiter nach der Fig. 1 weist einen Brenner 1 auf, der über eine Gaslei­ tung 2, in der ein Gasventil 3 angeordnet ist, mit Gas versorgbar ist. Dieser Brenner 1 be­ aufschlagt einen Primärwärmetauscher 4, über dem ein Abgassammler 5 und ein Ab­ gasabzug 6 angeordnet ist.

Vom Primärwärmetauscher 4 führt eine Vorlaufleitung 7 weg, in der eine Umwälzpumpe 8 angeordnet ist. Diese Vorlaufleitung 7 ist an ein Umschaltventil 9 angeschlossen, an dem eine zu einem Primärzweig 10 eines Sekundärwärmetauschers 11 führende Anschlußlei­ tung 12 und eine Heizkörpervorlaufleitung 13, die zu einer Heizkörperanordnung 14 führt, angeschlossen sind.

Vom Primärzweig 10 des Sekundärwärmetauschers 11 führt eine Verbindungsleitung 15 zu einer Heizwendel 16, die in einem Brauchwasserspeicher 17 angeordnet ist. Die Heizwen­ del 16 ist über eine Rücklaufleitung 18 mit dem Primärwärmetauscher 4 verbunden.

An diese Rücklaufleitung 18 ist weiters eine von der Heizkörperanordnung 14 wegführende Heizkörperrücklaufleitung 19 angeschlossen.

Der Sekundärzweig 20 des Sekundärwärmetauschers 11 ist an eine Frischwasserleitung 21 angeschlossen, wobei ausgangsseitig eine Speiseleitung 22 an den Sekundärzweig 20 des Sekundärwärmetauschers 11 angeschlossen ist, die mit einem bis nahe an den Boden 36 des Brauchwasserspeichers 17 in diesen hineinreichenden Tauchrohr 23 verbunden ist.

Im untersten Bereich 37 des Brauchwasserspeichers 17 ist ein Temperaturfühler 24 ange­ ordnet, der über eine Signalleitung 25 mit einem Regler 26 verbunden ist.

Der Regler 26 ist weiters mit einem Drucksensor 27, der in der Frischwasserleitung 21 an­ geordnet ist, über eine Signalleitung 28 verbunden. Ausgangsseitig ist der Regler 26 über eine Steuerleitung 29 mit einem Antrieb 38 des Mehr-Wege-Ventils 9 und über eine weitere Steuerleitung 30 mit einem Antrieb 39 des Gasventiles 3 verbunden.

Weiters führt eine Zapfleitung 31 aus dem obersten Bereich 40 des Brauchwasserspeichers 17 weg.

Bei Vorliegen einer Wärmeanforderung der Heizkörperanordnung 14, die über Temperatur­ fühler 41 erfaßt und über Soll-Wertgeber 43 vorgegeben werden kann, wird der Brenner 1 gestartet, und erwärmtes Wasser strömt über die Vorlaufleitung 7, das Ventil 9, die Heiz­ körpervorlaufleitung 13, die Heizkörperanordnung 14, die Heizkörperrücklaufleitung 19 und die Rücklaufleitung 18 zurück zum Primärwärmetauscher 4.

Zum Aufladen des Brauchwasserspeichers 17, dessen Aufladung durch einen diesem zu­ geordneten Soll-Wertgeber 44 bestimmt ist, strömt erwärmtes Wasser über die Vorlauflei­ tung 7, das Mehr-Wege-Ventil 9, die Anschlußleitung 12, den Primärzweig 10 des Sekun­ därwärmetauschers 11, die Verbindungsleitung 15, die Heizwendel 16, wodurch der Inhalt des Brauchwasserspeichers 17 erwärmt wird, und die Rücklaufleitung 18 zurück zum Pri­ märwärmetauscher 4.

Gleichzeitig wird bei Zapfbetrieb über den Sekundärzweig 20 des Sekundärwärmetau­ schers 11 das über die Frischwasserleitung 21 zuströmende kalte Wasser erwärmt, bevor es über die Speiseleitung 22 und das Tauchrohr 23 in den untersten Bereich des Brauch­ wasserspeichers 17 eintritt. Dadurch ist sichergestellt, daß die Aufheizung des Brauchwas­ serspeichers bereits während einer Brauchwasserzapfung erfolgen kann.

Dabei ergeben sich keinerlei Probleme hinsichtlich einer Schichtung im Brauchwasserspei­ cher 17. Außerdem kann mit einem Brenner 3 mit geringer, im wesentlichen auf den Lei­ stungsbedarf der Heizkörperanordnung 14 abgestellten Leistung der Brauchwasserspeicher 17 aufgeheizt werden, so daß immer ausreichend warmes Brauchwasser zur Verfügung steht.

Dabei kann bei einem durch einen beim Zapfen von Brauchwasser auftretenden Druckab­ fall in der Frischwasserleitung 21, der durch den Drucksensor 27 erfaßt werden kann, der Brenner 3 gestartet werden, wenn zu diesem Zeitpunkt keine Wärmeanforderung der Heizkörperanordnung 14 vorliegt. Außerdem wird bei einem solchen Druckabfall das Um­ schaltventil 9 umgeschaltet und eine Verbindung zwischen der Vorlaufleitung 7 und der Anschlußleitung 12 hergestellt, so daß der Primärzweig 10 des Sekundärwärmetauschers 11 und die Heizwendel 16 des Brauchwasserspeichers 17 durchströmt werden.

Die Ausführungsform nach der Fig. 2 eines erfindungsgemäßen Warmwasserbereiters un­ terscheidet sich von jenem nach der Fig. 1 dadurch, daß in der Anschlußleitung 12 ein weiteres Ventil 32 mit einem Antrieb 45 angeordnet ist, wobei die Heizwendel 16 des Brauchwasserspeichers 17 über eine Anschlußleitung 33 mit dem Ventil 32 verbunden ist.

Der Antrieb 45 dieses Ventiles 32 ist über eine Steuerleitung 34 mit dem Regler 26 verbun­ den. Weiters ist der Primärzweig 10 des Sekundärwärmetauschers 11 über eine Sekundär­ rücklauflaufleitung 35 mit der Rücklaufleitung 18 verbunden.

Bei dieser Ausführungsform wird bei einer Brauchwasserzapfung bei in Betrieb befindli­ chem Primärwärmetauscher 4 das erwärmte Wasser über das Ventil 32 zum Primärzweig 10 des Sekundärwärmetauschers 11 geleitet und strömt über die Sekundärrücklaufleitung 35 zur Rücklaufleitung 18. Dadurch wird das zuströmende Frischwasser vorgewärmt, bevor es über das Tauchrohr in den untersten Bereich des Brauchwasserspeichers 17 einströmt.

Zur Nachheizung des Brauchwasserspeichers 17 zum Ausgleich von Abstrahlungsverlusten oder zur Nacherwärmung, wenn während einer Betriebspause des Brenners 1 eine eher geringe Brauchwassermenge gezapft wurde, wird das Mehr-Wege-Ventil 32 vom Regler 26 umgesteuert, so daß das erwärmte Wasser von der Anschlußleitung 12 über das Mehrwe­ geventil 32 und die Anschlußleitung 33 zur Heizwendel 16 und weiter zur Rücklaufleitung 18 strömt. Dabei wird eine Aufheizung des Sekundärwärmetauschers 11 vermieden, da dieser nicht durchströmt wird.

Claims (3)

1. Warmwasserbereiter mit einem von einer Wärmequelle beauf­ schlagten Primärwärmetauscher (4) der mit einer Heizkörperan­ lage (14) und einer in einem Brauchwasserspeicher (17) ange­ ordneten Heizwendel (16) verbindbar ist, der mit einer Frisch­ wasserleitung (21) und einer wegführenden Zapfleitung (31) ver­ sehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischwasserleitung (21) an einen Sekundärzweig (20) eines Sekundärwärme­ tauschers (11) angeschlossen ist, der über eine Speiseleitung (22) mit einem in den untersten Bereich des Brauchwasserspei­ chers (17) reichenden Tauchrohr (23) in Serie geschaltet ist, und der Primärzweig (10) des Sekundärwärmetauschers (11) mit dem Primärwärmetauscher (4) in Verbindung steht.

2. Warmwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Primärzweig (10) des Sekundärwärmetauschers (11) in Serie mit dem Primärwärmetauscher (4) und der Heizwendel (16) des Brauchwasserspeichers (17) geschaltet ist.

3. Warmwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Primärwärmetauscher (4) über ein Umschaltventil (32) wahlweise mit der Heizwendel (16) des Brauchwasserspei­ chers (17) oder den Primärzweig (10) des Sekundärwärmetau­ schers (11) verbindbar ist.