DE19755293A1 - Warmwasserversorgungs- und Zirkulationssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Warmwasserversorgungs- und Zirkula­ tionssystem, mit einer Warmwasserquelle, einer Zuführleitung für das Warmwasser von der Warmwasserquelle zu einer Wasserentnah­ meeinrichtung, einer Rückleitung zu der Warmwasserquelle und mit einer Pumpeneinrichtung, bei deren Betrieb Warmwasser in der Zuführleitung und der Rückleitung zirkuliert.

Bei der Warmwasserquelle kann es sich beispielsweise um einen Boiler handeln, der sich im Keller eines Gebäudes befindet, und von dem Warmwasser einer Wasserentnahmeeinrichtung wie z. B. einem Wasserhahn oder einem vorgeschalteten Eckventil in einem darüber befindlichen Geschoß zugeführt wird. Die Warmwasser­ quelle kann aber auch eine Heizungsanlage oder eine Solaranlage sein, die sich auf dem Dach eines Gebäudes befindet.

Bei den bisher bekannten Warmwasserversorgungs- und Zirkula­ tionssystemen führt beispielsweise von einem Boiler eine Zuführ­ leitung zu einer Wasserentnahmeeinrichtung, wobei in einigem Abstand von dieser Wasserentnahmeeinrichtung eine Rückleitung von der Zuführleitung abzweigt und zu dem Boiler zurückführt. Diese Rückleitung ist mit einer Pumpe versehen, die meist wäh­ rend fest vorgegebener Betriebszeiten für eine Zirkulation des Warmwassers sorgt. Dieses herkömmliche System hat mehrere Nach­ teile. Einer besteht darin, daß ein nicht unbeträchtlicher Wärmeverlust bei dieser Zirkulation des Warmwassers auftritt, und zwar sowohl an der Zuführleitung als auch an der Rücklei­ tung, die in einem Abstand von meist 15 bis 25 cm neben der Zuführleitung verläuft. Der Wärmeverlust wird durch Isolierung der beiden Leitungen zwar verringert, jedoch ist diese Isolie­ rung von Zuführleitung und Rückleitung aufwendig und bringt den oben erwähnten Abstand zwischen den beiden Leitungen mit sich, die damit einen beträchtlichen Platz erfordern.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Rückleitung meist in einem Abstand von 1 bis 2 m vor der Verbrauchsstelle von der Zuführleitung abzweigt, wobei die Abzweigstelle durch bauliche Gegebenheiten meist nicht näher an der Wasserentnahmestelle liegen kann. Dies führt dazu, daß bei der Wasserentnahme zu­ nächst über eine verhältnismäßig lange Zeitspanne kaltes Wasser aus dem Wasserhahn fließt, bis das warme Wasser die Entnahme­ stelle erreicht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Warmwasserversorgungs- und Zirkulationssystem der betrachteten Art so zu verbessern, daß der Platzbedarf für die Zirkulationsleitungen verringert ist und daß geringere Wärmeverluste bei der Zirkulation auftreten. Außerdem soll das Leitungssystem leichter und schneller montier­ bar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa­ tentanspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen gekennzeichnet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung befindet sich die Rückleitung wenigstens über einen großen Teil ihrer Länge innerhalb der Zuführleitung. Dabei ist bevorzugt, daß sich die Rückleitung in der Zuführleitung bis zum Anschlußbereich der Zuführleitung an die Wasserentnahmeeinrichtung erstreckt, so daß das Warmwasser praktisch bis zu dieser Wasserentnahmeeinrichtung - beispiels­ weise einem Wasserhahn - zirkuliert und sich vor dem Wasserhahn praktisch keine Kaltwassersäule in der Zuführleitung einstellen kann.

Ein kurzer Strang der Rückleitung verläuft zweckmäßigerweise außerhalb der Zuführleitung, wobei dieser Strang vorzugsweise vor der Warmwasserquelle - beispielsweise einem Boiler - liegt. Dieser außerhalb der Zuführleitung verlaufende Strang der Rück­ leitung ist mit der Pumpeneinrichtung versehen, die zur Zirkula­ tion des Warmwassers erforderlich ist. Dieser außerhalb der Zuführleitung verlaufende Strang braucht nur so lang zu sein, wie dies die dort angeordnete Pumpe sowie ein zweckmäßigerweise vor und hinter der Pumpe angeordneter Schieber sowie ein Rück­ schlagventil über der Pumpe erfordern, wobei eine Länge von ca. 40 bis 50 cm ausreichend sein dürften.

Da die Rückleitung innerhalb der Zuführleitung angeordnet ist, benötigt dieses Leitungssystem nur sehr wenig Platz in der Wand, d. h. es kommt mit einem sehr viel schmaleren Schacht aus. Der Wärmeverlust ist signifikant reduziert, da die Rückleitung innerhalb der Zuführleitung praktisch keinen Wärmeverlust erlei­ det. Außerdem erhält der Verbraucher unmittelbar nach Öffnen des Wasserhahns das gewünschte Warmwasser, wodurch hier lästige Wartezeiten und Wasserverluste vermieden werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Zuführleitung - wie dies üblich ist - aus mit Muffen ver­ schraubten Außenrohren besteht, während die Rückleitung in der Zuführleitung aus ineinander gesteckten Innenrohren gebildet ist. Diese Innenrohre verlaufen bevorzugt mittig in den Außen­ rohren, in denen sie durch Abstandhalter fixiert sind, die beispielsweise mehrere dünne, radiale Stege aufweisen können. Die Innenrohre können auch durch Spangen oder Federn gehalten sein, die ein Auftreten von Vibration verhindern oder diese weitestgehend dämpfen.

Weiter wird vorgeschlagen, daß die Innenrohre in den Muffen einen größeren oder aber kleineren Durchinesser als die Innenroh­ re in den Rohrstücken haben. Der Unterschied der Durchmesser sollte so groß bemessen sein, daß die Rohre glatt ineinander steckbar sind, wobei sie nicht dicht abschließen müssen. Die Ausbildung kann auch so getroffen sein, daß nur der Endabschnitt jeweils eines von zwei zusammensteckbaren Innenrohren so aufge­ weitet ist, daß das andere Innenrohr darin eingeführt werden kann. Auf diese Weise hat die Rückleitung einen durchgehend gleichen Durchmesser.

Wie erwähnt, sind die Innenrohre bevorzugt durch Abstandhalter innerhalb der Außenrohre befestigt. Die Bestandteile der Zuführ­ leitung werden miteinander verschraubt, wobei die Innenrohre ineinander gesteckt werden. Dabei ist vorteilhafterweise vorge­ sehen, daß die Innenrohre stirnseitig über die Enden der Muffen und/oder der Rohrstücke überstehen, während bei dem jeweils anderen Bestandteil der Rohrleitung die Innenrohre zweckmäßiger­ weise bündig mit dem Außenrohr abgeschnitten werden. Auf diese Weise können zumal dann, wenn die Innenrohre seitlich über die Muffen überstehen und mit den Außenrohren bündig abschließen, die letzteren kostengünstig hergestellt werden, da sie zusammen mit den Innenrohren einfach auf die jeweils benötigte Länge abgeschnitten werden können.

Die Innenrohre können ebenso wie die Außenrohre beispielsweise aus einem verzinkten Metall oder auch aus Edelstahl bestehen. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, daß die Rohre aus Kunststoff bestehen können.

Da die Innenrohre lediglich ineinander gesteckt werden, ist der gesamte Montageaufwand für die Zuführleitung und die Rückleitung erheblich verringert.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfol­ genden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung.

Dabei zeigen:

Fig. 1 ein herkömmliches Warmwasserversorgungs- und Zirkula­ tionssystem in einer rein schematischen Darstellung;

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Warmwasserversorgungs- und Zir­ kulationssystem;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Teils eines Außenrohres mit Innenrohr;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Muffe;

Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein Rohr gemäß Fig. 3 und

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine Muffe, aus der das In­ nenrohr seitlich austritt.

Fig. 1 zeigt rein schematisch ein herkömmliches Warmwasserver­ sorgungs- und Zirkulationssystem, bei dem zunächst Kaltwasser durch eine Leitung 1, die mit einem Rückschlagventil 2 und einem Schieber 3 versehen ist, einem Boiler 4 zugeführt wird. Das Kaltwasser wird durch eine abzweigende Leitung 5, die im Zu­ sammenhang mit der vorliegenden Erfindung keine Rolle spielt, einer Kaltwasserentnahmestelle 6 zugeführt.

Zur Warmwasserversorgung verläuft eine Warmwasser-Zuführleitung 7, die mit einem Schieber 8 versehen ist, zu einer Warmwasser- Entnahmeeinrichtung 9, bei der es sich beispielsweise um einen Wasserhahn handelt.

In einiger Entfernung vor der Entnahmeeinrichtung 9, meist etwa 1 bis 2 m von dieser entfernt, zweigt eine Rückleitung 10 von der Zuführleitung 7 ab und verläuft parallel zu dieser in einem Abstand von meist etwa 15 bis 25 cm zu dem Boiler 4 zurück. Die Rückleitung 10 ist mit einer Zirkulationspumpe 11 versehen, vor und hinter der sich jeweils ein Schieber 12, 13 befindet.

Beim Betrieb der Pumpe 11 zirkuliert Warmwasser durch die Zu­ vorleitung 7 bis zur Abzweigung 14 und von dort zurück durch die Rückleitung 10, wobei in dem zwischen der Abzweigung 14 und der Wasserentnahmeeinrichtung 9 liegenden Rohrstück Kaltwasser verbleibt.

Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen, die ebenfalls rein schematisch ein erfindungsgemäßes Warmwasserversorgungs- und Zirkulationssystem darstellt. Die Bestandteile des Systems, die mit denjenigen gemäß Fig. 1 übereinstimmen, sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und auf ihre erneute Beschreibung wird hier verzichtet.

Bei dem erfindungsgemäßen System liegt die Rückleitung 10 mit Ausnahme eines kurzen Strangs 15 innerhalb der Zuführleitung 7, und zwar bis in den Anschlußbereich der Entnahmeeinrichtung 9. Aus diesem Grund zirkuliert Warmwasser im wesentlichen bis zu der Entnahmeeinrichtung, so daß sich vor dieser kein Kaltwasser ansammelt, was nach Öffnen des Wasserhahns etc. zunächst ablau­ fen müßte, ehe das gewünschte Warmwasser austritt.

In der Nähe des Boilers 4 tritt ein kurzer Strang 15 der Rück­ leitung 10 aus der Zuführleitung 7 aus und ist - in Strömungs­ richtung gesehen - mit einem Strömungsventil 16, dem Schieber 12, der Pumpe 11 sowie dem weiteren Schieber 13 versehen, bevor der Strang 15 in den Boiler eintritt. Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, daß diese vier Bauteile innerhalb des Boilers an­ geordnet sein können, wobei in diesem Fall die Rückleitung 10 erst innerhalb des Boilers von der Zuführleitung 7 abzweigt. Bevorzugt ist jedoch die Anordnung in der abgebildeten Form.

Der Strang 15 braucht nur so lang zu sein, daß die erwähnten Bauteile Platz finden, wozu eine Länge von ca. 50 cm ausreichend sein dürfte.

Die Fig. 3 bis 6 zeigen auf rein schematische Weise Bestand­ teile der beiden Leitungen.

Die Zuführleitung 7 ist aus Rohren 17 und Muffen 18, 19 zusam­ mengesetzt. Die Rohre 17 sind an den Enden mit Außengewinden versehen, während die Muffen 18 und 19 entsprechende Innengewin­ de haben.

Die Rückleitung 10 besteht aus ineinander gesteckten Rohren 20 kleineren Durchmessers. Die Rohre 20 befinden sich mittig in den Rohren 17 und sind in dieser bevorzugt koaxialen Lage durch Halterungen fixiert, die in Fig. 3 schematisch mit radial ver­ laufenden Stegen 21 angedeutet sind.

Die in den Muffen 18 befindlichen Innenrohre haben etwas aufge­ weitete Endabschnitte 22, die um etwa 5 mm über die stirnseiti­ gen Enden der Muffen 18 hinaus vorstehen. Die Innenrohre 20 der Rohre 17 schließen mit diesen stirnseitig bündig ab.

Während die Rohre 17 mit den Muffen 18, 19 verschraubt werden, werden die Innenrohre 20 lediglich ineinander gesteckt, was durch die überstehendenden aufgeweiteten Endabschnitte 22 der Innenrohre 20 der Muffen 18 bzw. 19 erleichtert ist.

Fig. 6 zeigt eine Muffe 19, aus der ein abgewinkeltes Innenrohr 20 seitlich austritt, um den in Fig. 2 dargestellten äußeren Strang 15 auszubilden. Es versteht sich, daß der seitliche Austrittsbereich des abgewinkelten Abschnitts des Innenrohres 20 auf geeignete Weise abgedichtet ist, so daß kein durch das Zuführrohr 7 strömendes Warmwasser hier austreten kann.

Claims (9)

1. Warmwasserversorgungs- und Zirkulationssystem, mit einer Warmwasserquelle, einer Zuführleitung für das Warmwasser von der Warmwasserquelle zu einer Wasserentnahmeeinrichtung, einer Rückleitung zu der Warmwasserquelle und mit einer Pumpeneinrich­ tung, bei deren Betrieb Warmwasser in der Zuführleitung und der Rückleitung zirkuliert, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückleitung (10) wenigstens über einen Teil ihrer Länge innerhalb der Zuführleitung (7) angeordnet ist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückleitung (10) bis zum An­ schlußbereich der Zuführleitung (7) an die Wasserentnahmeein­ richtung (9) innerhalb der Zuführleitung (7) angeordnet ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein kurzer Strang (15) der Rück­ leitung (10) vorzugsweise vor der Warmwasserquelle (4) außerhalb der Zuführleitung (7) verläuft.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der außerhalb der Zuführleitung (7) verlaufende Strang (15) der Rückleitung (10) mit der Pumpen­ einrichtung (11) versehen ist.

5. System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang (15) eine Länge von etwa 50 cm hat.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung (7) mit Muffen (18, 19) verschraubte Außenrohre (17) und die Rückleitung (10) darin befindliche ineinander gesteckte Innenrohre (20) aufweist.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenrohre (20) durch Abstand­ halter (21) mittig in den Außenrohren (17) fixiert sind.

8. System nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenrohre in den Muffen (18, 19) einen größeren oder kleineren Durchmesser als die Innenrohre in den Rohrstücken (17) haben.

9. System nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenrohre (20) stirnseitig über die seitlichen Enden der Muffen (18, 19) und/oder Rohrstücke (20) überstehen.