DE20023107U1

DE20023107U1 - Vorrichtung zum Erwärmen von Trinkwasser

Info

Publication number: DE20023107U1
Application number: DE20023107U
Authority: DE
Original assignee: DMS Wasser Waermetechnik GmbH
Current assignee: DMS Wasser Waermetechnik GmbH
Priority date: 1999-11-01
Filing date: 2000-07-15
Publication date: 2003-03-20
Anticipated expiration: 2010-07-16

Description

DMS Wasser-Wärmetechnik GmbH Oststeinbek

Desinfektion des gesamten Zirkulations-Volumen stromes

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erwärmen von Trinkwasser, umfassend einen Zirkulations-Wasserzuf luß (B), eine Wassererwärmungseinrichtung, einen Desinfektionsraum, in dem das auf Desinfektionstemperatur (65°C) erwärmte Wasser eine ausreichend lange Zeitspanne zwecks Abtötung von Legionellen verweilt, und einen Entnahmetrichter (E.Tr.) im Desinfektionsraum, von dem aus das desinfizierte Trinkwasser über einen Wärmeübertrager/Kühler und Mischventile - hinsichtlich der Temperatur (45...55°C) geregelt - in ein Verteil- und Zirkulations-Rohrleitungsnet mit einer Mehrzahl von Zapfstellen gelangt.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Erwärmen von Trinkwasser und zum Abtöten von Legionellen in diesem Trinkwasser durch thermische Desinfektion über einen definierten Zeitraum mit möglicherweise vor- oder nachgeschalteten oder in diese Vorrichtung integrierten anderen Desinfektions-Verfahren sowie aus hygienischen, wirtschaftlichen und betriebstechnischen Gründen mit anschließender Kühlung dieses hochtemperierten Trinkwassers auf Verbrauchstemperatur der Norm entsprechend sowie zum Schutz der Nutzer dieses erwärmten Trinkwassers vor Verbrühungen, mit besonderer Anordnung von Wärmeübertragern in dieser Vorrichtung zur ständigen thermischen Desinfektion des vollen Zirkulations-Volumenstromes während Zapfruhe.

• t

— 4 —

Bei bekannten Vorrichtungen (Fig. 2) ist es üblich, den bei Zapfruhe zurückkehrenden Zirkulations-Volumenstrom in zwei Teilströme aufzuteilen. Der eine Teilstrom gelangt über ein Zirkulationswassermischventil direkt in das Zirkulations-Rohrleitungsnetz. Der andere Teilstrom wird in den Desinfektionsraum eingeleitet. Aus dieser Betriebsweise ergibt sich der Nachteil, daß bei Zapfruhe legionellenhaltiges Wasser in dem Zirkulationskreislauf verbleiben kann, da es eben nicht über den Desinfektionsraum (die thermische Barriere) geleitet wird. Nur das vom Desinfektionsraum kommende Wasser gelangt legionellenfrei in den Zirkulationskreislauf.

Wenngleich nun über den über den Desinfektionsraum geführten Teilvolumenstrom desinfiziertes Wasser in den Zirkulationskreislauf gelangt, so kann dennoch nicht sichergestellt werden, daß bei Zapfruhe legionellenfreies Trinkwasser zirkuliert.

Hier nun setzt die vorliegende Erfindung an und will aufgabengemäß erreichen, dass über die Trinkwasser-Erwärmungs-Anlage ausschließlich in das Verteil- und Zirkulations-Rohrleitungsnetz legionellenfreies Trinkwasser abgegeben wird und zirkuliert.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß das aus dem Verteil- und Zirkulations-Rohrleitungsnetz zurückkehrende Wasser nicht unmittelbar in den Zirkulationskreislauf gelangt, sondern ohne jede Aufteilung vollständig in den Desinfektionsraum geführt wird und von dorther legionellenfrei in den Zirkulationskreislauf gelangt.

Gemäß der Erfindung wird der gesamte Zirkulations-Volumenstrom des warmwasserführenden Verteil- und Zirkulations-Rohrnetzes in einer Vorrichtung zum Erwärmen

von Trinkwasser und zur Abtötung von Legionellen in diesem Trinkwasser bei Zapfruhe ständig thermisch desinfiziert und damit wird erreicht, daß alle Legionellen, die aus dem warmwasserführenden Verteil- und Zirkulationsrohrnetz durch die Zirkulationspumpe in die Vorrichtung zum Abtöten von Legionellen zurückgeführt werden, auch sicher abgetötet werden und nicht, wie bisher bei bekannten Systemen (Fig. 2) üblich, nur in einem Teilstrom des Zirkulations-Volumens tromes, die Legionellen abgetötet wurden und in einem zweiten Teilstrom wieder in das warmwasserführende Rohrnetz zurückgebracht werden.

Es ist eine Trinkwassererwarmungs- und Leitungsanlage bekannt (DE 296 22 276 Ul), bei welcher das zurückkehrende Zirkulationswasser über einen Wassererwärmer und eine Pumpe in einem Zirkulationskreislauf geführt wird. Ein Desinfektionsraum ist nicht vorgesehen.

Es ist weiterhin eine Brauchwasseranlage zur Durchführung einer Desinfektion eines zirkulierenden Brauchwassers bekannt (DE 40 10 882 Al), bei welcher das zurückkehrende Zirkulationswasser in einen Brauchwasserspeicher gegeben und von dort über eine Pumpe im Kreislauf geführt wird.

Bei beiden bekannten Anlagen könnte eine Desinfektion allenfalls dadurch erreicht werden, dass das zurückkehrende Zirkulationswasser auf etwa 65⁰C erwärmt wird und auch mit dieser Temperatur in das Rohrleitungsnetz gegeben wird. Um Legionellenfreiheit sicherzustellen, dürfte dann die Temperatur von 65°C im Netz nicht unterschritten werden. Der Betrieb von Anlagen mit einer derartigen Temperatur ist jedoch ohne wirksamen Verbrühungsschutz der Verbraucher an den Zapfstellen nicht zulässig.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert:

Fig. 1 zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in Form eines Schaltungsplanes.

Fig. 2 zeigt eine Ausführung einer Vorrichtung des Standes der Technik in Form eines Schaltungsplanes.

Fig. 3 und 4

zeigen weitere Ausführungsformen von Vorrichtungen gemäß der Erfindung in Form von Schaltungsplänen.

In den Fig. 1 bis 4 sind für einander entsprechende Elemente die gleichen Bezugszahlen gewählt worden und zur Erhöhung der Übersichtlichkeit befinden sich die gewählten Bezugszahlen und Bezeichnungen auf den Figuren selbst. Es wird mit der Beschreibung einer Vorrichtung nach dem Stand der Technik anhand der Fig. 2 begonnen.

Im linksseitigen Teil der Figuren befinden sich der Desinfektionsraum 2, in den über einen Durchfluß-Wassererwärmer 1 kaltes, vorgewärmtes und auf ca. 65°C nacherwärmtes Wasser gelangt. Dieses Wasser verbleibt zwangsweise für eine bestimmte Zeit im Desinfektionsraum 2 und wird an einer geeigneten Stelle bei E.-Tr. entnommen. Von dorther gelangt das 65°C warme Wasser während des ZapfVorganges mit einem Teilstrom zum Mischventil 11 und mit dem zweiten Teilstrom über den Warmwasserkühler 10 als gekühltes, thermisch desinfiziertes Wasser mit etwa 25°C ebenfalls zum Mischventil 11. Wird dort auf Solltemperatur gemischt und gelangt am Punkt &ldquor;A" in das warmwasserführende Rohrnetz (Zirkulationskreislauf).

Bei Zapfruhe pumpt die Pumpe 14 einen definierten Volumenstrom ständig im Kreislauf von &ldquor;B" über 1, 2, 12 nach &ldquor;A" und weiter nach &ldquor;B", um im. Rohrnetz eine ständig gleichbleibende Temperatur zu halten. Hierbei fließt eine Teilmenge des von &ldquor;B" kommenden Volumenstroms direkt dem Zirkulationswasser-Mischventil 12 zu, während eine zweite Teilmenge über 1 fließt und auf 65°C erwärmt wird, von dort in den Desinfektionsraum 2 fließt, diesen über den Entnahmetrichter E.-Tr. thermisch desinfiziert verläßt und über entsprechende Rohrleitungen dem zweiten Anschluß des Zirkulations-Wasserventils 12 zufließt und auf Solltemperatur gemischt wird.

Die weiterhin erforderlichen Teile, wie Ventile, Fühler und

Steuergeräte sind in der Figur gezeigt, brauchen aber für

das Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht im einzelnen erläutert zu werden.

Es ist jedoch wesentlich festzustellen, dass das Zirkulations-Mischventil 12 zwei Volumenströme zusammenführt, wobei es sich bei dem einen Volumenstrom um legionellenfreies thermisch desinfiziertes Wasser handelt, während es sich bei dem anderen Volumenstrom um aus dem Zirkulationsrohrleitungsnetz zurückkehrendes Zirkulationswasser handelt, welches durchaus legionellenhaltig sein kann.

Bei Betrachtung der Fig. 1, 3 und 4 ist nun zu erkennen, daß bei den dort gezeigten Ausführungsformen gemäß der Erfindung diese direkte Verbindung vom Zirkulationswasserkreislauf (B) zum Zirkulations-Wassermischventil 12 nicht vorhanden ist, sondern daß das aus dem Zirkulationskreislauf zurückkehrende Zirkulationswasser vollständig in den Desinfektionsraum 2 gelangt und von dorther als legionellenfreies Wasser in den Zirkulationskreislauf zurückgegeben wird.

Im Gegensatz zum Stand der Technik (nach Fig. 2) weist die Ausführungsform nach Fig. 1 einen zusätzlichen Zirkulationswassererwärmer/Kühler 25 auf, der vom rückkehrenden Zirkulationswasser durchströmt wird. Von dorther gelangt das rückkehrende Zirkulationswasser in einen Zirkulationswassernachwärmer 15 und von dorther schließlich in den Desinfektionsraum 2.

Nachdem das Wasser dort zwangweise eine definierte Zeit verblieben ist, so dass es thermisch desinfiziert, also legionellenfrei geworden ist, gelangt es zu einer Abzweigstelle Ast. Ein erster Teil-Strom wird zum Zirkulationswassermischventil 12 geführt mit einer Temperatur im Bereich von 65°C, während ein zweiter Teil-Strom über den Zlrkulationswassererwärmer/Kühler 25 geführt wird. Dieser zweite Teilwasserstrom wird durch den Zirkulationswassererwärmer/Kühler 25 auf etwa 46°C gekühlt, zum Zirkulations-Wassermischventil 12 gegeben. Das Zirkulations-Wassermischventil 12 mischt die beiden Teilströme, die unterschiedliche Temperatur haben, aber beide thermisch desinfiziert, also legionellenfrei sind, auf die eingestellte Solltemperatur von z.B. 50⁰C.

Wesentlich ist in diesem Zusammenhang, daß der thermisch zu desinfizierende gesamte Zirkulations-Volumenstrom unter Berücksichtigung eines entsprechend großen Desinfektionsraumes 2 die Ladeleistung und den Ladevolumenstrom der Vorrichtung zum Erwärmen von Trinkwasser und zum Abkühlen von Legionellen in diesem Trinkwasser nicht beeinträchtigt, diese in ihrer Gesamt-Desinfektionswirkung aber wesentlich verbessert.

Bei erforderlichen Wartungsarbeiten an dem Mischventil 11 kann über das andere Mischventil 12 eine eingeschränkte

ff« f *

Versorgung mit thermisch desinfiziertem Trinkwasser aufrechterhalten werden, wenn die Ventile U₂ u. V₁ umgeschaltet werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Zirkulations-Mischventil 12 an eine an sich geschlossene Umgehung U₁ installiert, die bei Bedarf jedoch geöffnet werden kann, so daß mit der Zirkulationspumpe 14 das gesamte Warmwasser führende Rohrnetz mit hoher vorsehbarer Wassertemperatur, z.B. vor der Erstinbetriebnahme, thermisch desinfiziert werden kann.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 gelangt bei Zapfruhe das

aus dem Zirkulationskreislauf über B zurückkehrende Wasser

unmittelbar zum Warmwasser kühler 10 und wird dort durch das

im Gegenstrom fließende 65°C warme Wasser auf eine höhere

Temperatur gebracht. Der in Fig. 1 dargestellte

Zirkulationswassererwärmer/Kühler 25 ist bei dieser Ausführungsform nicht vorhanden.

Über die Ladepumpe 4 fließt das Wasser in den Durchfluß-Wasserwärmer 1, wird auf die Desinfektionsremperatur von 65°C nacherwärmt und gelangt schließlich in den Desinfektionsraum 2.

Dadurch, dass der gesamte Zirkulationsvolumenstrom in die Kaltwasserzuleitung 22 vor dem Wasserkühler 10 eingebunden wird und dieser Warmwasserkühler 10 auch als Kühler für einen Teil des Zirkulationswassers dient, entsteht bei bestimmten Betriebszuständen ein Nachteil dadurch, daß die Betriebsweise der Vorrichtung zum Erwärmen von Trinkwasser und Abtöten von Legionellen in diesem Trinkwasser besonders bei großen Zirkulationsvolumenströmen jedenfalls, die bei Sanierung von alten Systemen sehr häufig notwendig sind,

- 10 -

gestört wird und nur eingeschränkt und nicht mehr optimal möglich ist.

Bei der Ausführungsform gemäß der Erfindung nach Fig. 4 ist im Gegensatz zur Aus führungs form nach Fig. 1 kein Zirkulationswassererwärmer/Kühler 25 vorgesehen, ansonsten arbeitet diese Vorrichtung entsprechend. Dadurch, dass in dieser Vorrichtung der Zirkulationswassernachwärmer 15 mit Wassertemperaturregler 16 und Fühleranschluß 17 zur separaten Erwärmung des gesamten Zirkulations-Volumenstroms herangezogen wird, könnten Probleme des hydraulischen Abgleiches zwischen dem Zirkulationswassernachwärmer 15 und dem Durchflußwassererwärmer 1 auftreten, die sich jedoch durch zusätzliche Datenerfassungen, Regelorgane und Armaturen bewältigen lassen.

Im Gegensatz hierzu wird bei bekannten Anlagen auf eine Legionellen-Kontamination durch Temperaturerhöhung im Rohrnetz nur reagiert, sie wird nicht von vornherein verhindert. Bei den Vorrichtungen nach der Erfindung werden eine Barriere gegen den Legionelleneintrag in das Rohrnetz sowie der Verbrühungsschutz für die Nutzer an den Zapfstellen integriert und sind ständig wirksam.

Der Grundgedanke der Erfindung ist, dass sowohl während des Zapfbetriebes der Anlage als auch während Zapfruhe, also im Zirkulationsbetrieb, jeder Tropfen des Warmwassers, der über die Trinkwassererwärmungsanlage fließt, mit 65-70⁰C wirksam thermisch desinfiziert wird und anschließend auf z.B. 50°C gekühlt in das Rohrnetz eintritt, um jedwede Verbrühungsgefahr für den Nutzer an den Zapfstellen auszuschließen.

Claims

Vorrichtung zum Erwärmen von Trinkwasser, umfassend einen Zirkulations-Wasserzufluß an Pos. (B), Wassereerwärmungs- Kühlungseinrichtungen (25, 15), einen Desinfektionsraum (2), in dem das auf Desinfektionstemperatur (65°C) erwärmte Wasser eine ausreichend lange Zeitspanne zwecks Abtötung von Legionellen verweilt, und einen Entnahmetrichter (E. Tr.) im Desinfektionsraum (2), von dem aus das desinfizierte Trinkwasser über einen Wärmeübertrager/Kühler (10 und/oder 25) und Mischventile (11, 12) - hinsichtlich der Temperatur (45. . .55°C) geregelt - über Pos. (A) in ein Verteil- und Zirkulations-Rohrleitungsnetz mit einer Mehrzahl von Zapfstellen gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte von den Zapfstellen des Verteil- und Zirkulations- Rohrleitungsnetzes bei Zapfruhe zurückkehrende Zirkulations- Volumenstrom über Pos. (B) durch einen Zirkulationswassererwärmer/Kühler (25, 15, Fig. 1; 10, 1, Fig. 3; 10, 15, Fig. 4) auf Desinfektionstemperatur (ca. 65°C) gebracht wird und im Desinfektionsraum (2) zwecks Abtötung der Legionellen durch thermische Desinfektion zwangsweise hinreichend lange verweilt und dass ein Teilstrom des thermisch desinfizierten Wassers über den Zirkulationswassererwärmer (25) zwecks Erwärmung des gesamten über (B) zurückkehrenden Zirkulationswassers und zur Kühlung dieses Teilstromes geführt wird.