DE202004002058U1

DE202004002058U1 - Anlage zum Erwärmen von Trinkwasser und zum Abtöten von Legionellen und sonstigen Keimen

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Publication number: DE202004002058U1
Application number: DE200420002058
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-02-11
Filing date: 2004-02-11
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2014-02-12
Also published as: DE202005001757U1

Abstract

Anlage zum Erwärmen von Trinkwasser und zum Abtöten von Legionellen in diesem Trinkwasser mit einer Kaltwasser-Zuleitung zu einem Desinfektionswasser-Kreislauf, bestehend aus einer Ladepumpe und einem Wassererwärmer, dessen Ausgangsleitung über ein Reaktionsvolumen und ein nachgeordnetes Speichervolumen mit einer Rücklaufleitung zur Ladepumpe verbunden ist sowie mit einem Zirkulationswasser-Kreislauf, bestehend aus einer Zirkulationspumpe, einer Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung zu den Entnahmestellen und einer Rücklauf-Sammelleitung zum Desinfektionswasser-Kreislauf, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklauf-Sammelleitung (13) des Zirkulationswasser-Kreislaufes (3) durch eine Mischzone (17, 18), die zwischen dem Abgangsbereich (7a) aus dem Reaktionsvolumen (7) und dem Abgangsbereich (8a) aus dem Speichervolumen (8) angeordnet ist, geführt und die Trinkwarmwasser- Vorlaufleitung (11) des Zirkulationswasser-Kreislaufes (3) aus dieser Mischzone (17, 18) zu den Entnahmestellen (12) herausgeführt ist. (1 und 7)

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Erwärmen von Trinkwasser und zum Abtöten von Legionellen in diesem Trinkwasser mit einer Kaltwasser-Zuleitung zu einem Desinfektionswasser-Kreislauf, bestehend aus einer Ladepumpe und einem Wassererwärmer, dessen Ausgangsleitung über ein Reaktionsvolumen und ein nachgeordnetes Speichervolumen mit einer Rücklaufleitung zur Ladepumpe verbunden ist sowie mit einem Zirkulationswasser-Kreislauf, bestehend aus einer Zirkulationspumpe, einer Vorlaufleitung zu den Entnahmestellen und einer Rücklaufleitung zum Desinfektionswasser-Kreislauf.
Die Technisch wissenschaftliche Vereinigung – Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. (DVGW) – hat in den Arbeitsblättern W551–553 Regeln herausgegeben, in denen die zu berücksichtigenden Anforderungen an gattungsgemäße Anlagen in Neu- und Altbauten festgelegt werden. Der Gesetzgeber hat diese Regeln mit der ab dem 1. Januar 2003 gültigen überarbeiteten Trinkwasser-Verordnung zum einzuhaltenden Stand der Technik erhoben. Bei Abweichungen von diesen Regeln muß der Nachweis über die Wirksamkeit durch regelmäßige Untersuchungen erbracht werden.
In diesen DVGW-Arbeitsblättern werden im wesentlichen folgende drei Forderungen erhoben:

1. Die Temperatur des aus dem Trinkwasser-Erwärmer in das Verteilungssystem eintretende Trinkwarmwasser muß mindestens +60 °C betragen.
2. Innerhalb des gesamten Zirkulationswasser-Kreislaufs ist sicherzustellen, daß an keiner Stelle diese Temperatur um mehr als +5 K unterschritten wird.
3. Bei Trinkwassererwärmern, die über einen Inhalt von mehr als 400 l verfügen, müssen diese mit einer ständigen inneren Umwälzung ausgestattet sein.

Während die genannten Forderungen unter 1. und 3. mit den als Ladesystemen bekannten Trinkwasser-Erwärmern leicht zu erfüllen sind, ist die unter 2. genannte Forderung, gerade bei größeren Verteilungssystemen, nur schwer erfüllbar.
Auch die bekannten Ladesysteme, bei denen das nachfließende Trinkkaltwasser und das zurückfließende Wasser aus dem Zirkulationswasser-Kreislauf, in einem außerhalb des Speichervolumens angeordneten Wärmeübertrager über eine Ladepumpe erwärmt wird und damit eine ständige Umwälzung innerhalb des Trinkwasser-Erwärmers bewirken und damit bei der geforderten Temperatur von +60 °C eine Verkeimung innerhalb des Erwärmers ausschließen, sind mit dem immer noch weitgehend unbekannten Nachteil behaftet, daß die aus dem Tink-Kaltwassernetz eintretenden Keime beim Entnahmebetrieb direkt in das Verteilungssystem gelangen. Wenn dann in Teilbereichen des Verteilungssystems nicht die geforderte Temperatur von +60 °C vorhanden ist, können sich dort die Legionellen stark vermehren. Weiterhin wird durch die bei diesen Ladesystemen übliche Führung des Zirkulationswasserstromes zur Saugseite der Ladepumpe, die nötige Aufheizleistung des Wassererwärmers für das bei Entnahmen nachströmende Trinkkaltwasser erheblich beeinträchtigt. Dann muß entweder die Heizleistung des Wassererwärmers erhöht oder der Nutzinhalt des Trink-Warmwasserspeichers (Speichervolumen) vergrößert werden.
Um den Durchtritt von Legionellen und anderen Keimen zu verhindern, wurden vom Erfinder bereits 1989 ( DE 38 40 516 C2 ) und 1992 ( DE 42 35 038 C2 ) Anlagen entwickelt, die inzwischen in zahlreichen Objekten eingebaut worden sind und sich dort bewährt haben. Eine gattungsgemäße Anlage der eingangs genannten Art gemäß der DE 42 35 038 C2 des Erfinders ist allerdings auch mit dem vorerwähnten Nachteil der Einbindung der Zirkulationswasser-Kreislaufes in den Saugbereich der Ladepumpe behaftet. Den gleichen Nachteil weisen auch nachahmende Anlagen, wie beispielsweise die nach DE 203 00 715 U1 auf.
Von diesem nächstkommenden Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit welcher bei weiterhin wirtschaftlichem Betrieb und geringen Investitionskosten nicht nur durch die eingangs genannten Forderungen des DVGW e.V. voll erfüllt werden können, sondern mit welcher darüber hinaus auch die aus dem Trink-Kaltwassernetz eintretenden Keime sowie die in den Zirkulationswasser-Kreislauf gelangten Legionellen abgetötet werden können.
Diese komplexe Aufgabe wird in Verbindung mit dem eingangs genannten Gattungsbegriff erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rücklauf-Sammelleitung des Zirkulationswasser-Kreislaufes durch eine Mischzone, die zwischen dem Abgangsbereich aus dem Reaktionsvolumen und dem Abgangsbereich aus dem Speichervolumen angeordnet ist, geführt und die Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung des Zirkulationswasser-Kreislaufes aus dieser Mischzone zu den Entnahmestellen herausgeführt ist. Durch diese Anordnung wird abweichend vom Stand der Technik die Rücklauf-Sammelleitung nicht mit dem Ansaugbereich der Ladepumpe, sondern mit einer Mischzone zwischen dem Abgangsbereich aus dem Reaktionsvolumen und dem Abgangsbereich aus dem Speichervolumen verbunden. Durch die im Desinfektionskreislauf permanent vorhandene Förderleistung der Ladepumpe sowie durch die im Zirkulationswasser-Kreislauf gegebene Förderleistung der Zirkulationspumpe wird das von den Entnahmestellen in der Rücklauf-Sammelleitung zurückfließende Trinkwasser sowohl mit heißem Austrittswasser aus dem Speichervolumen als auch mit heißem Wasser aus dem Reaktionsvolumen in der Mischzone gemischt.
Gleichzeitig wird dadurch das aus dem Desinfektionswasser-Kreislauf mit dem Reaktionsvolumen und aus dem Speichervolumen austretende Heißwasser durch Mischung in der Mischzone mit abgekühltem Zirkulationswasser abgesenkt und von der Zirkulationspumpe angesaugt. Dadurch wird je nach dem Verhältnis der beiden Strömungsleistungen von Ladepumpe und Zirkulationspumpe eine Verringerung der Heißwassertemperatur von z.B. 65 °C auf z.B. 60 °C bewirkt. Bei Entnahmebetrieb mit größeren Entnahmemengen kann die Temperatur beim Trinkwarmwasser-Abgang des Speichervolumens etwas höher als +60 °C ansteigen. Auf diese Weise wird bei sehr geringen Investitionskosten die geforderte Mindesttemperatur ebenso sichergestellt wie eine permanente Desinfektion von Teilmengen des von Entnahmestellen zurückfließenden, abgekühlten Zirkulationswassers, wobei die Zirkulationsmengen keinen Einfluß auf die zur Erwärmung des bei Entnahmebetrieb nachströmenden Trinkkaltwassers notwendige Ladeleistung haben. Große Zirkulationsmengen verbessern die Verhältnisse und reduzieren gleichzeitig die Abgangstemperatur zu den Entnahmestellen, um einer Verbrühung entgegenzuwirken. Dabei sind die Begriffe „Abgangsbereich aus dem Reaktionsvolumen" und „Abgangsbereich aus dem Speichervolumen" Mischzone nicht als feste Punkte, sondern wie bezeichnet als Bereiche zu verstehen, die sich sowohl innerhalb des Behälters als auch außerhalb eines Behälters in den unmittelbar daran anschließenden Leitungsstrecken erstrecken können. Unter „Mischzone" ist stets der Bereich zu verstehen, in welchem abgekühltes, von den Entnahmestellen zurückkehrendes Trinkwarmwasser aus dem Zirkulationswasser-Kreislauf mit heißem Wasser aus dem Abgangsbereich des Speichervolumens und/oder aus dem Abgangsbereich des Reaktionsvolumens gemischt und damit auf eine höhere Temperatur gebracht wird, wodurch die Mischtemperatur stets unterhalb der Temperatur in den Abgangsbereichen von Reaktionsvolumen und Speichervolumen liegt.
Bei der Ausbildung des Reaktionsvolumens, des Speichervolumens und der Mischzone bzw. der Mischzonen läßt die Erfindung mehrere unterschiedliche Ausführungsformen zu:
Nach einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind das Reaktionsvolumen und das Speichervolumen mit der dazwischen befindlichen Mischzone in einem gemeinsamen Behälter angeordnet. Hier liegt die Betonung auf dem Wort „gemeinsamen". Diese Ausführungsform gewährleistet bei sehr geringen Investitionskosten eine gesicherte Mindesttemperatur innerhalb des Zirkulationswasser-Kreislaufes. Bei Zapfruhe und bei Anlagen, bei denen der Zirkulationswasserstrom im Vergleich zur Menge des Desinfektionsstroms gering ist, erfolgt jedoch eine geringe Anhebung der Temperaturen im Zirkulationswasser-Kreislauf oberhalb der Solltemperatur. Diese Anhebung wirkt sich zwar positiv auf die Desinfektion im Zirkulationswasser-Kreislauf aus, erfordert jedoch an den Entnahmestellen einer Verbrühung entgegenwirkende Maßnahmen.
In vorteilhafter Weiterbildung dieser Ausführungsform mit dem gemeinsamen Behälter ist zwischen der Zirkulationspumpe und dem Eingangsbereich der Rücklauf-Sammelleitung zur Mischzone ein Dreiwege-Ventil angeordnet, dessen erster Weg mit der Zirkulationspumpe, dessen zweiter Weg mit der Mischzone und dessen dritter Weg über eine Verbindungsleitung an die Vorlaufleitung unmittelbar hinter der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung aus dem Speichervolumen zu den Entnahmestellen angeschlossen ist. Dadurch werden zwei Mischzonen geschaffen, eine innerhalb des Behälters zwischen Reaktionsvolumen und Speichervolumen, eine zweite Mischzone außerhalb des Speichervolumens, wenn die vom dritten Weg herangeführte Verbindungsleitung mit der Austrittsleitung aus der Mischzone in die Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung geführt ist. Dabei wird vorteilhaft die Temperatur dieser Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung durch einen das Dreiwege-Mischventil steuernden Temperaturfühler geregelt. Dadurch kann die Temperatur im Zirkulationswasser-Kreislauf zumindest bei Zapfruhe begrenzt werden.
Bei einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung der Ausführungsform mit dem gemeinsamen Behälter ist zwischen der Zirkulationspumpe und der Mischzone in Strömungsrichtung ein Wärmeübertrager angeordnet, dessen wärmeaufnehmende Seite mit der Rücklauf-Sammelleitung und dessen wärmeabgebende Seite mit dem Abgangsbereich aus dem Reaktionsvolumen verbunden ist. Die Rücklauf-Sammelleitung ist vorteilhaft nach ihrem Austritt aus dem Wärmeübertrager mit der aus dem Wärmeübertrager herausgeführten Ausgangsleitung des wärmeabgebenden Wassers mit einer zweiten Mischzone verbunden und gemeinsam zu der ersten Mischzone innerhalb des gemeinsamen Behälters geführt. Dadurch wird einerseits das eintretende Zirkulationswasser auf die in der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung notwendige Temperatur wieder angehoben und zugleich dementsprechend die an dieser Wärmeübertragung beteiligten Wassermengen aus dem Reaktionsvolumen und aus dem Speichervolumen abgekühlt. Auch mit dieser Ausführungsform kann über die Wirkung der vorbeschriebenen Ausführungsform hinaus ein größerer Anteil des Zirkulationswasserstroms in den Desinfektionswasser-Kreislauf eingeleitet werden.
Nach einer dritten Ausführungsform mit einem gemeinsamen Behälter sind zwischen der Zirkulationspumpe und der Mischzone in Strömungsrichtung hintereinander sowohl ein Dreiwege-Ventil als auch ein Wärmeübertrager angeordnet. Dabei ist vorteilhaft der erste Weg des Dreiwege-Ventils mit der Zirkulationspumpe, der zweite Weg mit dem Wärmeübertrager und der dritte Weg, in welchen der Abgang des zweiten Weges aus dem Wärmeübertrager einmündet, mit der Ausgangsleitung des wärmeabgebenden Wassers aus dem Wärmeübertrager verbunden. Dieses wärmeabgebende Wasser wird vorteilhaft vom Wasser aus dem Reaktionsvolumen gebildet, wodurch unmittelbar hinter dem Wärmeübertrager eine zweite Mischzone und sodann innerhalb des gemeinsamen Behälters die erste Mischzone gebildet werden. Dabei kann das Dreiwege-Ventil sowohl durch einen Temperaturfühler unmittelbar hinter dem Austritt des wärmeabgebenden Wassers aus dem Wärmeübertrager als auch durch einen Temperaturfühler in der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung hinter der ersten Mischzone angeordnet werden. Mit dieser Ausführungsform kann die Solltemperatur des Zirkulationswasser-Kreislaufs, insbesondere bei Zapfruhe noch besser geregelt werden.
Die Ausdrücke „erste" und „zweite" Mischzone sind nicht räumlich als Hintereinanderanordnung „erste" vor der „zweiten" zu verstehen. Unter der „ersten Mischzone" ist stets die mit der höheren Mischtemperatur und unter der „zweiten Mischzone" die mit der geringeren Mischtemperatur gemeint.
Nach einer vierten Ausführungsform mit einem gemeinsamen Behälter sowie mit einem Dreiwege-Ventil und einem Wärmeübertrager in Strömungsrichtung hinter der Zirkulationspumpe mündet die Abgangsleitung des wärmeabgebenden Wassers aus dem Reaktionsvolumen unter Bildung einer zweiten Mischzone in die Rücklauf-Sammelleitung ein und ist von dort unter Bildung einer ersten Mischzone in den Ausgangsbereich des Speichervolumens geführt. Der Wärmeübertrager wird vorteilhaft von heißem Wasser aus dem Abgangsbereich des Reaktionsvolumens beaufschlagt, welches aus ihm in den Ausgangsbereich des Speichervolumens zurückgeführt und von dort durch den Abgangsbereich des Speichervolumens zu einer externen, ersten Mischzone weitergeführt ist.
Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Ausführungsformen mit dem gemeinsamen Behälters ist zwischen dem Reaktionsvolumen und dem Speichervolumen in diesem Behälter ein Trennblech angeordnet. Diese Trennwand ist überall dort besonders vorteilhaft, wo in dem gemeinsamen Behälter die Abgangsleitung aus dem Reaktionsvolumen und die Zugangsleitung für die Mischzone im Ausgangsbereich des Speichervolumens unmittelbar übereinanderliegen. Durch diese Trennung erfolgt eine stufenweise Anhebung der Temperatur der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung zu den Entnahmestellen.
Nach einer zweiten prinzipiellen Ausführungsalternative sind das Reaktionsvolumen und das Speichervolumen in mindestens zwei separaten Behältern untergebracht, von denen sowohl das Reaktionsvolumen als auch das Speichervolumen jeweils mehrere in Reihe hintereinandergeschaltete Behälter umfassen kann. Hier liegt die Betonung auf dem Wort „separat" und „mindestens". Mit dem Wort „mindestens" soll ausgesagt werden, daß sowohl das Reaktionsvolumen als auch das Speichervolumen in mehr als einem Behälter mit einem geraden oder ungeraden Vielfachen untergebracht werden können. Dabei ist vorteilhaft die Rücklauf-Sammelleitung des Zirkulationswasser-Kreislaufes von der Zirkulationspumpe mit dem Abgangsbereich des Speichervolumens unter Bildung einer zweiten Mischzone verbunden und von dort durch den Abgangsbereich aus dem Speichervolumen mit dem Abgangsbereich aus dem Reaktionsbehälter zu einer ersten Mischzone verbunden, wodurch eine stufenweise Anhebung der Temperatur des Trinkwarmwassers in der Vorlaufleitung zu den Entnahmestellen erfolgt. Diese Ausführungsform ist z.B. für größere Trinkwarmwasser-Versorgungsanlagen einsetzbar. Sie unterscheiden sich nicht in der Wirkung von den vorgenannten Ausführungsformen.
Nach einer zweiten Ausführungsform mit zwei separaten Behältern ist zwischen der Zirkulationspumpe und dem Speichervolumen ein Dreiwege-Ventil angeordnet, dessen erster Weg mit der Zirkulationspumpe, dessen zweiter Weg mit dem Abgangsbereich aus dem Speichervolumen unter Bildung einer zweiten Mischzone und von dort mit dem Abgangsbereich aus dem Reaktionsvolumen zu einer ersten Mischzone verbunden ist, und dessen dritter Weg in die erste Mischzone geführt ist. Diese beiden Ausführungsformen mit separaten Behältern erfordern nur sehr geringe Investitionskosten bei stets gesicherten Mindesttemperaturen. Bei Zapfruhe erfolgt nur eine geringe Aufheizung des Zirkulationswasser-Kreislaufes zu den Entnahmestellen oberhalb der Solltemperatur. Beim Entnahmebetrieb erfolgt eine etwas stärkere Absenkung der Abgangstemperatur gegenüber der ersten Ausführungsform ohne Dreiwege-Ventil. Dadurch werden gegenüber der ersten Ausführungsform die Schwankungen der Temperatur in dem Zirkulationswasser-Kreislauf zu den Entnahmestellen geringer gehalten. Die Zirkulationsmengen haben in jedem Fall bei beiden Ausführungsformen keinen Einfluß auf die Ladeleistung. Große Zirkulationsmengen verbessern die Verhältnisse im Zirkulationswasser-Kreislauf und reduzieren gleichzeitig die Temperatur der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung.
Nach einer dritten Ausführungsform mit mindestens zwei separaten Behältern ist in der Rücklaufleitung des Zirkulationswasser-Kreislaufes in Strömungsrichtung hinter der Zirkulationspumpe ein Wärmeübertrager angeordnet, der einerseits von der Rücklauf-Sammelleitung und andererseits von dem Abgangsbereich aus dem Reaktionsbehälter beaufschlagt ist, wobei die Ausgangsleitung dieses Wassers aus dem Wärmeübertrager unter Bildung einer zweiten Mischzone in die Rücklauf-Sammelleitung einmündet, die mit dem Ausgangsbereich aus dem Speichervolumen eine erste Mischzone bildet. Auch diese Ausführungsform ist mit geringen Investitionskosten bei gesicherten Mindesttemperaturen verknüpft, wobei bei Zapfruhe nur eine geringe sowie stufenweise Aufheizung des Entnahmekreislaufes oberhalb der Solltemperatur erfolgt. Auch hierbei erfolgt eine permanente Desinfektion einer Teilmenge des aus dem Zirkulationswasser-Kreislauf über die Zirkulationspumpe herangeführten, abgekühlten Zirkulationswassers.
Nach einer vierten Ausführungsform mit zwei separaten Behältern sind in der Rücklauf-Sammelleitung des Zirkulationswasser-Kreislaufes in Strömungsrichtung hinter der Zirkulationspumpe sowohl ein Dreiwege-Ventil als auch ein Wärmeübertrager angeordnet, wobei der erste Weg des Dreiwege-Ventils mit der Zirkulationspumpe, der zweite Weg mit dem Wärmeübertrager und der dritte Weg, in welchen die Austrittsleitung des zweiten Weges aus dem Wärmeübertrager einmündet, mit der Ausgangsleitung des wärmeabgebenden Wassers aus dem Wärmeübertrager zu einer zweiten Mischzone verbunden, von welcher die Rücklauf-Sammelleitung unter Bildung einer ersten Mischzone zum Abgangsbereich des Speichervolumens geführt ist.
Diese Ausführungsform ist gegenüber den vorbeschriebenen mit zwei separaten Behältern mit dem zusätzlichen Vorteil verbunden, daß eine noch stärkere Absenkung der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung mit dem zusätzlichen Ziel erreicht werden kann, einen gewissen Verbrühungsschutz während der üblichen Entnahmezeiten am Tage zu gewährleisten. Das gilt allerdings nicht bei Zapfung während der üblichen Nachtruhe.
Bei sämtlichen Ausführungsformen mit Wärmeübertrager zwischen Zirkulationspumpe und Speichervolumen wird dieser auf seiner wärmeabgebenden Seite vorteilhaft von dem Abgangsbereich aus dem Reaktionsvolumen beaufschlagt, und dieser ist nach seinem Austritt aus dem Wärmeübertrager entweder mit der Rücklauf-Sammelleitung oder mit dem Abgangsbereich aus dem Speichervolumen verbunden. Die Wärmeübertrager können dabei sowohl im Gegenstrom als auch im Gleichstrom geschaltet werden. Die auf der Zirkulationswasserseite dazugehörigen Regelventile können ebenfalls sowohl auf der Zirkulationswasser-Eintrittsseite als Dreiwege-Verteilventile oder als Zweiwege-Ventile in der Bypass-Leitung als auch auf der Ausgangsseite als Dreiwege-Mischventile angeordnet werden.
Die Zirkulationspumpe ist stets in der Rücklauf-Sammelleitung hinter den Entnahmestellen angeordnet und vorteilhaft auf ihrer Druckseite mit einem den Weg in Richtung auf sie sperrenden Rückschlag-Ventil versehen.
Ferner ist nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zwischen der Ladepumpe und dem Wassererwärmer ein nach Desinfektionstemperatur und Desinfektionszeit definierte Lademenge sicherstellendes Drosselorgan angeordnet. Dieses Drosselorgan kann alternativ von einem Wassermengenbegrenzer oder von einem Drosselventil gebildet sein. In Verbindung damit ist die Größe des Reaktionsvolumens stets so ausgelegt, daß neben der Desinfektionstemperatur auch die erforderliche Zeitkomponente zur sicheren Abtötung der Legionellen gewährleistet ist.
Bezüglich der Ausbildung der Zuführung der Kaltwasser-Zulaufleitung läßt die Erfindung mehrere Ausführungsformen zu:
Nach einer ersten Ausführungsform ist die Kaltwasser-Zuleitung direkt mit der Ladepumpe verbunden. Diese Ausführungsform weist zwar keine zusätzlichen Investitionen auf, erfordert jedoch eine entsprechend höhere Heizleistung des Wassererwärmers hinter der Ladepumpe.
Nach einer vorteilhaften Alternative wird die Kaltwasser-Zuleitung zur Ladepumpe über einen Wärmeübertrager geführt, der von der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung zu den Entnahmestellen beaufschlagt ist. Dadurch erfolgt eine Temperaturanhebung des Kaltwassers, bevor es in den Ladekreis gelangt. Dieser Wärmeübertrager ist als „Wärmeschaukel" aus der DE 42 35 038 C2 des Erfinders bekannt. Dadurch können mit entsprechenden Regelventilen sowohl eine stets konstante als auch gesicherte Vorlauftemperatur in der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung ebenso wie ein Verbrühungsschutz sichergestellt werden. Die Wärmeübertrager können ebenfalls sowohl im Gleichstrom als auch im Gegenstrom geschaltet werden. Auch hier können die Regelventile wahlweise als Verteilventil im Eingang des Wärmeübertragers oder als Mischventil auf der Kaltwasserseite hinter dem Wärmeübertrager als auch mit gleichen Wirkungen auf der Heißwasserseite angeordnet werden. Allerdings ist eine Anordnung dieser Ventile auf der Kaltwasserseite empfehlenswert, weil dort die Gefahr einer die Ventilsitze beeinträchtigende Kalkausfällung gemindert ist.
Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist bei beiden prinzipiellen Ausführungsformen mit einem gemeinsamen Behälter und mit zwei separaten Behältern zwischen der Zirkulationspumpe und dem Eintritt in eine Mischzone des Speichervolumens ein über eine Zeitschaltuhr gesteuertes Zirkulationswasser-Verteilventil angeordnet, dessen erster Weg mit der Zirkulationspumpe, dessen zweiter Weg mit der Mischzone und dessen dritter Weg mit dem Ansaugbereich der Ladepumpe verbunden ist. Mit dieser Ausführungsform kann eine vollständige Desinfektion des Zirkulationswassers während der dafür in Betracht zu ziehenden Zeiten erzielt werden. Dies ist dann der Fall, wenn das Zirkulationswasser-Verteilventil während der nächtlichen Zapfruhe den zweiten Weg zur Mischzone vollständig sperrt und den dritten Weg zum Ansaugbereich der Ladepumpe vollständig öffnet. Weiterhin ist dies mit einer entsprechenden Anhebung der Temperatur des Trinkwarmwassers in der Vorlaufleitung verbunden, so daß gleichzeitig auch die im Zirkulationswasser-Kreislauf an den Rohrwandungen und Einbauteilen haftenden Keime (Biofilm) abgetötet werden, zumindestens aber eine Erhöhung der Keimkonzentrationen an diesen Stellen verhindert wird.
Hingegen öffnet das Zirkulationswasser-Verteilventil während der täglichen Zapfzeiten den zweiten Weg zur Mischzone vollständig und schließt den dritten Weg zum Ansaugbereich der Ladepumpe ganz oder teilweise.
Sämtliche Ausführungsformen können in verschiedenen Leitungen mit Temperaturfühlern versehen werden, welche die Dreiwege-Ventile oder die Kalt- oder Warmwasser-Zuleitung oder die Temperaturen in den Mischzonen regeln.
Sämtliche vorgenannten Ausführungsformen sind in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigen:
1 eine erste Ausführungsform einer Anlage, bei welcher das Reaktionsvolumen und das Speichervolumen mit der dazwischen befindlichen Mischzone in einem gemeinsamen Behälter angeordnet sind,
2 die Anlage von 1 mit einem hinter der Zirkulationspumpe angeordneten Dreiwege-Ventil, welches aber auch mit gleicher Wirkung hinter dem Behälter als Mischventil angeordnet werden kann,
3 die Anlage von 1 mit einem hinter der Zirkulationspumpe angeordneten Wärmeübertrager, der im Gegenstrom geschaltet ist, aber auch im Gleichstrom geschaltet werden kann, sowie mit einem Trennblech zwischen Reaktionsvolumen und Speichervolumen,
4 die Anlage von 1 mit einem hinter der Zirkulationspumpe in Strömungsrichtung hintereinander angeordneten Dreiwege-Ventil, welches aber auch hinter dem Wämeübertrager als Mischventil angeordnet werden kann, und einem Wärmeübertrager, der im Gleichstrom, aber auch im Gegenstrom geschaltet werden kann und wobei auch hier zwischen Reaktionsvolumen und Speichervolumen ein Trennblech angeordnet ist,
5 die Anlage von 4, jedoch mit Führung des dritten Weges vom Dreiwege-Ventil zum Abgangsbereich des Speichervolumens unter Bildung einer externen Mischzone,
6 die Anlage von 5, jedoch mit einer Verbindung der Ausgangsleitung des wärmeabgebenden Mediums aus dem Wärmeübertrager mit Rücklauf-Sammelleitung,
7 die zweite prinzipielle Ausführungsform der Erfindung, wobei das Reaktionsvolumen und das Speichervolumen in zwei separaten Behältern untergebracht sind,
8 die Ausführungsform von 7, jedoch mit einem auf der Druckseite der Zirkulationspumpe angeordneten Dreiwege-Ventil,
9 die Ausführung von 7, jedoch mit einem auf der Druckseite der Zirkulationspumpe angeordneten Wärmeübertrager,
10 die Anlage von 7 mit einem auf der Druckseite der Zirkulationspumpe in Strömungsrichtung hintereinander angeordneten Dreiwege-Ventil und einem Wärmeübertrager,
11 die Anlage von 10, wobei jedoch die Ausgangsleitung des wärmeabgebenden Mediums aus dem Wärmeübertrager direkt mit dem Abgangsbereich des Reaktionsvolumens verbunden ist,
12 die Ausführungsform von 7, wobei jedoch das Reaktionsvolumen und das Speichervolumen in zwei oder mehreren jeweils hintereinander geschalteten Behältern angeordnet ist,
13 die Ausführungsform von 1, jedoch mit einem zusätzlichen Wärmeübertrager, der einerseits von der Kaltwasser-Zuleitung und andererseits von der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung zu den Entnahmestellen beaufschlagt ist, wobei zwischen diesen beiden Leitungen eine Bypassleitung mit einem Drosselventil angeordnet ist,
14 die Anordnung von 13 ohne Bypassleitung, aber mit einem Dreiwege-Ventil in der Kaltwasser-Zuleitung vor dem Wärmeübertrager, wobei dieses Ventil mit gleicher Wirkung auch hinter dem Wärmeübertrager als Mischventil oder in beiden Varianten auf der Heißwasserseite angeordnet werden kann,
15 die Ausführungsform von 1, jedoch mit einem auf der Druckseite der Zirkulationspumpe angeordneten, von einer Zeitschaltuhr gesteuerten Zirkulationswasser-Verteilventil und
16 die Ausführungsform von 1, jedoch mit einem Drosselventil in der Kaltwasser-Zuleitung, welches von dem Temperaturfühler in der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung gesteuert ist.
Gemäß den beiden prinzipiell unterschiedlichen Ausführungsformen der 1 und 7 sowie der sich daran anschließenden variierten Ausführungsformen besteht eine jede Anlage 1 zum Erwärmen von Trinkwasser und zum Abtöten von Legionellen in diesem Trinkwasser aus einem Desinfektionskreislauf 2 und einem Zirkulationswasser-Kreislauf 3. Der Desinfektionskreislauf 2 wird von einer Ladepumpe 4 und einem dahinter angeordneten Wassererwärmer 5 gebildet, dessen Ausgangsleitung 6 mit einem Reaktionsvolumen 7 und einem nachgeordneten Speichervolumen 8 mit einer Rücklaufleitung 9 zur Ladepumpe 4 verbunden ist.
Der Zirkulationswasser-Kreislauf 3 wird von einer Zirkulationspumpe 10, einer Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung 11 zu den Entnahmestellen 12 sowie von einer Rücklauf-Sammelleitung 13 zum Desinfektionskreislauf 2 gebildet. Die Kaltwasser-Zuleitung ist mit der Bezugsziffer 14 bezeichnet.
Im Ausführungsbeispiel der 1 sind das Reaktionsvolumen 7 und das Speichervolumen 8 in einem gemeinsamen Behälter und bei der zweiten Ausführungsalternative gemäß 7 in separaten Behältern angeordnet.
Bei sämtlichen Ausführungsformen wird die für einen Planer obligatorische Selbstverständlichkeit unterstellt, daß die Ladepumpe 4 und die Zirkulationspumpe 10 im Hinblick auf ihre Druckverluste und Strömungswiderstände sowie auf ihre umzuwälzende Fördermengen derart ausgelegt sind, daß eine negative Beeinflussung der Ladepumpe 4 und damit eine Beeinträchtigung einer gesicherten Desinfektion nach Temperaturgröße und Zeitfaktor unterbleibt. Da einer Desinfektion als Grundanliegen dieser Anlage 1 Priorität vor den Verhältnissen im Zirkulationswasser-Kreislauf 3 zukommt, ist in sämtlichen Ausführungsbeispielen die Zirkulationspumpe 10 auf ihrer Druckseite mit einem den Weg in Richtung auf die Zirkulationspumpe 10 sperrenden Rückschlag-Ventil 15 versehen.
Ferner ist zwischen der Ladepumpe 4 und dem Wassererwärmer 5 ein eine nach Desinfektionstemperatur und -zeit definierte Lademenge sicherstellendes Drosselorgan 16 angeordnet, welches sowohl ein Wassermengenbegrenzer als auch ein Drosselventil sein kann.
Beide prinzipiellen unterschiedlichen Ausführungsalternativen der 1 und 7 erfüllen nicht nur die Punkte 1 und 3 der eingangs genannten Forderungen nach den DVGW-Arbeitsblättern, sondern bewirken in allen Betriebszuständen zusätzlich auch eine sichere Abtötung der aus der Kaltwasser-Zuleitung 14 eingeschleusten und eine spürbare Reduzierung der im Zirkulationswasser-Kreislauf 3 vorhandenen Legionellen und der sonstigen Keime.
Dies wird beim Ausführungsbeispiel der 1 dadurch erreicht, daß die Rücklauf-Sammelleitung 13 des Zirkulationswasser-Kreislaufes 3 durch eine Mischzone 17 zwischen dem Abgangsbereich 7a aus dem Reaktionsvolumen 7 und dem Abgangsbereich 8a aus dem Speichervolumen 8 geführt und die Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung 11 des Zirkulationswasser-Kreislaufes 3 aus dieser Mischzone 17 zu den Entnahmestellen 12 herausgeführt ist.
Beim Ausführungsbeispiel der 7 wird diese Mischzone 17 von Leitungsstrecken bzw. Leitungsbereichen zwischen den Abgangsbereichen 7a, 8a gebildet, in welche die Rücklauf-Sammelleitung 13 des Zirkulationswasser-Kreislaufes 3 hineingeführt ist. Bevor beim Ausführungsbeispiel der 7 die Rücklauf-Sammelleitung 13 diese Mischzone 17 erreicht, trifft sie auf den Abgangsbereich 8a des Speichervolumens 8, wodurch in diesem Bereich eine zweite Mischzone 18 mit gegenüber der ersten Mischzone 17 vermindertem Temperaturniveau gebildet wird.
Da sich diese zweite Mischzone 18 zwischen dem Abgangsbereich 7a aus dem Reaktionsvolumen 7 und dem Abgangsbereich 8a aus dem Speichervolumen 8 befindet und aus ihr gleichfalls die Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung 11 zu den Entnahmestellen 12 herausgeführt ist, wird auch sie wie die erste Mischzone 17 voll vom Schutzumfang des Anspruchs 1 erfaßt.
Nachfolgend werden die einzelnen ausgewählten Ausführungsvarianten gemäß den 2 bis 6 mit einem gemeinsamen, sowohl das Reaktionsvolumen 7 als auch das Speichervolumen 8 enthaltenden Behälter beschrieben, wobei mit 1 übereinstimmende Teile mit identischen Bezugsziffern bezeichnet sind.
Die erste Ausführungsvariante gemäß 2 unterscheidet sich von der prinzipiellen Ausführungsform der 1 dadurch, daß nunmehr auf der Druckseite der Zirkulationspumpe 10 und dem Eingang der Rücklauf-Sammelleitung 13 in die Mischzone 17 ein Dreiwege-Ventil 19 angeordnet ist, dessen erster Weg 19a mit der Zirkulationspumpe 10, dessen zweiter Weg 19b mit der ersten Mischzone 17 und dessen dritter Weg 19c über eine Verbindungsleitung 13a unter Bildung einer zweiten Mischzone 18 an die Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung 11 zu den Entnahmestellen 12 angeschlossen ist.
Diese Ausführungsform weist den Vorteil sehr geringer Investitionskosten bei gesicherten Mindesttemperaturen auf, wobei die Zirkulationsmengen auch hier keinen Einfluß auf die Ladeleistung haben. Bei Zapfruhe erfolgt keine Aufheizung des Zirkulationswasser-Kreislaufes 3 über die Solltemperatur. Bei Entnahmebetrieb ist gegenüber der Ausführungsform der 1 eine etwas größere Absenkung der Abgangstemperatur in der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung 11 erreichbar. Dadurch können gegenüber der Ausführungsform der 1 geringere Schwankungen der Temperaturen im Zirkulationswasser-Kreislauf 3 erzielt werden.
Die Ausführungsform der 3 unterscheidet sich von der der 1 dadurch, daß nunmehr in der Rücklauf-Sammelleitung 13 auf der Druckseite der Zirkulationspumpe 10 ein im Gegenstrom geschalteter Wärmeübertrager 20 angeordnet ist, dessen wärmeaufnehmende Seite mit der Rücklauf-Sammelleitung 13 und dessen wärmeabgebende Seite mit dem Ausgangsbereich 7a des Reaktionsvolumens 7 verbunden ist. Die Rücklauf-Sammelleitung 13 ist nach ihrem Austritt aus dem Wärmeübertrager 20 mit der aus dem Wärmeübertrager 20 herausgeführten Ausgangsleitung 7b des wärmeabgebenden Wassers verbunden und sodann die Rücklauf-Sammelleitung 13 zur ersten Mischzone 17 weitergeführt. Dadurch entsteht neben der ersten Mischzone 17 eine zweite Mischzone 18 an der Einmündungsstelle der Leitung 7b in die Rücklauf-Sammelleitung 13. Da die Abgangsleitung 7a aus dem Reaktionsvolumen 7 und die Rücklauf-Sammelleitung 13 in dem gemeinsamen Behälter mit dem Reaktionsvolumen 7 und dem Speichervolumen 8 unmittelbar übereinander in diesen gemeinsamen Behälter einmünden müssen, wird bei diesem Ausführungsbeispiel das Reaktionsvolumen 7 vom Speichervolumen 8 durch ein Trennblech 21 getrennt. Auch diese Ausführungsform gewährleistet bei geringen Investitionskosten gesicherte Mindesttemperaturen. Die Zirkulationsmengen haben ebenfalls keinen Einfluß auf die Ladeleistung. Beim Entnahmebetrieb erfolgt gegenüber der Ausführungsform der 1 wie bei 2 eine noch etwas geringere Anhebung der Trinkwarmwasser-Vorlauftemperatur sowie gegenüber der Ausführungsform der 2 eine permanente Desinfektion von größeren Teilmengen des Zirkulationsstromes. Große Zirkulationsmengen verbessern auch hier die Verhältnisse im Zirkulationswasser-Kreislauf 3 und reduzieren gleichzeitig die Abgangstemperatur in der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung 11.
Das Ausführungsbeispiel der 4 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel der 1 durch die Hintereinanderanordnung eines Dreiwege-Ventils 19 und eines Wärmeübertragers 20 zwischen der Zirkulationspumpe 10 und der ersten Mischzone 17. Mit 3 übereinstimmende Teile sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Vor dem Eintritt der Rücklauf-Sammelleitung 13 in die Mischzone 17 ist ein Temperaturfühler 22 angeordnet, der die Eintrittstemperatur der Rücklauf-Sammelleitung 13 in die Mischzone 17 über das Dreiwege-Ventil 19 regelt. Auch hier wird bei 18 eine zweite Mischzone gebildet. Zwischen dem Reaktionsvolumen 7 und dem Speichervolumen 8 ist gleichfalls ein Trennblech 21 angeordnet, weil der Abgangsbereich 7a aus dem Reaktionsvolumen 7 und der Zugang der Rücklauf-Sammelleitung 13 in die erste Mischzone 17 unmittelbar übereinanderliegen. Die Vorteile gegenüber den vorstehenden Ausführungsformen sind in einer verbesserten Regelmöglichkeit der Temperaturen in der Vorlaufleitung 11 bei Zapfruhe zu sehen.
Ferner unterscheiden sich die Ausführungsformen der 3 und 4 dadurch voneinander, daß im Ausführungsbeispiel der 3 der Wärmeübertrager 20 im Gegenstrom und beim Ausführungsbeispiel der 4 und 5 im Gleichstrom beaufschlagt wird. Während die Schaltung im Gleichstrom „die Eigenregelung" des Wärmeübertragers verbessert, kann die Schaltung im Gegenstrom besser eine möglichst niedrige Temperatur des Zirkulationswassers im Abgangsbereich bewirken.
Die Ausführungsform der 5 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel der 4 im wesentlichen dadurch, daß die Rücklauf-Sammelleitung 13 nicht mit der Abgangsleitung 7b aus dem Wärmeübertrager 20 verbunden, sondern in die erste Mischzone 17 weitergeführt ist. Die Austrittsleitung 7b aus dem Wärmeübertrager 20 wird in den Ausgangsbereich 8a des Speichervolumens 8 weitergeführt und daraus zur Mischzone 17 geleitet. Auch hier ist ein Trennblech 21 zwischen dem Reaktionsvolumen 7 und dem Speichervolumen 8 in dem gemeinsamen Behälter angeordnet. Die Temperatur in der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung 11 wird – wie beim Ausführungsbeispiel der 2 – über einen Temperaturfühler 22 von dem Dreiwege-Ventil 19 geregelt. Das Ausführungsbeispiel der 5 weist eine externe Mischzone 17 im Gegensatz zu der internen Mischzone 17 des Ausführungsbeispiels der 4 auf.
Mit diesem Ausführungsbeispiel ist bei Zapfruhe eine etwas geringere Abgangstemperatur in der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung 11 erreichbar.
Das Ausführungsbeispiel der 6 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel der 4 im wesentlichen dadurch, daß die Rücklauf-Sammelleitung 13 nach der Verbindung mit Abgangsleitung 7b aus dem Wärmeübertrager 20 nicht in das Speichervolumen 8 (wie bei 4) zurückgeführt, sondern extern weitergeführt ist, wobei im Abgangsbereich 8a eine Leitung aus dem Speichervolumen 8 mit der Rücklauf-Sammelleitung 13 eine erste externe Mischzone 17 bildet. Die zweite Mischzone 18 entspricht derjenigen der Ausführungsform der 4. Damit ist bei Zapfruhe eine noch etwas geringere Abgangstemperatur in der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung 11 erreichbar.
Die Ausführungsformen der nachfolgend beschriebenen Beispiele gemäß den 7 bis 12 unterscheiden sich von den Ausführungsbeispielen der 1 bis 6 lediglich dadurch, daß nunmehr das Reaktionsvolumen 7 und das Speichervolumen 8 in zwei oder jeweils mehreren hintereinander geschalteten, separaten Behältern untergebracht sind. Ansonsten sind mit den vorher beschriebenen Beispielen identische Teile mit identischen Bezugsziffern bezeichnet. Die Vorteile dieser Ausführungsbeispiele sind mit denen der 1 bis 6 vergleichbar, so daß hierauf nicht noch einmal eingegangen wird. Beim Ausführungsbeispiel der 7 ist die Rücklauf-Sammelleitung 13 des Zirkulationswasser-Kreislaufes 3 durch eine erste Mischzone 17 geführt, die sich aus zwei Einzelmischzonen 17 zwischen dem Abgangsbereich 7a aus dem Reaktionsvolumen 7 und dem Abgangsbereich 8a aus dem Speichervolumen 8 zusammensetzt. Von dort wird die Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung 11 des Zirkulationswasser-Kreislaufes 3 zu den Entnahmestellen 12 herausgeführt.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den 8, 10 und 11 wird die Vorlauftemperatur in der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung 11 jeweils von dem darin angeordneten Temperaturfühler 22 in Verbindung mit dem Dreiwege-Ventil 19 geregelt.
Im Ausführungsbeispiel der 8 ist zwischen der Zirkulationspumpe 10 und dem Speichervolumen 7 ein Dreiwege-Ventil 19 angeordnet, dessen erster Weg 19a mit der Zirkulationspumpe 10, dessen zweiter Weg 19b mit dem Abgangsbereich 7a aus dem Reaktionsvolumen 7 unter Bildung einer ersten Einzelmischzone 17 verbunden ist, die sich mit der nachfolgenden Verbindung mit dem Abgangsbereich 8a als weitere erste Mischzone 17 zu einer gesamten ersten Mischzone 17 zusammensetzt. Der dritte Weg 19c ist mit dem Ausgangsbereich aus der ersten Mischzone 17 unter Bildung einer zweiten Mischzone 18 unmittelbar vor der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung 11 verbunden.
Im Ausführungsbeispiel der 9 ist in der Rücklauf-Sammelleitung 13 des Zirkulationswasser-Kreislaufes 3 auf der Druckseite der Zirkulationspumpe 10 ein Wärmeübertrager 20 angeordnet, der einerseits von der Rücklauf-Sammelleitung 13 und andererseits von dem Ausgangsbereich 7a aus dem Reaktionsbehälter 7 beaufschlagt ist, wobei die Ausgangsleitung 7b aus dem Wärmeübertrager 20 unter Bildung einer zweiten Mischone 18 in die Rücklauf-Sammelleitung 13 einmündet, die wiederum mit dem Ausgangsbereich 8a aus dem Speichervolumen 8 unter Bildung einer ersten Mischzone 17 verbunden ist. Damit zeichnet sich diese Ausführungsform durch zwei externe Mischzonen 17, 18 aus, die sich zwar außerhalb des Reaktionsvolumens 7 und des Speichervolumens 8, jedoch in deren Abgangsbereichen 7a, 8a befinden. Dabei ist auch hier der Begriff des „Abgangsbereiches" weitgehend zu verstehen, nämlich jeweils der Bereich zwischen dem heißesten Bereich des jeweiligen Volumens und dem Eintritt in die Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung 11.
Im Ausführungsbeispiel der 10 sind in der Rücklauf-Sammelleitung 13 des Zirkulationswasser-Kreislaufes 3 auf der Druckseite der Zirkulationspumpe 10 ein Dreiwege-Ventil 19 und ein Wärmeübertrager 20 angeordnet, wobei der erste Weg 19a des Dreiwege-Ventils 19 mit der Zirkulationspumpe 10, der zweite Weg 19b mit dem Wärmeübertrager 20 und der dritte Weg 19c, in welchen die Austrittsleitung des zweiten Weges 19b aus dem Wärmeübertrager 20 einmündet, mit der Ausgangsleitung 7b des wärmeabgebenden Wassers aus dem Wärmeübertrager 20 zu einer zweiten Mischzone 18 verbunden ist. Die dort wieder zusammengeführte Rücklauf-Sammelleitung 13 des zweiten Weges 19b und des dritten Weges 19c ist sodann mit dem Abgangsbereich 8a des Speichervolumens 8 zu einer ersten Mischzone 17 verbunden. Auch hier erfolgt eine stufenweise Anhebung der Mischtemperatur von der zweiten Mischzone 18 bis zur ersten Mischzone 17. Dabei ist unter der ersten Mischzone 17 auch hier stets die Mischzone mit dem höheren Temperaturniveau gegenüber der zweiten Mischzone 18 zu verstehen. Die Begriffe „erste und zweite Mischzone 17, 18" sind daher nicht räumlich gemeint.
Die Ausführungsform der 11 weist nur eine Mischzone 17 auf, weil im Gegensatz zu den Ausführungsbeispielen der 9 und 10 die Austrittsleitung 7b des Ausgangsbereiches 7a aus dem Reaktionsvolumen 7 aus dem Wärmeübertrager 20 nicht an den zweiten oder dritten Weg 19b, 19c der Rücklauf-Sammelleitung 13 aus dem Dreiwege-Ventil 19 angebunden ist, sondern vom Wärmeübertrager 20 direkt zum Abgangsbereich 8a aus dem Speichervolumen 8 geführt ist. Die Temperatur in der Rücklauf-Sammelleitung 13 hinter dem Wärmeübertrager 20 wird auch hier durch einen Temperaturfühler 22 in Verbindung mit dem Dreiwege-Ventil 19 geregelt.
Das Ausführungsbeispiel der 12 unterscheidet sich von den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen der 7 bis 11 dadurch, daß die separaten Behälter für das Reaktionsvolumen 7 und das Speichervolumen 8 aus jeweils zwei oder noch weiteren hintereinandergeschalteten Behältern gebildet werden.
Bei sämtlichen bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen der 1 bis 12 führt die Kaltwasser-Zuleitung 14 stets direkt zur Ladepumpe 4.
Im Gegensatz dazu beaufschlagt beim Ausführungsbeispiel der 13 die Kaltwasser-Zuleitung 14 einen zweiten Wärmeübertrager 23, der zugleich von der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung 11 beaufschlagt ist. Dadurch kann die Temperatur in der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung 11 deutlich abgesenkt werden, bevor das Trinkwasser zu den Entnahmestellen 12 gelangt, womit ein direkter Verbrühungsschutz gewährleistet werden kann.
Dieser zweite Wärmeübertrager 23 wirkt in an sich bekannter Weise gemäß der DE 42 35 038 C2 als „Wärmeschaukel", das heißt, über ihn wird die aus der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung 11 entnommene Wärmemenge direkt über die Kaltwasser-Zuleitung 14 wieder dem Ladekreis und dem Desinfektionswasser-Kreislauf 2 zugeführt und damit Aufheizenergie im Wassererwärmer 5 gespart.
Außerdem ist im Ausführungsbeispiel der 13 zwischen der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung 11 zum zweiten Wärmeübertrager 23 und von ihm fort eine Bypassleitung 24 mit einem Drosselventil 25 angeordnet. Ansonsten entspricht diese Ausführungsform der bereits beschriebenen Ausführungsform der 1.
Das Ausführungsbeispiel der 14 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel der 13 dadurch, daß in der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung 11 sowohl die Bypassleitung 24 als auch das Drosselventil 25 entfallen sind und nunmehr der zweite Wärmeübertrager 23 im Gegenstrom statt beim Ausführungsbeispiel der 13 im Gleichstrom beaufschlagt ist. Außerdem befindet sich in der Kaltwasser-Zuleitung 14 vor dem zweiten Wärmeübertrager 23 ein Dreiwege-Ventil 26, welches auch hinter dem Wärmeübertrager 23 als Mischventil oder auch in beiden Formen auf der Heißwasserseite angeordnet sein kann. Ansonsten ist dieses Anlagenbeispiel identisch mit dem Ausführungsbeispiel der 1. Die Temperatur der zu den Entnahmestellen 12 führenden Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung 11 wird von einem weiteren Temperaturfühler 27 in Verbindung mit dem zweiten Dreiwege-Ventil 26 geregelt. Hierdurch kann ein echter Verbrühungsschutz an den Entnahmestellen 12 gewährleistet werden.
Das Ausführungsbeispiel der 15 entspricht im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel der 1, jedoch mit folgenden gravierenden Änderungen:
Zwischen der Zirkulationspumpe 10 und dem Eintritt der Rücklauf-Sammelleitung 13 in die Mischzone 17 ist ein über eine Zeitschaltuhr 28 gesteuertes Zirkulationswasser-Verteilventil 29 angeordnet, dessen erster Weg 29a mit der Zirkulationspumpe 10, dessen zweiter Weg 29b mit der Mischzone 17 und dessen dritter Weg 29c mit dem Ansaugbereich 9 der Ladepumpe 4 verbunden ist. Während der Nachtstunden, d.h. während länger anhaltender Zapfruhe, kann auf diese Weise der gesamte Zirkulationswasser-Kreislauf 3 durch den Desinfektionskreislauf 2 geschleust und damit nicht nur die vollständige Abtötung der aus dem Zirkulationswasser-Kreislauf 3 herangeführten Legionellen, sondern auch durch die damit automatisch verbundene Anhebung der Temperatur im Zirkulationswasser-Kreislauf 3 eine Abtötung von an den Rohrwandungen oder Einbauteilen dieses Kreislaufs haftenden Keimen (Biofilm) erfolgen.
Wird hingegen das Zirkulationswasser-Verteilventil 29 während der täglichen Zapfzeiten über seinen zweiten Weg 29b zur Mischzone 17 vollständig geöffnet und der dritte Weg 29c zum Ansaugbereich 9 der Ladepumpe 4 ganz oder teilweise geschlossen, dann erfolgt bei vollständiger Schließung des dritten Weges 29c eine Desinfektion nur in der Mischzone 17 und bei teilweiser Öffnung des dritten Weges 29c eine vollständige Desinfektion der daraus fließenden Teilmenge im Desinfektionskreislauf 2.
Auf der Druckseite der Zirkulationspumpe 10 ist bei diesem Ausführungsbeispiel hinter dem Zirkulationswasser-Verteilventil 29, jedoch noch vor der Abzweigung des Ansaugbereiches 9 zur Ladepumpe 4 in Richtung auf das Speichervolumen 8 das Rückschlag-Ventil 15 angeordnet.
Das Ausführungsbeispiel der 16 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel der 1 dadurch, daß in der Kaltwasser-Zuleitung 14 ein Drosselventil 30 angeordnet ist, welches über einen Temperaturfühler 31 in der Speicherabgangsleitung zur Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung 11 geregelt ist. Ansonsten sind mit 1 übereinstimmende Teile mit identischen Bezugsziffern bezeichnet.

1: Anlage
2: Desinfektionswasser-Kreislauf
3: Zirkulationswasser-Kreislauf
4: Ladepumpe
5: Wassererwärmer
6: Ausgangsleitung aus dem
: Wassererwärmer 5
7: Reaktionsvolumen
7a: Abgangsbereich aus dem
: Reaktionsvolumen 7
7b: Ausgangsleitung aus dem
: Wärmeübertrager 20
8: Speichervolumen
8a: Abgangsbereich aus dem
: Speichervolumen 8
9: Rücklaufleitung zur Ladepumpe 4
10: Zirkulationspumpe
11: Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung
12: Entnahmestellen
13: Rücklauf-Sammelleitung
13a: Verbindungsleitung
14: Kaltwasser-Zuleitung
15: Rückschlag-Ventil
16: Drosselorgan
17, 18: Mischzonen
19, 26: Dreiwege-Ventil
19a, 19b, 19c: Wege des Dreiwege-Ventils 19
20, 23: Wärmeübertrager
21: Trennblech
22, 27, 31: Temperaturfühler
24: Bypassleitung
25, 30: Drosselventile
28: Zeitschaltuhr
29: Zirkulationswasser-Verteilventil
29a, 29b, 29c: Wege des Zirkulationswasser-
: Verteilventils 29

Claims

Anlage zum Erwärmen von Trinkwasser und zum Abtöten von Legionellen in diesem Trinkwasser mit einer Kaltwasser-Zuleitung zu einem Desinfektionswasser-Kreislauf, bestehend aus einer Ladepumpe und einem Wassererwärmer, dessen Ausgangsleitung über ein Reaktionsvolumen und ein nachgeordnetes Speichervolumen mit einer Rücklaufleitung zur Ladepumpe verbunden ist sowie mit einem Zirkulationswasser-Kreislauf, bestehend aus einer Zirkulationspumpe, einer Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung zu den Entnahmestellen und einer Rücklauf-Sammelleitung zum Desinfektionswasser-Kreislauf, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklauf-Sammelleitung (13) des Zirkulationswasser-Kreislaufes (3) durch eine Mischzone (17, 18), die zwischen dem Abgangsbereich (7a) aus dem Reaktionsvolumen (7) und dem Abgangsbereich (8a) aus dem Speichervolumen (8) angeordnet ist, geführt und die Trinkwarmwasser- Vorlaufleitung (11) des Zirkulationswasser-Kreislaufes (3) aus dieser Mischzone (17, 18) zu den Entnahmestellen (12) herausgeführt ist. (1 und 7)
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsvolumen (7) und das Speichervolumen (8) mit der dazwischen befindlichen Mischzone (17, 18) in einem gemeinsamen Behälter angeordnet sind. (1 bis 6)
Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Druckseite der Zirkulationspumpe (10) und dem Eingangsbereich der Rücklauf-Sammelleitung (13) in die Mischzone (17) ein Dreiwege-Ventil (19) angeordnet ist, dessen erster Weg (19a) mit der Zirkulationspumpe (10), dessen zweiter Weg (19b) mit der Mischzone (17) und dessen dritter Weg (19c) über eine Verbindungsleitung an die Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung (11) zu den Entnahmestellen (12) angeschlossen ist. (2)
Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zirkulationspumpe (10) und der Mischzone (17, 18) in Strömungsrichtung ein Wärmeübertrager (20) angeordnet ist, dessen wärmeaufnehmende Seite mit der Rücklauf-Sammelleitung (13) und dessen wärmeabgebende Seite mit dem Abgangsbereich (7a) aus dem Reaktionsvolumen (7) verbunden ist. (3)
Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklauf-Sammelleitung (13) nach ihrem Austritt aus dem Wärmeübertrager (20) mit der aus dem Wärmeübertrager (20) herausgeführten Ausgangsleitung (7b) des wärmeabgebenden Wassers unter Bildung einer zweiten Mischzone (18) verbunden und die Rücklauf-Sammelleitung (13) zu der ersten Mischzone (17) geführt ist. (3)
Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zirkulationspumpe (10) und der Mischzone (17, 18) in Strömungsrichtung hintereinander ein Dreiwege-Ventil (19) und ein Wärmeübertrager (20) angeordnet sind. (4 bis 6)
Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Weg (19a) des Dreiwege-Ventils (19) mit der Zirkulationspumpe (10), der zweite Weg (19b) mit dem Wärmeübertrager (20) und der dritte Weg (19c), in welchen der Abgang des zweiten Weges (19b) aus dem Wärmeübertrager (20) einmündet, mit der Ausgangsleitung (7b) des wärmeabgebenden Wassers aus dem Wärmeübertrager (20) verbunden ist. (4 und 6)
Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleitung (7b) des wärmeabgebenden Wassers aus dem Reaktionsvolumen (7) unter Bildung einer zweiten Mischzone (18) in die Rücklauf-Sammelleitung (13) einmündet und von dort unter Bildung einer ersten Mischzone (17), in den Ausgangsbereich (8a) des Speichervolumens (8) geführt ist. (4 und 6)
Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (20) von heißem Wasser aus dem Abgangsbereich (7a) des Reaktionsvolumens (7) beaufschlagt ist, welches aus ihm in den Ausgangsbereich (8a) des Speichervolumens (8) zurückgeführt und von dort zu einer externen ersten Mischzone (17) weitergeführt ist. (5)
Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Reaktionsvolumen (7) und dem Speichervolumen (8) in dem gemeinsamen Behälter ein Trennblech (21) angeordnet ist. (3 bis 5)
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsvolumen (7) und das Speichervolumen (9) in mindestens zwei separaten Behältern untergebracht sind. (7 + 12)
Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklauf-Sammelleitung (13) des Zirkulationswasser-Kreislaufes (3) von der Zirkulationspumpe (10) mit dem Abgangsbereich (8a) des Speichervolumens (8) unter Bildung einer zweiten Mischzone (18) verbunden ist und von dort durch den Abgangsbereich (8a) mit dem Abgangsbereich (7a) aus dem Reaktionsvolumen (7) zu einer ersten Mischzone (17) verbunden ist. (7)
Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zirkulationspumpe (10) und dem Speichervolumen (8) ein Dreiwege-Ventil (19) angeordnet ist, dessen erster Weg (19a) mit der Zirkulationspumpe (10), dessen zweiter Weg (19b) mit dem Abgangsbereich (8a) aus dem Speichervolumen (8) unter Bildung einer zweiten Mischzone (18) und von dort mit dem Abgangsbereich (7a) aus dem Reaktionsvolumen (7) zu einer ersten Mischzone (17) verbunden ist, und dessen dritter Weg (19c) in die erste Mischzone (17) geführt ist. (8)
Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rücklauf-Sammelleitung (13) des Zirkulationswasser-Kreislaufes (3) in Strömungsrichtung hinter der Zirkulationspumpe (10) ein Wärmeübertrager (20) angeordnet ist, der einerseits von der Rücklauf-Sammelleitung (13) und andererseits von dem Abgangsbereich (7a) aus dem Reaktionsvolumen (7a) beaufschlagt ist, wobei die Ausgangsleitung (7b) aus dem Wärmeübertrager (20) unter Bildung einer zweiten Mischzone (18) in die Rücklauf-Sammelleitung (13) einmündet, die mit dem Ausgangsbereich (8a) aus dem Speichervolumen (8) unter Bildung einer ersten Mischzone (17) verbunden ist. (9)
Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rücklauf-Sammelleitung (13) des Zirkulationswasser-Kreislaufes (3) in Strömungsrichtung hinter der Zirkulationspumpe (10) ein Dreiwege-Ventil (19) und ein Wärmeübertrager (20) angeordnet sind, wobei der erste Weg (19a) des Dreiwege-Ventils (19) mit der Zirkulationspumpe (10), der zweite Weg (19b) mit dem Wärmeübertrager (20) und der dritte Weg (19c), in welchen die Austrittsleitung des zweiten Weges (19b) aus dem Wärmeübertrager (20) einmündet, mit der Ausgangsleitung (7b) des wärmeabgebenden Wassers aus dem Wärmeübertrager (20) zu einer zweiten Mischzone (18) verbunden ist, von welcher die Rücklauf-Sammelleitung (13) unter Bildung einer ersten Mischzone (17) zum Abgangsbereich (8a) des Speichervolumens (8) geführt ist. (10)
Anlage nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (20) auf seiner wärmeabgebenden Seite von dem Abgangsbereich (7a) aus dem Reaktionsvolumen (7) beaufschlagt und dieser über die Austrittsleitung (7b) aus dem Wärmeübertrager (20) entweder mit der Rücklauf-Sammelleitung (13) oder mit dem Abgangsbereich (8a) aus dem Speichervolumen (8) verbunden ist. (9 bis 12)
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zirkulationspumpe (10) in der Rücklauf-Sammelleitung (13) hinter den Entnahmestellen (12) angeordnet ist. (1 bis 16)
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Druckseite der Zirkulationspumpe (10) ein den Weg in Richtung auf die Zirkulationspumpe (10) sperrendes Rückschlag-Ventil (15) angeordnet ist. (1 bis 16)
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ladepumpe (4) und dem Wassererwärmer (5) ein nach Desinfektionstemperatur und Desinfektionszeit definierte Lademenge sicherstellendes Drosselorgan (16) angeordnet ist. (1 bis 16)
Anlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan (16) ein Wassermengenbegrenzer ist. (1 bis 16)
Anlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan (16) ein Drosselventil ist. ( 1 bis 16)
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltwasser-Zuleitung (14) direkt mit der Ladepumpe (4) verbunden ist. (1 bis 12)
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltwasser-Zuleitung (14) zur Ladepumpe (4) über einen zweiten Wärmeübertrager (23) geführt ist, der in an sich bekannter Weise von der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung (11) zu den Entnahmestellen (12) beaufschlagt ist. (13 und 14)
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zirkulationspumpe (10) und dem Eintritt der Rücklauf-Sammelleitung (13) in die Mischzone (17) zwischen Reaktionsvolumen (7) und Speichervolumen (8) ein über eine Zeitschaltuhr (28) gesteuertes Zirkulationswasser-Verteilventil (29) angeordnet ist, dessen erster Weg (29a) mit der Zirkulationspumpe (10), dessen zweiter Weg (29b) mit der Mischzone (17) und dessen dritter Weg (29c) mit dem Ansaugbereich (9) der Ladepumpe (4) verbunden ist. (15)
Anlage nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Zirkulationswasser-Verteilventil (29) während der Zapfruhe in den Nachtstunden den zweiten Weg (29b) zur Mischzone (17) vollständig sperrt und den dritten Weg (29c) zum Ansaugbereich (9) der Ladepumpe (4) vollständig öffnet. (15)
Anlage nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Zirkulationswasser-Verteilventil (29) während der täglichen Zapfzeiten den zweiten Weg (29b) zur Mischzone (17) vollständig öffnet und den dritten Weg (29c) zum Ansaugbereich (9) der Ladepumpe (4) ganz oder teilweise schließt. (15)
Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar hinter der Mischzone (17) in der Trinkwarmwasser-Vorlaufleitung (11) ein Temperaturfühler (31) angeordnet ist, der über ein Mengenregelventil (30) den Kaltwasserzulauf (14) zur Ladepumpe (4) regelt. (16)