DE2028339C3 - Warmwasseranlage mit Heizwasser- und Brauchwasser-Kreis - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Warmwasseranlage der im Oberbegriff.des Anspruches 1 genannten Art.

Eine solche, sogenannte gemischte, Warmwasseranlagc ist aus der AT-PS 2 52 511 bekannt. Ihre Eimktion beruht darauf, in der Kiirzschlußleitiing einen aus dem '<· Heizwasserkreis abzweigbaren Warmwasservorral zur Verfügung zu stellen, durch den über eine Wärmetauscherschlangc der Brauchwasserkreis verlauft. Wenn aufgrund Brauchwassereninahme die Temperatur des Warmwasser in diesem, zusätzlich /um Brenner-La- <■» mcljcnwärmctauschcr im Heizungskreis vorgesehenen. Wärmetauscher unter einen vorgegebenen Wer! ab sinkt, spricht ein Thermostat an. Dadurch wird über ein Magnetventil im Gasmengenregler des Brenners ein Ncbenkanal für zusätzliche Cias/iifiihr ohne Iteeinflus ' ■ sung des dem Brenner zugeordneten Differentialvoniiles freigegeben und außerdem das dem I )rciwcge- Ventil zugeordnete 1 >if f crctit iii I vent il dadurch angesteuert, daß über ein weiteres Magnetventil ein Nebenschluß gesperrt wird. Das im Heizwasserkreis umlaufend.· Wasser wird dadurch im dem Brenner zugeordne'en Lamellen-Wärmetauscher stärker erwärmt, was im Zuge des Heizwasserumlaufes über die Kurzschlußleitung allmählich zu einer Erwärmung des Wassers im zweiten Wärmetauscher und dadurch dann auch zu einer Erwärmung des durch die Wärmetauscherschlange strömenden Brauchwassers fühn. Sobald die Temperatur des Wassers in diesem weiteren Wärmetauscher wieder über die Ansprechtemperatur des Thermostaten ansteigt, wird der vorbeschriebeiu Eingriff in die Funktion der Warmwasseranlage wieder zurückgenommen.

Nachteilig an dieser vorbekannlen Ausbildung einer gemischten Warmwasseranlage ist insbesondere der Aufwand für den weiteren Wärmetauscher und für die Beaufschlagung des Dreiwege- Venlilcs sowie der Brenner-Speisung und die vergleichsweise große thermische Zcitkonsiante bei Brauchwasserentnahme.

In Erkenntnis dieser funktionellen Nachteile bei der vorbefcannten gemischten Warmwasseranlage liegi der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Warmwasseranlage gattungsgemäßer Art im Interesse raschen Erhitzens des zur Entnahme bestimmten Brauchwassers dahingehend weiterzubilden, daß allein die Tatsache der Brauchwasserentnahme sicher zur Brrnncrbecinflussung führt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Warmwasseranlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches I mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 ausgestattet wird.

Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich insbesondere dadurch aus. daß mil vergleichsweise geringem apparativem Aufwand ein sicheres Ansprechen der Brenner-Aufstcuerung unabhängig von dem momentanen, raumheizungshedinglen Brennerbetrieb mit der I-Olgo unniiltclbarer Erhit/ung des zu entnehmenden Brauchwassers gewährleistet ist. indem der Brauchwasserkreis selbst auch durch den einzig vorhandenen, dom Brenner zugeordneten Lamellen-Wärmetauscher geführt wird und ein strömungsabhängig ansprechendes, unmittelbar im Brauchwasserkreis liegencics Differentialventil die Umschaltung des Heizwasserkreises auf die Kiir/schliißlcitiiug unter Überbrückung der Heizkörper bewirkt, u .(durch das auch unter Einfluß der Strouningsverhälmisse in dor Kiir/schliißleitung stehende Differcntialvenlil für die Steuerung der (iasmengen-/ufiilir /um Brenner eine unmittelbare zusätzliche Beaufschlagung nach Maßgabe der Slrömungsverhällnisse in dieser Ktir/schhilllcitiing erfährt.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 erhohl die A'ispi'i-chcmpfiiidliihkoit der I Afferent iah entile bei störunanfälligem Betrieb, indem die \v irksame Druckdifferenz /wischen den beiden Kammern lies jeweiligen DifferonliaKenliles durch die Parallelschaltung eines Venlurirohre¹. noch erhöht wird.

Aus dor DI-AS 12 47 ^Γ>4^Γ> ist es als solches bekannt, in einem Brauchwasserkreis eine Venturidüse für die Ansteuerung eines DiffcrentiaKeniiles /weeks Brennerspeisung bei Brauchwasscrentiiahme aiis/iibildcn wobei die Ventundüse mittels einer Umgehungsleitung einstellbaren Ouorschtiilies iiborbri'ickbar ist. um große Wassermengen Ihm nur geringer I rwaimung abzapfen /M können, .ilso nine daß der Yoliimcnstrom /ii einet entsprechenden Ansteuerung des Diftercnlialventiles IuItM.

Die /us.ii/lii lic Maßnahme ii.u Ii Anspruch I π hohl

die Abschaltempfindlichkeit bei Beendigung' tier Brauchwasserentnahme und eröffnet die Möglichkeil einer konstruktiv wenig aufwendigen Kopplung der nach Maßgabe der Brauchwassereninahme erfolgenden Beeinflussung des dem Brenner zugeordneten Differentialventiles durch Raum- und/oder Wasserthermostaten.

Da die vorgenannte, weiterbildende Maßnahme einen Parallelsehluß zur Umwälz-Pumpe darstellt, ist es zweckmäßig, in diesem Zusammenhang die zusätzliche Maßnahme nach Anspruch 4 vorzunehmen, ir.n eine Beeinträchtigung der Wirkung der Kiirzschlußleilung möglichst zu vermeiden.

Die erfindungsgemäße Lösung eröffnet schließlich eine konstruktiv sehr einfache Möglichkeit der Temperaturregelung im Brauchwasser kreis wahrend der Brauchwasserentnahme, indem zusätzlich die Maßnahme nach Anspruch 5 getroflen wird. Denn dabei wird dieser zeitweilige Unterdruck, der die stärkere Brerinerspeisung bewirkt, und damit die den Brenner speisende Brennstoffmenge automatisch herabgesetzt, wenn die Temperatur des entnommenen Wassers zu hoch wird. Diese Herabsetzung erfolgt in sehr einfacher Weise durch automatische Verringerung der Drehzahl der Pumpe.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung naher erläutert, die schematisch ein Ausführungsbeispiel zeigt.

Die Warmwasseranlage enthält einen Brenner I und einen Wärmetauscher 2, einen ersten, geschlossenen .Strömungskreis als I leizwasserkreis 3, welcher nacheinander über eine Pumpe 4, den Wärmetauscher 2 und die Heizkörper 5 führt, einen von dem lleizwasserkreis 3 unabhängigen, offenen Brauchwasserkreis 6 zur Wasserentnahme, welcher dieses Wasser von einem Wasseranschluß, über den Wärmetauscher 2 bis /u einem Entnahmehahn 7 führt, und ein Differentialventil 8. welches automatisch die Gaszufuhr zu dem Brenner I steuert, wenn das Wasser in dem Heizwasserkreis 3 strömt.

Dieses Differeniialventil 8 weist zwei Kammern 9 und 10 auf. welc'.ic voneinander durch eine mit dem die Ciaszufuhr zu dem Brenner steuernden Ventil 12 verbundene biegsame Membran Il getrenn· sind. Die beiden Kammern 9 und IO sind mit zwei vor bzw. hinter der Pumpe 4 liegenden Stellen Π und 14 des Heizwasserkreises 3 verbunden.

Ferner is; eine Kurzschlußleilurit vorgesehen, die eine am Ausgang des Wärmetauschers 2 liegende Stelle 16 des I lcizwasserkreises ^ mit einer vor der Pumpe 4 liegenden Stelle IJ verbindet.

Diese Kurzschltillleitiin^ enthält cm Dreiwegeventil 17, welches durch ein Differeniialvenlil 18 gesteuert wird. Diese:, besitzt zwei Kammern 14 und 20. welche voneinander durch eine biegsame Membran 21 getrennt und mit einer Stelle 23 des Brauchwasserkreises 6 bzw. mil der engsten .Stelle eines in diesen eingebauten Venlurirohrs 24 verbunden sind.

Bei jeder Entnahme von Brauchwasser wird ein Unterdruck an der engsten Stelle des Venturirohres 24 erzeugt, wodurch mil der Membran 21 das Ventil 17 betätigt wird und der Ausgang des Wärmelauschers 2 (Stelle If)) mit der Kiirzschlullleitung Ii '.erblinden wird.

Wenn dagegen keine Entnahme erfolgt, ha' die Membran 21 mit den Ventilstößel 22 die in der Abbildung dargestellte Stellung, in welcher die Stelle IS mil den I leizkörpern 5 verbunden ist.

!•"in vom Ventilstößel 22 betätigbarer elektrischer Schalter 25 setzt automatisch die Pumpe 4 bei einer Kntnahme in Gang, wenn sie nicht ständig angetrieben wird(z. B. im Sommer).

Die Regelung der Heizleistung bzw. der Gaszufuhr erfolgt über die Ventile 26 und 27. Dabei wird das Ventil

26 über einem Elektromagneten 28 durch einen nicht dargestellten Raumthermostaten betätigt und das Ventil

27 durch die Temperatur des warmen Wassers.

Eine Drossel 36 mit einer kalibrierten öffnung is! in die die Ventile 26 und 27 mit der Stelle 14 verbindende Leitung eingeschaltet, um die Wassermenge, welche über diese Ventile 26, 27 strömt, wenn sie geöffnet sind, auf einen bestimmten Wert zu begrenzen.

Die Anlage arbeitet folgendermaßen:

Wenn keine Brauchwasser-Entnahme stattfindet, befindet sich das Ventil 17 in einer '·" der Zeichnung dargestellten) Stellung, in welcher ci'c Kurzschhihk'itung 15 nich! gespeist wird. Die Anlage arbeitet dann wie eine übiiche Heizungsanlage mit thermostatischcr Regelung.

Bei einer Entnahme betätigt die Strömung des entnommenen Wassers das Ventil 17 und bringt es in die Stellung, in welcher es die Kurzschlußleitung 15 mit dem Heizwasserkreis 3 verbindet.

Die Strömung diesjs Wasser erzeugt an der engsten Stelle des Venlurirohrs 39 einen Unterdruck, welcher sofort auf die Kammer 9 übertragen wird und das Anheben der Membran Il und somit die Öffnung ties Ventils 12 zur folge hat. Der Brenner 1 zündet dann unabhängig von der thermostatisehen Regelung.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist noch ein Regler 42 für die zur Entnahme bestimmte Wassermenge vorgesehen, welcher durch einen auf die Temperatur des kalten Wassers ansprechenden Thermostaten 43 gesteuert wird, und ein anderer Thermostat 44 vorgesehen, welcher auf die Temperatur des entnoir.· nier"';n warmen Wassers anspricht und bei einer Zunahme dieser Temperatur die Drehzahl der Pumpe 4 automatisch herabsetzt. Hierdurch wird cinfi automatische Regelung der Temperatur des entnommenen Brauchwassers erzielt, da eine Vcrla.igsamung der Pumpe 4 aulomatisch eine Verringerung des llnicrdrucks an der engsten Stelle des Vcntiirirohres 39 und somit eine Verringerung der Öffnung des Ventils 12 und der erzeugten Wärmeleistung zur Eolge hat, und umgekehrt.

Damit der llrenntr I nach einer Entnahme schnell verlösch:, muß das Ventil 12 bei der Rückkehr de> Ventils 17 schnell in seine Anfangsstellung gebracht werden. Dazu ist zweckmäßig parallel zu der Drossel 36 ein Kugel oder Rückschlagventil 45 zu schalen, welches von dem in Richtung auf die Stelle 14 strömenden Wasser durchflossen werden kann, aber nicht durch das in entgegengesetztem Sinn strömende Wasser.

Diese Anlage ist besonders einfach und betriebssicher aufgebaut und vv irisch,ilthch belreibbar.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Warmwasseranlage mit einem Heizwasser- und einem Brauchwasser-Kreis, wobei im Heizwasserkreis ein Wärmetauscher, eine Pumpe und ein unter Einfluß von Brauchwasserentnahme über ein Differentialventil ansteuerbares Dreiwege-Ventil zum Umschalten des Heizwasserkreises über die Heizkörper oder über eine Kurzschlußleitung vorgesehen sind und der dem Wärmetauscher zugeordnete Brenner ein über ein Differentialventil ansteuerbares Brennstoffventil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Brauchwasserkreis (6) durch den Wärmetauscher (2) führt, daß das Differentialventil (18) zum Umschalten des Heizwasserkreises (3) im Brauchwasserkreis (6) und das dem Brenner zugeordnete Differentialventil (8) im Sirömungswegder Kur/schluQltitung(l5) liegt.

2. Warmwasseranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Niederdruckkammer (20; 9) jedes Differentialventils (18; 8) ein Venturirohr (24; 39) verbunden isi, das im [irauchwasserkreis (6) bzw. in der Kurzschlußleitung (15) liegt.

3. Warmwasseranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kurzschlußleitung (15) vor dem Venturirohr (39) eine Kammer (41) ausgebildet ist, die über einstellbare Durchlässe sowohl mit der Hochdruckkammer (10) des dem Brenner (1) zugeordneten Differentialventils (8) als auch, über ein Rückschlag-Ventil (45), mit einer Stelle (14) im Zuge des Heizwasserkreises (3) zwischen de · Ausgang der Pumpe (4) und dem Eingang des Wärmetauschers 12) in .Strömungsverbindung steht.

4. Warmwasseranlagc nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rückschlag-Ventil (45) eine Wassermengen-Begrenzungsdrossel (36) parallelgeschaltet ist.

5. Warmwasseranlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (4) über eine Drehzahlstciierschaltiing an einen Temperaturfühler (44) vor der Entnahmcstelle (7) des Brauchwasserkreises (6) angeschlossen ist. wobei die Schaltung für Drehzahlverringerung bei Temperaturanstieg bzw. Drehzahlerhöhung bei Temperaturabfall ausgelegt ist.