DE2231231B2

DE2231231B2 - AUTOMATIC MIXED WATER SYSTEM

Info

Publication number: DE2231231B2
Application number: DE19722231231
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Gössi, Hans, Küssnacht (Schweiz)
Priority date: 1971-07-02
Filing date: 1972-06-26
Publication date: 1977-02-17
Also published as: AT323951B; FR2142100A1; FR2142100B1; DE2231231A1; CH541780A

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Mischwasseranlage mit Leitungen für die Zufuhr von Kalt- und Heißwasser und mit Organen für die Regelung der Mischung von Kalt- und Heißwasser und der Mischwassertemperatur. The invention relates to an automatic mixed water system with lines for the supply of cold and water Hot water and with organs for the regulation of the mixture of cold and hot water and the mixed water temperature.

Bei bekannten Anlagen dieser Art ist das Mischwasser sehr großen Temperaturschwankungen unterworfen. Die Temperaturregulierung der Mischwasserzirkulation erfolgt über dasselbe Mischventil, über welches auch die Verbrauchswassermenge gezapft wird, da dem im Mischwasserkreislauf zirkulierenden Mischwasser das Kaltwasser zusammen mit dem Heißwasser durch ein Thermostatventil beigemischt wird Am Ende der Mischwasserzirkulation wird ein Teil des Mischwassers wieder in den Boiler zurückgeführt Das Thermostatventil hat dabei zugleich die Funktionen der Wasserzuführung und der Temperaturregulierung. Die Regelcharakteristik solcher Ventile ist verhältnismäßig grob. Damit ergeben sich bei der Abnahme kleiner Mengen Mischwasser erhebliche Temperaturschwankungen im austretenden Mischwasser. Dies ist äußerst unangenehm und kann z. B. bei der Abnahme des Mischwassers aus einer Dusche zu Verbrühungen führen. Erst wenn ein gewisser Anteil des maximal vom Thermostatventil lieferbaren Mischwassers abgenommen wird, ergibt sich eine gewisse Gleichförmigkeit der Temperatur des Mischwassers. Dies hat z.B. in Sportplätzen oder Schwimmhallen, deren Duschanlagen aus einer größeren Anzahl von Duschen bestehen, zur Folge gehabt, daß man mehrere Duschen mitlaufen ließ, obgleich nur eine Dusche wirklich benötigt wurde. Nur so konnten die sonst bei Inbetriebnahme nur einer Dusche sehr schwankenden Wassertemperaturen einigermaßen egalisiert werden.In known systems of this type, the mixed water is subject to very large temperature fluctuations. The temperature regulation of the mixed water circulation takes place via the same mixing valve, which the amount of water consumed is also drawn off, as the mixed water circulating in the mixed water circuit the cold water is mixed together with the hot water through a thermostatic valve at the end of the Mixed water circulation, part of the mixed water is fed back into the boiler. The thermostatic valve at the same time has the functions of water supply and temperature regulation. The control characteristic such valves is relatively coarse. This results in the purchase of small quantities Mixed water considerable temperature fluctuations in the discharged mixed water. This is extremely uncomfortable and can e.g. B. when removing the mixed water from a shower lead to scalds. Only when a certain proportion of the maximum mixed water that can be supplied by the thermostatic valve is used some uniformity in the temperature of the mixed water. This has e.g. in sports fields or Indoor swimming pools, the shower facilities of which consist of a larger number of showers, that several showers were allowed to run, although only one shower was really needed. Only in this way could the otherwise very fluctuating water temperatures when only one shower is started up to some extent equalized will.

Die vorgenannten Nachteile gelten ebenfalls für eine Mischanlage gemäß der CH-PS 2 41 183, bei der Heißwasser und Kaltwasser in einem Mischbehälter gemischt und von dort der Verbraucherleitung zugeführt werden. Die Steuerung der Mischtemperatur erfolgt dabei in Abhängigkeit von der Wassertemperatur im Mischgefäß und vom Druck in der das Mischwasser abnehmenden Verbraucherleitung. Der hiermit erforderliche Aufwand an Steuer- bzw. Regelorganen und dazugehörigen Bauteilen ist verhältnismäßig hoch. Dies bedingt entsprechend hohe Hersteilungskosten sowie die Gefahr einer Störanfälligkeit im Betrieb. Ferner gibt die CH-PS 2 41 183 keine Anregung für die nachstehend erläuterte Problemstellung der Erfindung, nämlich der Schaffung eines in sich geschlossenen Misch Wasserkreislauf es sowie für die Möglichkeit, einen solchen Kreislauf als einbaufertige Einheit auszugestalten. The aforementioned disadvantages also apply to a Mixing system according to CH-PS 2 41 183, with hot water and cold water in one mixing tank mixed and fed from there to the consumer line. The control of the mixing temperature takes place depending on the water temperature in the mixing vessel and the pressure in which the Mixed water decreasing consumer line. The effort required for control and regulating bodies and associated components is relatively high. This entails correspondingly high production costs as well as the risk of failure during operation. Furthermore, CH-PS 2 41 183 gives no suggestion for the The problem of the invention explained below, namely the creation of a self-contained Mixing water cycle it as well for the possibility of one to design such a circuit as a ready-to-install unit.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einer Anlage der eingangs genannten Gattung die Temperaturunterschiede des entnommenen Wassers sehr gering zu halten, und zwar gleichgültig, ob im Verhältnis zur maximal möglichen Wasserabgabe viel oder nur sehr wenig an Mischwasser abgenommen wird.The object of the invention is to determine the temperature differences in a system of the type mentioned at the beginning to keep the withdrawn water very low, regardless of whether in relation to maximum possible water delivery, a lot or very little of the mixed water is removed.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß ein in sich geschlossener Mischwasserkreislauf mit Einspeisungsmöglichkeiten für Mischwasser und Entnahmezapfstellen vorgesehen ist und daß dieser Mischwasserkreislauf an die Sekundärseite eines Wärmetauschers angeschlossen ist. Hierdurch ergeben sich mehrere Vorteile. Auch bei Anlagen, die für die Entnahme einer größeren Mischwassermenge pro Zeiteinheit ausgelegt ist, können demgegenüber sehr kleine Mengen an Mischwasser pro Zeiteinheit entnommen werden, ohne daß die Temperatur des entnommenen Mischwassers wesentlich schwankt. Durch die im geschlossenen Mischwasserkreislauf umlaufende Menge an Mischwasser, welches die gewünschte Abnahmetemperatur besitzt, erfolgt bereits ein Temperaturausgleich, wobei Wärmeverluste durch den Wärmetauscher ausgeglichen werden. Damit werden auch Temperaturschwankungen im eingespeisten Mischwasser ausgeglichen, so daß das an denTo solve this problem, the invention proposes that a closed mixed water circuit is provided with feed options for mixed water and extraction taps and that this mixed water circuit is connected to the secondary side of a heat exchanger. Through this there are several advantages. This also applies to systems that are designed for the extraction of a larger amount of mixed water is designed per unit of time, in contrast, very small amounts of mixed water per unit of time can be removed without the temperature of the removed mixed water fluctuating significantly. Due to the amount of mixed water circulating in the closed mixed water circuit, which the Has the desired decrease temperature, a temperature equalization already takes place, with heat losses through the heat exchanger to be compensated. This means that temperature fluctuations are also fed into the Mixed water balanced so that the

Zapfstellen entnommene Mischwasser praktisch auf konstanter Temperatur gehalten werden kann. Dies gut sowohl bei Einspeisung von relativ Weinen Mengen an Mischwasser, das besonders Temperatursshwankungen ausgesetzt sein kann, als auch bei der Einspeisung von relativ großen Mengen an Mischwasser, da in diesem Fall die Einspeisungsventile mit zufriedenstellenden Regelcharakteristiken arbeiten. Hinzu kommt, daß entsprechend der Auslegung des Mischwasserkreislaufes die in ihm umlaufende Wissermenge im Verhältnis zur maximal abnehmbaren Wassermenge verhältnismäßig hoch sein kann, so daß hiermit auch bei Abnahme und Einspeisung größerer Wassermengen noch ein genügender Temperaturausgleich erreichbar ist Damit können auch etwa an dem das Kalt- und das Heißwasser mischenden Ventil entstehende Störungen nicht voll auf dem Mischwasserkreislauf durchschlagen, sondern durch diese relativ große Menge an umlaufendem und temperiertem Mischwasser ausgeglicnen werden. Außerdem muß das Einspeisungsventil in seiner Auslegung und Einstellung nicht auf die Erfordernisse einer sehr genauen Konstanthaltung der Mischwassertemperatur ausgerichtet werden. Es kann vielmehr auf die zur Einspeisung des Wassers ideale Charakteristik eingestellt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann zur Einspeisung von Mischwasser ein Dreiweg-Motoren-Mischventil vorgesehen sein, das an die Zuführungsleitung für Kaltwasser und an die Zuführungsleitung für Heißwasser angeschlossen ist sich außerhalb des Mischwasserkreisiaufes befindet und zur Ergänzung des Mischwasserverbrauches im Mischwasserkreislauf mit einer auf Mischwassertemperatur gebrachten Mischung aus Heiß- und Kaltwasser dientMixed water taken from taps can be kept practically at a constant temperature. This is good Both when feeding relatively wines amounts of mixed water, especially temperature fluctuations can be exposed, as well as when feeding relatively large amounts of mixed water, since in this case the feed valves with satisfactory Control characteristics work. In addition, according to the design of the mixed water circuit the amount of knowledge circulating in it in proportion to the maximum amount of water that can be removed can be high, so that herewith even when drawing and feeding in larger amounts of water Sufficient temperature compensation can thus also be achieved, for example, on the cold and hot water The malfunctions caused by the mixing valve do not fully affect the mixed water circuit, but rather be compensated by this relatively large amount of circulating and temperature-controlled mixed water. In addition, the feed valve does not have to meet the requirements in terms of its design and setting a very precise maintenance of the mixed water temperature. Rather, it can be on the ideal characteristics for feeding in the water can be set. According to a preferred embodiment According to the invention, a three-way motor mixing valve can be provided for feeding in mixed water be connected to the supply line for cold water and to the supply line for hot water is located outside the mixed water circuit and to supplement the mixed water consumption in the mixed water circuit with a mixture of hot and mixed water temperature Cold water is used

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß die Anlage nach der Erfindung unabhängig von einem Boiler oder Warmwasserspeicher ist. Sie benötigt daher auch keine Verbindungsleitungen vom Mischwasser zu einem Boiler, da die Mischwasserzirkulation einen eigenen, funktionstüchtigen und geschlossenen Kreislauf bildet. Sie kann an beliebige Heißwasser- und Kaltwasserleitungen oder auch an eine entsprechende Fernleitung angeschlossen werden, wobei keine gleichen statischen Drücke in der Kaltwasser- und Heißwasserleitung vorausgesetzt sind.Another advantage of the arrangement according to the invention is that the system according to the invention is independent of a boiler or hot water storage tank. It therefore also does not require any connecting lines from mixed water to a boiler, as the mixed water circulation has its own, fully functional one and forms a closed circuit. It can be connected to any hot water and cold water pipes or can also be connected to an appropriate pipeline, with no equal static pressures in the Cold water and hot water pipes are required.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine Anlage nach der Erfindung sowohl im Zuge einer Installation gebaut als auch der Wärmetauscher zusammen mit den Mitteln der Speisung und Regulierung des Mischwasserkreislaufes in Form einer einbaubereiten Einheit, bzw. Installationsblockes ab Fabrik hergestellt und dann am Ort an den Mischwasserkreislauf sowie an die Heiß- und Kaltwasserleitungen anschließbar ist.Another advantage is that a system according to the invention both in the course of an installation built as well as the heat exchanger together with the means of feeding and regulating the mixed water circuit in the form of a ready-to-install unit or installation block manufactured at the factory and then on Place can be connected to the mixed water circuit and to the hot and cold water pipes.

Hinsichtlich weiterer Merkmale der Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen.With regard to further features of the invention, reference is made to the subclaims.

Die Installationsteile der automatischen Mischwasseranlage sind im dargestellten Ausführungsbeispiel als eine in jeder Heißwasseranlage verwendbare Einheit ausgebildet Sie sind ein fertig vorfabrizierter Installationsteil oder -block 11, der an einen Mischwasserkreislauf 12, ferner an eine Zuführungsleitung für Kaltwasser 13 und eine Zuführungsleitung für Heißwasser 14 anschließbar ist. 15 ist der über das Rückschlagventil 6 mit der Zuführungsleitung für Kaltwasser 13 einerseits und mit der Zuführungsleitung für Heißwasser 14 andererseits verbundene Boiler, welcher außerhalb des Installationsblockes 11 liegt. 16 sind Verbraucherhahnen einer Heißwasser-Küchenzirkulation 14' und des Mischwasserkreislaufes IZ 1 ist ein bei Mischwasseranlagen übliches Dreiweg-Motoren-Mischventil, weichem die üblichen Rückschlagventile 2 zugeordnet sind. Dieses Mischventil befindet sich außerhalb des Mischwasserkreislaufes 12 Es mischt einen Teil des Heißwassers aus der Zuführungsleitung für Heißwasser 14 mit einem Teil Kaltwasser aus der Leitung 13 auf die gewünschte Mischwassertemperatur und ergänz' über die Mischwasser-Anschlußleitung 21 das Mischwasser des Kreislaufes 12 entsprechend dem Verbrauch. Die Mischwasseranlage funktioniert auch dann einwandfrei, wenn der statische Druck in den Zuführungsleitungen für KaIt- und Heißwasser 13, 14 unterschiedlich ist da vor dem Dreiweg-Motoren-Mischventil 1 Druckreduzierventile 4' in die Zuführungsleitungen 13,14 eingebaut sind. 3 ist ein in den Mischwasserkreislauf 12 eingebauter Kaliberhahn. 4 sind in die Zuführungsleitung für Heißwasser 14 und in den Mischwasserkreislauf 12 eingebaute Zirkulationspumpen. 5 sind die bei Mischwasseranlagen üblichen Thermometer zur Ablesung der Wassertemperatur. Die Temperaturregelung des Mischwasser-Kreislaufes erfolgt vollautomatisch. Für die Speisung und den Betrieb wird nur eine Heißwasser- und eine Kaltwasserleitung benötigt. Der Wärmetauscher 7 kann, wie es in diesem Ausführungsbeispiel dargestellt ist. auf seiner Primärseite von Heißwasser durchflossen sein. Das Heißwasser kann von einer beliebigen, außerhalb der Anlage gelegenen Heißwasserquelle stammen, z. B. von einer Heizungsinstallation oder einer Heißwasser-Fernleitung. Der im Installationsblock vorgesehene Wärmetauscher 7 ist hier primärseitig durch eine Heißwasser-Vorlaufleitung 17 und eine Rücklaufleitung 18 mit einer Zirkulationspumpe 4 an die Zuführungsleitungen für Heißwasser 14 des Boilers 15 angeschlossen. Damit wird der im Mischwasserkreislauf entstehende Wärmeverlust vom Boiler über den Wärmetauscher ausgeglichen. Die in Richtung des Dreiweg-Motoren-Mischventils 1 fördernde Zirkulationspumpe hat zugleich die Funktion der Umwälzpumpe des Heißwasserkreislaufes. Der Wärmetauscher 7 gibt einen Teil der Wärme an die Sekundärseite (Leitungen IS, 20) des Mischwasserkreislaufes 12 ab. Zwischen der Heißwasser-Vorlaufleitung 17 und der Rücklaufleitung 18 befindet sich in der Zuführungslei tung für Heißwasser 14 ein Rückschlagventil 2. welches einen internen Heißwasserkreislauf in den Leitungen 17, 18 verhindert.The installation parts of the automatic mixed water system are in the illustrated embodiment as a unit that can be used in every hot water system. They are a completely prefabricated installation part or block 11, which is connected to a mixed water circuit 12, and also to a supply line for cold water 13 and a supply line for hot water 14 can be connected. 15 is the one via the check valve 6 with the supply line for cold water 13 on the one hand and with the supply line for hot water 14 on the other hand connected boiler, which is located outside the installation block 11. 16 are consumer taps a hot water kitchen circulation 14 'and the mixed water circuit IZ 1 is a mixed water system Usual three-way motor mixing valve, to which the usual check valves 2 are assigned. This Mixing valve is located outside of the mixed water circuit 12 It mixes out part of the hot water the supply line for hot water 14 with a portion of cold water from the line 13 to the desired Mixed water temperature and supplement 'via the mixed water connection line 21 the mixed water of the circuit 12 according to consumption. The mixed water system works perfectly even if the static pressure in the supply lines for cold and hot water 13, 14 is different there before Three-way motor mixing valve 1 pressure reducing valves 4 'are built into the supply lines 13, 14. 3 is a caliber tap built into the mixed water circuit 12. 4 are in the supply line for Hot water 14 and circulation pumps built into the mixed water circuit 12. 5 are those for mixed water systems usual thermometer for reading the water temperature. The temperature control of the mixed water circuit takes place fully automatically. Only one hot water tank is required for supply and operation. and a cold water pipe is required. The heat exchanger 7, as in this embodiment is shown. be flowed through by hot water on its primary side. The hot water can be from one any hot water source located outside the system, z. B. from a heating installation or a hot water pipeline. The heat exchanger 7 provided in the installation block is here on the primary side by a hot water flow line 17 and a return line 18 with a circulation pump 4 connected to the supply lines for hot water 14 of the boiler 15. This is the in the mixed water circuit Any heat loss that occurs from the boiler is compensated for via the heat exchanger. The direction of the Three-way motor mixing valve 1 promoting circulation pump also has the function of the circulation pump of the hot water circuit. The heat exchanger 7 gives some of the heat to the secondary side (Lines IS, 20) of the mixed water circuit 12 from. Between the hot water flow line 17 and the Return line 18 is located in the Zuführungslei device for hot water 14, a check valve 2. which prevents an internal hot water circuit in the lines 17, 18.

Der Wärmetauscher 7 hat die Aufgabe, den durch die Abkühlung der Rohre des Mischwasserkreislaufes 12 oder aufgrund der Entnahme von Mischwasser und Einspeisung von zu kaltem Wasser entstehenden Wärmeverlust wieder zu ersetzen. Um im Misch Wasserkreislauf 12 eine absolut konstante Temperatur aufrechtzuerhalten, kann ein Dreiweg-Motoren-Mischventil 8 mit Temperaturfühler 9 für den Anschluß des Sekundärausganges des Wärmetauschers 7 an den Mischwasserkreislauf 12 vorgesehen sein. Dieses Mischventil befindet sich im Ausführungsbeispiel an der Einmündung der Verbindungsleitung 20 der Sekundärseite des Wärmetauschers 7 in den Mischwasserkreislcuf 12. Der Temperaturfühler 9 kann bereits Temperaturschwankungen von TC durch öffnen oder Schließen des Dreiweg-Motoren-Mischventils 8 zum Ausgleich bringen.The heat exchanger 7 has the task of cooling the pipes of the mixed water circuit 12 or resulting from the extraction of mixed water and the feed-in of water that is too cold To replace heat loss again. To in the mixed water cycle A three-way motor mixing valve can maintain an absolutely constant temperature 8 with temperature sensor 9 for connecting the secondary output of the heat exchanger 7 to the Mixed water circuit 12 may be provided. This mixing valve is located in the exemplary embodiment on the Confluence of the connecting line 20 on the secondary side of the heat exchanger 7 into the mixed water circuit 12. The temperature sensor 9 can already temperature fluctuations of TC by opening or closing of the three-way motor mixing valve 8 to equalize.

Während bei den bekannten Mischwasseranlagen das Dreiweg-Motoren-Mischventil 1 in den Mischwasserkreislauf selber eingebaut war und das Kaltwasser zusammen mit dem Mischwasser diesem VorteilWhile in the known mixed water systems, the three-way motor mixing valve 1 in the mixed water circuit itself was installed and the cold water together with the mixed water this advantage

zugeführt wurde, wobei ein Teil des Mischwassers wieder auf den Boiler zurückfloß, wird bei der dargestellten Anlage nach der Erfindung das Dreiweg-Motoren-Mischventil 1 mittels eines Leitungsteiles 12' des Mischwasserkreislaufes 12 überbrückt. Damit zirkuliert das Mischwasser in einem in sich geschlossenen Kreislauf 12, 12', dessen Temperatur durch den Temperaturfühler 9 des die Teilzirkulation über den Wärmetauscher 7 beherrschenden Dreiweg-Motoren-Mischventils 8 konstant gehalten wird.was supplied, with part of the mixed water flowing back to the boiler, the three-way motor mixing valve 1 is bridged by means of a line part 12 'of the mixed water circuit 12 in the system shown according to the invention. The mixed water thus circulates in a closed circuit 12, 12 ', the temperature of which is kept constant by the temperature sensor 9 of the three-way motor mixing valve 8 which controls the partial circulation via the heat exchanger 7.

Das Dreiweg-Motoren-Mischventil 8 kann auch an der Heißwasserseite des Wärmetauschers 7 eingebaut sein, wobei die Warm wasser-Vorlaufleitung 17 und die Rücklaufleitung 18 die gleiche, oben beschriebeneThe three-way motor mixing valve 8 can also be installed on the hot water side of the heat exchanger 7 be, the hot water flow line 17 and the return line 18 the same, described above

Funktion ausübt.Function.

Wie erwähnt kann der Wärmetauscher 7 zusamme: mit den Mitteln zur Speisung und Regulierung de Mischwasserkreislaufes 12 als eine Einheit ausgebilde und an den Mischwasserkreislauf sowie an cdi« Heißwasserleitung und an die Kaltwasserleitung an schließbar sein. Die Teile 1,2,4,4', 5, 7,9,13,14 und l: bis 20 bilden eine als Installationsblock 11 einbaubereiti Einheit, die rasch an einem beliebigen Ort aufstellba oder einbaubar ist. Der Installationsblock 11 kann mi oder ohne Ummantelung versehen sein. Diese Misch wasseranlage ist vom Boiler unabhängig und daher ai beliebige Kalt- und Heißwasserleitungen anschließbar.As mentioned, the heat exchanger 7 can be designed as a unit with the means for feeding and regulating de mixed water circuit 12 and can be connected to the mixed water circuit as well as to the hot water line and the cold water line. The parts 1, 2, 4, 4 ', 5, 7, 9, 13, 14 and 1: to 20 form a unit which can be installed as an installation block 11 and which can be quickly set up or installed at any location. The installation block 11 can be provided with or without sheathing. This mixed water system is independent of the boiler and can therefore be connected to any cold and hot water pipes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims

Patent claims:

1. Automatic mixed water system with pipes for the supply of cold and hot water and with Organs for regulating the mixture of cold and hot water and the mixed water temperature, characterized in that a closed mixed water circuit (12, 12 ') with Feeding options for mixed water and) ° extraction taps is provided and that this Mixed water circuit is connected to the secondary side of a heat exchanger (7)

2. Plant according to claim 1, characterized in that the heat exchanger (7) on its Primary side is traversed by hot water

3. Plant according to claim 1 or 2, characterized in that for feeding mixed water a three-way motor mixing valve (1), which is connected to the supply line (13) for cold water and to the The supply line (14) for hot water is connected outside the mixed water circuit (12,12 ') is located and to supplement the mixed water consumption in the mixed water circuit (12,12') with a mixture of hot and cold water brought to mixed water temperature.

4. Plant according to claim 3, characterized in that in front of the three-way motor mixing valve (1) Pressure reducing valves (4 ') are built into the supply lines (13, 14) for cold and hot water.

5. Plant according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that a Three-way motor mixing valve (8 »with temperature sensor (9) for connecting the secondary output of the heat exchanger (7) to the mixed water circuit (12,12 ') is provided

6. Plant according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that a connecting line between the hot water flow line (17) and the hot water return line (18) with non-return valve (2) built in is a circuit of hot water between these two lines prevented

7. Plant according to claim 6, characterized in that in the hot water return line (18) a Circulation pump (4) is provided, which also functions as the circulation pump of the hot water circuit Has.

8. Plant according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the Heat exchanger (7) together with the means for feeding and regulating the mixed water circuit (12, 12 ') designed as a unit and to the mixed water circuit and to the hot and Cold water pipes can be connected.