DE2231231C3 - Automatische Mischwasseranlage - Google Patents

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.

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 Miüchwasser. Dies is;t 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.

Die vorgenannten Nachteile gelten ebenfalls fur eine Mischanlage gernäß der CH-PS 2 41183, bei der Heißwasser und Kaltwasser in einem Mischbehälter gemischt und von dort der Verbraucherleitung zugeführt werden. Die Steuerung der Mischtemperatur erfoigt 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 hch Dies bedingt entsprechend hohe Herstellungskosten 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 Mischwasserkreislaufes sowie für die Möglichkeit, einen solchen Kreislauf als einbaufertige Einheit auszugestalten. . .

Die Aufgabe der Erfindung besteht dann, 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.

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 Mischwassermeng«; pro Zeiteinheit ausgelegt ist, können demgegenüber sehr kleine Mengen an Mischwasser pro Zeiteinheit entnommen werden, ohne daß die Temperatur des entnommenen lvlischwassers 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 den

Zapfstellen entnommene Mischwasser praktisch auf konstanter Temperatur gehalten werden kann Dies gilt sowohl bei Einspeisung von relativ kleinen Mengen an Mischwasser, das besonders Temperaturschwankungen ausgesetzt sein kann, als auch bei d-r Einspeisung von S 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 ihn· umlaufende Wassermenge 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 ausgeglichen 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 Mischwasserkreislaufes befindet und zur Ergänzung des Mischwasserverbrauches im Mischwasserkreislauf mit einer auf Mischwassertemperaiur gebrachten Mischung aus Heiß- und Kaltwasser dient.

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.

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.

Hinsichtlich weiterer Merkmale dei Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen.

Die Installationsteile der automatischen Mischwasseranlage sind im dargestellten Ausführungsbeispiel als eine in jeder Heißwasseranlage verwendbare Einheit ausgebildet. Sie sind ein fertig vorfabrizierl.er 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 12. 1 ist ein bei Mischwasseranlagen übliches Dreiweg-Motoren-Mischventil, welchem 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 ergänzt 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 isi 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 19, 20) des Mischwasserkreislaufes 12 ah. Zwischen der Heißwasser-Vorlaufleitung 17 und der Rücklaufleitung 18 befindet sich in der Zuführungsleitung für Heißwasser 14 ein Rückschlagventil 2, welches einen internen Heißwasserkreislauf in den Leitungen 17, 18 verhindert.

Der Wärmetauscher 7 hat die Aufgabe, den durch die Abkühlung der Rohre des Misch Wasserkreislauf es 12 oder aufgrund der Entnahme von Mischwasser und Einspeisung von zu kaltem Wasser entstehenden Wärmeverlust wieder zu ersetzen. Um im Mischwasserkreislauf 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 Mischwasserkreislauf 12. Der Temperaturfühler 9 kann bereits Temperaturschwankungen von TC durch öffnen oder Schließen des Dreiweg-Motoren-Mischventils 8 zum Ausgleich bringen.

Während bei den bekannten fviischwasseranlagcn das Dreiweg-Motoren-Mischventil 1 in den Mischwasserkreislauf selber eingebaut war und das Kaltwasser zusammen mit dem Mischwasser diesem Vorteil

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.

Das Dreiweg-Motoren-Mischventil 8 kann auch an der Heißwasserseite des Wärmetauschers 7 eingebaut sein, wobei die Warmwasser-Vorlaufleitung 17 und die Rücklaufleitung 18 die gleiche, oben beschriebene Funktion ausübt.

Wie erwähnt kann der Wärmetauscher 7 zusammen mit den Mitteln zur Speisung und Regulierung des Mischwasserkreislaufes 12 als eine Einheit ausgebildet und an den Mischwasserkreislauf sowie an die Heißwasserleitung und an die Kaltwasserleitung anschließbar sein. Die Teile 1,2,4,4', 5, 7,9,13,14 und 17 bis 20 bilden eine als Installationsblock U einbaubereite Einheit, die rasch an einem beliebigen Ort aufstellbar

ίο oder einbaubar ist. Der Installationsblock 11 kann mit oder ohne Ummantelung versehen sein. Diese Ivlischwasseranlage ist vom Boiler unabhängig und daher an beliebige Kalt- und Heißwasserleilungen anschließbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche·

1. Automatische Mischwasseranlage mit Leitungen für die Zufuhr von Kalt- und Heißwasser und mit Organen für die Regelung der Mischung von KaIt- und Heißwasser und der Mischwassertemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß ein in sich geschlossener Mischwasserkreislauf (12, 12') mit Einspeisungsmöglichkeiten für Mischwasser und ^|0 Entnahmezapfstellen vorgesehen ist und daß dieser Mischwasserkreislauf an die Sekundärseite eines Wärmetauschers (7) angeschlossen ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (7) auf seiner >5 Primärseite von Heißwasser durchflossen ist.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichne!, daß zur Einspeisung von Mischwasser ein Dreiweg-Motoren-Mischventil (1), das an die Zuführungsleitung (13) für Kaltwasser und an die *o Zuführungsleitung (14) für Heißwasser angeschlossen ist, sich außerhalb des Mischwasserkreislaufes (12, 12') befindet und zur Ergänzung des Mischwasserverbrauches im Mischwasserkreislauf (12,12') mit einer auf Mischwassertemperatur gebrachten Mischung aus Heiß- und Kaltwasser dient.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Dreiweg-Motoren-Mischventil (1) Druckreduzierventile (4') in die Zuführungsleitungen (13,14) für Kalt- und Heißwasser eingebaut sind.

5. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dreiweg-Motoren-Mischventil (8) mit Temperaturfühler (9) für den Anschluß des Sekundärausganges des Wärmetauschers (7) an den Mischwasserkreislauf (12,12') vorgesehen ist.

6. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Heißwasser-Vorlaufleitung (17) und der Heißwasser-Rücklaufleitung (18) eine Verbindungsleitung mit Rückschlagventil (2) eingebaut ist, das einen Kreislauf des heißen Wassers zwischen diesen beiden Leitungen verhindert.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Heißwasser-Rücklaufleitung (18) eine Zirkulationspumpe (4) vorgesehen ist, die zugleich die Funktion der Umwälzpumpe des Heißwasserkreislaufs hat.

8. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (7) zusammen mit den Mitteln zur Speisung und Regulierung des Mischwasserkreislaufes (12, 12') als eine Einheit ausgebildet und an den Mischwasserkreislauf sowie an die Heiß- und Kaltwasserleitungen anschließbar ist.