DE2801014A1

DE2801014A1 - Wasserdurchlauferhitzer

Info

Publication number: DE2801014A1
Application number: DE19782801014
Authority: DE
Inventors: Erik Molbech
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-01-12
Filing date: 1978-01-11
Publication date: 1978-07-13
Also published as: DK155296B; DK155296C; DK6278A; JPS53111549A; FR2377586B1; GB1568527A; FR2377586A1; NL7800347A; SE7800299L

Description

Wasserdurchlauferhitzer

Die Erfindung betrifft einen Wasserdurchlauferhitzer gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Normalerweise wird das Verbrauchswasser in solchen Erhitzern durch ein Kupferrohr geleitet, das innerhalb eines außen wärmeisolierten Behälters oder Zylinders angeordnet ist, der mit dem Einlaß und Auslaß für das Fernheizungswasser versehen ist. Der Kaltwassereinlaß ist an die Wasserversorgungshauptleitung angeschlossen, und der Wariiwasserauslaß ist mit einem oder mehreren Warmwasserzapfhalmen verbunden. Im Fernheizungswasseranschluß ist ein Ventil angeordnet, das ein Thermostatventil sein kann, das durch einen Temperaturtaster gesteuert wird, der auf die Abkühlung des Fernheizungswassers anspricht, die bei Verbrauch von warmem Wasser erfolgt. Diese Regulierung erfolgt mit einer gewissen Zeitverzögerung, und in der Praxis wird daher vorgezogen, die Steuerung des Warmwasserventiles mit Hilfe eines Strömungstasters zu bewirken, der in der Verbrauchswasserleitung angeordnet ist, um so sofort auf Warmwasserentnahme reagieren zu können, soweit es sowohl das öffnen als auch das Schließer betrifft. In einer solchen Steuereinheit kann der Strömungstaster

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so ausgebildet sein, daß er entweder eine Ein/Aus-Regulierung des Heißwasserventiles bewirkt oder vorzugsweise eine graduelle oder proportionale Regulierung entsprechend dem wirklichen Wasserverbrauch zu jeder Zeit. Der Strömungssensor sollte jedoch so ausgebildet sein, daß ein schwacher Strom von Verbrauchswasser zugelassen ist, ohne daß das Heizungswasserventil geöffnet wird, wie dies von den gasbeheizten Warmwasserbereitern bekannt ist, wodurch verhindert wird, daß z.B. ein tropfender Hahn eine ständige Beheizung des Erhitzers und dadurch einen Verlust an Heizmedium verursacht.

Bei vielen Installationen ist der Druckpegel des Heizmediums, beispielsweise wie der des Fernheizwassers, gewöhnlich höher als der Versorgungsdruck in den Verbrauchswasserhauptleitungen, und wenn ein inneres Leck im Wärmeaustauscher auftreten sollte, besteht die Gefahr, daß das Heizmedium in die Verbrauchswasserleitung eindringt und in die Verbrauchswasserhauptleitungen gedrückt wird und dadurch das Wasser in den Hauptleitungen verschmutzt. In zunehmendem Maße wird daher von den Behörden gefordert, daß die Wassererhitzer gegen solche Gefahren geschützt sind, und eine normale und auf der Hand liegende Lösung dieses Problems besteht darin, ein Rückschlagventil im Kaltwassereinlaß des Wärmeaustauschers anzuordnen.

Durch diese Lösung ergibt sich jedoch ein anderer Nachteil/ nämlich der, daß der Anteil von Verbrauchswasser, der zwischen dem Zapfhahn oder den Zapfhähnen und dem Rückschlagventil bei Beendigung einer Warmwasserentnahme eingeschlossen ist, nicht die Ausdehnung erfahren kann, die durch das zuletzt eingeströmte

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Kaltwasser hervorgerufen wird, das jetzt durch den Überschuß an

im
Wärmeenergie· zuletzt eingeströmten Heizmedium erhitzt wird. In normalen Durchlauferhitzern kann ein solches eingeschlossenes Wasservolumen sich nicht ausdehnen, ohne das Rohrsystem zu beschädigen, und das Problem wird jedesmal auftreten, sobald die Wasserentnahme bei normalem Gebrauch beendet wird. Es stellte sich daher als notwendig heraus, die Wärmeaustauscher mit einem Sicherheitsventil auszustatten, das jedesmal dann öffnet, wenn der Druck im eingeschlossenen Verbrauchswasservoiumen einen vorbestimmten Maximalwert übersteigt, und diese Maßnahme macht fernerhin den Einsatz einer Abflußrohrinstallation zwischen dem Auslaß des Sicherheitsvontiles und dem Kanalisationssystem notwendig. Somit hat die Verwendung des erwähnten Rückschlagventiles im Kaltwassereinlaß zum Schutz der Wasserhauptleitungen gegen Eindringen von Fernheizungsv/asser in der Praxis beträchtliche zusätzliche Installationskosten verursacht.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, einen Wasserdurchlauferhitzer der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß der notwendige Schutz durch einfache Mittel realisierbar ist.

Die Erfindung fußt auf der Idee, daß im Falle eines inneren Lecks im Wärmeaustauscher es möglich ist, ein Eindringen des Heizmediums in die Wasserhauptleitungen zu verhindern, indem man den Zufluß von Heizmedium zum Wärmeaustauscher verhindert und den Kaltwassereinlaß ohne die Verwendung des Rückschlagventiles offenhält, derart, daß das Wasser bei Beendigung der Entnahme nicht eingeschlossen wird und damit frei expandieren kann, wodurch das

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erwähnte Sicherheitsventil und die Abflußleitung überflüssig werden. Das Verhindern des Eindringens von Heizmedium wird einfach durch Verwendung einer Reguliereinheit der erwähnten Art erreicht, die ein Regulierventil für das Heizmedium aufweist, das durch einen Stromungstaster in der Verbrauchswasserleitung gesteuert wird, derart, daß der Heizmediumeinlaß geschlossen gehalten wird, immer wenn keine Warmwasserentnahme erfolgt. Normalerweise wird das Heizmediumsystem ein geschlossenes und gewöhnlich unter Druck stehendes System sein, und ein Eindringen des Heizmediums in den Wärmeaustauscher vom Heizmediumauslaß oder der Rücklaufseite kann mit Hilfe entweder eines Rückschlagventiles im Heizmediumauslaß oder eines Regulierventiles verhindert werden, das in diesem Auslaß angeordnet ist und durch die erwähnten Strömungstaster gesteuert wird und zusammen mit dem Regulierventil im Heizmediumeinlaß geöffnet und geschlossen wird.

Entsprechend diesen Überlegungen wird die oben genannte Aufgabe bei einem Wasserdurchlauferhitzer der eingangs genannten Art durch die Maßnahmen nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Solange kein Wasser aus dem Erhitzer entnommen wird, wird der Zutritt von Heizmedium sowohl vom Einlaß als auch vom Auslaß oder der Rücklaufseite des HeizmediumsySternes wirksam unterbunden, und auch wenn der Kaltwassereinlaß einen Wasserstrom zuläßt, der dort hindurch nach außen gedrückt wird und somit die normale Verbrauchswasserausdehnung zuläßt, wird der Kaltwassereinlaß dennoch gegen Herausdrücken von Heizmedium geschützt sein. Solange Warmwasser abgezapft wird, wird das Heizmediumeinlaßventil offen

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sein, jedoch im Falle eines inneren Lecks wird das Heizmedium jetzt in das abgezapfte Warmwasser hineingemischt, wodurch die Entdeckung des Fehlers ermöglicht wird, ohne daß ein Eindringen in die Kaltwasserhauptleitungen erfolgt.

Die Erfindung weist den weiteren Vorteil auf, daß ein äußeres Leck im äußeren Behälter oder Zylinder des Wärmeaustauschers ein Herausdrücken von unter Druck befindlichem Heizmedium nur solange bewirkt, solange eine Warmwasserentnahme erfolgt, da die Zufuhr von Heizmedium beendet wird, sobald die Entnahme beendet wird.

Nachfolgend soll die Erfindung in Einzelheiten unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben werden, die schematisch einen Wasserdurchlauferhitzer gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

Der dargestellte Wassererhitzer ist mit dem Bezugszeichen versehen und weist einen äußeren Behälter oder Zylinder 4 auf, der mit einem Einlaß 6 für Fernheizungswasser versehen ist, das über eine Einlaßleitung 8 zugeführt wird, und einen Auslaß 1o, der an eine Rücklaufleitung 12 des Fernheizungssystemes angeschlossen ist. Innerhalb des Behälters 4 ist eine Kupferleitung vorgesehen, die mit einem Ende an eine Versorgungsleitung 16 für kaltes Verbrauchswasser angeschlossen ist und an deren entgegengesetztem Ende an eine Warmwasserleitung angeschlossen ist, die mit einem oder mehreren Warmwasserzapfhähnen 2o in Verbindung steht.

In der Fernheizungsrücklaufleitung 12 ist ein Rückschlagventil 22 angeordnet, das ein Ausströmen des Heizmediums aus dem

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Behälter 4 gestattet, jedoch ein Eindringen des Heizmediums in den Container 4 von der Rücklaufseite des Fernheizungssystemes her verhindert. Im Kaltwassereinlaßrohr 16 ist ein Strömungstaster 24 angeordnet, der mechanisch oder auf andere Weise einen Wasserstrom in der Leitung 16 bei Warmwasserentnahme abtastet, ohne daß der Sensor 24 das Rohr 16 in einer Richtung schließt, wenn keine Entnahme stattfindet. Der Strömungstaster 24 ist mechanisch oder auf andere Weise mit einem Regulierventil 26 in der Einlaßleitung 8 für das Heizmedium verbunden, derart, daß dieses letztere Ventil öffnet, wenn der Sensor einen Verbrauchswasserstrom anzeigt, und schließt, sobald die Entnahme von Verbrauchswasser beendet wird. Für die Erfindung ist unbedeutend, ob die Steuerung des Regulierventiles 26 als Ein/Aus-Steuerung erfolgt oder als stetige proportionale Steuerung entsprechend der Stärke des Stromes am Strömungstaster 24 vorbei, wenn auch die letzte Steuerungsart in der Praxis bevorzugt wird.

Bei normalem Einsatz bewirkt der Sensor 24, daß das Fernheizungswasser dem Wärmeaustauscher 4 zugeführt wird, sobald eine Wasserentnahme erfolgt, wodurch das Wasser wie gewünscht aufgeheizt wird und das Fernheizungswasser in die Rücklaufleitung 12 über das Rückschlagventil 22 geleitet wird. Wenn die Entnahme beendet ist, bewirkt der Sensor 24 eine vollständige Schließung des Regulierventiles 26, wonach das Fernheizungswasser nicht mehr in den Wärmeaustauscher strömen kann, weder durch das geschlossene Ventil 26 noch durch das Rückschlagventil 22. Wenn der Sensor 24 die Kaltwassereinlaßleitung 16 nicht schließt, kann sich das zuletzt eingeströmte Kaltwasser in die Leitung

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ausdehnen, wenn es durch das zuletzt eingeströmte Fernheizungswasser aufgewärmt wird. Wenn das Heizwasser entsprechend abgekühlt wird, erfolgt eine Kontraktion, und diese kann einen Unterdruck im Behälter 4 bewirken, da dieser für weiteren Zutritt von neuem Heizungswasser gesperrt ist; ein solcher Unterdruck wird jedoch leicht durch die Wände des Behälters aufgenommen.

Sollte ein Leck im Rohr 14 innerhalb des Containers 4 auftreten, kann das unter Druck befindliche Fernheizungswasser in das Rohr nur solange eintreten, solange die Warmwasserentnahme erfolgt, da in diesem Falle das Ventil 26 geöffnet ist, und hierdurch wird sich das Leck von selbst offenbaren, dadurch, daß das warme Verbrauchswasser durch das einströmende Fernheizungswasser kontaminiert wird. Gewöhnlich wird das Fernheizungswasser nicht

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in der Lage sein, ein solchen Druck im Rohr 14 aufzubauen, der notwendig wäre, um das Fernheizungswasser zurück in die Kaltwassereinlaßleitung 16 zu drücken, d.h., daß eine allgemeine Kontaminierung der Wasserhauptleitungen wirksam verhindert ist. Die Verwendung des Rückschlagventiles 22 in der Rücklaufleitung für das Heizmedium hat ferner den Vorteil, daß im Falle eines Lecks in der äußeren Wand des Containers 4 der Druck innerhalb des Containers schnell abgelassen wird, wenn sich das Ventil 26 in der Schließstellung befindet, d.h. solange der Wassererhitzer nicht wirklich benutzt wird, und neues unter Druck befindliches Heizmedium wird nur solange zugeführt, solange Warmwasser entnommen wird. Die durch Heizungsleckwasser verursachte Beschädigung wird auf diese Weise wesentlich geringer sein als wenn Heizungswasser von der Rücklaufleitung 12 her freien Zugang hätte.

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Es versteht sich, daß das Rückschlagventil 22 durch ein Regulierventil ersetzt werden kann, das durch den Sensor 24 zusammen mit dem Ventil 26 gesteuert wird, da dessen Aufgabe darin besteht, zu sichern, daß die Rücklaufleitung 12 gegen einen Rückstrom gesperrt ist immer dann, wenn das Einlaßventil 26 geschlossen ist.

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Claims

I Π L i-, K C)NI Q ι·λ 11 r. ι /- rj v7/. ι ι t i U ι I)'{ I -liiii Sigurd Leine Dip! -Phya Dr. Norbert König B-H1 kl· ir.lt-itMrta 1 Telefon (0511} 623005 O -Τϋίϋ Hannovur 1 Un .tr Zuiuhun Datum Erik Molbech 259/134 9. Januar 1978 Ansprüche

1. ) Wasserdurchlauferhitzer mit einem Wärmeaustauscher, der einen Einlaß für kaltes Verbrauchswasser und einen Auslaß für Warmwasser sowie einen Einlaß und einen Auslaß für ein flüssiges Heizmedium, wie Fernheizungswasser, aufweist, und mit einer automatischen Regulierungseinrichtung zum Freigeben und Unterbrechen des Stromes des Heizmediums in Abhängigkeit vom Warmwasserverbrauch, und mit einer Sicherheitseinrichtung zur Verhinderung des Ausfließens von unter Druck stehendem Heizmedium aus dem Kaltwassereinlaß im Falle eines Leckes innerhalb des Wärmeaustauschers, dadurch gekennzeichnet, daß die Regulierungseinrichtung einen Strömungstaster (24) zur Steuerung der Versorgung mit Heizmedium aufweist, der im Kaltwasseranschluß (16) angeordnet ist und ein Regulierventil (26) im Heizmediumeinlaß ( 8) steuert, derart, daß der Einlaß ( 8) bei Wasserverbrauch geöffnet und bei keinem oder sehr geringem Verbrauch ganz geschlossen wird, wobei der Strcmungstaster (24)

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so ausgebildet ist, daß der Kaltwasseranschluß (-|6^ wenigstens teilweise offengehalten wird, auch wenn kein Wasser verbraucht wird, daß eine Ventileinrichtung (22)» vorzugsweise ein Rückschlagventil, im Heizmediumauslaß (12) angeordnet ist, die ein Einströmen des Heizmediums in den Wärmetauscher ( 4 ) über den Auslaß (12) verhindert, wenigstens wenn das Regulierventil (26) im Heizmediumanschluß ( 8) geschlossen ist.

2. Wasserdurchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (22) im Heizmediumauslaß (12) ein separates Regulierventil ist, welches wirkungsmäßig mit dem Regulierventil (26) im Heizmediumeinlaß ( 8 ) verbunden ist, um gleichzeitig mit diesem Einlaßventil zu öffnen und zu schließen.

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