DE2950686A1

DE2950686A1 - Einrichtung zum erwaermen von fluessigkeiten, insbesondere von brauchwasser

Info

Publication number: DE2950686A1
Application number: DE19792950686
Authority: DE
Inventors: Josef 7317 Wendlingen Schmid; Erich 7316 Köngen Schwarzkopf
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-12-17
Filing date: 1979-12-17
Publication date: 1981-06-25
Also published as: FR2478799A2

Description

R. 594 6

5.12.1979 Ki/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1

Einrichtung zum Erwärmen von Flüssigkeiten, insbesondere von Brauchwasser

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach dem Hauptpatent (Patentanmeldung P 27 30 047.6). Bei dieser Einrichtung ist die Temperatur der dem Durchlauferhitzer zulaufenden Flüssigkeit als Störgröße auf den Regler aufgeschaltet, welcher die Auslauftemperatur des Durchlauferhitzers durch stetig modulierende Einwirkung auf dessen Brennstoffzufuhr auf einem vorgewählten Wert konstant hält. Dabei kann es vorkommen, daß der Sicherheitstemperaturbegrenzer des Durchlauferhitzers anspricht, wenn die Temperatur der dem Durchlauferhitzer zulaufenden Flüssigkeit so hoch ist, daß selbst die an der unteren Grenze des Regelbereichs liegende kleinste Leistung des Gerätes den Regler übersteuert.

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Bei einer anderen bekannten Einrichtung der genannten Art ist dem als Zusatzheizung vorgesehenen Durchlauferhitzer ein thennostatisches Mischventil vorgeschaltet, dessen Eingänge mit einem von den Sonnenkollektoren aufgeheizten Speicher und einer Kaltwasser-Zuleitung verbunden sind, und über dessen Ausgang dem Durchlauferhitzer Wasser von höchstens 50° C zugeführt wird. Diese Einrichtung arbeitet unwirtschaftlich, wenn das Wasser in dem von den Sonnenkollektoren aufgeheizten Speicher eine Temperatur hat, die eine Nachheizung im Durchlauferhitzer entbehrlich machen würde. In diesem Fall wird das Wasser aus dem Speicher im thermostatischen Mischventil heruntergekühlt und anschließend im Durchlauferhitzer wieder aufgeheizt, der stets mit kleiner Leistung brennt.

Ferner ist es bei Einrichtungen zur Brauchwasser-Erwärmung mit Sonnenkollektoren und einem mit konventioneller Energie beheizten Heißwasserbereiter als Zusatzheizung bekannt, dem Heißwasserbereiter ein thermostatisches Mischventil nachzuschalten, das eine gewünschte Brauchwassertemperatur unabhängig von der Temperatur des Wassers in einem von den Sonnenkollektoren beheizten Speicher einregelt (DE-OS 28 21 793). Bei dieser Einrichtung ist der zweite Eingang des thermostatischen Mischventils direkt mit dem Ausgang des von den Sonnenkollektoren beheizten Speichers verbunden. Die Anordnung ist so getroffen, daß der erste Eingang des. Mischventils solange geschlossen und dadurch der zusätzliche Heißwasserbereiter aolange ausgeschaltet bleibt, wie die Ausgangstemperatur des von den Sonnenkollektoren beheizten Speichers die gewünschte Auslauftemperatur des Brauchswassers unterschreitet. Bei dieser Einrichtung ist eine zweite Warmwasserleitung zum thermostatischen Mischventil erforderlich. Außerdem kann

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die Auslauftemperatur des Brauchwassers ohne zusätzliche Maßnahmen nicht auf einen unter der Temperatur im Speicher liegenden Wert abgesenkt werden.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß als Zusatzheizung ein Gerätetyp eines temperatürgeregeIten Durchlauferhitzters verwendbar ist, der sich bereits auf dem Markt befindet und für den vorliegenden Zweck nur gering fügig abgeändert bzw. ergänzt zu werden braucht. Am Durchlauferhitzer wird die Menge der auslaufenden Flüssigkeit wie in Anlagen ohne Sonnenkollektoren eingestellt, wobei ein Ansprechen des Sicherheitstemperaturbegrenzers auch beim Zapfen geringer zeitlicher Durchlaufmengen mit Sicherheit vermieden werden kann. Die Zusatzheizung bleibt ausgeschaltet, wenn die Sonnenkollektoren allein imstande sind, die Flüssigkeit bis auf die gewünschte Auslauftemperatur aufzuheizen. Eine das Gerät umgehende Bypassleitung, die zu einem nachgeschalteten Mischventil führt, erübrigt sich, so daß die Einrichtung insgesamt einfacher und billiger wird. Die Verwendung eines temperaturgeregelten Durchlauferhitzers anstelle eines Heißwasserbereiters mit einem gewissen Speicherinhalt hat darüber hinaus den Vorteil, daß sich die Wärmeleistung des Durchlauferhitzers ohne nennenswerte Verzögerung in einer Temperaturerhöhung der zu erwärmenden Flüssigkeit bemerkbar macht.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptpatent angegebenen Anordnung möglich.

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Besonders vorteilhaft ist es, wenn dem temperaturgeregelten Durchlauferhitzer ein thermostatisches Mischventil nachgeschaltet ist, welches die Auslauftemperatur der erwärmten Flüssigkeit durch Zumischen von kalter Flüssigkeit auf einen vorgegebenen Höchstwert begrenzt.

Dadurch ist erreicht, daß auch solche temperaturgeregelten Durchlauferhitzer ohne jeden Eingriff in die elektronische Regeleinrichtung für die Auslauftemperatur verwendet werden können, bei denen das Regelventil die Brennstoffzufuhr zum Hauptbrenner des Gerätes nur bis zu einem der kleinsten regelbaren Leistung entsprechenden Wert zu drosseln, nicht aber vollständig zu unterbrechen vermag. Die Temperatur der aus dem thermostatischen Mischventil auslaufenden Flüssigkeit bleibt konstant, auch wenn die Temperatur in dem von den Sonnenkollektoren beheizten Speicher über den Sollwert der Auslauftemperatur ansteigt.

Das thermostatische Mischventil kann an den Durchlauferhitzer angebaut oder in diesen eingebaut sein. Das Stellglied des Reglers kann zweckmäßig ein Motorventil oder ein Magnetventil in der Brennstoffzuleitung des Hauptbrenners des Durchlauferhitzers sein. In manchen Fällen kann es auch vorteilhaft sein, die Temperatur des dem Durchlauferhitzers zufließenden Wassers als Störgröße dem Regler des Durchlauferhitzers aufzuschalten, um die Regelung zu verfeinern.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

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Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die dargestellte Einrichtung dient zum Erwärmen von Brauchwasser, das über eine Kaltwasserleitung 10 in einen Speicher 12 fließt. Dieser wird von einem Sonnenkollektor 14 beheizt, der in einem geschlossenen Flüssigkeitskreis 16 liegt, welcher über einen Heizkörper 18 im Speicher 12 und eine Umwälzpumpe 20 führt. Der Speicher 12 ist über eine Leitung 22 mit dem Zulauf 24 eines gasbeheizten Wassererhitzers 26 verbunden, dessen Auslauf 28 an den einen Eingang eines thermostatischen Mischventils 30 angeschlossen ist. Der zweite Eingang des Mischventils 30 ist mit einem Kaltwasser-Zulauf 32 und der Ausgang über eine Warmwasserleitung 34 mit nicht dargestellten Zapfenstellen verbunden.

Der Durchlauferhitzer 26 ist ein sogenanntes, temperaturgeregeltes Gerät, dessen Auslauftemperatur von der in der Zeiteinheit gezapften Wassermenge unabhängig ist und z.B. 60° C beträgt. Das Gerät dient als Zusatzheizung für das durch Sonnenenergie vorgewärmte Brauchwasser im Speicher 12 und hat wie üblich einen Hauptbrenner 36, dem der Brennstoff über eine Gasleitung 38 zugeführt wird. Von dieser ist eine Zündgasleitung 40 abgezweigt, die zu einem in der Nähe des Hauptbrenners 36 angeordneten Zündbrenner 42 führt, über dem Hauptbrenner 36 ist ein Lamellenblock 44 als Wärmeübertrager angeordnet, welcher von einer das Brauchwasser führenden Rohrschlange 46 durchsetzt ist, die über innere Leitungen 48 und 50 mit dem Zulauf 24 und dem Auslauf 28 des Gerätes verbunden ist.

In die Gasleitung 38 ist eine Gasarmatur 52 eingebaut, über welche der Durchlauferhitzer 26 manuell ein- und ausgeschaltet werden kann. Die Gasarmatur 52 enthält ferner einen

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Strömungsschalter, der die Gaszufuhr erst freigibt, wenn eine gewisse Mindestwassermenge das Gerät durchströmt. Der Strömungsschalter ist wie üblich aufgebaut und an die Leitungen 48 und 50 angeschlossen, was in der Zeichnung der Einfachheit halber nicht dargestellt ist. In die Gasarmatur 52 ist außerdem eine hydraulische oder elektronische Regeleinrichtung für die Auslauftemperatur des erwärmten Wassers eingebaut. Das Stellglied dieser Einrichtung ist ein Ventilglied, welches eine Regelöffnung in der Gasleitung 38 stetig zwischen einem der Nennleistung des Gerätes entsprechenden größten Querschnitt und einem der kleinsten geregelten Leistung entsprechenden Minimalquerschnitt verstellt. Dieser ist so bemessen, daß der Hauptbrenner 36 noch einwandfrei brennt. Die Mindestwassermenge ist auf die kleinste geregelte Leistung des Geräts so abgestimmt, daß auch sie auf die Solltemperatur des auslaufenden Wassers aufgeheizt wird. Zur Erfassung des Istwertes der Auslauftemperatur ist ein Temperaturfühler 54 vorgesehen, der beim Ausführungsbeispiel an der Leitung 50 sitzt, aber auch in das ausgangsseitige Ende 56 der Rohrschlange 46 im Wärmeübertrager eingebaut sein könnte. Ferner ist ein in der Zeichnung durch den Wärmefühler 58 symbolisierter Sicherheitstemperaturbegrenzer vorgesehen, der die Gaszufuhr zum Hauptbrenner 36 unterbricht, wenn die Temperatur des erwärmten Brauchwassers unmittelbar hinter dem Wärmeübertrager 44, 46 einen zulässigen Höchstwert, beispielsweise 90° C, überschreitet.

Bei der bisher üblichen Verwendung eines temperaturgeregelten Durchlauferhitzers der beschriebenen Art ohne vorgeschalteten Speicher läuft dem Gerät das zu erwärmende Wasser mit einer Temperatur von ca. 10 bis 15° C zu. Dabei kann es in keinem Betriebszustand des Gerätes vorkommen, daß die zugeführte Wärmeenergie den Regler übersteuert und

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das Wasser auf eine Temperatur aufheizt, bei welcher der Sicherheitstemperaturbegrenzer anspricht. Anders verhält es sich jedoch, wenn das zulaufende Wasser bereits vorgewärmt ist, und insbesondere, wenn es sich um ein Gerät handelt, bei welchem das Stellglied des Reglers die Gaszufuhr nur drosselt, jedoch nicht vollständig unterbricht. In diesem Fall kann es zu Sicherheitsabschaltungen des Gerätes kommen, wenn das zulaufende Brauchwasser stärker erwärmt, die pro Zeiteinheit gezapfte Wassermenge jedoch nur gering ist.

Um das zu verhindern, ist erfindungsgemäß an den Durchlauferhitzer 26 ein Thermostat 60 angebaut, der die Gaszufuhr zum Hauptbrenner 36 unterbricht, wenn das zulaufende Wasser eine Temperatur von beispielsweise 50 oder 55° C erreicht. Zu diesem Zweck ist der Thermostat 60 mit einem Wärmefühler 62 im Zulauf 24, sowie mit von diesem beeinflußten Schaltmitteln versehen, welche auf ein Ventil 64, z.B. ein Motorventil oder ein Magnetventil in der Gasleitung 38 einwirken. Der Thermostat 60 unterbricht über das Ventil 64 die Gasleitung 38, sobald und solange der Wärmefühler 62 eine über dem vorgegebenen Wert liegende Temperatur des zulaufenden Wassers meldet. Die Zündgasleitung 40 bleibt dabei unbeeinflußt, so daß nach Wiederfreigabe, der Gaszufuhr der Hauptbrenner 36 sofort wieder zünden kann.

Die Mindestwassermenge des Gerätes ist so bemessen, daß die Ansprechtemperatur des Sicherheitstemperaturbegrenzers auch dann nicht erreicht wird, wenn die zulaufende Mindest-Wassermenge eine knapp unterhalb des Ansprechwertes des Thermostaten 60 liegende Temperatur hat. In diesem Betriebszustand wird die elektronische oder hydraulische Regeleinrichtung des Durchlauferhitzers 26 zwar übersteuert, wenn die Regeleinrichtung die Gaszufuhr im unteren Leistungsbereich nicht ganz unterbricht. Das ist jedoch unschädlich,

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weil das nachgeschaltete Mischventil 30 die überhöhte Auslauftemperatr durch Beimischen von kalten Wasser wieder auf den Sollwert des Gerätes bringt. Bei Verwendung von Durchlauferhitzern, deren Regeleinrichtung die Gaszufuhr im unteren Leistungsbereich vollständig unterbricht und dort nach dem Ein-Aus-Prinzip arbeitet, kann bei entsprechender Auslegung des Thermostaten 60 auf das nachgeschaltete Mischventil 30 gegebenenfalls verzichtet werden.

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Claims

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Ansprüche

IJ Einrichtung zum Erwärmen von Flüssigkeiten, insbesondere von Brauchwasser, mit einem Sonnenkollektor und einem nachgeschalteten gas- oder ölbeheizten Durchlauferhitzer als Zusatzheizung, der stetig regelbar ist, wobei der Regler von der Temperatur der dem Durchlauferhitzer zulaufenden Flüssigkeit beeinflußt ist, nach Hauptpatent (Patentanmeldung P 27 30 047.6), dadurch gekennzeichnet, daß ein Thermostat (60) die Brennstoffzufuhr zum Hauptbrenner (36) des Durchlauferhitzers (26) unterbricht, sobald und solange die Temperatur der zulaufenden Flüssigkeit einen vorgegebenen Wert übersteigt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (52) des Durchlauferhitzers (26) im unteren Leistungsbereich die Brennstoffzufuhr zum Hauptbrenner (36) des Gerätes nicht vollständig unter-

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bricht, und die Ansprechtemperatur des Thermostaten (60) vorzugsweise einige wenige Grade unter dem Sollwert der Auslauftemperatur des Durchlauferhitzers (26) liegt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Durchlauferhitzer (26) ein thermostatisches Mischventil (30) nachgeschaltet ist, welches die Auslauftemperatur durch Zumischen von kalter bzw. weniger stark erwärmter Flüssigkeit auf den vorgegebenen Wert begrenzt.

¹J. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischventil (30) an den Durchlauferhitzer (26) angebaut oder in diesen eingebaut ist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Zulauftemperatur gesteuerte Thermostat (60) ein Teil der Regeleinrichtung (52) des Durchlauferhitzers (26) ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Zulauftemperatur gesteuerte Thermostat (60) als Zusatzteil an den Durchlauferhitzer (26) angebaut ist.

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7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulauftemperatur als Störgröße der Regeleinrichtung (52) des Durchlauferhitzers (26) aufgeschaltet ist.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem dem Hauptbrenner des Durchlauferhitzers zugeordneten Zündbrenner, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffzufuhr zum Zündbrenner (42) vom Thermostaten (60) unbeeinflußt ist.

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