DE3126883C2

DE3126883C2 - Heizungsanlage für die Brauchwasserbereitung

Info

Publication number: DE3126883C2
Application number: DE19813126883
Authority: DE
Inventors: Ernst 3450 Holzminden Appun
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 1981-07-08
Filing date: 1981-07-08
Publication date: 1985-12-05
Also published as: DE3126883A1

Abstract

Bei einer Heizungsanlage für die Brauchwasserbereitung ist das Heizgerät so ausgelegt, daß es als Durchlauferhitzer Zapfstellen beliefert. Um die dabei auftretende Totzeit zu Beginn einer Zapfung zu unterdrücken und eine wirtschaftliche Kleinmengenzapfung zu gewährleisten, liegt das Heizgerät (1) im Primärkreis (2) eines Wärmetauschers (3), dem sekundärseitig ein Pufferbehälter (11) nachgeschaltet ist. Der Pufferbehälter (11) ist so ausgelegt, daß er lediglich Kleinmengen-Warmwasserbedarf decken kann. Eine im Primärkreis (2) vorgesehene Pumpe (5) schaltet zusammen mit dem Heizgerät (1) in Abhängigkeit von der Temperatur im Pufferbehälter (11) ein. Dem Pufferbehälter (11) wird erst dann Warmwasser nachgeführt, wenn der Primärkreis (2) aufgeheizt ist.

Description

ten des Heizgeräts zur Verfügung gestellt werden und andererseits der Pufferbehälter die Totzeit bis zum Aufheizen des Primärkreises überbrückt Damit ist einerseits eine wesentliche Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der Warmwasserbereitung erreicht Andererseits ist auch der Bedienungskomfort verbessert Denn Kleinmengen können gezapft werden, ohne daß ein Mindestdurchfluß nötig ist und ohne daß sich Temperatur- oder Druckschwankungen des Netzes auf die Kleinmengenzapfung auswirken.

Da das Volumen des Pufferbehälters wesentlich kleiner ist als das Volumen, das für einen Speicherbehälter bei einer Heizungsanlage vergleichbaren Wannwasserbedarfs nötig wäre, sind auch die Verluste des Pufferbehälters wesentlich geringer. Darüber hinaus kann der Pufferbehälter aufgrund seines kleinen Volumens auch einfacher untergebracht werden.

Als Volumen des Pufferbehälters genügt etwa V₃ eines vergleichbaren Speicherbehälters. Das Volumen des Pufferbehälters kann beispielsweise in der Größenordnung von 201 bis 301 liegen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und den Unteransprüchen. Die Figur zeigt eine kombinierte Heizungsanlage schematisch.

Ein Gasheizkessel 1 liegt in einem Primärkreis 2 eines Wärmetauschers 3. In den Primärkreis 2 ist ein Rückschlagventil 4 und eine Pumpe 5 geschaltet

An den Gasheizkessel 1 ist weiterhin ein Raumheizkreis 6 angeschlossen, in dem Radiatoren 7, ein Rückschlagventil 8 und eine Pumpe 9 liegen.

Sekundärseitig ist der Wärmetauscher 3 über einen Heizstrang 10 mit einem Pufferbehälter 11 verbunden.

Der Heizstrang 10 besteht aus einer Vorlaufleitung 12 und einer Rücklaufleitung 13. In der Vorlaufleitung 12 liegt eine weitere Pumpe 14 und ein Ventil 15.

Als Ventil 15 kann ein Thermostatventil mit einem Leckquerschnitt eingesetzt werden, das öffnet, wenn im Leckquerschnit*. etwa 60° C erreicht sind. Als Ventil 15 kann auch ein Magnetventil verwendet werden, das von einem Temperaturfühler 15' gesteuert ist und öffnet, wenn die Temperatur im Wärmetauscher 3 etwa 60" C beträgt.

Die Vorlaufleitung 12 mündet oben in dem Pufferbehälter 11. Die Rücklaufleitung 13 beginnt unten im Pufferbehälter 11. An den Pufferbehälter 11 ist ein Nutzstrang 16 angeschlossen, welcher eine mit dem Wassernetz verbundene Leitung 17 aufweist, die ebenfalls unten in dem Pufferbehälter 11 mündet. Der Nutzstrang 16 umfaßt eine Warmwasserleitung 18, die oben im Pufferbehälter 11 beginnt und zu Zapfstellen 19 führt. Zwischen den Leitungen 17 und 18 ist ein thermostatisches Mischventil 20 vorgesehen, das die Vorlauffemperatur der Leitung 18 im Bereich der Zapfstellen 19 begrenzt.

Die Leitungen 12 und 18 sind so im Pufferbehältsr 11 angeordnet daß sich ihre Mündungen nahestehen. Ebenso sind die Leitungen 13 und 17 im Puff erbenälter 11 so angeordnet, daß sich dort ihre offenen Enden nahestehen. Die Mündungsöffnungen können dabei so ausgerichtet sein, daß sie einander gegenüberstehen. In diesem Falle kann dann die Einmündung der Leitung 13 einerseits und die der Leitung 18 andererseits trichterförmig ausgebildet sein.

Im Pufferbehälter 11 ist etwa in der Höhe zwischen dessen Boden und dessen Mitte ein Temperaturfühler 21 angeordnet. Von diesem wird das Gasheizgerät 1 und die Pumpe 5 gesteuert.

Der Pufferbehälter 11 sitzt in einem Isoliermantel 22.

Sein Volumen beträgt etwa 301.

Die Strömungsrichtungen sind in der Figur mit Pfeilen angegeben.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Heizungsanlage ist bezüglich der Brauchwasserbereitung etwa folgende: E: sei angenommen, daß der Pufferbehälter zunächst Wasser von 85° C enthält und das Gasheizgerät 1 sowie die Pumpen 5 und 14 abgeschaltet und das Ventil 15 geschlossen ist Wird nun eine der Zapfstellen 19 geöffnet, dann drückt durch die Leitung 17 Kaltwasser Warmwasser aus dem Pufferbehälter 11 in die Leitung 18. Das Mischventil 20 begrenzt die Vorlauftemperatur dabei auf 60° C Der Strömungsverlauf des Wassers ist in der Zeichnung strichpunktiert angegeben. Wird bei der Zapfung nur eine Kleinmenge entnommen, beispielsweise 11, dann geschieht weiter nichts. Auch weitere Zapfungen von solchen Kleinmengen sind möglich, ohne daß der He^:zkessel 1 einschaltet Erst wenn die Temperatur am Temperaturfühler 21 eine untere Grenze, beispielsweise 50° C, erreicht, schaltet über den Temperaturfühler 21 der Gasheizkessel 1 und die Pumpe 5 ein. Es wird damit der Primärkreis 2 aufgeheizt Entsprechend erwärmt sich der Wärmetauscher 3. Sobald dieser warm ist, öffnet das Ventil 15 und die Pumpe 14 schaltet ein, wenn als Ventil 15 ein Magnetventil verwendet wird. — Ist ein Thermostatventil mit Leckquerschnitt eingesetzt dann läuft die Pumpe 14 ständig mit —. Aus der Rücklaufleitung 13 wird über den Wärmetauscher 3 und die Vorlaufleitung 12 jetzt der Pufferbehälter 11 nachgeheizt.

Soll eine größere Warmwassermenge gezapft, beispielsweise eine Badewanne gefüllt werden, dann reicht hierfür das Volumen des Pufferbehälters 11 nicht aus. Zu Beginn der Zapfung liefert ebenso wie bei der Kleinmengenzapfung der Pufferbehälter 11 sofort — bei Vernachlässigung der Leitung 18 — Heißwasser. Es wird dann schnell der Punkt erreicht in dem der Gasheizkessel 1 und die Pumpe 5 einschalten. Während der Primärkreis 2 aufgeheizt wird, liefert weiter der Pufferbehälter 11 Warmwasser. Wenn dann das Ventil 15 öffnet, wird die dauernde Warmwasserlieferung zur Zapfstelle 19 vom Gasheizkessel 1 über den Wärmetauscher 3 praktisch im Durchlaufbetrieb übernommen. Das zufließende Kaltwasser strömt durch die Leitung 17 direkt in die Leitung 13 und aus der Vorlaufleitung 12 direkt in die Warmwasserleitung 18. Dieses direkte Überströmen ist durch die einander gegenüberstehenden offenen Enden der Leitungen begünstigt Es ist damit weitgehend vermieden, daß Kaltwasser aus der Leitung 17 unter Umgehung des Wärmetauschers 3 in die Warmwasserleitung 18 gelangt oder Warmwasser aus der Vorlaufleitung 12 in die Leitung 13 zurückfließt. Der Strömungsverlauf dieses Vorganges ist strichliert dargestellt

Wird die bis dahin geöffnete Zapfstelle 19 geschlossen, dann wird noch der Pufferbehälter 11 nachgeheizt. Anschließend schaltet dann der Gasheizkessel 1 und die Pumpe 5 ab. Das Ventil 15 sperrt.

Die Leitungen 12 und 18 einerseits und die Leitungen 13 und 17 andererseits müssen nicht notwendig als separate Rohrstücke im Pufferbehälter 11 münden. Die Leitungen 12 und 18 einerseits und die Leitungen 13 und 17 andererseits können als durch den Pufferbehälter 11 durchgehende Leitungen ausgebildet sein, wobei dann jedcch im Bereich der in der Figur dargestellten Mündüngen der Einzelrohre Öffnungen vorgesehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 eher eingesetzt Patentansprüche: Durchlauferhitzer haben den Nachfeil eines geringen Bedienungskomforts, da Temperatur- oder Druck-

1. Heizungsanlage für die Brauchwasserbereitung, Schwankungen des Versorgungsnetzes zu Temperaturinsbesondere kombiniert für Heiz- und Brauchwas- 5 änderungen an den Zapfstellen führen. Außerdem ist be. serbereitung, mit einem Heizgerät, insbesondere Durchlauferhitzern zur Einschaltung des Geräts eine Gasheizgerät, das in seiner Leistung so ausgelegt ist, minimale Wasserzapfmenge notwendig.

daß es Zapfstellen nach Art eines Durchlauferhitzers Durchlauferhitzer haben darüber hinaus bei Beginn

mit der in der Zeiteinheit maximal gewünschten einer Warmwasserzapfung eine Totzeit, in der noch

Wassermenge beliefert, und das im Primärkreis ei- io kein Warmwasser zur Verfügung steht, weil zunächst

nes Wärmetauschers liegt, dadurch gekenn- der Kessel des Durchlauferhitzers erwärmt werden

zeichnet, daß dem Wärmetauscher (3) sekundär- muß. Je größer der Kessel ist, desto länger wird die

seitig über einen Heizstrang (10) ein Pufferbehälter Totzeit Dies wirkt sich insbesondere dann nachteilig

(11) nachgeschaltet ist, daß der Pufferbehälter (11) aus, wenn nur Kleinmengen, beispielsweise zum Hände-

über einen Nutzstrang (16) zu den Zapfstellen (19) 15 waschen, gezapft werden sollen. Denn zum einen muß

führt und an einen Kaltwasserzulauf (17) angeschlos- der Benutzer auf das warme Wasser warten und zum

sen ist und sein Volumen so ausgslegt ist, daß es nur anderen ist es unwirtschaftlich, den Kessel aufzuheizen,

Kleinmengen-Warmwasserbedarf deckt, daß im Pri- wenn nur eine geringe Warmwassermenge gewünscht

märkreis (2) eine von der Temperatur im Pufferbe- ist Letzteres wirkt sich vor allem dann stark aus, wenn

hälter (11) gesteuerte Pumpe (5) vorgesehen ist, die 20 es sich um eine für Heizung und Brauchwasserbereitung

zusammen mit dem Heizgerät (1) einschaltet, wenn kombinierte Anlage handelt, bei der im Sommerbetrieb

der Pufferbehälter (11) Kleinmengen an die Zapf- der Kessel nur für die Brauchwasserbereitung aufge-

stellen (19) geliefert hat und daß der Heizstrang (10) heizt werden muß.

erst zur Wasserführung freigeschaltet ist wenn der Bei Hsizungsanlagen mit Warmwasserspeichern sind

Primärkreis (2) aufgeheizt ist 25 die Warmwasserspeicher so ausgelegt, daß sie den in

2. Heizungsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge- kurzer Zeit auftretenden maximalen Wasserbedarf dekkennzeichnet, daß das Volumen des Pufferbehälters ken. Ihr Speicherinhalt liegt beispielsweise bei 1001. Die (11)etwa20Ibis301 beträgt obengenannten Nachteile sind dabei weitgehend ver-

3. Heizungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, da- mieden. Dafür müssen jedoch andere Nachteile in Kauf durch gekennzeichnet, daß eine Vorlaufleitung (12) 30 genommen werden. Zum einen haben die Brauchwasdes Heizstranges (10) und eine Warmwasserleitung serspeicher zwangsläufig große Abmessungen und sind (18) des Nutzstrangs (16) oben und eine Kaltwasser- teuer. Zum anderen ist der Wirkungsgrad gering, da zuleitung (13) des Heizstrangs (10) und eine Kalt- ständig eine große Menge von Wasser warmgehalten wasserleitung (17) des Nutzstrangs (16) unten im werden muß.

Pufferbehälter (11) münden. 35 Aufgabe der Erfindung ist es, eine Heizungsanlage

4. Heizungsanlage nach Anspruch 3, dadurch ge- der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der die kennzeichnet, daß die Mündungen der Vorlauflei- Nachteile des Durchlauferhitzerprinzips und die Nachtung (12) und der Warmwasserleitung (18) einerseits teile des Speicherprinzips vermieden sind, wobei ausge- und die Mündungen der Kaltwasserzuisitung (13) hend von einer Heizungsanlage der eingangs genannten und der Kaltwasserleitung (17) andererseits sich im 40 Art insbesondere die Totzeit unterdrückt ist Pufferbehälter (11) gegenüberstehen. Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst,

5. Heizungsanlage nach einem der vorhergehen- daß dem Wärmetauscher sekundärseitig über einen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß im Heizstrang ein Pufferbehälter nachgeschaltet ist, daß Heizstrang (10) eine Pumpe (14) und ein Ventil (15) der Pufferbehälter über einen Nutzstrang zu den Zapfliegen und das Ventil (15) öffnet wenn der Wärme- 45 stellen führt und an einen Kaltwasserzulauf angeschlostauscher (3) vom Primärkreis (2) aufgeheizt ist. sen ist und sein Volumen so ausgelegt ist daß es nur

6. Heizungsanlage nach Anspruch 5, dadurch ge- Kleinmengen-Warmwasserbedarf deckt daß im Prikennzeichnet, daß die Pumpe (14) und das Ventil (15) märkreis eine von der Temperatur im Pufferbehälter in der Vorlaufleitung (12) des Heizstrangs (10) lie- gesteuerte Pumpe vorgesehen ist die zusammen mit gen. 50 dem Heizgerät einschaltet wenn der Pufferbehälter

7. Heizungsanlage nach einem der vorhergehen- Kleinmengen an Zapfstellen geliefert hat und daß der den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Heizstrang erst zur Wasserführung freigeschaltet ist Pufferbehälter (11) ein das Heizgerät (1) und die wenn der Primärkreis aufgeheizt ist

Pumpe (5) einschaltender Temperaturfühler (21) in Wird bei der erfindungsgemäßen Heizungsanlage ei-

einer Höhe unterhalb der Mitte, jedoch oberhalb des 55 ne Kleinmenge Warmwasser, beispielsweise zum Hän-

Bodens des Pufferbehälters (11) angeordnet ist. dewaschen, gezapft, dann wird dieses aus dem Pufferbe-

hälter geliefert Das Heizgerät bleibt abgeschaltet. Es

ersetzt eine gezapfte Kleinmenge nicht Erst wenn nach

Die Erfindung betrifft eine Heizungsanlage für die einer gewissen Zapfzeit oder der Entnahme mehrerer Brauchwasserbereitung, insbesondere kombiniert für 60 Kleinmengen der Pufferbehälter weitgehend nur noch Heiz- und Brauchwasserbereitung, mit einem Heizgerät, Kaltwasser enthält wird der Primärkreis beheizt. Dabei insbesondere Gasheizgerät, das in seiner Leistung so wird der Pufferbehälter nicht weiter abgekühlt. Denn ausgelegt ist, daß es Zapfstellen nach Art eines Durch- der Heizstrang öffnet erst, wenn der Primärkreis aufgelauferhitzers mit der in der Zeiteinheit maximal ge- heizt ist. Danach wird dann, solange gezapft wird, vom wünschten Wassermenge beliefert, und das im Primär- 65 Primärkreis über den Wärmetauscher und den Heizkreis eines Wärmetauschers liegt. strang dem Nutzstrang Warmwasser zugeführt

Zur Brauchwasserbereitung werden bekannterma- Durch die Erfindung ist also erreicht, daß durch den

Ben Durchlauferhitzer oder beheizte Warmwasserspei- Pufferbehälter einerseits Kleinmengen ohne Einschal-