DE4237136A1 - Central- and washing-water-heating control system - regulates flow through washing-water heat-exchanger dependent on medium temperature - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer einen Heizungskreis und einen Brauchwasser-Wärmetauscher wechsel­ weise versorgenden, eine ein Heizmedium beaufschlagende Wärme­ quelle aufweisenden Heizeinrichtung, bei der bei Beginn einer Brauchwasserzapfung das von der Wärmequelle erwärmte Heizmedium in einen Primärkreis des Brauchwasser-Wärmetauschers zur Erwärmung des Brauchwassers geleitet, wird.

Bei den bisher bekannten derartigen verfahren wird bei Beginn ei­ ner Brauchwasserzapfung das Heizmedium statt über den Hei­ zungskreis über den Brauchwasser-Wärmetauscher geleitet. Dabei er­ gibt sich jedoch der Nachteil, daß nach längeren Zapfpausen erst nach einiger Zeit warmes Brauchwasser zur Verfügung steht, weil das sich in dessen Sekundärzweig befindliche kalte Wasser dem Heizmedium sehr viel Wärme entzieht.

Es wurde zwar auch schon vorgeschlagen, einen geringen Durchsatz von Heizmedium durch den Primärkreis des Brauchwasser-Wärmetau­ schers ständig aufrecht zu erhalten. Dies führt jedoch bei einer fehlenden Wärmeanforderung im Heizungskreis zu kurzzeitigen Starts der Wärmequelle, die meist als Brenner ausgebildet ist, wodurch es zu einem vermehrten Schadstoffausstoß kommt.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem die Aufheizzeit verkürzt wird, auch wenn kein ständiger Durchfluß durch den Primärkreis des Brauchwasser-Wärmetauschers aufrecht er­ halten wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Durchfluß durch den Primärkreis des Brauchwasser-Wärmetauschers und bezie­ hungsweise oder des Brauchwassers durch den Sekundärzweig des Brauchwasser-Wärmetauschers in Abhängigkeit von der Temperatur des Heizmediums gesteuert wird.

Durch diese Verfahrensführung wird sichergestellt, daß ein Zustrom von zu kaltem Heizmedium zum Primärwärmetauscher vermieden wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Heizeinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzuschlagen.

Bei einer Heizeinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der eine einen Primärwärmetauscher beaufschlagen­ den Wärmequelle und ein einen Primärkreis eines Brauchwasserwärme­ tauschers umfassenden, parallel zum Heizungskreis schaltbarer By­ pass vorgesehen ist, der über ein in Abhängigkeit von mindestens einer Brauchwasser-Zapfstelle steuerbares Drei-Wege-Ventil mit ei­ nem mit dem Primärwärmetauscher verbundenen Heizungskreis verbind­ bar ist, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorge­ schlagen, daß in Serie zum Sekundärzweig des Brauchwasser-Wärme­ tauschers und der Zapfstelle ein thermisch gesteuertes Ventil angeordnet ist, das in Abhängigkeit von der Temperatur des im Hei­ zungskreis strömenden Mediums gesteuert ist.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß bei Zapfbeginn nur soviel kaltes Brauchwasser in den Sekundärzweig des Brauchwasser-Wärme­ tauschers eingeleitet wird, daß dem sich aufheizenden Heizwasser nur eine geringe Wärmemenge entzogen wird. Das Ventil kann dabei im Zu- oder im Ablauf des Sekundärzweiges des Brauchwasser-Wärme­ tauschers angeordnet werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Ventil in Abhängigkeit von der Temperatur des Heizungsme­ diums in einer zum Primärwärmetauscher führenden Rücklaufleitung gesteuert ist.

Auf diese Weise erfolgt die Steuerung des Kaltwasserdurchsatzes durch den Brauchwasser-Wärmetauscher in Abhängigkeit von der Tem­ peratur des zum Primärwärmetauscher zuströmenden Heizmediums.

Weiter kann vorgesehen sein, daß das Ventil mit einem Antrieb ver­ sehen ist, der von einer mit einem die Temperatur des zum Primär­ wärmetauscher strömenden Heizmediums erfassenden Fühler verbun­ denen Steuerschaltung beaufschlagt ist.

Bei dieser Lösung kann der Einbau des Ventiles im wesentlichen un­ abhängig von anderen Bauteilen vorgenommen werden.

Bei einer weiteren Variante einer erfindungsgemäßen Heizeinrich­ tung ist vorgesehen, daß ein thermisch gesteuertes Ventil parallel zum Sekundärzweig des Brauchwasser-Wärmetauschers angeordnet ist, das in Abhängigkeit von der Temperatur des zum Primärwärmetauscher strömenden Heizmediums gesteuert ist.

Bei dieser Lösung ist der Durchfluß durch das parallel geschaltete Ventil zu Zapfbeginn weit geöffnet, um den Durchsatz von Kaltwas­ ser durch den Sekundärzweig des Brauchwasser-Wärmetauschers gering zu halten und dadurch einen geringen Wärmeentzug bezüglich des Heizmediums zu erreichen. Mit steigender Temperatur des zum Pri­ märwärmetauscher strömenden Mediums wird das parallel zum Brauch­ wasser-Wärmetauscher geschaltete Ventil mehr und mehr geschlossen. Dadurch kann erreicht werden, die Aufheizzeit zu verkürzen, ohne daß der Benutzer eine spürbare Reduzierung des Wasserdurchsatzes bei Zapfbeginn wahrnimmt.

Dabei kann weiter vorgesehen sein, daß das Ventil mit einem An­ trieb versehen ist, der von einer mit einem die Temperatur des zum Primärwärmetauscher strömenden Heizmediums erfassenden Fühler ver­ bundenen Steuerschaltung beaufschlagt ist und der Temperaturfühler im Bereich des Auslaufes des Primärkreises des Brauchwasser-Wärme­ tauschers angeordnet ist.

Nach einer weiteren Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, daß in Serie zum Primärkreis des Brauchwasser-Wärmetauschers ein thermisch gesteuertes Ventil geschaltet ist, das vorzugsweise in Abhängigkeit von der Temperatur des vom Primärwärmetauscher kom­ menden Heizmediums gesteuert ist.

Auf diese Weise wird der Zustrom des Heizmediums zum Brauchwasser- Wärmetauscher bei Zapfbeginn stark gedrosselt. Der verringerte Um­ laufwasserdurchsatz führt zu einer geringen Wärmeabgabe des Heiz­ wassers im Brauchwasser-Wärmetauscher und damit zu einem schnelle­ ren Erreichen der Betriebstemperatur des Heizwassers, wodurch sich schließlich auch die Aufheizzeit des Brauchwassers reduziert.

Nach einer weiteren Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, daß parallel zum Primärkreis des Brauchwasser-Wärmetauschers ein thermisch gesteuertes Ventil geschaltet ist, das vorzugsweise in Abhängigkeit von der Temperatur des vom Primärwärmetauscher kom­ menden Heizmediums gesteuert ist.

Dabei ist das parallel geschaltete Ventil bei Zapfbeginn geöffnet, und wird mit steigender Temperatur des Heizmediums mehr und mehr geschlossen.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen näher erläutert. Da­ bei zeigen die Fig. 1 bis 5 schematisch erfindungsgemäße Heiz­ einrichtungen.

Bei allen Ausführungsformen ist ein von einer nicht dargestellten Wärmequelle, zum Beispiel ein Brenner, beaufschlagter Primärwärme­ tauscher 7 mit einer Heizungsanlage 9 verbunden, wobei in der Rücklaufleitung 8 eine Umwälzpumpe 6 angeordnet ist. Von diesem Heizungskreis 9, 6, 8, 33 zweigt ein Bypass ab, der durch den Pri­ märkreis 30 eines Brauchwasser-Wärmetauschers 2 gebildet ist, der über ein in der Rücklaufleitung angeordnetes Drei-Wege-Ventil 5 mit dem Heizungskreis 9, 6, 8 verbindbar ist.

Der Sekundärzweig 31 des Brauchwasser-Wärmetauschers 2 ist über Leitungen 4 mit einem Kaltwasseranschluß 1 mit Kaltwasser versorg­ bar und mit einer mit einem Ventil versehenen Zapfstelle 3 verbun­ den.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 1 ist zwischen dem Kaltwas­ seranschluß 1 und dem Sekundärzweig 31 des Brauchwasser-Wärmetau­ schers 2 ein Ventil 10 angeordnet, das mit einem Antrieb 32 ver­ bunden ist, der von einer Steuerschaltung 15 beaufschlagt ist, die mit einem in der einen Teil des Heizungskreises bildenden Vorlauf­ leitung 33 angeordneten Temperaturfühler 17 und einer Spannungs­ quelle 16 verbunden ist. Diese Steuerschaltung sorgt dafür, daß die Auslauftemperatur des Primärwärmetauschers 7 einen bestimmten Wert überschreiten muß, ehe das Ventil 10, das im Ruhezustand bei kaltem Heizmedium nahezu geschlossen ist, voll öffnet.

Die Ausführungsform nach der Fig. 2 unterscheidet sich von jener nach der Fig. 1 dadurch, daß das Ventil 10 des Sekundärzweiges 31 des Brauchwasser-Wärmetauschers 2 in der Leitung 4 angeordnet ist. Außerdem ist der Temperaturfühler 17 bei der Ausführungsform nach der Fig. 2 in der Rücklaufleitung 8 des Heizungskreises 9, 8, 6, 33 angeordnet und erfaßt daher die Temperatur des zum Primärwärme­ tauscher 7 zuströmenden Heizmediums.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 3 ist ein Ventil 12 paral­ lel zum Sekundärzweig des Brauchwasser-Wärmetauschers 2 geschal­ tet, das ebenfalls mit einem Antrieb 12 verbunden ist, der von der Steuerschaltung 15 beaufschlagt ist. Dabei ist das Ventil 12 bei Zapfbeginn weit geöffnet, so daß nur ein geringer Kaltwasser- Durchsatz den Sekundärzweig 31 aufgrund des dort herrschenden grö­ ßeren Widerstandes des Brauchwasser-Wärmetauschers 2 belastet. Da­ bei wird mit steigender Temperatur stromab des Brauchwasser-Wärme­ tauschers im Primärkreis 30 des Brauchwasser-Wärmetauschers 2, die durch den Temperaturfühler 17 erfaßt wird, das Ventil 12 mehr und mehr geschlossen. Dies erfolgt jedoch nur in einem solchen Ausmaß, daß die Temperatur am Auslauf des Brauchwasser-Wärmetauschers 2 einen bestimmten Wert nicht unterschreitet.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 4 ist ein Ventil 13 in Se­ rie zum Primärkreis 30 des Brauchwasser-Wärmetauschers 2 geschal­ tet, dessen Antrieb 32 von der Steuerschaltung 15 beaufschlagt ist, die mit einem in der Vorlaufleitung 33 des Heizungskreises angeordneten Temperaturfühler 17 verbunden ist.

Bei dieser Lösung wird bei einer Zapfung von Brauchwasser der Durchfluß des Heizmediums durch den Primärkreis 30 des Brauch­ wasser-Wärmetauschers 2 nur in jenem Ausmaß freigegeben, bei dem es zu keiner Unterschreitung einer bestimmten Temperatur im Vor­ lauf 33 des Heizungskreises 9, 8, 6, 33 kommt.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 5 ist ein Ventil 14 paral­ lel zum Primärkreis 30 des Brauchwasser-Wärmetauschers 2 geschal­ tet, dessen Antrieb 32 von der Steuerschaltung 15 beaufschlagt ist, die mit einem in der Vorlaufleitung 33 angeordneten Tempera­ turfühler 17 verbunden ist.

Claims (12)

1. Verfahren zur Steuerung einer einen Heizungskreis und einen Brauchwasser-Wärmetauscher wechselweise versorgenden, eine ein Heizmedium beaufschlagende Wärmequelle aufweisenden Heizeinrichtung, bei der bei Beginn einer Brauchwasserzapfung das von der Wärmequelle erwärmte Heizmedium in einen Primär­ kreis des Brauchwasser-Wärmetauschers zur Erwär­ mung des Brauchwassers geleitet wird, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Durchfluß durch den Primär­ kreis des Brauchwasser-Wärmetauschers und bezie­ hungsweise oder des Brauchwassers durch den Sekundärzweig des Brauchwasser-Wärmetauschers in Abhängigkeit von der Temperatur des Heizmediums gesteuert wird.

2. Heizeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der eine einen Primärwärme­ tauscher beaufschlagenden Wärmequelle und ein einen Primärkreis eines Brauchwas­ serwärmetauschers umfassenden, parallel zum Heiz­ kreis schaltbarer Bypass vorgesehen ist, der über ein in Abhängigkeit von mindestens einer Brauch­ wasser-Zapfstelle steuerbares Drei-Wege-Ventil mit einem mit dem Primärwärmetauscher verbundenen Heizungskreis verbindbar ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in Serie zum Sekundärzweig (30) des Brauchwasser-Wärmetauschers (2) und der Zapf­ stelle (3 ) ein thermisch gesteuertes Ventil (10) angeordnet ist, das in Abhängigkeit von der Tem­ peratur des im Heizungskreis strömenden Mediums gesteuert ist.

3. Heizeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ventil (10) in Abhängigkeit von der Temperatur des Heizungsmediums in einer zum Primärwärmetauscher (7) führenden Rücklauflei­ tung (8) gesteuert ist.

4. Heizeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ventil (10) mit einem An­ trieb (32) versehen ist, der von einer mit einem die Temperatur des zum Primärwärmetauscher (7) strömenden Heizmediums erfassenden Fühler (17) verbundenen Steuerschaltung (15) beaufschlagt ist.

5. Heizeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine elektrischer, hydraulischer oder pneumatischer Antrieb (32) vorgesehen ist.

6. Heizeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der eine einen Primärwärme­ tauscher beaufschlagende Wärmequelle und ein einen Primärkreis eines Brauchwas­ serwärmetauschers umfassenden, parallel zum Hei­ zungskreis schaltbarer Bypass vorgesehen ist, der über ein in Abhängigkeit von mindestens einer Brauchwasser-Zapfstelle steuerbares Drei-Wege- Ventil mit einem mit dem Primärwärmetauscher verbundenen Heizungskreis verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein thermisch gesteuertes Ventil (12) parallel zum Sekundärzweig (31) des Brauchwasser-Wärmetauschers (2) angeordnet ist, das in Abhängigkeit von der Temperatur des zum Primärwärmetauscher (7) strömenden Heizmediums gesteuert ist.

7. Heizeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ventil (12) mit einem An­ trieb (32) versehen ist, der von einer mit einem die Temperatur des zum Primärwärmetauscher (7) strömenden Heizmediums erfassenden Fühler (17) verbundenen Steuerschaltung (15) beaufschlagt ist.

8. Heizeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Temperaturfühler (17) im Be­ reich des Auslaufes des Primärkreises des Brauch­ wasser-Wärmetauschers (2) angeordnet ist.

9. Heizeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der eine einen Primärwärme­ tauscher beaufschlagende Wärmequelle und ein einen Primärkreis eines Brauchwas­ serwärmetauschers umfassenden, parallel zum Hei­ zungskreis schaltbarer Bypass vorgesehen ist, der über ein in Abhängigkeit von mindestens einer Brauchwasser-Zapfstelle steuerbares Drei-Wege- Ventil mit einem mit dem Primärwärmetauscher verbundenen Heizungskreis verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Serie zum Primärkreis (30) des Brauchwasser-Wärmetauschers (2) ein thermisch gesteuertes Ventil (13) geschaltet ist, das vor­ zugsweise in Abhängigkeit von der Temperatur des vom Primärwärmetauscher (7) kommenden Heizmediums gesteuert ist.

10. Heizeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (13) mit einem Antrieb (32) versehen ist, der von einer mit einem die Temperatur des vorzugsweise vom Pri­ märwärmetauscher (7 ) kommenden Heizmediums erfassenden Fühler (17) verbundenen Steuerschaltung (16) beaufschlagt ist.

11. Heizeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der eine einen Primärwärme­ tauscher beaufschlagende Wärmequelle und ein einen Primärkreis eines Brauchwas­ serwärmetauschers umfassenden, parallel zum Hei­ zungskreis schaltbarer Bypass vorgesehen ist, der über ein in Abhängigkeit von mindestens einer Brauchwasser-Zapfstelle steuerbares Drei-Wege- Ventil mit einem mit dem Primärwärmetauscher verbundenen Heizungskreis verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Primärkreis (30) des Brauchwasser-Wärmetauschers (2) ein thermisch gesteuertes Ventil (14) geschaltet ist, das vor­ zugsweise in Abhängigkeit von der Temperatur des vom Primärwärmetauscher (7) kommenden Heizmediums gesteuert ist.

12. Heizeinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ventil (14) mit einem An­ trieb (32) versehen ist, der von einer mit einem die Temperatur des vorzugsweise vom Pri­ märwärmetauscher (7) kommenden Heizmediums erfas­ senden Fühler (17) verbundenen Steuerschal­ tung (15) beaufschlagt ist.