DE4336837A1 - Warm-water inflow control method for microprocessor-controlled domestic dishwashers and washing machines - Google Patents
Warm-water inflow control method for microprocessor-controlled domestic dishwashers and washing machinesInfo
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- G05D23/1902—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the use of a variable reference value
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Warmwasserzulauf- Steuerungsverfahren für mikroprozessorgesteuerte Haushalt- Geschirrspül- und Waschmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a hot water supply Control process for microprocessor-controlled household Dishwashers and washing machines according to the generic term of Claim 1.
Haushalt-Geschirrspül- oder Waschmaschinen für den Anschluß an Warm- und/oder Kaltwasser werden immer dann eingesetzt wenn warmes Wasser preiswert zur Verfügung steht. Dies ist zum Beispiel bei externen Warmwasserversorgungen mit regenerierbaren Energieträgern wie Solar- oder Wärmerückgewinnungs-Anlagen bzw. bei Einsatz von Wärmepumpen der Fall. Der Geräte-Zulauf erfolgt programmabhängig.Household dishwashers or washing machines for connection hot and / or cold water is always used when warm water is available cheaply. This is for example with external hot water supplies renewable energy sources such as solar or Heat recovery systems or when using Heat pumps the case. The device is supplied depending on the program.
Aus der DE 30 23 355 A1 ist eine "Wasserversorgungseinrichtung, insbesondere für Haushaltsgeräte" bekannt. Hierbei werden einer Waschmaschine aus drei separaten, über Magnetventile ansteuerbaren Zuleitungen Wässer verschiedener Temperaturen vorgegeben, nämlich: kaltes, warmes oder heißes Wasser. Als Warm- bzw. Heißwasser-Lieferant kommen hierbei eine Wärmerückgewinnungsanlage und ein Standspeicher mit integrierter Wärmepumpe zum Einsatz. Der Standspeicher ist auch mittels einer konventionellen Ölheizung betreibbar. Besagte Magnetventile werden programmabhängig geschaltet. DE 30 23 355 A1 is a "Water supply facility, especially for Household appliances "known. This is a washing machine from three separate solenoid valves Water supply lines of different temperatures specified, namely: cold, warm or hot water. As warm or Hot water suppliers come here Heat recovery system and a stand storage with integrated heat pump for use. The stand storage is can also be operated using conventional oil heating. Said solenoid valves are switched depending on the program.
Der hierzu nötige wassermäßige Installationsaufwand ist erheblich und bedingt sehr lange Rohrleitungswege mit entsprechend hohen Abkühlungsverlusten, d. h. die in die Waschmaschine einfließende Erstwassermenge ist noch relativ kalt bzw. besitzt geringen Wärmeinhalt. Die erforderliche Nachheizung muß im Gerät selbst erfolgen, so daß eine Elektroenergieeinsparung in den meisten Fällen fraglich bleibt. Dies ist vor allen Dingen dann der Fall, wenn programmbedingt wenig Warmwasser benötigt wird. Außerdem erfolgt hierbei der Wasserzulauf unabhängig von der tatsächlich vorherrschenden Warmwassertemperatur, d. h. bei Ausfall der externen Beheizung wird dem Gerät nur kaltes Wasser angeboten.The water-related installation effort required for this is considerable and requires very long pipeline routes correspondingly high cooling losses, d. H. the in the The amount of first water flowing into the washing machine is still relative cold or low in heat. The required Afterheating must take place in the device itself, so that a Electrical energy savings in most cases questionable remains. This is especially the case if due to the program, little hot water is required. also the water supply takes place independently of the actually prevailing hot water temperature, d. H. at If the external heating fails, the device only gets cold Water offered.
In modernen Elektroinstallationsanlagen kommen die aus der Nachrichtentechnik stammenden BUS-Systeme auch in Wohnbereichen mehr und mehr zur Anwendung. Die Fähigkeit der Elektro-Hausinstallation wird hierbei um den Bereich der Informationsverarbeitung erweitert. Durch zusätzliche Informationen, Daten, Befehle usw. kann ein optimaler Betrieb für den Anwender sichergestellt werden. (Aus HEA-Bilderdienst, Serie: Hausleittechnik/Installations-BUS-System. Ausgabe Oktober 89).In modern electrical installation systems they come from the Communications systems originating also in Living areas more and more for use. The ability the electrical house installation is around the area of information processing expanded. By additional Information, data, commands, etc. can be an optimal one Operation can be ensured for the user. (Out HEA picture service, series: home automation / installation bus system. October 89 edition).
Mit Hilfe der BUS-Technik kann nun die in zentralen Heißwasser-Versorgungsanlagen momentan zur Verfügung stehende Warmwassermenge (l) bzw. deren Wärmeinhalt (KJ) genau erfaßt, registriert und abgerufen werden.With the help of the BUS technology, the central can now Hot water supply systems are currently available standing amount of hot water (l) or its heat content (KJ) exactly recorded, registered and called up.
Die Erfindung hat die Aufgabe ein Warmwasserzulauf- Steuerungsverfahren zu schaffen mit dessen Hilfe ein externer Warmwassereinsatz und unter Anwendung genannter BUS-Technik derart optimiert wird, daß der Eigenenergieaufwand für die Wassernachheizung in Wasch- und Geschirrspülmaschinen auf ein Minimum reduziert wird. The invention has the task of a hot water supply To create control procedures with its help external hot water use and using the named BUS technology is optimized so that the Own energy expenditure for water reheating in washing and Dishwashers is reduced to a minimum.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim 1 solved. Further advantageous embodiments of the invention are the See subclaims.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile ergeben sich bereits aus Art und Weise der Aufgabenstellung, nämlich in der optimalen Ausnutzung eines Warmwasseranschlusses zur Einsparung elektrischer Energie; d. h. elektrische Energie wird größtenteils durch Kohlendioxid-emissionsarme Wärme- Träger ersetzt.The advantages that can be achieved with the invention result already from the type of task, namely in the optimal use of a hot water connection for Saving electrical energy; d. H. electrical power is largely due to low-carbon heat Carrier replaced.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert:The method according to the invention is described below of an embodiment explained in more detail:
Der Warm-Auslaß einer durch regenerierbare Energieträger versorgten zentralen Warmwasseranlage, beispielsweise in Form eines Druckstandspeichers ist unter anderem an die Zuläufe der in Rede stehenden Haushaltsgeräte, einer elektronisch gesteuerten Waschmaschine und einer ebenfalls elektronisch gesteuerten Geschirrspülmaschine angeschlossen. Die Elektro-Installation hierzu ist in Bus-Technik ausgeführt und beschränkt sich deshalb nicht nur auf reines Versorgen und Schalten sondern besitzt eine Mehrfachnutzung von Informationen an verschiedenen Stellen.The warm outlet of a renewable energy source supplied central hot water system, for example in The form of a pressure level accumulator is, among others, that of Inlets of the household appliances in question, one electronically controlled washing machine and one too electronically controlled dishwasher connected. The electrical installation for this is in Bus technology implemented and therefore not only limited on pure supply and switching but has one Multiple use of information in different places.
Der erste Grundgedanke der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, externes Heißwasser für einen Wasch- oder Spülprozeß erst dann in das jeweilige Haushaltsgerät einzuleiten wenn es an den Zapfstellen mit genügend hohen Temperaturen zur Verfügung steht. Das in der Gerätezuleitung abgekühlte Standwasser wird entweder verworfen und direkt ins Abflußsystem eingeleitet oder es kann bei Waschmaschinen als sogenanntes "Ballastwasser" Verwendung finden. Ballastwasser strömt in spezielle Gerätereservoirs und ersetzt die am Laugenbottich befestigten Unwucht- Ausgleichsgewichte. Hierzu werden Umschaltventile oder Wasserweichen angesteuert, die außerdem verhindern, daß Warmwasser bei der Waschmaschine über die Waschmitteleinspülwanne und bei Geschirrspülmaschinen über die Wasserenthärtungsanlage strömt. Ansonsten würden wichtige Verbrauchsparameter, wie beispielsweise Waschpulver, Weichspüler, Ionenaustauschermassen negativ beeinflußt. Um unnötig hohe Verlustmengen an Zuwasser zu vermeiden (bzw. die ins Abflußsystem eingeleitete, verworfene Wassermenge auf ein Mindestmaß zu begrenzen) werden die ansteigenden Zulaufwassertemperaturen permanent überwacht und zum gegebenen Zeitpunkt Wasserweichen und Umschaltventile erneut angesteuert. Eine andere Möglichkeit, welche keine Zulauftemperaturregistrierung erfordert besteht darin, jeweils eine, auf Erfahrungswerten basierende oder empirisch ermittelte und voreingestellte Wasserzulauf-Festmenge pauschal zu verwerfen. Diese Pauschal-Wassermenge kann der Benutzer erforderlichenfalls selbst einstellen bzw. den sich ändernden Gegebenheiten anpassen.The first basic idea of the solution according to the invention is therein, external hot water for a washing or rinsing process to be introduced into the respective household appliance only when it at the tapping points with sufficiently high temperatures Available. That cooled down in the device supply line Stand water is either discarded and directly into the Drainage system initiated or it can in washing machines find use as so-called "ballast water". Ballast water flows into special device reservoirs and replaces the unbalance attached to the tub Counterweights. For this purpose, changeover valves or Controlled water switches, which also prevent Hot water in the washing machine through the Detergent dispenser and dishwasher the water softening system flows. Otherwise, would important consumption parameters, such as Washing powder, fabric softener, ion exchange masses negative influenced. To avoid unnecessarily high loss of water avoid (or the discharge into the drainage system limit discarded water to a minimum) the rising inlet water temperatures become permanent monitored and water switches at the appropriate time and Changeover valves controlled again. Another Possibility of no inlet temperature registration requires consists of one, based on experience based or empirically determined and preset To be discarded as a lump sum for the fixed water supply. These Flat rate of water can be used by the user if necessary adjust yourself or the changing circumstances to adjust.
Der zweite erfindungsgemäße Grundgedanke besteht darin, daß sowohl der Waschmaschine als auch der Geschirrspülmaschine Informationen bezüglich des vorhandenen Wärmeinhalts übermittelt werden, d. h. beide Geräte werden laufend darüber informiert wieviel Warmwasser mit welcher Temperatur im zentralen Standspeicher überhaupt zur Verfügung steht. Dies erfolgt mit Hilfe der eingangs erwähnten Haus-BUS- bzw. Informationstechnik.The second basic idea according to the invention is that both the washing machine and the Dishwasher Information regarding the existing heat content are transmitted, d. H. both Devices are continuously informed about how much hot water at what temperature in the central free-standing storage device at all is available. This is done with the help of mentioned house bus or information technology.
Aufgrund des vom Benutzer angewählten Wasch-, respektive Spülprogramms überprüft dann das jeweilige Gerät ob der Einsatz des zur Verfügung stehenden warmen Zulaufwassers einen energetischen Vorteil erbringt. Hierzu vergleichen die in elektronisch gesteuerten Hausgeräten vorhandenen Mikroprozessoren die voraussichtlich benötigte Warmwassermenge MW (l) mit fest vorgegebenen oder aus vorhergehenden Versuchen abgeleiteten Leitungsverlustfaktoren η (%) und entscheiden ob die Verwendung warmen Zulaufwassers sinnvoll erscheint oder ob eine Eigenerwärmung mit geräteinterner Beheizung vorteilhafter wäre.On the basis of the washing or rinsing program selected by the user, the respective device then checks whether the use of the warm inlet water available provides an energetic advantage. For this purpose, the microprocessors present in electronically controlled household appliances compare the expected amount of hot water M W (l) with the line loss factors η (%) that are predefined or derived from previous tests and decide whether the use of warm inlet water seems sensible or whether self-heating with device-internal heating would be more advantageous.
Dieser Entscheidung werden hierbei Kriterien zugrundegelegt, die in folgenden Beziehungen zueinander stehen:This decision will be criteria on which the following relationships are based stand:
Die dem Standspeicher entnommene Wärmemenge Wsp (Wh) errechnet sich zu:The amount of heat W sp (Wh) taken from the free-standing tank is calculated as:
Wsp =(Tsp - T₀)·(MW + MA)·c (Wh)W sp = (T sp - T₀) · (M W + M A ) · c (Wh)
hierin bedeuten:
Tsp = Warmwassertemperatur im Standspeicher (°C).
T₀ = Kaltwasserzulauftemperatur
(Wassernetz-Zuleitung) (°C).
MW = von der Wasch bzw. Geschirrspül-Maschine
benötigte Wassermenge (l).
MA = die ins Abflußsystem eingeleitete, verworfene
Zuwassermenge (l).
c = spezifische Wärme.here mean:
T sp = hot water temperature in the stationary tank (° C).
T₀ = cold water inlet temperature (water network supply line) (° C).
M W = amount of water (l) required by the washing machine or dishwasher.
M A = the rejected quantity of water (l) discharged into the drainage system.
c = specific heat.
K = Temperaturerhöhung (in Kelvin). K = temperature increase (in Kelvin).
Die dem Verbraucher (Wasch- bzw. Geschirrspül-Maschine) zugeführte Wärmemenge WG (Wh) errechnet sich zu:The amount of heat W G (Wh) supplied to the consumer (washing machine or dishwasher) is calculated as follows:
WG = MW·(Tsp - T₀)·η·c (Wh)W G = M W (T sp - T₀) ηc (Wh)
hierin bedeuten:here mean:
η = Leitungsverlustfaktor, wobeiη = line loss factor, where
Tspg = die Temperatur des Warmwassers (°C) im Verbraucher nach Zulauf einer genügend großen
Wassermenge Wa (l)
oder:
Wa (l) = diejenige Wassermenge (l), die bis zum
annähernden Erreichen von Tspg (°C) aus
der Wasserleitung entnommen werden muß.Tspg = the temperature of the hot water (° C) in the consumer after a sufficient amount of water W a (l) has been fed in or:
W a (l) = the amount of water (l) that has to be removed from the water pipe until T spg (° C) is reached.
Die letztendliche Entscheidung bezüglich des Einsatzes
externen Warmwassers ist abhängig von der jeweiligen
Beheizungsart, sie wird ausgedrückt durch den Faktor ε,
wobei ε die Effizienz der Warmwasserbereitung
beschreibt.
ε ≈ 1 bei elektrischer Warmwasserbereitung
(z. B. Elektrostandspeicher mit
ca. 30% Gesamtwirkungsgrad inklusive
Stromerzeugung)
ε ≈ 3 bei Öl- oder Gas-Warmwasserbereitung
(z. B. Erdgas, oder ölbefeuerter Heizkessel
mit ca. 80% Gesamtwirkungsgrad).
ε 10 bei Solar-Thermanlagen (z. B.
Solargenerator als regendichte
Hausdachfläche; Gesamtwirkungsgrad von
< 90%).The final decision regarding the use of external hot water depends on the respective type of heating, it is expressed by the factor ε, where ε describes the efficiency of the hot water preparation.
ε ≈ 1 for electrical hot water preparation (e.g. electrical standing storage with approx. 30% overall efficiency including electricity generation)
ε ≈ 3 for oil or gas water heating (e.g. natural gas or oil-fired boilers with approx. 80% overall efficiency).
ε 10 for solar thermal systems (e.g. solar generator as rainproof roof area; overall efficiency of <90%).
Endgültiges Kriterium:Final criterion:
Nur wennOnly if
WG < ε·Wsp (Wh)W G <εW sp (Wh)
oder mit anderen Worten: nur wenn die dem Verbraucher zugeführte Wärmemenge WG größer ist als das Produkt aus der Warmwasserbereitungseffizienz ε und dem Standspeicher entnommenen Wärmemenge Wsp wird externes Warmwasser für den Betrieb von Wasch- oder Geschirrspül-Maschinen verwendet. (Anderenfalls erfolgt Eigenbeheizung). Dieses letzte Kriterium ermöglicht eine optimale Substitution elektrischer Energie durch Wärme.or in other words: external hot water is only used for the operation of washing machines or dishwashers if the amount of heat W G supplied to the consumer is greater than the product of the hot water preparation efficiency ε and the amount of heat W sp taken from the stand storage. (Otherwise self-heating takes place). This last criterion enables optimal substitution of electrical energy by heat.
Die Effizienz ε kann dem Mikroprozessor exakt oder auch nur angenähert vorgegeben werden. Die Werte T₀ (Kaltwassertemperatur), MW (benötigte Gerätewassermenge) und η (Leitungsverlustfaktor) können während des Betriebs gemessen oder als feste Größen vorgegeben werden.The efficiency ε can be specified to the microprocessor exactly or only approximately. The values T₀ (cold water temperature), M W (amount of appliance water required) and η (pipe loss factor) can be measured during operation or specified as fixed values.
Claims (13)
- a) daß die Temperaturen des aus der Zentralanlage, der Geschirrspül-oder Waschmaschine zufließenden Verbrauchswassers gemessen werden,
- b) daß zufließendes Verbrauchswasser mit ungenügend hohen Temperaturen sowie das in der Verbraucherzuleitung abgekühlte Standwasser verworfen bzw. nicht verwendet wird,
- c) daß zufließendes Verbrauchswasser erst bei genügend hohen Temperaturen für einen Spül- oder Waschprozeß verwendet wird.
- a) that the temperatures of the consumption water flowing in from the central system, the dishwasher or washing machine are measured,
- b) that inflowing consumer water with insufficiently high temperatures and the stagnant water cooled in the consumer supply line are discarded or not used,
- c) that inflowing consumption water is used only at sufficiently high temperatures for a rinsing or washing process.
- a) daß eine empirisch ermittelte Zulaufwasser-Festmenge (MA) pauschal verworfen wird,
- b) daß die pauschal verwerfbare Zulaufwasser-Festmenge (MA) verstellt werden kann.
- a) that an empirically determined inflow water fixed quantity (M A ) is discarded as a whole,
- b) that the fixed supply water fixed quantity (M A ) can be adjusted.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4336837A DE4336837A1 (en) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | Warm-water inflow control method for microprocessor-controlled domestic dishwashers and washing machines |
Applications Claiming Priority (1)
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DE4336837A DE4336837A1 (en) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | Warm-water inflow control method for microprocessor-controlled domestic dishwashers and washing machines |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4336837A1 true DE4336837A1 (en) | 1995-05-04 |
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ID=6501262
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4336837A Withdrawn DE4336837A1 (en) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | Warm-water inflow control method for microprocessor-controlled domestic dishwashers and washing machines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4336837A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5975352A (en) * | 1997-08-28 | 1999-11-02 | Ecolab Inc. | Dispenser |
DE102019108402A1 (en) | 2018-04-12 | 2019-10-17 | Miele & Cie. Kg | Method for operating a washing machine or dishwasher equipped for operation with cold and / or hot water |
-
1993
- 1993-10-28 DE DE4336837A patent/DE4336837A1/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5975352A (en) * | 1997-08-28 | 1999-11-02 | Ecolab Inc. | Dispenser |
US6143257A (en) * | 1997-08-28 | 2000-11-07 | Ecolab Inc. | Dispenser |
DE102019108402A1 (en) | 2018-04-12 | 2019-10-17 | Miele & Cie. Kg | Method for operating a washing machine or dishwasher equipped for operation with cold and / or hot water |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
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|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |