DE69100304T2 - Hot water supply device in a closed circuit. - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft Warmwasserversorgungseinrichtungen mit Ringleitung zum Versorgen von Warmwasserauslaßhähnen mit warmem Wasser.The invention relates to hot water supply devices with a ring line for supplying hot water outlet taps with warm water.
Wenn herkömmliche Warmwassersysteme warmes Wasser liefern sollen, dauert es vom Öffnen des Hahns ab gewöhnlich einige Zeit, bis warmes Wasser den Hahn erreicht, da sich das Wasser in dem Rohr zwischen dem Hahn und dem Warmwasserspeicherbehälter abgekühlt hat, während das System nicht benutzt wurde. Die Zeitverzögerung kann beträchtlich sein, wenn die Rohrleitung lang ist. Dadurch wird warmes Wasser verschwendet und der Rohrleitungsabschnitt von dem Speicherbehälter zu dem Hahn kann eine Brutstätte für im Wasser lebende Bakterien, z.B. Legionella sein. Es würde also vorteilhaft sein, wenn das Wasser in der Rohrleitung auf einer Pasteurisierungstemperatur gehalten werden könnte, wobei Pasteurisierung in dieser Druckschrift als Erwärmen des Wassers auf eine Temperatur definiert ist, die ausreicht, um im Wasser lebende Pathogene abzutöten.When conventional hot water systems are required to deliver hot water, it usually takes some time from the time the tap is opened for hot water to reach the tap, as the water in the pipe between the tap and the hot water storage tank has cooled while the system has not been in use. The time delay can be considerable if the pipework is long. This results in hot water being wasted and the pipework section from the storage tank to the tap can be a breeding ground for waterborne bacteria, e.g. Legionella. It would therefore be advantageous if the water in the pipework could be maintained at a pasteurisation temperature, where pasteurisation is defined in this document as heating the water to a temperature sufficient to kill waterborne pathogens.
In der DE-A-3 334 103.6 ist ein Warmwasserkreislauf offenbart, bei dem warmes Wasser durch Schwerkraft in einer Ringleitung zirkuliert. Die Menge des umlaufenden Wassers wird durch ein Sparventil gesteuert, welches die Strömung unterbrechen kann.DE-A-3 334 103.6 discloses a hot water circuit in which hot water circulates in a ring pipe by gravity. The amount of circulating water is controlled by an economy valve which can interrupt the flow.
In der DE-A-3 723 089 ist ein Warmwasserkreislauf offenbart, bei dem ein Hahn mit warmem und kaltem Wasser versorgt wird. Wenn ein Warmwasserbedarf des Hahns erfaßt wird, wird warmes Wasser aus dem Tank entnommen und in die Kaltwasserrohrleitung gefüllt, um Wasserverschwendung zu vermeiden und warmes Wasser eher zum Hahn zu liefern.DE-A-3 723 089 discloses a hot water circuit in which a tap is supplied with hot and cold water. When a hot water demand is detected by the tap, hot water is taken from the tank and fed into the cold water pipe filled to avoid water waste and deliver warm water to the tap sooner.
Keiner dieser Kreisläufe stellt ein System zu Verfügung, welches nahe dem Hahn eine Warmwasserringleitung vorsieht, und das Wasser in der Ringleitung und dem Tank auf einer Pasteurisierungstemperatur hält. Darüberhinaus wird in keinem dieser Kreisläufe das Problem des Verbrühens durch aus dem Hahn kommendes, warmes Wasser in Betracht gezogen.None of these circuits provide a system that provides a hot water ring near the tap and that maintains the water in the ring and the tank at a pasteurization temperature. Furthermore, none of these circuits takes into account the problem of scalding from hot water coming from the tap.
Die Erfindung schafft eine Warmwasserversorgungseinrichtung mit Ringleitung, umfassend wenigstens einen Warmwasserversorgungsauslaßhahn und einen Heizbehälter; ein elektrisches Heizgerät, um das Wasser in dem Heizbehälter zu erwärmen; einen unter Druck stehenden Kaltwasserzuführeinlaß in den Heizbehälter; ein Warmwasserauslaß, um Wasser nahe dem oberen Ende des Behälters zu entnehmen; einen Warmwasserrückführeinlaß, um warmes Wasser nahe dem Boden des Heizbehälters zurückzuführen; eine Warmwasserringleitung, die den Warmwasserauslaß und den Warmwasserrückführeinlaß miteinander verbindet, wobei die Warmwasserringleitung angeordnet ist, um warmes Wasser zu dem oder jedem Warmwasserversorgungsauslaßhahn zu liefern, derart, daß warmes Wasser im wesentlichen sofort verfügbar ist, wenn der Hahn geöffnet wird, und um warmes Wasser von dem Warmwasserauslaß zu dem Warmwasserrückführeinlaß zurückzuführen; einen Thermostaten in dem Heizbehälter, der das elektrische Heizgerät steuert und auf eine vorbestimmte Temperatur einstellbar ist, um das Wasser in dem Heizbehälter und der Warmwasserringleitung auf einer Pasteurisierungstemperatur zu halten, welche ausreicht, um Verbrühen zu verursachen; wobei der oder jeder Warmwasserversorgungsauslaßhahn einen Einhebelmischhahn mit separater Kaltwasserversorgung umfaßt, der dazu eingestellt ist, das Maximalverhältnis von Warmwasserfluß zu Kaltwasserfluß zu begrenzen, derart daß die Maximaltemperatur des gemischten Wassers aus dem Einhebelmischhahn auf eine Temperatur unterhalb derjenigen begrenzt wird, welche Verbrühen verursacht. Das Wasser kann auf eine Temperatur zwischen 45º und 85ºC erwärmt werden, bevorzugterweise wird das Wasser auf eine Temperatur erwärmt, oberhalb der Legionellabakterien nicht lebensfähig sind.The invention provides a ring main hot water supply apparatus comprising at least one hot water supply outlet tap and a heating tank; an electric heater for heating the water in the heating tank; a pressurized cold water supply inlet to the heating tank; a hot water outlet for withdrawing water near the top of the tank; a hot water return inlet for returning hot water near the bottom of the heating tank; a hot water ring main interconnecting the hot water outlet and the hot water return inlet, the hot water ring main being arranged to supply hot water to the or each hot water supply outlet tap such that hot water is substantially immediately available when the tap is opened, and to return hot water from the hot water outlet to the hot water return inlet; a thermostat in the heating vessel controlling the electric heater and adjustable to a predetermined temperature to maintain the water in the heating vessel and the hot water ring at a pasteurisation temperature sufficient to cause scalding; the or each hot water supply outlet tap comprising a single lever mixing tap with separate cold water supply adjusted to limit the maximum ratio of hot water flow to cold water flow such that the maximum temperature of the mixed water from the Single lever mixer tap is limited to a temperature below that which causes scalding. The water can be heated to a temperature between 45º and 85ºC, preferably the water is heated to a temperature above which Legionella bacteria cannot survive.
Um das durch die hohe Temperatur des warmen Wassers hervorgerufene Risiko einer Verletzung durch Verbrühen zu verringern, umfaßt der Warmwasserversorgungsauslaßhahn oder jeder der Warmwasserversorgungsauslaßhähne einen Einhebelmischhahn, der so eingestellt ist, daß er das Maximalverhältnis von Warmwasserfluß zu Kaltwasserfluß begrenzt, um dadurch die maximale Temperatur des gemischten Wassers von dem Hahn zu begrenzen.To reduce the risk of scalding injury caused by the high temperature of the hot water, the hot water supply outlet tap or each of the hot water supply outlet taps includes a single lever mixing tap adjusted to limit the maximum ratio of hot water flow to cold water flow, thereby limiting the maximum temperature of the mixed water from the tap.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnung beispielhaft beschrieben.The invention is described below by way of example with reference to the drawing.
Der Heizbehälter 1 weist nahe dem oberen Ende einen Warmwasserauslaß 6 auf und nahe dem Boden einen Warmwasserrückführeinlaß 7, wobei diese durch eine Warmwasserrringleitung 9 miteinander verbunden sind.The heating tank 1 has a hot water outlet 6 near the upper end and a hot water return inlet 7 near the bottom, which are connected to one another by a hot water ring line 9.
Der Heizbehälter 1 ist auch mit einem Ablaßhahn 10 nahe dem Boden ausgestattet, um ein Ablassen und Spülen des Ringleitungswarmwasserversorgungssystems bei Bedarf zu ermöglichen.The heating tank 1 is also equipped with a drain tap 10 near the bottom to allow draining and flushing of the ring main hot water supply system if necessary.
Innerhalb des Heizbehälters 1 befindet sich ein elektrisches Heizgerät 5, dessen Heizelement von einem entzinkungswiderstandsfähigen Material, z.B. Incalloy ummantelt ist. Innerhalb des Heizbehälters 1 befindet sich auch ein Thermostat 11, der verwendet wird, um das elektrische Heizgerät 5 zu steuern und das Wasser innerhalb des Heizbehälters 1 bei einer konstanten, vorbestimmten Temperatur innerhalb des Bereichs von 45º bis 85ºC zu halten: Wobei 85º die Maximaltemperatur gemäß der Britischen Norm Nummer 3456 ist.Inside the heating vessel 1 there is an electric heater 5, the heating element of which is encased in a dezincification resistant material, e.g. Incalloy. Inside the heating vessel 1 there is also a thermostat 11 which is used to control the electric heater 5 and to maintain the water inside the heating vessel 1 at a constant, predetermined temperature within the range of 45º to 85ºC: where 85º the maximum temperature according to British Standard number 3456.
Ein unter Druck stehender Kaltwassereinlaß 2 ist mit dem oberen Ende des Heizbehälters 1 verbunden und schafft einen Kaltwasservorrat, um das aus dem Heizbehälter 1 entnommene Wasser zu ersetzen, wenn die Warmwasserauslaßhähne 8 geöffnet werden. Der unter Druck stehende Zufluß schafft auch den für das System notwendigen Druck, der das Ausströmen des Warmwassers aus den Hähnen 8 ermöglicht, wenn diese geöffnet werden.A pressurized cold water inlet 2 is connected to the top of the heating tank 1 and creates a supply of cold water to replace the water drawn from the heating tank 1 when the hot water outlet taps 8 are opened. The pressurized inflow also creates the pressure necessary for the system to allow the hot water to flow out of the taps 8 when they are opened.
In Betrieb wird innerhalb des Heizbehälters 1 durch das von dem Themostat 11 gesteuerte elektrische Heizgerät 5 Wasser erwärmt. Beim Erwärmen des Wassers innerhalb des Heizbehälters 1 neigt das wärmere Wasser dazu, aufzusteigen und daher den Heizbehälter 1 über den Warmwasserauslaß 6 zu verlassen. Dieses Wasser wird innerhalb des Heizbehälters 1 durch kühleres Wasser aus dem Warmwasserrückführeinlaß 7 ersetzt, welches durch die Warmwasserringleitung 9 gewandert ist. Dies ist der Vorgang des thermischen Saughebens.In operation, water is heated within the heating tank 1 by the electric heater 5 controlled by the thermostat 11. As the water within the heating tank 1 is heated, the warmer water tends to rise and therefore exit the heating tank 1 via the hot water outlet 6. This water is replaced within the heating tank 1 by cooler water from the hot water return inlet 7 which has migrated through the hot water ring line 9. This is the process of thermal suction lifting.
Infolge dessen wird die gesamte Ringleitung 9 warmgehalten, und das System ist derart ausgelegt, daß das Wasser innerhalb der Ringleitung oberhalb einer Temperatur gehalten wird, die für im Wasser lebende Pathogene, z.B. die Legionellabakterien, tödlich ist. Die Ringleitung 9 liefert Wasser dieser Temperatur direkt zu den Auslaßhähnen 8, so daß das warme Wasser im wesentlichen sofort zur Verfügung steht, wenn die Hähne 8 geöffnet werden. Auf diese Weise wird die Vergeudung von warmem Wasser minimiert. Es versteht sich, daß sowohl das Rohr der Ringleitung 9 als auch der Behälter 1 gut wärmeisoliert sind. Der Behälter 1 weist eine Ummantelung 3 mit Isoliermaterial 4 auf.As a result, the entire ring main 9 is kept warm, and the system is designed to keep the water within the ring main above a temperature that is lethal to waterborne pathogens, e.g. Legionella bacteria. The ring main 9 supplies water of this temperature directly to the outlet taps 8 so that the warm water is available essentially immediately when the taps 8 are opened. In this way, the waste of warm water is minimized. It will be understood that both the pipe of the ring main 9 and the tank 1 are well thermally insulated. The tank 1 has a jacket 3 with insulating material 4.
Wenn irgendeiner der Hähne 8 geöffnet wird und dem System warmes Wasser entnommen wird, wird der unter Druck stehende Kaltwasservorrat den Heizbehälter 1 über den unter Druck stehenden Kaltwassereinlaß 2 wiederauffüllen. Der Thermostat 11 innerhalb des Heizbehälters 1 wird dann bewirken, daß das elektrische Heizgerät 5 eingeschaltet wird, um die Temperatur des Wassers in dem Behälter 1 auf dem vorbestimmten Wert zu halten.When any of the taps 8 is opened and warm water is drawn from the system, the pressurized cold water supply will refill the heating tank 1 via the pressurized cold water inlet 2. The thermostat 11 within the heating tank 1 will then cause the electric heater 5 to be switched on to maintain the temperature of the water in the tank 1 at the predetermined value.
Da das kalte Wasser in den Heizbehälter 1 nahe dem oberen Ende eingeführt wird, und kühles Wasser nahe dem Boden über den Warmwasserrückführeinlaß eingeführt wird, gibt es innerhalb des Heizbehälters 1 nur geringe Schichtbildung, da die Strömung des Wassers in den Tank hinein und aus dem Tank heraus dazu neigt, das Wasser zu durchmischen. Wenn daher der Thermostat 11 eingestellt ist, das elektrische Heizgerät 5 derart zu steuern, daß die Wassertemperatur auf einem Temperaturwert gehalten wird, der oberhalb der Maximaltemperatur liegt, bei der im Wasser lebende Pathogene, z.B. Legionellabakterien lebensfähig sind, sollte es keine lokalisierten Bereiche innerhalb des Heizbehälters 1 geben, die für das Wachstum der Bakterien günstige Bedingungen bieten. Daher sind die Infektionsrisiken durch im Wasser lebende Pathogene, z.B. die Legionellabakterien in der Wassererwärmungsanordnung beträchtlich verringert.Since the cold water is introduced into the heating tank 1 near the top and cool water is introduced near the bottom via the hot water return inlet, there is little stratification within the heating tank 1 since the flow of water into and out of the tank tends to mix the water. Therefore, if the thermostat 11 is set to control the electric heater 5 so that the water temperature is maintained at a temperature value which is above the maximum temperature at which waterborne pathogens, e.g. Legionella bacteria, are viable, there should be no localized areas within the heating tank 1 which provide conditions favourable to the growth of the bacteria. Therefore, the risks of infection by waterborne pathogens, e.g. Legionella bacteria, in the water heating arrangement are considerably reduced.
Erfindungsgemäß sind die Warmwasserauslaßhähne 8 in Einzelhebelmischhähne integriert, welche auch eine Kaltwasserzufuhr (nicht gezeigt) aufweisen. Diese Mischhähne können z.B. für Handwaschbecken vorgesehen sein, und die Hähne können so eingestellt sein, daß die Maximaltemperatur des Wassergemischs aus dem Mischhahn auf einen Wert beschränkt ist, der unterhalb desjenigen liegt, bei dem ein Verbrühen auftritt. Andernfalls ist die Gefahr des Verbrühens aufgrund der zum Verhindern des Wachstums von Legionellabakterien notwendigen hohen Temperatur des Warmwassers groß.According to the invention, the hot water outlet taps 8 are integrated into single-lever mixer taps which also have a cold water supply (not shown). These mixer taps can be intended for hand wash basins, for example, and the taps can be set so that the maximum temperature of the water mixture from the mixer tap is limited to a value which is below that at which scalding occurs. Otherwise, the risk of scalding is high due to the high temperature of the hot water necessary to prevent the growth of Legionella bacteria.
In der Zeichnung sind drei Warmwasserversorgungssausläßhähne 8 gezeigt. Erfindungsgemäß kann natürlich irgendeine Anzahl dieser Hähne vorgesehen sein.In the drawing, three hot water supply outlet taps 8 are shown. According to the invention, any number of these taps can of course be provided.
Obwohl darüber hinaus zwei Anschlüsse 6 und 7 an dem Heizbehälter 1 in der Zeichnung gezeigt sind, kann jede Anordnung vorgesehen werden, welche dafür sorgt, daß warmes Wasser nahe dem oberen Ende des Heizbehälters ausströmt und kühleres Wasser nahe dem Boden des Heizbehälters 1 zurückkehrt.Furthermore, although two connections 6 and 7 are shown on the heating tank 1 in the drawing, any arrangement may be provided which ensures that warm water flows out near the top of the heating tank 1 and cooler water returns near the bottom of the heating tank 1.
Weiterhin wird angegeben, daß die Zirkulation des Wassers durch thermisches Saugheben ermöglicht wird. Dies schafft ein einfaches System ohne bewegliche Teile, dafür aber muß der Heizbehälter 1 entweder unterhalb oder auf einem Niveau mit der Warmwasserrringleitung 9 angeordnet sein. In einer anderen Anordnung kann der Heizbehälter 1 in beliebiger Höhe relativ zur Warmwasserringleitung 9 angeordnet sein, wobei in der Warmwasserringleitung 9 eine Pumpe vorgesehen ist, um die Zirkulationskraft zu liefern.It is further stated that the circulation of the water is made possible by thermal suction lifting. This creates a simple system with no moving parts, but the heating tank 1 must be arranged either below or at the same level as the hot water ring line 9. In another arrangement, the heating tank 1 can be arranged at any height relative to the hot water ring line 9, with a pump being provided in the hot water ring line 9 to provide the circulation force.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8380 | Miscellaneous part iii |
Free format text: DER PATENTINHABER LAUTET RICHTIG: EA TECHNOLOGY LTD., CAPENHURST, CHESTER, GB |
|
| 8363 | Opposition against the patent | ||
| 8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |