EP0038964A2 - Water storage heaters - Google Patents

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EP0038964A2 EP81102604A EP81102604A EP0038964A2 EP 0038964 A2 EP0038964 A2 EP 0038964A2 EP 81102604 A EP81102604 A EP 81102604A EP 81102604 A EP81102604 A EP 81102604A EP 0038964 A2 EP0038964 A2 EP 0038964A2
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Abstract

1. A water storage heater, particularly for preparing non-potable water, having a storage tank (1) which comprises a lower pipe socket (2) for the cold water and an upper pipe socket (3) for the hot water, each pipe socket (2, 3) being connected to a continuous flow heater (5) through a pipeline (6 or 9), which continuous flow heater comprises a temperature sensor (14), and a shut-off device (7) and a circulating pump (8) are disposed in the branch pipe (6) leading off from the cold-water pipe socket (2), characterised in that a supply pipe (10) for one or more taps (11, 11', 11") is connected to the continuous flow heater (5) and to the cold-water branch pipe (6) leading to the continuous flow heater (5), and the continuous flow heater comprises a contact (13) which can be controlled depending on flow and which is disposed in the supply pipe (10) to control the circulating pump (8) and the shut-off device (7) constructed in the form of a magnetically operated valve, which contact causes the switching off of the circulating pump (8) and the closing of the magnetically operated valve (7) by interrupting the circuit during the drawing-off operation.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wasserspeichererhitzer, insbesondere zur Brauchwasserbereitung, mit einem Speicherbehälter, der einen unteren Rohrstutzen für das Kaltwasser und einen oberen Rohrstutzen für das Heißwasser aufweist, wobei beide Rohrstutzen über je eine Leitung mit einem Durchlauferhitzer verbunden sind, der einen Temperaturfühler aufweist, und in der vom Kaltwasser-Rohrstutzen abgehenden Abzweigleitung eine Absperreinrichtung und eine Umwälzpumpe angeordnet sind.The invention relates to a water storage heater, in particular for domestic water preparation, with a storage container which has a lower pipe socket for the cold water and an upper pipe socket for the hot water, both pipe sockets being connected via a line to a continuous-flow heater which has a temperature sensor, and in a shut-off device and a circulating pump are arranged in the branch line leaving the cold water pipe socket.

Ein Wasserspeichererhitzer dieser Art ist Gegenstand der DE-B-26 41 601. Bei diesem Warmwasserspeichererhitzer wird durch den dem Speicherbehälter parallel geschalteten bzw. angeordneten Durchlauferhitzer vor allem während der Niedertarifzeit der Inhalt des Speicherbehälters aufgeheizt. Das geschieht dabei in der Weise, daß das Speicherwasser mittels einer Pumpe so lange umgewälzt wird, d.h. durch den Durchlauferhitzer gepumpt wird, bis dieses die notwendige bzw. eingestellte Temperatur erreicht hat. Ist diese Temperatur erreicht, schaltet der Temperaturfühler im Durchlauferhitzer dessen Beheizung und die Umwälzpumpe ab. Wird während der Hochtarifzeit eine Nachheizung des Speicherwassers erforderlich, so wird über einen weiteren Temperaturfühler im Speicherbehälter der Durchlauferhitzer sowie die Umwälzpumpe eingeschaltet und ein Teil des Speicherwassers aufgeheizt. Die Entnahme des Heißwassers erfolgt hier auf direktem Wege aus dem Speicherbehälter. Bekanntlich wird für Reinigungszwecke, z.B. Spülen, Wasser mit einer wesentlich höheren Temperatur benötigt als dies für die Körperreinigung der Fall ist. Um nun allen Erfordernissen, z.B. in einem Haushalt, gerecht zu werden, muß bei diesem Wasserspeichererhitzer das Speicherwasser auf verhältnismäßig hohe Temperaturen gebracht werden, da ein Nachheizen des Speicherwassers während des Zapfvorganges hier nicht mehr durchführbar ist. Höhere Temperaturen des Speicherwassers haben aber wiederum auch höhere Abkühlverluste zur Folge.A water storage heater of this type is the subject of DE-B-26 41 601. In this hot water storage heater, the contents of the storage container are heated by the flow heater connected or arranged in parallel with the storage container, especially during the low tariff period. This is done in such a way that the storage water is circulated by means of a pump until it has reached the necessary or set temperature. When this temperature is reached, the temperature sensor in the instantaneous water heater switches off its heating and the circulation pump. If the storage water needs to be reheated during the high tariff period, a further temperature is set sensor in the storage tank of the water heater and the circulation pump switched on and part of the storage water heated. The hot water is drawn directly from the storage tank. As is known, water with a much higher temperature is required for cleaning purposes, such as rinsing, than is the case for body cleaning. In order to meet all requirements, for example in a household, the storage water must be brought to relatively high temperatures with this water storage heater, since reheating the storage water during the tap process is no longer feasible here. However, higher temperatures in the storage water also result in higher cooling losses.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, einen Wasserspeichererhitzer der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß mit dem bzw. während des Zapfvorganges ein Nachheizen bzw. Aufheizen des aus dem Speicherbehälter entnommenen Wassers auf gegenüber der Temperatur des Speicherwassers höhere Zapftemperaturen möglich ist.The invention seeks to remedy this. The invention, as characterized in the claims, solves the problem of developing a water storage heater of the type mentioned in such a way that with or during the dispensing process a reheating or heating of the water removed from the storage tank to higher than the temperature of the storage water Tap temperatures are possible.

Durch die Erfindung wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß das zu zapfende Wasser immer über den Durchlauferhitzer den Zapfstellen zugeführt wird, so daß bei Bedarf das erwärmte Speicherwasser während des Zapfvorganges jederzeit auf erhöhte Temperaturen gebracht werden kann. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß es genügt, das Speicherwasser auf einer niederen Temperatur von ca. 45°C bereitzuhalten, wodurch übermäßige hohe Abkühlungsverluste vermieden bzw. in vertretbaren Grenzen gehalten werden. Ein zusätzlicher Temperaturfühler im Speicherbehälter ist hier, im Gegensatz zum bekannten Wasserspeichererhitzer, ebenfalls nicht erforderlich.The invention advantageously achieves that the water to be drawn is always supplied to the tapping points via the water heater, so that the heated storage water can be brought to elevated temperatures at any time during the tapping process. This results in the advantage that it is sufficient to keep the storage water ready at a low temperature of approximately 45 ° C., as a result of which excessive cooling losses are avoided or kept within reasonable limits. An additional temperature sensor in the storage tank is also not required here, in contrast to the known water storage heater.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Prinzip in der Zeichnung dargestellt und wird an Hand dieser nachfolgend näher beschrieben.An embodiment of the invention is in principle in the drawing and is described in more detail below with reference to this.

Ein Speicherbehälter 1 weist unten einen Kaltwasser-Rohrstutzen 2 und oben einen Heißwasser-Rohrstutzen 3 auf. Der Kaltwasser-Rohrstutzen 2 ist einerseits an einer Kaltwasser-Versorgungsleitung 4 angeschlossen und andererseits geht von diesem eine zu einem Durchlauferhitzer 5 führende Abzweigleitung 6 ab. In dieser Abzweigleitung ist als Absperrorgan ein Magnetventil 7 sowie eine mit einer stufenlos hydraulischen Regelung ausgestattete Umwälzpumpe 8 angeordnet. Durch die stufenlose hydraulische Regelung der Umwälzpumpe 8 kann die Aufheizgeschwindigkeit des Speicherwassers durch eine durchflußgesteuerte Leistung auf die von den Energieversorgungsunternehmen individuell festgelegten Freigabezeiten für den Niedertarif angepaßt werden. Vom oberen Heißwasser-Rohrstutzen 3 führt eine Rohrleitung 9 ebenfalls zum vorgenannten Durchlauferhitzer 5. Vom Durchlauferhitzer 5 und der zum Durchlauferhitzer 5 führenden Kaltwasser-Abzweigleitung 6 geht eine Versorgungsleitung 10 zu mehreren Zapfstellen 11,11',11" ab. Die Zapfstellen 11,11', 11" sind zweckmäßig mit je einem den Temperaturfühler 14 des Durchlauferhitzers beeinflussenden und damit die Wasserauslauftemperatur einstellenden bzw. vorwählenden Sollwertgeber 12,12',12" ausgerüstet. Als Durchlauferhitzer 5 dient vorzugsweise ein mit elektronischen Mitteln gesteuerter Durchlauferhitzer, der strömungsrichtungs-unabhängig arbeitet und in dessen hydraulischen System ein strömungsabhängig gesteuerter Kontakt 13 vorgesehen ist, der den Stromkreis zum Magnetventil 7 und der Umwälzpumpe 8 beherrscht und der bei Betrieb die Umwälzpumpe 8 und das Magnetventil 7 geschlossen hält. Weiterhin weist dieser Durchlauferhitzer einen Temperaturfühler 14 auf, der über eine Schalteinrichtung die Beheizung des Durchlauferhitzers temperaturabhängig schaltet.A storage tank 1 has a cold water pipe socket 2 at the bottom and a hot water pipe socket 3 at the top. The cold water pipe socket 2 is connected, on the one hand, to a cold water supply line 4 and, on the other hand, a branch line 6 leading to a water heater 5 branches off from this. In this branch line, a solenoid valve 7 and a circulation pump 8 equipped with a continuously variable hydraulic control are arranged as a shut-off device. Due to the infinitely variable hydraulic control of the circulation pump 8, the heating-up speed of the storage water can be adapted by a flow-controlled output to the release times for the low tariff individually determined by the energy supply companies. A pipeline 9 also leads from the upper hot water pipe socket 3 to the aforementioned instantaneous water heater 5. A supply line 10 leads from the instantaneous water heater 5 and the cold water branch line 6 leading to the instantaneous water heater 5 to several tapping points 11, 11 ', 11 ". The tapping points 11, 11 ', 11 "are expediently equipped with a setpoint transmitter 12, 12', 12", each influencing the temperature sensor 14 of the water heater and thus adjusting or preselecting the water outlet temperature. A water heater 5 which is controlled by electronic means and operates independently of the flow direction is preferably used as the water heater 5 and in the hydraulic system of which a flow-controlled contact 13 is provided, which controls the circuit to the solenoid valve 7 and the circulation pump 8 and which keeps the circulation pump 8 and the solenoid valve 7 closed during operation. Furthermore, this water heater has a temperature sensor 14 which is connected via a Switching device the heating of the instantaneous water heater switches depending on the temperature.

Die Arbeitsweise des Gerätes ist etwa folgende: Zur Niedertarifzeit, also besonders während der Nachtstunden wird über eine sogen. Niedertärifschaltung NT die Umwälzpumpe 8 in Betrieb gesetzt. Das als Absperrorgan wirkende Magnetventil 7 in der Abzweigleitung 6 ist dabei geöffnet. Die Umwälzpumpe 8 arbeitet nun solange, bis das Speicherwasser. im Speicherbehälter 1 die gewünschte Temperatur von z.B. 45°C hat. Ist diese gewünschte Temperatur erreicht, so wird der Temperaturfühler 14 im Durchlauferhitzer 5 entsprechend beaufschlagt und führt eine Abseha ltung der Zeistung des Durchlauferhitzers 5 herbei. Die Aufheizung des Speicherwassers im Speicherbehälter erfolgt vorzugsweise von oben nach unten. Das Speiaherwasser wird-dabei so lange umgewälzt, bis es die vorgenannte Temperatur hat. Wird nun während des Aufheizvorganges an einer der Zapfstellen 11 bis 11" Wasser gezapft, öffnetderströmungsabhängige Kontakt 13 wodurch der Stromkreis des Magnetventils 7 und der Umwälzpumpe unterbrochen wird, so daß das Magnetventil 7 geschlossen und die Umwälzpumpe 8 abgeschaltet wird. Damit werden Zumischungen aus der Kaltwasser-Versorgungsleitung 4 vermieden. Während eines Zapfvorganges wird nun das über den Durchlauferhitzer 5 zu den einzelnen Zapfstellen 11 bis 11" fließende vorgewärmte Speicherwasser von etwa 45°C auf eine höhere Endtemperatur von etwa 60°C oder darüber aufgeheizt oder es wird auf eine mittels der den Zapfstellen zugeordneten Sollwertgebern 12 bis 12" eingestellte bzw. vorgewählte Temperatur zwischen 45°C und 60°C gebracht.The mode of operation of the device is as follows: At low tariff times, especially during the night via a so-called Low-temperature circuit NT put the circulation pump 8 into operation. The solenoid valve 7 acting as a shut-off device in the branch line 6 is open. The circulation pump 8 now works until the storage water. in the storage container 1 has the desired temperature, for example 45 ° C. If this desired temperature is reached, the temperature sensor 14 is acted upon in the instantaneous water heater 5 and leads to an observation of the output of the instantaneous water heater 5. The storage water in the storage tank is preferably heated from top to bottom. The feed water is circulated until it has reached the above-mentioned temperature. If water is drawn from one of the tapping points 11 to 11 "during the heating process, the flow-dependent contact 13 opens, as a result of which the circuit of the solenoid valve 7 and the circulating pump is interrupted, so that the solenoid valve 7 is closed and the circulating pump 8 is switched off. This causes admixtures from the cold water - Avoid supply line 4. During a dispensing process, the preheated storage water flowing through the instantaneous water heater 5 to the individual dispensing points 11 to 11 "is heated from approximately 45 ° C. to a higher final temperature of approximately 60 ° C. or above, or it is heated to one by means of the the setpoint sensors assigned to the tapping points are brought to a temperature of between 45 ° C. and 60 ° C. 12 to 12 ".

Durch einen zusätzlichen Umgehungsschalter 15 könnte noch die Möglichkeit geschaffen werden, außerhalb der nächtli- . chen Niedertarifzeit mit einer erhöhten Umwälzpumpenleistung und einer damit verbundenen höheren elektronisch gesteuerten Heizleistung des Durchlauferhitzers 5 ein Nachheizen des Speicherwassers während bestimmter Tagesze iten mit Nieder- oder Hochtarif vorzunehmen.With an additional bypass switch 15, the possibility could be created outside of the night. Chen low-tariff time with an increased circulation pump output and an associated higher electronically controlled heating output of the instantaneous water heater 5 to reheat the storage water during certain times of the day with low or high tariffs.

Durch die vorgeschilderte Arbeitsweise ist die Anwendung der Erfindung bei jedem beliebigen Speicherbehälter 1 nachrüstbar, da alle Schalt- und Funktionsorgane im Durchlauferhitzer oder der Rohrleitung untergebracht sind. Sie ergänzt in idealer Weise Brauchwassererwärmungsanlagen, die mit Wärmepumpen oder im Solar- oder Abwärmebetrieb arbeiten oder im bi- und multivaluten System eine elektrische Auf- und Nachheizung vornehmen können.Due to the above-described mode of operation, the application of the invention is possible for any storage container 1 can be upgraded, since all switching and functional elements are accommodated in the instantaneous water heater or the pipeline. It ideally complements domestic water heating systems that work with heat pumps or in solar or waste heat mode or that can carry out electrical heating and reheating in a bi- and multivalent system.

Claims (4)

1. Wasserspeichererhitzer, insbesondere zur Brauchwasserbereitung, mit einem Speicherbehälter (1), der einen unteren Rohrstutzen (2) für das Kaltwasser und einen oberen Rohrstutzen (3) für das Heißwasser aufweist, wobei beide Rohrstutzen (2,3) über je eine Leitung (6 bzw.9) mit einem Durchlauferhitzer (5) verbunden sind, der einen Temperaturfühler (14) aufweist, und in der vom Kaltwasser-Rohrstutzen (2) abgehenden Abzweigleitung (6) eine Absperreinrichtung (7) und eine Umwälzpumpe (8) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß an der am Durchlauferhitzer (5) und der zum Durchlauferhitzer (5) führenden Kaltwasser-Abzweigleitung (6) eine Versorgungsleitung (10) für eine oder mehrere Zapfstellen (11,11',11") angeschlossen ist und der Durchlauferhitzer (5) einen strömungsabhängig schaltbaren Kontakt (13) zum Steuern der Umwälzpumpe (8) und des Magnetventils (7) aufweist, der während des Zapfvorganges durch Unterbrechen des Stromkreises ein Abschalten der Umwälzpumpe (8) und Schließen des Magnetventils (7) herbeiführt.1.Water storage heater, in particular for domestic water preparation, with a storage tank (1) which has a lower pipe socket (2) for the cold water and an upper pipe socket (3) for the hot water, both pipe sockets (2, 3) via a line ( 6 or 9) are connected to a continuous-flow heater (5) which has a temperature sensor (14) and in which a branch line (6) leading from the cold water pipe socket (2) has a shut-off device (7) and a circulating pump (8) , characterized in that a supply line (10) for one or more tapping points (11, 11 ', 11 ") and the flow heater are connected to the cold water branch line (6) leading to the flow heater (5) and to the flow heater (5) (5) has a flow-dependent switchable contact (13) for controlling the circulation pump (8) and the solenoid valve (7), which switches off the circulation pump (8) and closes the valve during the tapping process by interrupting the circuit Solenoid valve (7) brings about. 2. Wasserspeichererhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlauferhitzer (5) ein mit elektronischen Mitteln gesteuerter Durchlauferhitzer ist.2. Water storage heater according to claim 1, characterized in that the water heater (5) is a water heater controlled by electronic means. 3. Wasserspeichererhitzer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der strömungsabhängige Kontakt (13) im elektrischen System des Durchlauferhitzers (5) integriert ist.3. Water storage heater according to claim 1 and 2, characterized in that the flow-dependent contact (13) is integrated in the electrical system of the water heater (5). 4. Wasserspeichererhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfstellen (11,11',11") mit je einem den Temperaturfühler (14) im Durchlauferhitzer (5) beeinfluBbaren Temperatur-Sollwertgeber (12,12',12") ausgerüstet sind.4. Water storage heater according to claim 1, characterized in that the tapping points (11, 11 ', 11 ") are each equipped with a temperature sensor (12, 12', 12") which can be influenced by the temperature sensor (14) in the continuous-flow heater (5) .
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