EP0038964B1 - Wasserspeichererhitzer - Google Patents

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EP0038964B1
EP0038964B1 EP81102604A EP81102604A EP0038964B1 EP 0038964 B1 EP0038964 B1 EP 0038964B1 EP 81102604 A EP81102604 A EP 81102604A EP 81102604 A EP81102604 A EP 81102604A EP 0038964 B1 EP0038964 B1 EP 0038964B1
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EP
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water
heater
continuous flow
flow heater
pipe socket
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Rolf Ing. Grad. Kurz
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Forbach GmbH and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00—Domestic hot-water supply systems

Definitions

  • 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.
  • a water storage heater of this type is the subject of DE-B-26 41 601.
  • 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 for so long. H. is pumped through the instantaneous water heater until it has reached the required 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, the water heater and the circulation pump are switched on via a further temperature sensor in the storage tank and part of the storage water is heated. The hot water is drawn directly from the storage tank.
  • 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.
  • 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 has the advantage that it is sufficient to keep the storage water ready at a low temperature of approx. 45 ° C., as a result of which excessive high 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.
  • 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.
  • 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 from the cold water branch line 6 leading to the instantaneous water heater 5 to a plurality of tapping points 11, 11 ', 11 ". 11 ', 11 “are expediently equipped with a setpoint generator 12, 12', 12" each influencing the temperature sensor 14 of the water heater and thus adjusting or preselecting the water outlet temperature works and in the hydraulic system of which a flow-dependent 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 via a switch direction switches the heater of the instantaneous water heater depending on the temperature.
  • the operation of the device is approximately as follows: At low tariff times, i.e. especially during the night, a so-called. Low-tariff 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 tank 1 the desired temperature of z. B. 45 ° C. If this desired temperature is reached, the temperature sensor 14 is acted upon in the instantaneous heater 5 and causes the power of the instantaneous water heater 5 to be switched off.
  • the storage water in the storage tank is preferably heated from top to bottom. The storage water is circulated until it has reached the aforementioned temperature.
  • the flow-dependent contact 13 opens, as a result of which the circuit of the solenoid valve 7 and the circulation pump is interrupted, so that the solenoid valve 7 is closed and the circulation pump 8 is switched off the cold water supply line 4.
  • the preheated storage water flowing through the heater 5 to the individual dispensing points 11 to 11 is now heated from approximately 45 ° C. to a higher final temperature of approximately 60 ° C. or above, or it is heated to a brought to between 45 ° C and 60 ° C by means of the setpoint sensors 12 to 12 "assigned to the tapping points.
  • An additional bypass switch 15 could also make it possible to carry out reheating of the storage water during certain times of the day with low or high tariffs outside the nightly low tariff period with an increased circulation pump output and an associated higher electronically controlled heating output of the instantaneous water heater 5.
  • the application of the invention can be retrofitted to any storage tank 1, since all switching and functional elements are accommodated in the 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.

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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.
  • 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 Speicherswassers haben aber wiederum auch höhere Abkühlverluste zur Folge.
  • 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.
  • 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 sicht 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.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Prinzip in der Zeichnung dargestellt und wird an Hand dieser nachfolgend näher beschrieben.
  • 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 von 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 Beheitzung des Durchlauferhitzers temperaturabhängig schaltet.
  • Die Arbeitsweise des Gerätes ist etwa folgende : Zur Niedertarifzeit, also besonders während der Nachtstunden wird über eine sogen. Niedertarifschaltung 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 Abschaltung der Leistung des Durchlauferhitzers 5 herbei. Die Aufheizung des Speicherwassers im Speicherbehälter erfolgt vorzugsweise von oben nach unten. Das Speicherwasser 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, öffnet der strömungsabhängige 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.
  • Durch einen zusätzlichen Umgehungsschalter 15 könnte noch die Möglichkeit geschaffen werden, außerhalb der nächtlichen Niedertarifzeit mit einer erhöhten Umwälzpumpenleistung und einer damit verbundenen höheren elektronisch gesteuerten Heizleistung des Durchlauferhitzers 5 ein Nachheizen des Speicherwassers während bestimmter Tageszeiten mit Nieder- oder Hochtarif vorzunehmen.
  • 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.

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 am Durchlauferhitzer (5) und an 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 in der Versorgungsleitung (10) angeordneten strömungsabhängig schaltbaren Kontakt (13) zum Steuern der Umwälzpumpe (8) und der als Magnetventil ausgeführten Absperreinrichtung (7) aufweist, der während des Zapfvorganges durch Unterbrechen des Stromkreises ein Abschalten der Umwälzpumpe (8) und Schließen des Magnetventils (7) herbeiführt.
2. Wasserspeichererhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlauferhitzer (5) ein mit elektronischen Mitteln gesteuerter Durchlauferhitzer ist.
3. Wasserspeichererhitzer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der strömungsabhängige Kontakt (13) im elektrischen System des Durchlauferhitzers (5) integriert ist.
4. Wasserspeichererhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfstellen (11, 11', 11") mit je einem den Temperaturfühler (14) im Durchlauferhitzer (5) beeinflußbaren Temperatur-Sollwertgeber (12, 12', 12") ausgerüstet sind.
EP81102604A 1980-04-30 1981-04-07 Wasserspeichererhitzer Expired EP0038964B1 (de)

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