EP1130329A2 - Durchlauf-Wasserheizgerät - Google Patents

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EP1130329A2 EP01102103A EP01102103A EP1130329A2 EP 1130329 A2 EP1130329 A2 EP 1130329A2 EP 01102103 A EP01102103 A EP 01102103A EP 01102103 A EP01102103 A EP 01102103A EP 1130329 A2 EP1130329 A2 EP 1130329A2
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EP
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water heater
temperature
target value
logic
line
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Achim Burgdorf
Jochen Grabe
Peter Holschbach
Andreas Ruf
Hans-Josef Spahn
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    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1066—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water
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    • F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
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    • F24H15/355—Control of heat-generating means in heaters
    • F24H15/36—Control of heat-generating means in heaters of burners

Definitions

  • the invention relates to a once-through water heater according to the preamble of claim 1.
  • a "warm start” function in which one in the water heater arranged small memory is kept at an adjustable temperature in order to Tap hot water very quickly to provide hot water at the tap can.
  • the aim of the invention is to avoid these disadvantages and a once-through water heater to propose the type mentioned, which is simple in structure and easy to use distinguished.
  • the proposed measures result in a significantly simplified operation of the Device. This means that both the outlet temperature and the Storage temperature can be set. It also ensures that there are none inconsistent settings of the setpoints comes.
  • the features of claim 2 have the advantage that also on a switch for on and Switching off the "warm start” function can be dispensed with. This function can be done by the two Target value transmitters are taken over in connection with the flip-flop.
  • one of the threshold switches e.g. switch through when 90% of the setting range is exceeded and the other threshold switch if the value falls below 10% of the maximum setting switch through, whereby the flip-flop is set or reset.
  • FIG. 1 shows a circulating water heater 30 which is heated by a burner 31 Has heat exchanger 32.
  • the heat exchanger 32 is provided with a pump 33
  • Return line 34 fed with water, which after heating by the heat exchanger of one with a temperature sensor 35 provided flow line 36 is discharged.
  • the line 36 leads to one Collective heating system, not shown, branches off from it a line 37 leading to a heating water / process water heat exchanger 38 leads to a via a heat exchanger return line 39
  • Changeover valve 40 leads, which is connected via a line section 41 to the pump 33 on the return side.
  • the temperature sensor 35 is connected to a regulating / control device 43 via a measuring line 42, which is connected via a line 44 to an electromagnet 45 of a gas valve 46, which in A gas line 47 to the burner 31 is arranged.
  • a control device 43 With the control device 43 is about a line 48 connects a motor 49 to the pump 33.
  • Another line 50 leads to one Electromagnet 51, which influences the switching valve 40 via a lever 52, which on the Line section 41 facing away via a line 53 with the previously mentioned heating system connected is.
  • the heating water / process water heat exchanger 38 is penetrated by a tap 54 which can be closed with a nozzle 55.
  • the nozzle 54 is connected to the pipe coil with a Cold water network 56 connected.
  • a Temperature sensor. 57 is provided, which is connected to the control and regulating device 43 via a measurement line 58 connected is.
  • a setpoint generator is provided, which is in the form of a variable resistance is executed.
  • the center connection 21 of the target value transmitter 15 is each an input of two comparators 4, 6 connected via connecting lines 22, 23.
  • the second input of the comparator 4 is not connected via a connecting line 8 to one shown, the temperature of the hot water sensor and the second input of the Comparator 6 is via a connecting line 10 with a temperature, also not shown, the temperature connected in a small memory sensor.
  • the connecting line 23 is connected to a further connecting line 24 via which one Connection of the center connection 21 of the setpoint generator 15 to the inputs of two Threshold switches 17 and 18 is made.
  • the threshold switch 17 turns on when the set target value is more than 90% of the maximum possible target value.
  • the Threshold switch 18 switches through when the target value set with the target value transmitter 15 is less than 10% of the maximum possible target value.
  • the outputs of the comparators 4 and 6 are via connecting lines 5 and 7 with a logic 13 connected. This is also the output Q of a flip-flop 16 via a connecting line 12 connected. The inputs of the flip-flop 16 are connected to the outputs via connecting lines 19 and 20 the threshold switch 17 or 18 connected.
  • the logic is via a control line 14 with auxiliary units, not shown, for a burner, such as Gas valve, blower and the like connected
  • the setpoint generator 15 If the setpoint generator 15 is set to over 90% of the maximum possible value during operation, then gives the threshold switch 17 a signal and sets the flip-flop 16, whereby the logic 13 in the Operating mode "warm start” is set.
  • the logic ensures that the burner is not tapped Process water is kept or put into operation so far that the temperature in the Small memory is kept at a value corresponding to the set target value. It has to are not necessarily the setpoint specified for the hot water temperature, but it can be a value derived from this according to a specific algorithm act.
  • the threshold switch 18 outputs a signal to the flip-flop 16 and resets it, whereby the operating mode "warm start” is switched off.
  • the operating mode "warm start” is activated by a, even if only briefly Exceeding 90% of the maximum possible setpoint when setting the setpoint.
  • the setpoint generator 15 can be used to switch the "warm start” operating mode on and off, as well as the specification of the setpoints for the temperature of the hot water and the small storage tank respectively.

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Abstract

Durchlauf-Wasserheizgerät mit einem eingebauten Kleinspeicher und einer Steuerung für mindestens eine Wärmequelle zur Beaufschlagung des Wasserheizers und des Kleinspeichers, wobei mindestens ein Sollwert-Geber (15) vorgesehen ist. Um eine einfache Bedinung zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß lediglich ein Sollwertgeber (15) zur Einstellung der Auslauftemperatur des Wasserheizers vorgesehen ist, der über je einen mit einem die Auslauftemperatur erfassenden Temperaturfühler und einen mit einem im Kleinspeicher angeordneten Temperaturfühler verbundenen Vergleichern (4, 6) mit einer einen Brenner steuernden Logik (13) verbunden ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Durchlauf-Wasserheizer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei solchen Wasserheizern ist eine Funktion "Warmstart" vorgesehen, bei der ein im Wasserheizer angeordneter Kleinspeicher auf einer einstellbaren Temperatur gehalten wird, um bei einer Brauchwasserzapfung sehr schnell entsprechend warmes Wasser an der Zapfstelle bereitstellen zu können.
Bei bekannten derartigen Wasserheizern sind für die Festlegung der Auslauftemperatur und der Temperatur des Kleinspeichers je ein separater Sollwertgeber, sowie ein Schalter zum Aus- und Einschalten der Funktion "Warmstart" vorgesehen. Dadurch ergibt sich eine sehr erhebliche Anzahl von Einstellorganen, wodurch sich auch ein erhebliches Maß an Unübersichtlichkeit und Kompliziertheit der Bedienung ergibt. Außerdem sind auch sehr leicht Bedienungsfehler in der Weise möglich, daß unstimmige Konditionen eingestellt werden, wie z.B. Auslauftemperatur 35°C und Speichertemperatur 50°C.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Durchlauf-Wasserheizer der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, der sich durch einen einfachen Aufbau und eine einfache Bedienung auszeichnet.
Erfindungsgemäß wird dies bei einem Wasserheizer der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.
Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ergibt sich eine wesentlich vereinfachte Bedienung des Gerätes. So kann dadurch mit einer einzigen Einstellung sowohl die Auslauftemperatur als auch die Speichertemperatur eingestellt werden. Außerdem ist dadurch auch gewährleistet, daß es zu keinen unstimmigen Einstellungen der Sollwerte kommt.
Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil, daß auch auf einen Schalter zum Ein- und Ausschalten der Funktion "Warmstart" verzichtet werden kann. Diese Funktion kann von den beiden Soll-Wertgebern in Verbindung mit dem Flip-Flop übernommen werden.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, die Merkmale des Anspruches 3 vorzusehen. Dabei kann z.B. einer der Schwellwertschalter z.B. bei Überschreiten von 90% des Einstellbereiches durchschalten und der andere Schwellwertschalter bei Unterschreiten von 10% des maximalen Einstellwertes durchschalten, wodurch das Flip-Flop gesetzt bzw. zurückgesetzt wird.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1
zeigt einen Umlaufwasserheizer und
Fig. 2
zeigt die schematische Steuerung eines erfindungsgemäßen Umlaufwasserheizers.
In der Fig. 1 ist ein Umlaufwasserheizer 30 ersichtlich, der einen von einem Brenner 31 beheizten Wärmetauscher 32 aufweist. Der Wärmetauscher 32 ist aus einer mit einer Pumpe 33 versehenen Rücklaufleitung 34 mit Wasser gespeist, das nach der Erwärmung durch den Wärmetauscher von einer mit einem Temperaturfühler 35 versehenen Vorlaufleitung 36 abgeführt ist. Die Leitung 36 führt zu einer nicht dargestellten Sammelheizungsanlage, von ihr zweigt eine Leitung 37 ab, die zu einem Heizwasser/Brauchwasserwärmetauscher 38 führt, die über eine Wärmetauscherrücklaufleitung 39 zu einem Umschaltventil 40 führt, das über ein Leitungsstück 41 mit der Pumpe 33 rücklaufseitig verbunden ist. Der Temperaturfühler 35 ist über eine Meßleitung 42 mit einer Regel-/Steuereinrichtung 43 verbunden, die über eine Stelleitung 44 mit einem Elektromagneten 45 eines Gasventils 46 verbunden ist, das im Zuge einer Gasleitung 47 zum Brenner 31 angeordnet ist. Mit der Regel-/Steuereinrichtung 43 ist über eine Leitung 48 ein Motor 49 der Pumpe 33 verbunden. Eine weitere Stelleitung 50 führt zu einem Elektromagneten 51, der über einen Hebel 52 das Umschaltventil 40 beeinflußt, welches auf der dem Leitungsstück 41 abgewandten Seite über eine Leitung 53 mit der vorhin erwähnten Heizanlage verbunden ist. Der Heizwasser-/Brauchwasserwärmetauscher 38 ist von einer Zapfleitung 54 durchsetzt, die mit einem Zapfventil 55 verschließbar ist. Die Zapfleitung 54 ist über die Rohrschlange mit einem Kaltwassernetz 56 verbunden. Im Innenraum des Sekundärwärmetauschers 30 ist ein Temperaturfühler. 57 vorgesehen, der über eine Messleitung 58 mit der Steuer- und Regeleinrichtung 43 verbunden ist.
Bei der in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist ein Sollwertgeber vorgesehen, der in Form eines variablen Widerstandes ausgeführt ist. Dabei ist der Mittenanschluß 21 des Soll-Wertgebers 15 mit je einem Eingang zweier Vergleicher 4, 6 über Verbindungsleitungen 22, 23 verbunden.
Dabei ist der zweite Eingang des Vergleichers 4 über eine Anschlußleitung 8 mit einem nicht dargestellten, die Temperatur des Brauchwassers erfassenden Fühler und der zweite Eingang des Vergleichers 6 ist über eine Anschlußleitung 10 mit einem ebenfalls nicht dargestellten, die Temperatur in einem Kleinspeicher erfassenden Fühler verbunden.
Dabei ist die Verbindungsleitung 23 an eine weitere Verbindungsleitung 24 angeschlossen, über die eine Verbindung des Mittenanschlusses 21 des Soll-Wertgebers 15 mit den Eingängen zweier Schwellwertschalter 17 und 18 hergestellt ist. Der Schwellwertschalter 17 schaltet durch, wenn der eingestellte Soll-Wert mehr als 90% des maximal möglichen Soll-Wertes beträgt. Der Schwellwertschalter 18 schaltet durch wenn der mit dem Soll-Wertgeber 15 eingestellte Soll-Wert weniger als 10% des maximal möglichen Soll-Wertes beträgt.
Die Ausgänge der Vergleicher 4 und 6 sind über Anschlußleitungen 5 und 7 mit einer Logik 13 verbunden. Mit dieser ist auch der Ausgang Q eines Flip-Flops 16 über eine Anschlußleitung 12 verbunden. Die Eingänge des Flip-Flops 16 sind über Anschlußleitungen 19 und 20 mit den Ausgängen der Schwellwertschalter 17, bzw. 18 verbunden.
Die Logik ist über eine Steuerleitung 14 mit nicht dargestellten Hilfsaggregaten für einen Brenner, wie Gasventil, Gebläse u.dgl. verbunden
Wird im Betrieb der Sollwertgeber 15 auf einen über 90% des maximal möglichen Wertes eingestellt, so gibt der Schwellwertschalter 17 ein Signal ab und setzt das Flip-Flop 16, wodurch die Logik 13 in den Betriebsmodus "Warmstart" gesetzt wird.
In diesem Betriebsmodus sorgt die Logik dafür, daß der Brenner bei fehlender Zapfung von Brauchwasser soweit in Betrieb gehalten, bzw. in Betrieb genommen wird, daß die Temperatur im Kleinspeicher auf einem dem eingestellten Soll-Wert entsprechenden Wert gehalten wird. Dabei muß es sich nicht unbedingt, um den für die Brauchwassertemperatur vorgegebenen Sollwert handeln, sondern es kann sich dabei um einen nach einem bestimmten Algorithmus von diesem abgeleiteten Wert handeln.
Im Betriebsmodus "Warmstart" erfolgt ein Soll-Istwert-Vergleich für die Temperatur im Kleinspeicher über den Vergleicher 6 und damit eine entsprechende Steuerung des Brenners.
Wird dagegen der Soll-Wertgeber 15 auf einen unter 10% des maximal möglichen Soll-Wertes gestellt, so gibt der Schwellwertschalter 18 ein Signal an das Flip-Flop 16 ab und setzt dieses zurück, wodurch der Betriebsmodus "Warmstart" abgeschaltet wird.
In beiden Betriebsarten erfolgt üblicherweise ein Soll-lstwert-Vergleich der Temperatur des Brauchwassers mittels des Vergleichers 4.
Die Einschaltung des Betriebsmodus "Warmstart" erfolgt durch ein, wenn auch nur kurzzeitiges Überschreiten von 90% des maximal möglichen Soll-Wertes bei der Einstellung des Sollwertes.
Dadurch kann mit dem Soll-Wertgeber 15 das Ein- und Ausschalten des Betriebsmodus "Warmstart", wie auch die Vorgabe der Sollwerte für die Temperatur des Brauchwassers und des Kleinspeichers erfolgen.

Claims (3)

  1. Durchlauf-Wasserheizgerät mit einem eingebauten Kleinspeicher und einer Steuerung für mindestens eine Wärmequelle zur Beaufschlagung des Wasserheizers und des Kleinspeichers, wobei mindestens ein Sollwert-Geber (15) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich ein Sollwertgeber (15) zur Einstellung der Auslauftemperatur des Wasserheizers vorgesehen ist, der über je einen mit einem die Auslauftemperatur erfassenden Temperaturfühler und einen mit einem im Kleinspeicher angeordneten Temperaturfühler verbundenen Vergleichern (4, 6) mit einer einen Brenner steuernden Logik (13) verbunden ist.
  2. Durchlauf-Wasserheizer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Soll-Wertgeber (15) weiters über zwei parallel geschaltete Schwellwertschalter (17, 18) deren Ausgänge mit einem Flip-Flop (16) verbunden sind, dessen Ausgang ebenfalls mit der Logik (13) verbunden ist.
  3. Durchlauf-Wasserheizer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Schwellwertschalter (17, 18) bei Überschreiten eines hohen Soll-Wertpegels der Auslauftemperatur ein Ausgangssignal liefert und der andere Schwellwertschalter (18) bei Unterschreiten eines niedrigen Soll-Wertpegels der Auslauftemperatur ein Ausgangssignal liefert.
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