EP1553353B1 - Bypass im Reaktionsspeichervorlauf - Google Patents

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EP1553353B1
EP1553353B1 EP05000089A EP05000089A EP1553353B1 EP 1553353 B1 EP1553353 B1 EP 1553353B1 EP 05000089 A EP05000089 A EP 05000089A EP 05000089 A EP05000089 A EP 05000089A EP 1553353 B1 EP1553353 B1 EP 1553353B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
line
water
charging circuit
heating system
water heating
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP05000089A
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English (en)
French (fr)
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EP1553353A1 (de
Inventor
Axel Laubach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alfa Laval Corporate AB
Original Assignee
Alfa Laval Corporate AB
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Filing date
Publication date
Application filed by Alfa Laval Corporate AB filed Critical Alfa Laval Corporate AB
Publication of EP1553353A1 publication Critical patent/EP1553353A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1553353B1 publication Critical patent/EP1553353B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • F24D17/0078—Recirculation systems
    • 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
    • F24D17/0073—Arrangements for preventing the occurrence or proliferation of microorganisms in the water

Definitions

  • the present invention relates to a hot water preparation system with a charging circuit, wherein in the charging circuit in the conveying direction of a charging circuit pump, a pressure line, a first heat exchanger, a reaction vessel charging line, a reaction vessel and a connecting line to the intake to the said charging circuit are interconnected, wherein in the first heat exchanger with the input of the reaction vessel connecting the reaction vessel charging line, a branch is provided, with a opening into the intake of the charging circuit pump bypass line.
  • a water heater is off EP-A-0 122 475 known.
  • a water treatment plant of the type mentioned is for example in the Patent DE 42 35 038 described.
  • the water is fed via an access line from the charge pump into the charging circuit when cold water is fed into the system via the cold water line.
  • the delivered via the cold water line cold water mixed with the hot water in the charging circuit.
  • This hot water consists of about the circulation circuit and possibly with the appropriate valve position from the drinking water storage tank in the charging circuit recirculated proportions.
  • the mixed water has a mixing temperature that is below the temperature of the backfilled from said parts of the system parts.
  • This mixed water is then heated in a heat exchanger to disinfection temperature, conveyed into a reaction vessel and possibly promoted by this in a drinking water storage tank.
  • the present invention therefore has for its object to provide a water heating system with a charging circuit of the type described above, which achieves the heating of fed into the system cold water with minimal energy consumption and which effectively avoids the supply of water with critical for Legionellenwachstum temperature in the reaction vessel.
  • bypass-backflow preventer is arranged in the bypass line.
  • the bypass line is advantageously a faster heating of the water in the charging circuit achieved because the charging circuit is effectively reduced by bypassing the reaction memory and possibly connected in series drinking water storage tank.
  • the advantage is that in this way a smaller amount of water circulates through the heat exchanger faster than is the case when the reaction storage and the drinking water storage tank are included in the loading circuit.
  • bypass backflow preventer is advantageously prevented that water from the circulation circuit can be passed through a drinking water manifold or cold water through a cold water supply via the bypass line without passing through the heat exchanger in the reaction vessel, otherwise the introduction legionellen inconveniencen water into the reaction storage result could have.
  • a drinking water storage tank is provided in the charging circuit in series with the reaction vessel.
  • this drinking water storage tank it is possible to advantageously store disinfected, hot water in order to have sufficiently hot water at the tap points at short notice, at the tap rates which the Heat transfer capacity of the heat exchanger exceed, so that more hot water can be removed, as cold water is heated in the same time.
  • a circulation water circuit is provided, wherein in the circulation water circuit in the flow direction Zapfruhe a drinking water manifold, a drinking water outlet line, another heat exchanger, a drinking water distribution line and a circulation line to the circulation water Circuit are interconnected.
  • Zapfruhe a drinking water manifold, a drinking water outlet line, another heat exchanger, a drinking water distribution line and a circulation line to the circulation water Circuit are interconnected.
  • a development of the invention provides that the charging circuit pump, the reaction vessel and the drinking water storage tank are connected in both circuits and the cold water supply line opens into the suction line of the charging cycle pump.
  • the advantage of this arrangement is that the water flow from the circulation circuit opens in this way again in the charging current to be passed with advantage after heating to disinfection temperature in the reaction vessel.
  • two heat exchangers are provided in the charging circuit. This can advantageously be done in two stages heating, which can be designed to be particularly efficient. This is for example particularly advantageous if the second heat exchanger for cooling the hot water flow to the taps to temperatures below the disinfection temperature, which is undesirably hot in many cases. This results in an advantage so that a particularly energy-saving embodiment.
  • the branch to the bypass line is designed as a flow divider valve.
  • the reaction storage and the drinking water storage tank can be included in the charging circuit optionally or completely or partially bypassed.
  • the inflow to the reaction storage can be blocked by means of the partial flow valve when the water in the charging circuit has a temperature below the critical temperature for legionella growth.
  • the flow divider valve between a state in which the flow is completely passed from the outlet of the first heat exchanger to the reaction vessel, and a state in which the flow is completely directed to the suction line of the charge cycle pump, continuously is designed controllable.
  • a partial flow of the water in the charging circuit can advantageously be divided into a partial charging circuit, which comprises the reaction vessel and the drinking water storage tank, and a partial charging circuit, which bypasses these installation parts. This has the advantage that an adjustment of the quantity ratio of the sub-quantities conducted into the two partial-load circuits adapted to the respective operating state is possible.
  • the flow control valve is formed by a preferably arranged in the reaction vessel charging line charging circuit temperature sensor in conjunction with a controller regulated.
  • This arrangement has the advantage that at a measured by the charging circuit temperature sensor predetermined temperature at which the risk of Increased legionella growth, by means of the regulator automatically via the flow control valve, the amount of water in the charging circuit can be performed via the bypass line. It can therefore be advantageously ensured that only water is conveyed with sufficiently high temperature in the reaction storage. As soon as the temperature in the charging circuit has reached the disinfection temperature, a partial amount with disinfection temperature which corresponds to the capacity of the heat exchanger is always transferred into the reaction vessel.
  • the circulation line is arranged in the bypass line downstream of the bypass backflow preventer.
  • the advantage of this arrangement is that via the bypass line water from the circulation circuit in the reduced charging circuit, which does not contain the reaction vessel, can be introduced. In this way, for example, in the case that the reaction vessel is completely disconnected from the charging circuit via a divisional valve, water from the circulation circuit can be kept in circulation.
  • the fact that the orifice is located downstream of the bypass backflow preventer has the advantage that water from the circulation loop can not enter the reaction tank directly without passing through the heat exchanger in this way.
  • shut-off valves which are preferably designed to be actuatable by a motor control, are provided in the cold water line and / or the connecting line.
  • the tapping quantity can be limited to a safe level.
  • the bleed amount is limited to zero, namely, when the cold water supply is disabled.
  • the reaction vessel is designed as a pipe spiral. Mixing effects in the reaction vessel can be advantageously avoided in this way.
  • the reaction vessel from the charging circuit by a switchable bypass line can be decoupled until the temperature in the charging circuit exceeds a disinfection temperature and only then the reaction vessel are integrated into the charging circuit.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the preferred embodiment of the invention.
  • a connecting line 11a water from the drinking water reservoir 10 via a shut-off valve 22 and the connecting line 11 and a portion of the cold water flow from the cold water supply line 3 through a check valve 22 via a suction line 6 to a charging circuit pump 5, in a charging circuit 1 is located, headed.
  • the water is first heated to preheat by the further heat exchanger 14 and then by the heat exchanger 8 to sufficiently high temperatures and thereby disinfected.
  • the further heat exchanger 14 is integrated with its hot water side in the drinking water outlet pipe 13, in which heated to disinfection temperature heated water from the drinking water storage tank 10 via the drinking water distribution line 15 to the taps 4.
  • This water in the drinking water outlet pipe 13 is cooled down by the heat exchanger 14 to a safe temperature and can be removed via the drinking water distribution line 15 the taps 4 without the risk of scalding.
  • the disinfected as described above water in the charging circuit 1 is heated by the heat exchanger 8 to disinfection temperature and passed through a reaction vessel charging line to a flow divider valve 19.
  • the drinking water storage tank 10 When Zapfruhe the drinking water storage tank 10 is included in the circulation water circuit 2, wherein the water circulates in the circulation water circuit 2 in the conveying direction of the circulation pump 31.
  • the conveying direction is indicated in the lines by arrows.
  • the other partial water amount is returned through a bypass line 18 and a bypass backflow preventer 21 to the suction line 6 of the charge cycle pump 5 through the flow divider valve 19. This amount of water is then passed there first for preheating by the heat exchanger 14 and then through the heat exchanger 8 for heating.
  • the temperature of the drinking water in the drinking water distribution line 15 is lowered.
  • the temperature of the circulation water is measured by a arranged in the drinking water distribution pipe 15 drinking water temperature sensor 25 which is connected to a drinking water mixing valve 26 this regulating. If the temperature measured at the drinking water temperature sensor 25 is too low, then the drinking water mixing valve 26 opens a bypass line 27 and closes the line via the heat exchanger 14, whereby unwanted cooling is avoided. On the other hand, if the temperature measured on the drinking water temperature sensor 25 is too high, then the drinking water mixing valve 26 shuts off the bypass line 27 and opens the line via the heat exchanger 14 until the desired low temperature is reached.
  • Water fed into the hot water preparation system via the cold water supply line 3 can circulate in the shortened charge cycle and pass through the heat exchangers 8 and 14 until the desired temperature is reached in the shortest possible time.
  • the temperature range in which Legionella multiply, is traversed in no time.
  • the path to the reaction vessel 9 is released at the charging circuit temperature sensor 20 with the aid of the regulator 23, and water heated to the disinfection temperature is conveyed into the reaction vessel.
  • the flow divider valve 19 is again set in a state in which the volume flow is conducted completely from the outlet of the heat exchanger 8 to the reaction vessel 9. In this way, the reaction storage and the drinking water storage are again involved in the charging circuit and there is no water passed through the bypass line.
  • FIG. 2 a hot water preparation system of the type mentioned is shown, in which the reaction vessel 9 is divided into a reaction vessel section 9a and a drinking water storage tank section 9b.
  • a bypass line 27 opening into a flow mixing valve 28 is arranged branching off, so that the water pumped by the charge cycle pump depending on the state of the flow Mixing valve 28 via the heat exchanger 14 or is not conductive.
  • the flow mixing valve 28 is controlled by the drinking water temperature sensor 25 for controlling the temperature of the introduced into the drinking water storage tank 10 water. To reduce this temperature, the bypass line 27 is shut off, so that the pumped water is passed through the heat exchanger 14. In this way, a preheating in the energy saving is Charging circuit 1 reached.
  • a tube spiral 29 is arranged downstream of the flow divider valve 19, which fulfills the function of the reaction vessel 9.
  • the water from the charging circuit for a sufficient to kill the Legionella residence time is kept before entering the drinking water storage tank 10, without it can lead to mixing effects.
  • the volume circulated in the charging circuit 1 is advantageously lower than when a reaction container 9 is used, which saves energy and reduces the preheating time.

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Description

  • Die vorliegend Erfindung betrifft eine Warmwasserbereitungsanlage mit einem Ladekreislauf, wobei im Ladekreislauf in Förderrichtung einer Lade-Kreislauf-Pumpe eine Druckleitung, ein erster Wärmetauscher, eine Reaktionsbehälter-Lade-Leitung, ein Reaktionsbehälter und eine Verbindungsleitung zur Ansaugleitung zum genannten Lade-Kreislauf zusammengeschaltet sind, wobei in der den ersten Wärmetauscher mit dem Eingang des Reaktionsbehälters verbindenden Reaktionsbehälter-Lade-Leitung ein Abzweig vorgesehen ist, mit einer in die Ansaugleitung der Lade-Kreislauf-Pumpe mündenden Bypass-Leitung. Eine derartige Warmwasserbereitungsanlage ist aus EP-A-0 122 475 bekannt.
  • Bei üblichen Wasserbereitungsanlagen werden in einer Mischbatterie Kaltwasser und Warmwasser miteinander gemischt, um Wasser mit der dem gewünschten Gebrauch jeweils entsprechenden Temperatur zu entnehmen. Wirkt das so entnommene Warmwasser mittlerer Temperatur über längere Zeiten auf den menschlichen Körper ein, wie dieses z. B. in Duschen, Bädern und Whirlpools der Fall ist, so besteht die Gefahr, das Legionellen über die Atemwege aufgenommen werden und insbesondere bei älteren Menschen und Menschen mit geschwächtem Immunsystem zu der so genannten Legionärskrankheit führen können. In Verbindung mit diesen Legionellen wurde festgestellt, dass diese in einer unschädlichen Konzentration im Kaltwasser immer vorhanden sind. Bei einer Erwärmung des Kaltwassers bis auf circa 45 Grad C vermehren sich diese Legionellen sehr stark. Bei etwa 50 Grad C kommt diese Vermehrung zu einem gewissen Stillstand bzw. ist eine beginnende Reduktion festzustellen und bei Temperaturen über 60 Grad C werden die Legionellen abgetötet. Soll daher eine Wasserbereitungsanlage zumindest im wesentlichen legionellenfrei betrieben werden, so muß deren gesamtes Warmwassernetz mit einer Temperatur oberhalb von 60 Grad C betrieben werden, wodurch sich nicht nur ein hoher Energieverbrauch ergibt, sondern auch eine Verbrühungsgefahr an den Zapfstellen des Warmwassernetzes ergibt.
  • Eine Wasserbereitungsanlage der genannten Art ist zum Beispiel in der Patentschrift DE 42 35 038 beschrieben. In der dort vorgeschlagenen Wasserbereitungsanlage wird bei Einspeisung kalten Wassers in die Anlage über die Kaltwasserleitung das Wasser über eine Zugangsleitung von der Ladepumpe in den Ladekreis gefördert. Dort vermischt sich das über die Kaltwasserleitung geförderte Kaltwasser mit dem im Ladekreis befindlichen Heißwasser. Dieses Heißwasser besteht aus über den Zirkulationskreis sowie eventuell bei entsprechender Ventilstellung aus dem Trinkwasserspeicherbehälter in den Lade-Kreislauf rückgeförderten Mengenanteilen. Nach der Durchmischung dieser Anteile mit dem eingespeisten Kaltwasser hat das Mischwasser eine Mischtemperatur, die unter der Temperatur der aus den besagten Anlagenteilen rückgeförderten Mengenanteile liegt. Dieses Mischwasser wird anschließend in einem Wärmetauscher auf Desinfektionstemperatur erhitzt, in einen Reaktionsbehälter gefördert sowie von diesem eventuell in einen Trinkwasserspeicherbehälter gefördert. Bei einer Kaltwasserspeisemenge, was auch der Zapfmenge entspricht, die größer als der Ladefluß ist, wird die gezapfte Menge teilweise durch im Speicherbehälter gespeichertes Wasser ersetzt. Aus dem Trinkwasserspeicherbehälter wird das Wasser im Ladekreis über eine Verbindungsleitung von der Ladepumpe wieder zu dem Wärmetauscher gefördert. Damit ist der Ladekreis geschlossen. Nachteilig bei dieser bekannten Anlage ist, daß zur Erwärmung des eingespeisten Kaltwassers mittels des Wärmetauschers die gesamte im Ladekreis befindliche Wassermenge unter erheblichem mechanischen Energieaufwand sowohl durch den Wärmetauscher als auch durch den Reaktionspuffer sowie durch den Trinkwasserspeicherbehälter gefördert wird. Der für das Legionellenwachstum günstige Temperaturbereich wird bei der Inbetriebnahme der Anlage nur langsam durchfahren, so daß die Gefahr besteht, daß nicht legionellenfreies Wasser in die Anlage, insbesondere zu den Zapfstellen, gelangt.
  • Die vorliegende Erfindung hat daher zur Aufgabe, eine Warmwasserbereitungsanlage mit einem Ladekreislauf der eingangs beschriebenen Art anzugeben, welche die Erwärmung von in die Anlage eingespeistem Kaltwasser unter möglichst geringem Energieaufwand erreicht und welche die Einspeisung von Wasser mit für Legionellenwachstum kritischer Temperatur in den Reaktionsbehälter effektiv vermeidet.
  • Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Anlage nach der Erfindung dadurch gelöst, daß in der Bypaß-Leitung ein Bypaß-Rückflußverhinderer angeordnet ist. Durch die Bypaß-Leitung wird vorteilhaft ein schnelleres Aufheizen des Wassers im Ladekreis erreicht, da der Ladekreis durch Umgehung des Reaktionsspeichers und des eventuell in Serie geschalteten Trinkwasserspeicherbehälters effektiv verkleinert wird. Der Vorteil ist, daß auf diese Weise eine geringere Wassermenge schneller durch den Wärmetauscher zirkuliert, als dies der Fall ist, wenn der Reaktionsspeicher und der Trinkwasserspeicherbehälter in den Ladekreis einbezogen sind.
  • Durch den Bypaß-Rückflußverhinderer wird vorteilhaft verhindert, daß Wasser aus dem Zirkulationskreislauf über eine Trinkwassersammelleitung oder Kaltwasser über eine Kaltwasserzuleitung über die Bypaß-Leitung ohne den Wärmetauscher zu durchlaufen in den Reaktionsbehälter geleitet werden kann, was anderenfalls die Einleitung legionellenhaltigen Wassers in den Reaktionsspeicher zur Folge haben könnte.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist in Serie zum Reaktionsbehälter ein Trinkwasserspeicherbehälter im Ladekreislauf vorgesehen. Mithilfe dieses Trinkwasserspeicherbehälters läßt sich vorteilhaft desinfiziertes, heißes Wasser speichern, um kurzfristig ausreichend warmes Wasser an den Zapfstellen zur Verfügung zu haben bei Zapfraten, welche die Wärmeübertragungsleistung des Wärmetauschers übersteigen, sodaß mehr heißes Wasser entnommen werden kann, als Kaltwasser in derselben Zeit aufgeheizt wird.
  • Bei einer in für die Praxis besonders vorteilhaften Ausführungsform nach der Erfindung ist ein Zirkulationswasser-Kreislauf vorgesehen, wobei im Zirkulationswasser-Kreislauf in Strömungsrichtung bei Zapfruhe eine Trinkwasser-Sammelleitung, eine Trinkwasserabgangsleitung, ein weiterer Wärmetauscher, eine Trinkwasser-Verteilungsleitung und eine Zirkulationsleitung zum Zirkulationswasser-Kreislauf zusammengeschaltet sind. Dies ist vorteilhaft, um zu vermeiden, daß bei Zapfruhe Wasser in den Leitungen zu und von den Zapfstellen ruht und dort zu Keimwachstum führt. Der weitere Wärmetauscher kann mit Vorteil zur Abkühlung des auf Desinfektionstemperatur befindlichen Wassers auf die gewünschte Entnahmetemperatur an den Zapfstellen verwendet werden.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Lade-Kreislauf-Pumpe, der Reaktionsbehälter und der Trinkwasserspeicherbehälter in beide Kreisläufe geschaltet sind und die Kaltwasserzuleitung in die Ansaugleitung der Lade-Kreislaufpumpe mündet. Der Vorteil dieser Anordnung ist, daß der Wasserstrom aus dem Zirkulationskreislauf auf diese Weise wieder in den Ladestrom mündet, um mit Vorteil nach Erhitzung auf Desinfektionstemperatur in den Reaktionsbehälter geleitet zu werden.
  • Bei einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung sind zwei Wärmetauscher im Lade-Kreislauf vorgesehen. Dadurch kann vorteilhaft eine Erhitzung in zwei Stufen erfolgen, welche sich besonders effizient gestalten läßt. Dies ist zum Beispiel besonders vorteilhaft, wenn der zweite Wärmetauscher zum Abkühlen des Heißwasserstromes zu den Zapfstellen auf Temperaturen unterhalb der Desinfektionstemperatur, welche in vielen Fälle unerwünscht heiß ist, dient. Es ergibt sich dadurch mit Vorteil also eine besonders energiesparende Ausführungsform.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Abzweig zur Bypaß-Leitung als Mengenteilventil ausgestaltet. Dies hat den Vorteil, daß der Reaktionsspeicher und der Trinkwasserspeicherbehälter in den Ladekreis wahlweise miteinbezogen oder ganz oder teilweise umgangen sein können. Beispielsweise kann über das Mengenteilventil der Zulauf zu dem Reaktionsspeicher gesperrt werden, wenn das im Ladekreis befindliche Wasser eine Temperatur unterhalb der für das Legionellenwachstum kritischen Temperatur aufweist.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Mengenteilventil zwischen einem Zustand, in welchem der Volumenstrom vollständig vom Ausgang des ersten Wärmetauschers zu dem Reaktionsbehälter geleitet ist, und einem Zustand, in welchem der Volumenstrom vollständig zu der Ansaugleitung der Lade-Kreislauf-Pumpe geleitet ist, kontinuierlich steuerbar ausgestaltet ist. Dadurch kann eine Teilstrom des Wassers im Ladekreis vorteilhaft in einen Teilladekreis, der den Reaktionsbehälter und den Trinkwasserspeicherbehälter umfaßt, sowie in einen Teilladekreis, der diese Anlagenteile umgeht, aufgeteilt werden. Dies hat den Vorteil, daß eine Einstellung des Mengenverhältnisses der in die beiden Teilladekreise geleiteten Teilmengen an den jeweiligen Betriebszustand angepaßt möglich ist.
  • Sehr günstig ist es bei dieser Ausgestaltung, wenn außerdem das Mengenteilventil durch einen vorzugsweise in der Reaktionsbehälter-Lade-Leitung angeordneten Lade-Kreis-Temperaturfühler in Verbindung mit einem Regler geregelt ausgebildet ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß bei einer durch den Lade-Kreis-Temperaturfühler gemessenen vorbestimmten Temperatur, bei welcher die Gefahr von verstärktem Legionellenwachstum besteht, mittels des Reglers automatisch über das Mengenteilventil die im Ladekreis befindliche Wassermenge über die Bypaß-Leitung geführt werden kann. Es kann also vorteilhaft sichergestellt werden, daß nur Wasser mit ausreichend hoher Temperatur in den Reaktionsspeicher gefördert wird. Sobald die Temperatur im Ladekreislauf die Desinfektionstemperatur erreicht hat, wird immer eine der Kapazität des Wärmetauschers entsprechende Teilmenge mit Desinfektionstemperatur in den Reaktionsbehälter überführt.
  • Nach einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist die Zirkulationsleitung in die Bypaß-Leitung stromabwärts des Bypaß-Rückflußverhinderers mündend angeordnet. Der Vorteil dieser Anordnung ist, daß über die Bypaß-Leitung Wasser aus dem Zirkulationskreislauf in den verkleinerten Lade-Kreislauf, der den Reaktionsbehälter nicht enthält, einleitbar ist. Auf diese Weise kann zum Beispiel in dem Fall, daß über ein Mengenteilventil der Reaktionsbehälter vollständig vom Lade-Kreislauf abgekoppelt ist, Wasser aus dem Zirkulationskreislauf in Umwälzung gehalten werden. Daß die Mündung stromabwärts des Bypaß-Rückflußverhinderers angeordnet ist, hat den Vorteil, daß Wasser aus dem Zirkulations-Kreislauf auf diese Weise nicht direkt ohne Durchgang durch den Wärmetauscher in den Reaktionsbehälter gelangen kann.
  • In einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind in der Kaltwasserleitung und/oder der Verbindungsleitung Absperrarmaturen, die vorzugsweise motorisch von einer Steuerung betätigbar ausgebildet sind, vorgesehen. Für den Fall, daß der Vorrat an desinfiziertem Wasser im Trinkwasserspeicher vollständig verbraucht wurde, kann die Zapfmenge auf ein sicheres Maß begrenzt werden. In einem Fall wird die Zapfmenge auf Null begrenzt, wenn nämlich die Kaltwasserzufuhr gesperrt wird. Im anderen Fall wir die Zapfmenge auf die Lademenge begrenzt. Diese Alternativen stellen somit gewissermaßen Notfallstrategien dar.
  • In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung, ist der Reaktionsbehälter als Rohrspirale ausgebildet. Mischungseffekte im Reaktionsbehälter können auf diese Weise vorteilhaft vermieden werden.
  • Beim Betreiben der Warmwasserbereitungsanlage kann der Reaktionsbehälter vom Lade-Kreislauf durch eine schaltbare Bypaß-Leitung zunächst abgekoppelt werden, bis die Temperatur im Lade-Kreislauf eine Desinfektionstemperatur übersteigt und erst dann der Reaktionsbehälter in den Lade-Kreislauf eingebunden werden.
  • Die Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beispielhaft beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der Zeichnung zu entnehmen sind.
  • Funktionsmäßig gleiche Teile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
    • Fig. 1: Schema einer Warmwasserbereitungsanlage nach der Erfindung mit getrenntem Reaktions- und Warmwasserspeicherbehälter.
    • Fig. 2: Schema einer Warmwasserbereitungsanlage nach der Erfindung mit integriertem Reaktions- und Warmwasserspeicherbehälter.
    • Fig. 3: Schema einer Warmwasserbereitungsanlage nach der Erfindung mit als Reaktionsbehälter dienenden Heizschlangen.
  • Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Über eine Verbindungsleitung 11a wird Wasser aus dem Trinkwasserspeicher 10 über ein Absperrventil 22 und die Verbindungsleitung 11 sowie ein Teil des Kaltwasserstromes aus der Kaltwasserzuleitung 3 durch ein Absperrventil 22 über eine Ansaugleitung 6 zu einer Lade-Kreislauf-Pumpe 5, die in einem Lade-Kreislauf 1 gelegen ist, geleitet. Dort wird das Wasser zunächst zur Vorwärmung durch den weiteren Wärmetauscher 14 und anschließend durch den Wärmetauscher 8 auf ausreichend hohe Temperaturen erhitzt und dadurch desinfiziert.
  • Der weitere Wärmetauscher 14 ist mit seiner Warmwasserseite in die Trinkwasserabgangsleitung 13 eingebunden, in welcher auf Desinfektionstemperatur erwärmtes Wasser aus dem Trinkwasserspeicherbehälter 10 über die Trinkwasser-Verteilungsleitung 15 zu den Zapfstellen 4 gefördert wird. Dieses Wasser in der Trinkwasserabgangsleitung 13 wird durch den Wärmetauscher 14 auf eine ungefährliche Temperatur heruntergekühlt und kann über die Trinkwasser-Verteilungsleitung 15 den Zapfstellen 4 ohne die Gefahr des Verbrühens entnommen werden.
  • Das wie oben beschrieben desinfizierte Wasser im Lade-Kreislauf 1 wird durch den Wärmetauscher 8 auf Desinfektionstemperatur erhitzt und über eine Reaktionsbehälter-Lade-Leitung zu einem Mengenteilventil 19 geleitet.
  • Von dem Mengenteilventil 19 wird eine Teilmenge des Wassers in den Reaktionsbehälter 9 und von dort in den in Serie geschalteten Trinkwasserspeicherbehälter 10 geleitet.
  • Wird Wasser gezapft, so wird dieses dem Trinkwasserspeicherbehälter 10 über die Trinkwasserabgangsleitung 13 den Zapfstellen 4 entnommen. Die Entnahme entlädt den Trinkwasserspeicherbehälter 10, wonach eine entsprechende Menge an Warmwasser in diesen aus dem Reaktionsbehälter 9 nachströmt, solange der Zapfstrom den Ladestrom der Pumpe unterschreitet.
  • Bei Zapfruhe ist der Trinkwasserspeicherbehälter 10 in den Zirkulationswasser-Kreislauf 2 einbezogen, wobei das Wasser im Zirkulationswasser-Kreislauf 2 in Förderrichtung der Zirkulations-Pumpe 31 zirkuliert. Die Förderrichtung ist in den Leitungen jeweils durch Pfeile gekennzeichnet. Durch die durch die Zirkulations-Pumpe 31 sichergestellte Zirkulation wird verhindert, daß das Wasser in der Trinkwasserabgangsleitung 13 und der Trinkwasser-Sammelleitung 15 bei Zapfruhe abkühlt.
  • An dem Abzweig 30 wird durch das Mengenteilventil 19 die andere Wasserteilmenge über eine Bypaß-Leitung 18 und einen Bypaß-Rückflußverhinderer 21 zu der Ansaugleitung 6 der Lade-Kreislauf-Pumpe 5 zurückgeführt. Diese Wasserteilmenge wird dort anschließend zunächst zur Vorwärmung durch den Wärmetauscher 14 und anschließend durch den Wärmetauscher 8 zur Erhitzung geleitet.
  • Die wie oben beschrieben erhitzte Teilmenge des von dem Mengenteilventil 19 durch die Bypaß-Leitung 18 geleiteten Wassers wird erneut durch den Wärmetauscher 8 erhitzt und wieder über die Reaktionsbehälter-Lade-Leitung 17 zu dem Mengenteilventil 19 geleitet. Dadurch ist nach der Erfindung ein verkürzter Lade-Kreislauf beschrieben.
  • Durch den Wärmetauscher 14 wird die Temperatur des Trinkwassers in der Trinkwasser-Verteilungsleitung 15 herabgesetzt. Die Temperatur des Zirkulationswassers wird durch einen in der Trinkwasser-Verteilungsleitung 15 angeordneten Trinkwasser-Temperaturfühler 25 gemessen, welcher mit einem Trinkwasser-Mischventil 26 dieses regelnd verbunden ist. Ist die am Trinkwasser-Temperaturfühler 25 gemessene Temperatur zu niedrig, dann öffnet das Trinkwasser-Mischventil 26 eine Umgehungsleitung 27 und schließt die Leitung über den Wärmetauscher 14, wodurch eine unerwünschte Abkühlung vermieden wird. Ist die am Trinkwasser-Temperaturfühler 25 gemessene Temperatur dagegen zu hoch, dann sperrt das Trinkwasser-Mischventil 26 die Umgehungsleitung 27 und öffnet die Leitung über den Wärmetauscher 14, bis die gewünschte niedrige Temperatur erreicht ist.
  • Durch die Umgehungsleitung 27 kann also die Trinkwassertemperatur bei Zapfung unterhalb einer gewünschten Maximaltemperatur gehalten werden.
  • Über die Kaltwasserzuleitung 3 in die Warmwasserbereitungsanlage eingespeistes Wasser kann so lange in dem verkürzten Lade-Kreislauf zirkulieren und die Wärmetauscher 8 und 14 durchlaufen, bis die gewünschte Temperatur in kürzest möglicher Zeit erreicht ist. Der Temperaturbereich, in dem sich Legionellen vermehren, wird in kürzester Zeit durchfahren.
  • Bei Überschreiten der für die Abtötung der Legionellen erforderlichen Temperatur wird am Lade-Kreis-Temperaturfühler 20 mit Hilfe des Reglers 23 der Weg zum Reaktionsbehälter 9 freigegeben und auf Desinfektionstemperatur erwärmtes Wasser in den Reaktionsbehälter gefördert.
  • Schließlich wird das Mengenteilventil 19 wieder in einen Zustand gesetzt, in welchem der Volumenstrom vollständig vom Ausgang des Wärmetauschers 8 zu dem Reaktionsbehälter 9 geleitet ist. Auf diese Weise sind der Reaktionsspeicher sowie der Trinkwasserspeicher wieder in den Lade-Kreislauf eingebunden und es wird kein Wasser durch die Bypaß-Leitung geleitet.
  • Durch dieses Verfahren konnte auf überraschende Weise die Erwärmung von in die Anlage eingespeistem Kaltwasser unter möglichst geringem Energieaufwand erreicht werden und zugleich die Einspeisung von Wasser mit für Legionellenwachstum kritischer Temperatur in den Reaktionsbehälter effektiv vermieden werden.
  • In Figur 2 ist eine Warmwasserbereitungsanlage der genannten Art dargestellt, bei der der Reaktionsbehälter 9 unterteilt ist in einen Reaktionsbehälterabschnitt 9a und einen Trinkwasserspeicherbehälterabschnitt 9b.
  • In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsvariante einer Warmwasserbereitungsanlage nach der Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführung ist abweichend von den oben beschriebenen Ausführungsformen in der Druckleitung 7 der Lade-Kreislauf-Pumpe eine in ein Vorlauf-Mischventil 28 mündende Umgehungsleitung 27 abzweigend angeordnet, so daß das von der Lade-Kreislauf-Pumpe geförderte Wasser je nach Zustand des Vorlauf-Mischventils 28 über den Wärmetauscher 14 oder nicht leitbar ist. Das Vorlauf-Mischventil 28 wird von dem Trinkwasser-Temperaturfühler 25 zur Regelung der Temperatur des in den Trinkwasserspeicherbehälter 10 eingeleiteten Wassers geregelt. Zur Herabsetzung dieser Temperatur wird die Umgehungsleitung 27 abgesperrt, damit das geförderte Wasser durch den Wärmetauscher 14 geleitet wird. Auf diese Weise wird energiesparend eine Vorwärmung im Lade-Kreislauf 1 erreicht. Abweichend von den oben beschriebenen Ausführungsformen ist stromabwärts von dem Mengenteilventil 19 eine Rohrspirale 29 angeordnet, die die Funktion des Reaktionsbehälters 9 erfüllt. In dieser Rohrspirale 29 wird das Wasser aus dem Lade-Kreislauf für eine zur Abtötung der Legionellen ausreichende Verweildauer vor Eintritt in den Trinkwasserspeicherbehälter 10 gehalten, ohne daß es zu Durchmischungseffekten kommen kann. Dadurch ist vorteilhaft kein großer Reaktionsbehälter 9 erforderlich. Außerdem ist vorteilhaft das im Lade-Kreislauf 1 umgewälzte Volumen geringer als bei Verwendung eines Reaktionsbehälters 9, wodurch Energie eingespart und die Vorwärmzeit reduziert wird.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Lade-Kreislauf
    2
    Zirkulationswasser-Kreislauf
    3
    Kaltwasserzuleitung
    4
    Zapfstellen
    5
    Lade-Kreislauf-Pumpe
    6
    Ansaugleitung
    7
    Druckleitung
    8
    Wärmetauscher
    9
    Reaktionsbehälter
    9a
    Reaktionsbehälterabschnitt
    9b
    Trinkwasserspeicherbehälterabschnitt
    10
    Trinkwasserspeicherbehälter
    11
    Verbindungsleitung
    11a
    Verbindungsleitung
    12
    Trinkwasser-Sammelleitung
    13
    Trinkwasserabgangsleitung
    14
    zweiter Wärmetauscher
    15
    Trinkwasser-Verteilungsleitung
    16
    Zirkulationsleitung
    17
    Reaktionsbehälter-Lade-Leitung
    18
    Bypaß-Leitung
    19
    Mengenteilventil
    20
    Lade-Kreis-Temperaturfühler
    21
    Bypaß-Rückflußverhinderer
    22
    Absperrventile
    23
    Regler
    24
    Ventil
    25
    Trinkwasser-Temperaturfühler
    26
    Trinkwasser-Mischventil
    27
    Umgehungsleitung
    28
    Vorlauf-Mischventil
    29
    Rohrspirale
    30
    Abzweig
    31
    Zirkulations-Pumpe

Claims (13)

  1. Warmwasserbereitungsanlage mit einem Ladekreislauf (1), wobei im Ladekreislauf (1) in Förderrichtung einer Lade-Kreislauf-Pumpe (5) eine Druckleitung (7), ein erster Wärmetauscher (8), eine Reaktionsbehälter-Lade-Leitung (17), ein Reaktionsbehälter (9) und eine Verbindungsleitung (11) zur Ansaugleitung (6) zum genannten Lade-Kreislauf (1) zusammengeschaltet sind, wobei in der den ersten Wärmetauscher (8) mit dem Eingang des Reaktionsbehälters (9) verbindenden Reaktionsbehälter-Lade-Leitung (17) ein Abzweig (30) vorgesehen ist, mit einer in die Ansaugleitung (6) der Lade-Kreislauf-Pumpe (5) mündenden Bypass-Leitung (18), dadurch gekennzeichnet, dass in der Bypass-Leitung (18) ein Bypass-Rückflussverhinderer (21) angeordnet ist.
  2. Warmwasserbereitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Serie zum Reaktionsbehälter (9) ein Trinkwasserspeicherbehälter (10) im Ladekreislauf (1) vorgesehen ist.
  3. Warmwasserbereitungsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Zirkulationswasser-Kreislauf (2) vorgesehen ist, wobei im Zirkulationswasser-Kreislauf (2) in Strömungsrichtung bei Zapfruhe eine Trinkwasser-Sammelleitung (12), eine Trinkwasserabgangsleitung (13), ein weiterer Wärmetauscher (14), eine Trinkwasser-Verteilungsleitung (15) und eine Zirkulationsleitung (16) zum Zirkulationswasser-Kreislauf (2) zusammengeschaltet sind.
  4. Warmwasserbereitungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Druckleitung (7) der Lade-Kreislauf-Pumpe (5) eine in ein stromabwärts des weiteren Wärmetauschers (14) angeordnetes Vorlauf-Mischventil (28) mündende Umgehungsleitung (27) abzweigend angeordnet ist.
  5. Warmwasserbereitungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Zirkulationswasserkreislauf ein Temperaturfühler (25) zur Regelung des Vorlauf-Mischventils (28) angeordnet ist.
  6. Warmwasserbereitungsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Lade-Kreislauf-Pumpe (5), der Reaktionsbehälter (9) und der Trinkwasserspeicherbehälter (10) in beide Kreisläufe geschaltet sind und die Kaltwasserzuleitung (3) in die Ansaugleitung (6) der Lade-Kreislaufpumpe (5) mündet.
  7. Warmwasserbereitungsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass zwei Wärmetauscher (8, 14) im Lade-Kreislauf (1) vorgesehen sind.
  8. Warmwasserbereitungsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Abzweig (30) als Mengenteilventil (19) ausgebildet ist.
  9. Warmwasserbereitungsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Mengenteilventil (19) zwischen einem Zustand, in welchem der Volumenstrom vollständig vom Ausgang des ersten Wärmetauschers (8) zu dem Reaktionsbehälter (9) geleitet ist, und einem Zustand, in welchem der Volumenstrom vollständig zu der Ansaugleitung (6) der Lade-Kreislauf-Pumpe (5) geleitet ist, kontinuierlich steuerbar ausgestaltet ist.
  10. Warmwasserbereitungsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Mengenteilventil (19) durch einen vorzugsweise in der Reaktionsbehälter-Lade-Leitung (17) angeordneten LadeKreis-Temperaturfühler (20) in Verbindung mit einem Regler (23) geregelt ausgebildet ist.
  11. Warmwasserbereitungsanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zirkulationsleitung (16) in die Bypass-Leitung (18), vorzugsweise stromabwärts des Bypass-Rückflussverhinderers (21), mündend angeordnet ist.
  12. Warmwasserbereitungsanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kaltwasserleitung (3) und/oder der Verbindungsleitung (11) Absperrarmaturen (22), die vorzugsweise motorisch von einer Steuerung (23) betätigbar ausgebildet sind, vorgesehen sind.
  13. Warmwasserbereitungsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktionsbehälter (9) als Rohrspirale (29) ausgebildet ist.
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