EP1577615A1 - Method and apparatus for providing hot domestic water with a heat exchanging device - Google Patents

Method and apparatus for providing hot domestic water with a heat exchanging device Download PDF

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EP1577615A1
EP1577615A1 EP05005738A EP05005738A EP1577615A1 EP 1577615 A1 EP1577615 A1 EP 1577615A1 EP 05005738 A EP05005738 A EP 05005738A EP 05005738 A EP05005738 A EP 05005738A EP 1577615 A1 EP1577615 A1 EP 1577615A1
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EP
European Patent Office
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mass flow
hot water
temperature
heat exchanger
detecting
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EP05005738A
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Martin Sandler
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MARTIN SANDLER SYSTEMTECHNIK EK
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MARTIN SANDLER SYSTEMTECHNIK EK
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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
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1051—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
    • 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 present invention relates to a method and a Device for providing via a heat exchanger device heated service water.
  • the present invention and the underlying problem with respect to devices for providing over a heat exchanger means heated service water in the area explained the building services.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of FIG DE 40 35 115 C2 known device for providing from over a heat exchanger device heated process water.
  • reference numeral 50 denotes a hot water storage in the form of a stratified memory, via a line L1 and a distribution device V mounted in the upper part can be filled with hot water. Via a line L2 can in lower area are taken cold water. The filling typically happens via a heating system.
  • the top of the hot water storage tank 50 is connected to a pipe 58 connected, which via a pump P with an input E1 is connected to the primary side of a heat exchanger WT.
  • the Pump P is controllable via a control signal SS, which of a control device ST is supplied.
  • the output A1 of the Heat exchanger WT on the primary side is via a line 57 connected to the bottom of the hot water storage tank 50, wherein the conduit 57 led into the hot water tank 50 is and just above its bottom in a return inlet E empties.
  • the secondary side of the heat exchanger WT has an input E2, which is connected to a line 55, which to a (not shown) connected to the service water connection is.
  • the output A2 of the secondary side of the heat exchanger WT is connected to a line 56 leading to a hot water collector 100, for example a shower leads.
  • Mass flow sensor MS In front of the entrance E2 of the heat exchanger WT is a Mass flow sensor MS, the mass flow signal S1 in accordance with the mass flow in the line 50 to the Control device ST supplies.
  • a temperature sensor T1 In mass flow direction behind the heat exchanger WT is a temperature sensor T1, which is a temperature signal S2 corresponding to the temperature the exiting from the heat exchanger WT heated hot water to the controller ST supplies.
  • a signal S3 of a second Temperature sensor T2 at the top of the hot water tank 50 supplied to the controller ST and at the Calculation of the drive signal SS taken into account.
  • control device ST Based on the control signals S1, S2, S3 and a setpoint S1b for the temperature of the hot water to be heated the control device ST calculates the drive signal SS for the pump P.
  • the object underlying the present invention is therein, a method and apparatus for providing heated by a heat exchanger means To provide process water, with a calcification of the secondary side the heat exchanger is largely avoided.
  • the inventive method for providing over a heat exchanger means heated service water according to claim 1 and the corresponding device according to the invention according to claim 11 have the advantage that a calcification can be counteracted effectively in a simple manner.
  • detection takes place the mass flow S1 at the secondary side, detecting the Temperature S2 of the second output discharged process water the temperature S3 of the hot water and a set the drive power to drive the pump according to the detected Mass flow S1 and temperatures S2 and S3 and a Setpoint S1b for the temperature of the to be heated Domestic hot water.
  • Steps performed: Detecting the temperature S1a of the second input supplied hot water and the temperature S1c of the hot water supplied to the first inlet; Detecting the temperature S1d of the first output Hot water; Detecting the mass flow S2a on the secondary side; Determining the mass flow S2b on the primary side taking into account the detected temperatures S1a, S1c, S1d and the detected mass flow S2a and a set value S1b for the temperature of the hot water to be heated; and driving the pump according to the specified mass flow S2b.
  • a Detecting the temperature S1b of the second output discharged Domestic hot water is a Detecting the temperature S1b of the second output discharged Domestic hot water.
  • this takes place Detecting the temperatures S1a, S1b, S1c, S1d by means of a respective temperature sensing device close to, preferably at a distance of less than one meter, the associated input or output of the heat exchanger device is arranged.
  • the respective Temperature detection device in the interior of the heat exchanger device arranged.
  • a Detecting the mass flow S2a on the secondary side by means a first mass flow detection device in the secondary mass flow direction arranged in front of the second entrance is.
  • a Detecting the mass flow S2b on the primary side by means of a second mass flow detection device, which in Primary mass flow direction disposed behind the first output is.
  • this takes place Activation of the pump as part of a control in dependence from the detected mass flow S2b at the primary side.
  • Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of an apparatus for providing via a heat exchanger device heated service water according to a first embodiment of the present invention.
  • Fig. 1 In the first embodiment shown in Fig. 1 are the Arrangements of the lines 55, 56, 57, 58 and the heat exchanger WT and the pump P identical as in the context with Fig. 3 initially explained example.
  • control device ST and the Sensors MS and T1 exactly as in the context of FIG. 3 explained in the beginning example.
  • the first input E1 and the first output A1 of the heat exchanger WT at a level h2 below a h1 level Return inlet E of the hot water storage 50 arranged such that when the pump P is switched off, the hydrostatic Pressure at the first outlet A1 is at least as great as the hydrostatic pressure at the first input E1.
  • the level h2 is also essentially the same as the level h1 can lie.
  • Fig. 2 is a schematic cross-sectional view of an apparatus for providing via a heat exchanger device heated service water according to a second embodiment of the present invention.
  • a first temperature sensor T1a ago the second input E2 of the heat exchanger WT, a second Temperature sensor T1b behind the second output A2 of the heat exchanger WT, a third temperature sensor T1c before the first Input E1 of the heat exchanger WT and a fourth temperature sensor T1d before the first output A1 of the heat exchanger WT intended.
  • first mass flow sensor MS1 in line 55 in the mass flow direction before second input of the heat exchanger WT and a second mass flow sensor MS2 in mass flow direction behind the first output A1 of the heat exchanger WT.
  • the temperature signals the temperature sensors T1a, T1c, T1d, namely the signals S1a, S1c, S1d become exactly like the mass flow signals S2a, S2b of the mass flow sensors MS1, MS2 to the modified ones Control device ST 'supplied, which therefrom and a set value S1b for the temperature of the to be heated Hot water the drive signal SS for the controllable pump P calculated.
  • this calculation is done by the Target mass flow S2b with the setpoint for the temperature S1b of the process water to be heated and with the proviso that the heat flow on the primary side must be the same as the heat flow on the secondary side.
  • the control device ST ' sets from the thus calculated target mass flow S2b the drive signal SS for the pump P fixed and controls the drive based on the received detected Signals.
  • the detected temperature S1b of the temperature sensor T1b is used only for monitoring, e.g. on a display (not shown), but not for the controller ST '.
  • the temperature sensors T1a, T1b, T1c and T1d immediately in front of or behind the heat exchanger in the pipes 55 to 58 are arranged.
  • the temperature sensors T1a to T1d in the heat exchanger to integrate yourself.
  • the mass flow sensors need MS1, MS2 not necessarily located at the specified locations but in principle can be at any point be arranged in the primary circuit or secondary circuit.

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Abstract

The hot water supply method uses a heat exchanger (WT) through which the hot water held in a hot water tank (50) is fed via a circulation pump (P) on the primary side, the secondary side of the heat exchanger supplied with brown water which can be fed to a hot water user (100), e.g. a shower. The entry and exit (E1,A1) for the primary circuit of the heat exchanger lie at the same height or below the return inlet (E) to the hot water tank, such that the hydrostatic pressure at the ouptut is at least equal to that at the input when the pump is switched off. An independent claim for providing domestic hot water is also included.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen von über eine Wärmetauschereinrichtung erwärmten Brauchwasser.The present invention relates to a method and a Device for providing via a heat exchanger device heated service water.

Ohne Beschränkung ihrer allgemeinen Verwendbarkeit werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrundeliegende Problematik in bezug auf Vorrichtungen zum Bereitstellen von über eine Wärmetauschereinrichtung erwärmtem Brauchwasser im Bereich der Haustechnik erläutert.Without limiting their general applicability, the present invention and the underlying problem with respect to devices for providing over a heat exchanger means heated service water in the area explained the building services.

Fig. 3 ist eine schematische Querschnittsansicht einer aus der DE 40 35 115 C2 bekannten Vorrichtung zum Bereitstellen von über eine Wärmetauschereinrichtung erwärmtem Brauchwasser.FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of FIG DE 40 35 115 C2 known device for providing from over a heat exchanger device heated process water.

In Fig. 3 bezeichnet Bezugszeichen 50 einen Heißwasserspeicher in Form eines Schichtspeichers, der über eine Leitung L1 und eine im oberen Teil angebrachte Verteilereinrichtung V mit heißem Wasser befüllbar ist. Über eine Leitung L2 kann im unteren Bereich kaltes Wasser entnommen werden. Das Befüllen geschieht typischerweise über eine Heizanlage.In Fig. 3, reference numeral 50 denotes a hot water storage in the form of a stratified memory, via a line L1 and a distribution device V mounted in the upper part can be filled with hot water. Via a line L2 can in lower area are taken cold water. The filling typically happens via a heating system.

Die Oberseite des Heißwasserspeichers 50 ist an eine Leitung 58 angeschlossen, welche über eine Pumpe P mit einem Eingang E1 der Primärseite eines Wärmetauschers WT verbunden ist. Die Pumpe P ist über ein Steuersignal SS steuerbar, welches von einer Steuereinrichtung ST zugeführt wird. Der Ausgang A1 des Wärmetauschers WT auf der Primärseite ist über eine Leitung 57 mit der Unterseite des Heißwasserspeichers 50 verbunden, wobei die Leitung 57 in den Heißwasserspeicher 50 hineingeführt ist und dicht über dessen Boden in einem Rückflusseinlass E mündet.The top of the hot water storage tank 50 is connected to a pipe 58 connected, which via a pump P with an input E1 is connected to the primary side of a heat exchanger WT. The Pump P is controllable via a control signal SS, which of a control device ST is supplied. The output A1 of the Heat exchanger WT on the primary side is via a line 57 connected to the bottom of the hot water storage tank 50, wherein the conduit 57 led into the hot water tank 50 is and just above its bottom in a return inlet E empties.

Die Sekundärseite des Wärmetauschers WT weist einen Eingang E2 auf, der mit einer Leitung 55 verbunden ist, welche an einen (nicht gezeigten) Brauchwasseranschluss angeschlossen ist. Der Ausgang A2 der Sekundärseite des Wärmetauschers WT ist mit einer Leitung 56 verbunden, die zu einem Warmwasserabnehmer 100, beispielsweise einer Dusche, führt.The secondary side of the heat exchanger WT has an input E2, which is connected to a line 55, which to a (not shown) connected to the service water connection is. The output A2 of the secondary side of the heat exchanger WT is connected to a line 56 leading to a hot water collector 100, for example a shower leads.

Vor dem Eingang E2 des Wärmetauschers WT befindet sich ein Massenströmungssensor MS, der ein Massenströmungssignal S1 entsprechend der Massenströmung in der Leitung 50 an die Steuereinrichtung ST liefert. In Massenströmungsrichtung hinter dem Wärmetauscher WT befindet sich ein Temperatursensor T1, der ein Temperatursignal S2 entsprechend der Temperatur des aus dem Wärmetauscher WT austretenden erwärmten Brauchwassers an die Steuereinrichtung ST liefert.In front of the entrance E2 of the heat exchanger WT is a Mass flow sensor MS, the mass flow signal S1 in accordance with the mass flow in the line 50 to the Control device ST supplies. In mass flow direction behind the heat exchanger WT is a temperature sensor T1, which is a temperature signal S2 corresponding to the temperature the exiting from the heat exchanger WT heated hot water to the controller ST supplies.

Da die vom Heißwasserspeicher 50 maximal lieferbare Temperatur variieren kann, wird ebenfalls ein Signal S3 eines zweiten Temperatursensors T2 an der Oberseite des Heißwasserspeichers 50 an die Steuereinrichtung ST geliefert und bei der Berechnung des Ansteuersignals SS berücksichtigt.Since the maximum of the hot water tank 50 available temperature can also vary, a signal S3 of a second Temperature sensor T2 at the top of the hot water tank 50 supplied to the controller ST and at the Calculation of the drive signal SS taken into account.

Basierend auf den Steuersignalen S1, S2, S3 und einem Sollwert S1b für die Temperatur des zu erwärmenden Brauchwassers berechnet die Steuereinrichtung ST das Ansteuersignal SS für die Pumpe P.Based on the control signals S1, S2, S3 and a setpoint S1b for the temperature of the hot water to be heated the control device ST calculates the drive signal SS for the pump P.

Als nachteilhaft bei der in Fig. 3 bekannten Vorrichtung zum Bereitstellen von erwärmtem Brauchwasser hat sich die Tatsache herausgestellt, dass Schwankungen der Temperatur des erwärmten Brauchwassers in der Leitung 56 auftreten, welche auch durch Anwendung einer speziellen Regelungsprozedur in der Steuereinrichtung ST, wie sie beispielsweise in der DE 43 05 870 C2 offenbart wird, nicht vollständig verhindert werden.As disadvantageous in the known in Fig. 3 apparatus for Providing heated service water has become the fact proved that fluctuations in the temperature of the heated Hot water in the line 56 occur, which also by applying a special control procedure in the control device ST, as shown for example in the DE 43 05 870 C2 is disclosed, not completely prevented become.

Weiterhin ist die Tatsache nachteilhaft, dass bei abgeschalteter Pumpe P Wasser von der Leitung 58 in die Leitung 57 und damit in den Heißwasserspeicher 50 aufgrund der Schwerkraft drückt und daher unter Umständen zu einer Verkalkung des Wärmetauschers WT beiträgt.Furthermore, the fact is disadvantageous that when switched off Pump P water from the line 58 into the line 57 and thus in the hot water tank 50 due to gravity pushes and therefore possibly to a calcification of the heat exchanger WT contributes.

Diesem Problem wurde bisher durch Einsatz eines Steuerventils SV oberhalb der Wärmetauschers WT Rechnung getragen, welches durch ein Steuersignal SV von der Steuereinrichtung ST bei abgeschalteter Pumpe geschlossen wurde. Eine derartige Lösung ist jedoch aufwendig.This problem has been hitherto by using a control valve SV above the heat exchanger WT accounted, which by a control signal SV from the control device ST shut down pump was closed. Such a solution However, it is expensive.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen von über eine Wärmetauschereinrichtung erwärmtem Brauchwasser zu schaffen, wobei eine Verkalkung der Sekundärseite des Wärmetauschers weitgehend vermieden wird.The object underlying the present invention is therein, a method and apparatus for providing heated by a heat exchanger means To provide process water, with a calcification of the secondary side the heat exchanger is largely avoided.

Das erfindungsgemässe Verfahren zum Bereitstellen von über eine Wärmetauschereinrichtung erwärmtem Brauchwasser nach Anspruch 1 und die entsprechende erfindungsgemässe Vorrichtung nach Anspruch 11 weisen den Vorteil auf, dass einer Verkalkung auf einfache Weise wirksam entgegengewirkt werden kann.The inventive method for providing over a heat exchanger means heated service water according to claim 1 and the corresponding device according to the invention according to claim 11 have the advantage that a calcification can be counteracted effectively in a simple manner.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung.In the dependent claims are advantageous developments and improvements of the subject matter of the invention.

Gemäss einer bevorzugten Weiterbildung erfolgen ein Erfassen der Massenströmung S1 an der Sekundärseite, ein Erfassen der Temperatur S2 des dem zweiten Ausgang abgeführten Brauchwassers der Temperatur S3 des Heisswassers sowie ein Festlegen der Ansteuerleistung zum Ansteuern der Pumpe gemäss der erfassten Massenströmung S1 und Temperaturen S2 und S3 und einem Sollwert S1b für die Temperatur des zu erwärmenden Brauchwassers.According to a preferred development, detection takes place the mass flow S1 at the secondary side, detecting the Temperature S2 of the second output discharged process water the temperature S3 of the hot water and a set the drive power to drive the pump according to the detected Mass flow S1 and temperatures S2 and S3 and a Setpoint S1b for the temperature of the to be heated Domestic hot water.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung werden folgende Schritte durchgeführt: Erfassen der Temperatur S1a des dem zweiten Eingang zugeführten Brauchwassers und der Temperatur S1c des dem ersten Eingang zugeführten Heisswassers; Erfassen der Temperatur S1d des dem ersten Ausgang abgeführten Heisswassers; Erfassen der Massenströmung S2a an der Sekundärseite; Festlegen der Massenströmung S2b an der Primärseite unter Berücksichtigung der erfassten Temperaturen S1a, S1c, S1d und der erfassten Massenströmung S2a und einem Sollwert S1b für die Temperatur des zu erwärmenden Brauchwassers; und Ansteuern der Pumpe gemäss der festgelegten Massenströmung S2b.According to a further preferred development, the following Steps performed: Detecting the temperature S1a of the second input supplied hot water and the temperature S1c of the hot water supplied to the first inlet; Detecting the temperature S1d of the first output Hot water; Detecting the mass flow S2a on the secondary side; Determining the mass flow S2b on the primary side taking into account the detected temperatures S1a, S1c, S1d and the detected mass flow S2a and a set value S1b for the temperature of the hot water to be heated; and driving the pump according to the specified mass flow S2b.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung erfolgt das Festlegen der Massenströmung S2b gemäss folgender Beziehung: S2b = S2a · (S1b-S1a) / (S1c-S1d).According to a further preferred development, this takes place Determining the mass flow S2b according to the following relationship: S2b = S2a * (S1b-S1a) / (S1c-S1d).

Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung erfolgt ein Erfassen der Temperatur S1b des dem zweiten Ausgang abgeführten Brauchwassers.According to a further preferred embodiment, a Detecting the temperature S1b of the second output discharged Domestic hot water.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung erfolgt das Erfassen der Temperaturen S1a, S1b, S1c, S1d mittels einer jeweiligen Temperaturerfassungseinrichtung, die in der Nähe, vorzugsweise in einer Entfernung von weniger als einem Meter, des zugehörigen Eingangs bzw. Ausgangs der Wärmetauschereinrichtung angeordnet ist.According to a further preferred development, this takes place Detecting the temperatures S1a, S1b, S1c, S1d by means of a respective temperature sensing device close to, preferably at a distance of less than one meter, the associated input or output of the heat exchanger device is arranged.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die jeweilige Temperaturerfassungseinrichtung im Innern der Wärmetauschereinrichtung angeordnet. According to a further preferred development, the respective Temperature detection device in the interior of the heat exchanger device arranged.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung erfolgt ein Erfassen der Massenströmung S2a an der Sekundärseite mittels einer ersten Massenströmungserfassungseinrichtung, die in Sekundärmassenströmungsrichtung vor dem zweiten Eingang angeordnet ist.According to a further preferred embodiment, a Detecting the mass flow S2a on the secondary side by means a first mass flow detection device in the secondary mass flow direction arranged in front of the second entrance is.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung erfolgt ein Erfassen der Massenströmung S2b an der Primärseite mittels einer zweiten Massenströmungserfassungseinrichtung, die in Primärmassenströmungsrichtung hinter dem ersten Ausgang angeordnet ist.According to a further preferred embodiment, a Detecting the mass flow S2b on the primary side by means of a second mass flow detection device, which in Primary mass flow direction disposed behind the first output is.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung erfolgt das Ansteuern der Pumpe im Rahmen einer Regelung in Abhängigkeit von der erfassten Massenströmung S2b an der Primärseite.According to a further preferred development, this takes place Activation of the pump as part of a control in dependence from the detected mass flow S2b at the primary side.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are in the drawings shown and explained in more detail in the following description.

Es zeigen:

Fig. 1
eine schematische Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Bereitstellen von über eine Wärmetauschereinrichtung erwärmtem Brauchwasser gemäss einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2
eine schematische Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Bereitstellen von über eine Wärmetauschereinrichtung erwärmtem Brauchwasser gemäss einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 3
eine schematische Querschnittsansicht einer aus der DE 40 35 115 C2 bekannten Vorrichtung zum Bereitstellen von über eine Wärmetauschereinrichtung erwärmtem Brauchwasser.
Show it:
Fig. 1
a schematic cross-sectional view of an apparatus for providing heated via a heat exchanger means hot water according to a first embodiment of the present invention;
Fig. 2
a schematic cross-sectional view of an apparatus for providing heated via a heat exchanger means hot water according to a second embodiment of the present invention; and
Fig. 3
a schematic cross-sectional view of a known from DE 40 35 115 C2 device for providing heated via a heat exchanger means hot water.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Bestandteile.In the figures, the same reference numerals designate the same or functionally identical components.

Fig. 1 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Bereitstellen von über eine Wärmetauschereinrichtung erwärmtem Brauchwasser gemäss einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of an apparatus for providing via a heat exchanger device heated service water according to a first embodiment of the present invention.

Bei der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform sind die Anordnungen der Leitungen 55, 56, 57, 58 und des Wärmetauschers WT sowie der Pumpe P identisch wie bei dem im Zusammenhang mit Fig. 3 eingangs erläuterten Beispiel.In the first embodiment shown in Fig. 1 are the Arrangements of the lines 55, 56, 57, 58 and the heat exchanger WT and the pump P identical as in the context with Fig. 3 initially explained example.

Auch ist die Anordnung der Steuereinrichtung ST sowie der Sensoren MS und T1 genau wie bei dem im Zusammenhang mit Fig. 3 eingangs erläuterten Beispiel.Also, the arrangement of the control device ST and the Sensors MS and T1 exactly as in the context of FIG. 3 explained in the beginning example.

Im Unterschied dazu sind bei dieser ersten Ausführungsform der erste Eingang E1 und der erste Ausgang A1 des Wärmetauschers WT auf einem Niveau h2 unterhalb eines Niveaus h1 des Rückflusseinlasses E des Heißwasserspeichers 50 derart angeordnet, dass bei abgeschalteter Pumpe P der hydrostatische Druck am ersten Ausgang A1 mindestens so groß ist wie der hydrostatische Druck am ersten Eingang E1. Dies hat zur Folge, dass kein Wasser bei abgeschalteter Pumpe P durch den Wärmetauscher WT zurück durch den Rückflusseinlass E gedrückt werden kann und somit eine Verkalkung des Heißwasserspeichers 50 positiv vermieden werden kann. Hierzu sei noch bemerkt, dass das Niveau h2 auch im wesentlichen gleich wie das Niveau h1 liegen kann.In contrast, in this first embodiment the first input E1 and the first output A1 of the heat exchanger WT at a level h2 below a h1 level Return inlet E of the hot water storage 50 arranged such that when the pump P is switched off, the hydrostatic Pressure at the first outlet A1 is at least as great as the hydrostatic pressure at the first input E1. As a consequence, that no water with pump P switched off by the Heat exchanger WT pushed back through the return inlet E can be and thus a calcification of the hot water tank 50 can be positively avoided. It should be noted that that the level h2 is also essentially the same as the level h1 can lie.

Fig. 2 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Bereitstellen von über eine Wärmetauschereinrichtung erwärmtem Brauchwasser gemäss einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.Fig. 2 is a schematic cross-sectional view of an apparatus for providing via a heat exchanger device heated service water according to a second embodiment of the present invention.

Im Unterschied zur ersten Ausführungsform sind bei dieser zweiten Ausführungsform ein erster Temperatursensor T1a vor dem zweiten Eingang E2 des Wärmetauschers WT, ein zweiter Temperatursensor T1b hinter dem zweiten Ausgang A2 des Wärmetauschers WT, ein dritter Temperatursensor T1c vor dem ersten Eingang E1 des Wärmetauschers WT sowie ein vierter Temperatursensor T1d vor dem ersten Ausgang A1 des Wärmetauschers WT vorgesehen.In contrast to the first embodiment are in this Second embodiment, a first temperature sensor T1a ago the second input E2 of the heat exchanger WT, a second Temperature sensor T1b behind the second output A2 of the heat exchanger WT, a third temperature sensor T1c before the first Input E1 of the heat exchanger WT and a fourth temperature sensor T1d before the first output A1 of the heat exchanger WT intended.

Weiterhin vorgesehen sind ein erster Massenströmungssensor MS1 in der Leitung 55 in Massenströmungsrichtung vor dem zweiten Eingang des Wärmetauschers WT sowie ein zweiter Massenströmungssensor MS2 in Massenströmungsrichtung hinter dem ersten Ausgang A1 des Wärmetauschers WT. Die Temperatursignale der Temperatursensoren T1a, T1c, T1d, nämlich die Signale S1a, S1c, S1d werden genau wie die Massenströmungssignale S2a, S2b der Massenströmungssensoren MS1, MS2 an die modifizierte Steuereinrichtung ST' geliefert, welche daraus und einem Sollwert S1b für die Temperatur des zu erwärmenden Brauchwassers das Ansteuersignal SS für die steuerbare Pumpe P berechnet.Furthermore provided are a first mass flow sensor MS1 in line 55 in the mass flow direction before second input of the heat exchanger WT and a second mass flow sensor MS2 in mass flow direction behind the first output A1 of the heat exchanger WT. The temperature signals the temperature sensors T1a, T1c, T1d, namely the signals S1a, S1c, S1d become exactly like the mass flow signals S2a, S2b of the mass flow sensors MS1, MS2 to the modified ones Control device ST 'supplied, which therefrom and a set value S1b for the temperature of the to be heated Hot water the drive signal SS for the controllable pump P calculated.

Beim vorliegenden Beispiel geschieht diese Berechnung der Soll-Massenströmung S2b mit dem Sollwert für die Temperatur S1b des zu erwärmenden Brauchwassers und mit der Maßgabe, dass der Wärmestrom auf der Primärseite gleich sein muss wie der Wärmestrom auf der Sekundärseite.In the present example, this calculation is done by the Target mass flow S2b with the setpoint for the temperature S1b of the process water to be heated and with the proviso that the heat flow on the primary side must be the same as the heat flow on the secondary side.

Daraus ergibt sich folgende Beziehung: S2b = S2a·(S1b-S1a) / (S1c-S1d) This results in the following relationship: S2b = S2a * (S1b-S1a) / (S1c-S1d)

Die Steuereinrichtung ST' legt aus der so berechneten Soll-Massenströmung S2b das Ansteuersignal SS für die Pumpe P fest und regelt die Ansteuerung anhand der empfangenen erfassten Signale.The control device ST 'sets from the thus calculated target mass flow S2b the drive signal SS for the pump P fixed and controls the drive based on the received detected Signals.

Die erfasste Temperatur S1b des Temperatursensors T1b dient nur zur Überwachung, z.B. auf einer (nicht dargestellten) Anzeige, aber nicht für die Steuereinrichtung ST'.The detected temperature S1b of the temperature sensor T1b is used only for monitoring, e.g. on a display (not shown), but not for the controller ST '.

Obwohl die vorliegenden Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern vielfältig modifizierbar.Although the present invention is based on preferred Embodiments has been described, it is on it not limited, but variously modifiable.

In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass bei den Ausführungsbeispielen die Temperatursensoren T1a, T1b, T1c und T1d unmittelbar vor bzw. hinter dem Wärmetauscher in den Leitungen 55 bis 58 angeordnet sind. Es ist jedoch ebenfalls möglich, die Temperatursensoren T1a bis T1d in den Wärmetauscher selbst zu integrieren. Auch müssen die Massenströmungssensoren MS1, MS2 nicht unbedingt an den angegebenen Stellen angeordnet sein, sondern können prinzipiell an beliebiger Stelle im Primärkreis bzw. Sekundärkreis angeordnet sein.In this context it should be mentioned that in the embodiments the temperature sensors T1a, T1b, T1c and T1d immediately in front of or behind the heat exchanger in the pipes 55 to 58 are arranged. However, it is also possible the temperature sensors T1a to T1d in the heat exchanger to integrate yourself. Also, the mass flow sensors need MS1, MS2 not necessarily located at the specified locations but in principle can be at any point be arranged in the primary circuit or secondary circuit.

Weiterhin beschreibt die obige Formel (1) einen symmetrischen Fall des Wärmetauschers. Allgemein kann die Beziehung auch Unsymmetrien oder weitere Einflussfaktoren berücksichtigen.Furthermore, the above formula (1) describes a symmetric one Case of the heat exchanger. Generally, the relationship can also be Consider asymmetries or other influencing factors.

Claims (20)

Verfahren zum Bereitstellen von über eine Wärmetauschereinrichtung (WT) erwärmtem Brauchwasser, wobei der Wärmetauschereinrichtung (WT) primärseitig Heisswasser über eine durchflussmengenmässig steuerbare Pumpe (P) von einem ersten Eingang (E1) zu einem ersten Ausgang (A1) zugeführt wird und wobei der Wärmetauschereinrichtung (WT) sekundärseitig an einem zweiten Eingang (E2) Brauchwasser zuführt wird und an einem zweiten Ausgang (A2) das erwärmte Brauchwasser entnommen wird, wobei der Wärmetauschereinrichtung (WT) primärseitig das Heisswasser von einer Heisswasserspeichereinrichtung (50) zugeführt wird und das Heisswasser in einem Umwälzkreis an der Oberseite der Heisswasserspeichereinrichtung (50) entnommen und an der Unterseite der Heisswasserspeichereinrichtung (50) wieder zugeführt wird; und wobei der erste Eingang (E1) und erste Ausgang (A2) der Wärmetauschereinrichtung (WT) auf einem Niveau (h2) im wesentlichen gleich oder unterhalb eines Niveaus (h1) eines Rückflusseinlasses (E) der Warmwasserspeichereinrichtung (50) derart angeordnet werden, dass bei abgeschalteter Pumpe (P) der hydrostatische Druck am ersten Ausgang (A1) mindestens so gross ist wie der hydrostatische Druck am ersten Eingang (E1).Method for providing via a heat exchanger device (WT) heated domestic water, the heat exchanger device (WT) primary side hot water over one flow controllable pump (P) from a first Input (E1) is supplied to a first output (A1) and wherein the heat exchanger means (WT) on the secondary side at a second input (E2) is supplied to service water and at one second output (A2), the heated service water taken with the heat exchanger device (WT) on the primary side the hot water from a hot water storage device (50) is supplied and the hot water in a circulation circuit taken from the top of the hot water storage device (50) and at the bottom of the hot water storage device (50) is returned; and wherein the first input (E1) and first output (A2) of the heat exchanger device (WT) a level (h2) substantially equal to or below one Levels (h1) of a return inlet (E) of the hot water storage device (50) are arranged such that when switched off Pump (P) the hydrostatic pressure at the first outlet (A1) is at least as large as the hydrostatic Pressure at the first input (E1). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erfassen der Massenströmung S1 an der Sekundärseite, ein Erfassen der Temperatur S2 des dem zweiten Ausgang (A2) abgeführten Brauchwassers und ein Erfassen der Temperatur S3 des Heisswassers erfolgen und ein Festlegen der Ansteuerleistung zum Ansteuern der Pumpe (P) gemäss der erfassten Massenströmung S1 und Temperaturen S2, S3 und einem Sollwert S1b für die Temperatur des zu erwärmenden Brauchwassers.A method according to claim 1, characterized in that detecting the mass flow S1 on the secondary side, detecting the temperature S2 of the second output (A2) discharged process water and detecting the temperature S3 of the hot water and setting the drive power for driving the pump (P) according to the detected mass flow S1 and temperatures S2, S3 and a target value S1b for the temperature of the hot water to be heated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte durchgeführt werden: Erfassen der Temperatur S1a des dem zweiten Eingang (E2) zugeführten Brauchwassers und der Temperatur S1c des dem ersten Eingang (E1) zugeführten Heisswassers; Erfassen der Temperatur S1d des dem ersten Ausgang (A1) abgeführten Heisswassers; Erfassen der Massenströmung S2a an der Sekundärseite; Festlegen der Massenströmung S2b an der Primärseite unter Berücksichtigung der erfassten Temperaturen S1a, S1c, S1d und der erfassten Massenströmung S2a und einem Sollwert S1b für die Temperatur des zu erwärmenden Brauchwassers; und Ansteuern der Pumpe (P) gemäss der festgelegten Massenströmung S2b. A method according to claim 1, characterized in that the following steps are carried out: Detecting the temperature S1a of the process water supplied to the second input (E2) and the temperature S1c of the hot water supplied to the first input (E1); Detecting the temperature S1d of the hot water discharged from the first outlet (A1); Detecting the mass flow S2a on the secondary side; Determining the mass flow S2b at the primary side taking into account the detected temperatures S1a, S1c, S1d and the detected mass flow S2a and a target value S1b for the temperature of the service water to be heated; and Actuation of the pump (P) according to the specified mass flow S2b. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Festlegen der Massenströmung S2b gemäss folgender Beziehung erfolgt: S2b = S2a·(S1b-S1a) / (S1c-S1d). A method according to claim 3, characterized in that the determination of the mass flow S2b takes place according to the following relationship: S2b = S2a * (S1b-S1a) / (S1c-S1d). Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erfassen der Temperatur S1b des dem zweiten Ausgang (A2) abgeführten Brauchwassers erfolgt.A method according to claim 3 or 4, characterized in that there is a detection of the temperature S1b of the second output (A2) discharged process water. Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der Temperaturen S1a, S1b, S1c, S1d mittels einer jeweiligen Temperaturerfassungseinrichtung (T1a; T1b; T1c; T1d) erfolgt, die in der Nähe, vorzugsweise in einer Entfernung von weniger als einem Meter, des zugehörigen Eingangs (E1; E2) bzw. Ausgangs (A1; A2) der Wärmetauschereinrichtung (WT) angeordnet ist.Method according to claim 3, 4 or 5, characterized in that the temperatures S1a, S1b, S1c, S1d are detected by means of a respective temperature detection device (T1a; T1b; T1c; T1d) located in the vicinity, preferably at a distance of less than as a meter, the associated input (E1; E2) and output (A1; A2) of the heat exchanger device (WT) is arranged. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Temperaturerfassungseinrichtung (T1a; T1b; T1c; T1d) im Innern der Wärmetauschereinrichtung (WT) angeordnet ist.Method according to claim 6, characterized in that the respective temperature detection device (T1a, T1b, T1c, T1d) is arranged inside the heat exchanger device (WT). Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erfassen der Massenströmung S2a an der Sekundärseite mittels einer ersten Massenströmungserfassungseinrichtung (MS1) erfolgt, die in Sekundärmassenströmungsrichtung vor dem zweiten Eingang (E2) angeordnet ist.Method according to at least one of the preceding claims 3 to 7, characterized in that a detection of the mass flow S2a on the secondary side by means of a first mass flow detection device (MS1), which is arranged in the secondary mass flow direction in front of the second input (E2). Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erfassen der Massenströmung S2b an der Primärseite mittels einer zweiten Massenströmungserfassungseinrichtung (MS2) erfolgt, die in Primärmassenströmungsrichtung hinter dem ersten Ausgang (A1) angeordnet ist.Method according to at least one of the preceding claims 3 to 8, characterized in that a detection of the mass flow S2b on the primary side by means of a second mass flow detection device (MS2), which is arranged in the primary mass flow direction behind the first output (A1). Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuern der Pumpe (P) im Rahmen einer Regelung in Abhängigkeit von der erfassten Massenströmung S2b an der Primärseite erfolgt.A method according to claim 9, characterized in that the driving of the pump (P) takes place in the context of a control function of the detected mass flow S2b on the primary side. Vorrichtung zum Bereitstellen von über eine Wärmetauschereinrichtung (WT) erwärmtem Brauchwasser, wobei der Wärmetauschereinrichtung (WT) primärseitig Heisswasser über eine durchflussmengenmässig steuerbare Pumpe (P) von einem ersten Eingang (E1) zu einem ersten Ausgang (A1) zuführbar ist und wobei der Wärmetauschereinrichtung (WT) sekundärseitig an einem zweiten Eingang (E2) Brauchwasser zuführbar ist und an einem zweiten Ausgang (A2) das erwärmte Brauchwasser entnehmbar ist, wobei der Wärmetauschereinrichtung (WT) primärseitig das Heisswasser von einer Heisswasserspeichereinrichtung (50) zuführbar ist und das Heisswasser in einem Umwälzkreis an der Oberseite der Heisswasserspeichereinrichtung (50) entnehmbar ist und an der Unterseite der Heisswasserspeichereinrichtung (50) wieder zuführbar ist; und wobei der erste Eingang (E1) und erste Ausgang (A2) der Wärmetauschereinrichtung (WT) auf einem Niveau (h2) im wesentlichen gleich oder unterhalb eines Niveaus (h1) eines Rückflusseinlasses (E) der Warmwasserspeichereinrichtung (50) derart angeordnet sind, dass bei abgeschalteter Pumpe (P) der hydrostatische Druck am ersten Ausgang (A1) mindestens so gross ist wie der hydrostatische Druck am ersten Eingang (E1).Device for providing via a heat exchanger device (WT) heated domestic water, the heat exchanger device (WT) primary side hot water over one flow controllable pump (P) from a first Input (E1) to a first output (A1) can be supplied and wherein the heat exchanger means (WT) on the secondary side at a second input (E2) service water can be supplied and on a second outlet (A2) the heated service water removed is, wherein the heat exchanger device (WT) primary side the hot water from a hot water storage device (50) can be fed and the hot water in a circulation circle at the Removable top of the hot water storage device (50) is and at the bottom of the hot water storage device (50) can be fed again; and wherein the first input (E1) and first output (A2) of the heat exchanger device (WT) a level (h2) substantially equal to or below one Levels (h1) of a return inlet (E) of the hot water storage device (50) are arranged such that when switched off Pump (P) the hydrostatic pressure at the first outlet (A1) is at least as large as the hydrostatic Pressure at the first input (E1). Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Massenströmungserfassungseinrichtung (MS) zum Erfassen der Massenströmung S1 an der Sekundärseite, eine erste Temperaturerfassungseinrichtung (T1) zum Erfassen der Temperatur S2 des dem zweiten Ausgang (A2) abgeführten Brauchwassers und eine zweite Temperaturerfassungseinrichtung (T2) zum Erfassen der Temperatur des Heisswassers sowie eine Festelegungseinrichtung (ST) zum Festlegen der Ansteuerleistung zum Ansteuern der Pumpe (P) gemäss der erfassten Massenströmung S1 und Temperaturen S2, S3 und einem Sollwert S1b für die Temperatur des zu erwärmenden Brauchwassers vorgesehen sind.Apparatus according to claim 11, characterized in that a mass flow detection device (MS) for detecting the mass flow S1 on the secondary side, a first temperature detection means (T1) for detecting the temperature S2 of the second output (A2) discharged process water and a second temperature detection means (T2) for detecting the temperature of the hot water and a determination device (ST) for setting the drive power for driving the pump (P) according to the detected mass flow S1 and temperatures S2, S3 and a target value S1b are provided for the temperature of the hot water to be heated. Vorrichtung nach Anspruch 11, welche weiterhin aufweist: eine erste Temperaturerfassungseinrichtung (T1a) zum Erfassen der Temperatur S1a des dem zweiten Eingang (E2) zugeführten Brauchwassers und eine zweite Temperaturerfassungseinrichtung (T1c) zum Erfassen der Temperatur S1c des dem ersten Eingang (E1) zugeführten Heisswassers; eine dritte Temperaturerfassungseinrichtung (T1d) zum Erfassen der Temperatur S1d des dem ersten Ausgang (A1) abgeführten Heisswassers; eine erste Massenströmungserfassungseinrichtung (MS1) zum Erfassen der Massenströmung S2a an der Sekundärseite; eine Festlegungseinrichtung (ST') zum Festlegen der Massenströmung S2b an der Primärseite unter Berücksichtigung der erfassten Temperaturen S1a, S1c, S1d und der erfassten Massenströmung S2a und einem Sollwert S1b für die Temperatur des erwärmten Brauchwassers; und eine Ansteuereinrichtung (ST') zum Ansteuern der Pumpe (P) gemäss der festgelegten Massenströmung S2b. The device of claim 11, further comprising: a first temperature detecting means (T1a) for detecting the temperature S1a of the process water supplied to the second input (E2) and a second temperature detecting means (T1c) for detecting the temperature S1c of the hot water supplied to the first input (E1); a third temperature detecting means (T1d) for detecting the temperature S1d of the first water (A1) discharged hot water; a first mass flow detection device (MS1) for detecting the mass flow S2a on the secondary side; a setting device (ST ') for setting the mass flow S2b at the primary side taking into account the detected temperatures S1a, S1c, S1d and the detected mass flow S2a and a target value S1b for the temperature of the heated service water; and a drive device (ST ') for driving the pump (P) in accordance with the set mass flow S2b. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Festlegungseinrichtung (ST') das Festlegen der Massenströmung S2b gemäss folgender Beziehung durchführt: S2b = S2a·(S1b-S1a) / (S1c-S1d). A method according to claim 13, characterized in that the setting means (ST ') performs the setting of the mass flow S2b according to the following relationship: S2b = S2a * (S1b-S1a) / (S1c-S1d). Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine vierte Temperaturerfassungseinrichtung (T1c) vorgesehen ist zum Erfassen der Temperatur S1b des dem zweiten Ausgang (A2) abgeführten Brauchwassers.A method according to claim 13 or 14, characterized in that a fourth temperature detecting means (T1c) is provided for detecting the temperature S1b of the second output (A2) discharged process water. Verfahren nach Anspruch 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der Temperaturen S1a, S1b, S1c, S1d mittels der jeweiligen Temperaturerfassungseinrichtung (T1a; T1b; T1c; T1d) in der Nähe, vorzugsweise in einer Entferung von weniger als einem Meter, des zugehörigen Eingangs (E1; E2) bzw. Ausgangs (A1; A2) der Wärmetauschereinrichtung (WT) erfolgt. A method according to claim 13, 14 or 15, characterized in that the detection of the temperatures S1a, S1b, S1c, S1d by means of the respective temperature detecting means (T1a; T1b; T1c; T1d) in the vicinity, preferably at a distance of less than one meter , of the associated input (E1; E2) or output (A1; A2) of the heat exchanger device (WT). Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Temperaturerfassungseinrichtung (T1a; T1b; T1c; T1d) im Innern der Wärmetauschereinrichtung (WT) angeordnet ist.A method according to claim 16, characterized in that the respective temperature detection device (T1a, T1b; T1c; T1d) is arranged in the interior of the heat exchanger device (WT). Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Massenströmungserfassungseinrichtung (MS1) in Sekundärmassenströmungsrichtung vor dem zweiten Eingang (E2) der Wärmetauschereinrichtung (WT) angeordnet ist.Method according to at least one of the preceding claims 13 to 17, characterized in that the first mass flow detection device (MS1) is arranged in the secondary mass flow direction upstream of the second input (E2) of the heat exchanger device (WT). Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Massenströmungserfassungseinrichtung (MS2) zum Erfassen der Massenströmung S2b an der Primärseite vorgesehen ist, die in Primärmassenströmungsrichtung hinter dem ersten Ausgang (A1) der Wärmetauschereinrichtung (WT) angeordnet ist.Method according to at least one of the preceding claims 13 to 18, characterized in that a second mass flow detection device (MS2) is provided for detecting the mass flow S2b on the primary side, which is arranged in the primary mass flow direction behind the first exit (A1) of the heat exchanger device (WT). Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinrichtung (ST') eine Regelung zum Ansteuern der Pumpe (P) in Abhängigkeit von der erfassten Massenströmung S2b an der Primärseite vorgesehen ist.A method according to claim 19, characterized in that in the control device (ST ') a control for driving the pump (P) in response to the detected mass flow S2b is provided on the primary side.
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