EP4105396A1 - Trink- und brauchwassersystem - Google Patents

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EP4105396A1
EP4105396A1 EP22177803.8A EP22177803A EP4105396A1 EP 4105396 A1 EP4105396 A1 EP 4105396A1 EP 22177803 A EP22177803 A EP 22177803A EP 4105396 A1 EP4105396 A1 EP 4105396A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
drinking
water system
flushing
drained
Prior art date
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Application number
EP22177803.8A
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English (en)
French (fr)
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EP4105396B1 (de
Inventor
Roland Blumenthal
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.)
Gebr Kemper GmbH and Co KG
Original Assignee
Gebr Kemper GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Gebr Kemper GmbH and Co KG filed Critical Gebr Kemper GmbH and Co KG
Publication of EP4105396A1 publication Critical patent/EP4105396A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4105396B1 publication Critical patent/EP4105396B1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/04—Water-basin installations specially adapted to wash-basins or baths
    • E03C1/044—Water-basin installations specially adapted to wash-basins or baths having a heating or cooling apparatus in the supply line
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B7/00—Water main or service pipe systems
    • E03B7/04—Domestic or like local pipe systems
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B7/00—Water main or service pipe systems
    • E03B7/07—Arrangement of devices, e.g. filters, flow controls, measuring devices, siphons or valves, in the pipe systems
    • E03B7/074—Arrangement of water treatment devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B7/00—Water main or service pipe systems
    • E03B7/07—Arrangement of devices, e.g. filters, flow controls, measuring devices, siphons or valves, in the pipe systems
    • E03B7/08—Arrangement of draining devices, e.g. manual shut-off valves
    • 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
    • F24D17/0094—Recovering of cold water
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C2201/00—Details, devices or methods not otherwise provided for
    • E03C2201/40—Arrangement of water treatment devices in domestic plumbing installations

Definitions

  • the present invention relates to a drinking and service water system that is designed as a cold water system and has a connection to the public water supply network. At least one supply line leading to at least one consumer is fed with fresh water via the connection to the public water supply network. Unused water is returned in a circulation line and with a circulation pump assigned to the circulation line and cooled in a cooling device. A flushing valve downstream of the consumer in the direction of flow is provided for draining water from the drinking and service water system.
  • Such a drinking and service water system is, for example, from DE 10 2019 217 903 A1 famous. Furthermore, a drinking water circulation device for cooling drinking water is made EP 3 712 337 A1 famous.
  • a device with solar collectors which are installed on a flat roof of a house with a room to be air-conditioned.
  • the solar collectors are connected to a solar heat exchanger by a flow line and a return line, which form a first heat transfer fluid circuit with a first circulating pump.
  • the heat accumulator is connected to a second heat transfer fluid circuit with a second circulating pump and an evaporative cooler, which is also located on the flat roof of the house.
  • a third circulating pump conveys heating or cooling water from the heat accumulator through a wall heating and/or heating and cooling ceiling of the room to be air-conditioned. This is how the room should be heated or cooled.
  • the DE 100 57 578 A1 proposed using excess solar heat for the distillation of seawater for the purpose of obtaining drinking water.
  • water is drained from the drinking and service water system via the flush valve in a time-controlled manner to maintain drinking water hygiene, depending on consumption or temperature, and replaced with fresh water from the public water supply network.
  • the drained water is disposed of through a sewage pipe.
  • the present invention thus intends to specify a drinking and service water system of the type mentioned at the outset with reduced operating costs.
  • the present invention is based on the object of specifying a more efficient drinking and service water system for providing drinking and service water that is as germ-free as possible.
  • the present invention proposes a drinking and service water system with the features of claim 1.
  • the cooling device is designed to be adapted for cooling by evaporating water drained from the drinking and service water system.
  • the water disposed of unused in the prior art is used for cooling the drinking water and electrical energy for cooling the drinking water is saved.
  • the evaporation cooling that occurs during evaporation is used to cool the drinking water.
  • the circulation line of the drinking and service water system usually flows back into the supply line. In this way, the drinking water can circulate in the drinking and service water system if the consumer does not tap the tap and germ formation due to standing water can be avoided.
  • the cooling device generally cools the water to temperatures below 25°C and preferably below 20°C in order to prevent legionella and other germs from forming or multiplying, which is favored in a temperature range between 25°C and 55°C .
  • the circulation flow is generally lower than a supply flow triggered by a tapping process by a consumer.
  • the circulation line preferably has a nominal diameter that is smaller by at least one jump in nominal diameter than the supply line.
  • the circulation line can have a nominal diameter of DN 15 or smaller and the supply line can have a nominal diameter of DN 20 or larger.
  • water is drained from the drinking and process water system via the flushing valve in a time-controlled manner, depending on consumption or temperature, and replaced with fresh water from the public water supply network.
  • a control unit is provided, which is connected in terms of control to the flushing valve.
  • the flushing valve is usually assigned to a flushing line branching off from the circulation line.
  • the cooling device comprises a heat exchanger which is preferably arranged downstream of the branch to the flushing line in the direction of flow and is connected to a coolant circuit which communicates with an evaporation device in which the drained water extracts heat from the coolant by evaporation.
  • the heat dissipated in this way is given off to the environment by the evaporated water.
  • the heat exchanger is usually provided with a return connection for the introduction of drinking water returned from the circulation line and a flow connection for the delivery of the chilled drinking water.
  • the flow connection is connected directly or indirectly to the supply line.
  • the supply line forms the circulation line and the cooling device a drinking water circuit for circulating and cooling the drinking water.
  • the heat exchanger usually has a separate return connection and a separate flow connection for the coolant.
  • the coolant circuit preferably forms the primary circuit of the heat exchanger and the drinking water circuit forms the secondary circuit of the heat exchanger.
  • the heat exchanger can be designed as a plate heat exchanger.
  • the evaporation device is preferably designed as a refrigerating machine based on evaporative cooling.
  • energy in the form of heat is extracted from the coolant through the evaporation of the drained water.
  • a water/glycol mixture is preferably used as a coolant in the drinking and service water system according to the invention. This ensures the functionality of the coolant in winter at temperatures below 0°C. Incidentally, an installer who commissions the coolant circuit does not have to have any special qualifications for handling coolants that are hazardous to health or harmful to the environment (refrigerant license).
  • glycol is listed in liquid class 3, so that the heat exchanger only has to separate the drinking water to be cooled from the coolant with a single wall. This reduces the size and the costs for manufacturing the heat exchanger. Furthermore, this improves the heat transfer between the coolant circuit and the drinking water circuit within the heat exchanger.
  • a coolant circulation pump for circulating the coolant between the heat exchanger and the evaporation device is usually assigned to the coolant circuit.
  • the evaporation device is arranged to release evaporated water to the environment.
  • the water vapor produced during evaporation is absorbed by the ambient air.
  • the ambient air is preferably air from outside.
  • the evaporation device can be provided outdoors or in a greenhouse.
  • the drinking and process water system includes a water tank for temporarily storing drained water and a pump that pumps water from the water tank into the evaporation device.
  • the cooling requirement of the drinking water is subject to natural fluctuations, in particular due to the different temperatures over the course of the seasons.
  • the cooling demand may be highest in the summer, while there is typically little or no cooling demand in the winter.
  • the water tank is primarily used in the summer, so that there is always enough drained water available for the evaporation device and to meet the need for cooling.
  • the cooling requirement can even be greater in winter when some of the drinking water pipes are laid close to the heating pipes and the drinking water can heat up as a result.
  • the coolant in the evaporation device can be additionally or exclusively cooled by cold air, preferably cold outside air. In particular, when the temperatures of the ambient air of the evaporation device reach or fall below approximately 0° C., no water is supplied to the evaporation device in order to avoid damage to the evaporation device due to icing.
  • the water tank preferably includes an additional connection for introducing rainwater. During or before a period of hot days, this connection can be opened to better cover cooling demand peaks. In winter, the mechanism for evaporating water in the evaporation device can be deactivated and the water drained via the flushing valve can be disposed of through a sewer line, as is known from the prior art. If cooling of the drinking water is also to take place or is necessary in winter, the coolant can be cooled by the cold air from outside and due to the lower temperature of the outside air.
  • the drinking and service water system has a switching device for switching between a summer cooling mode, in which coolant is removed by evaporation of drained water, and a winter cooling mode, in which coolant is cooled by cold outside air.
  • the drinking and service water system comprises a control unit connected to the flush valve for control purposes, with a temperature-controlled flush mode in which a measured water temperature in the cold water system is used as a control variable for controlling the flush valve, and/or with a flush volume-controlled Flushing mode, in which a measured amount of water drained from the cold water system via the flushing valve is used as a controlled variable for controlling the flushing valve, and/or with a time-controlled flushing mode, in which a specific time or period of time is used as a controlled variable for controlling the flushing valve.
  • the control unit can always activate the flushing valve at a certain time of day or night when the time-controlled mode is activated.
  • the control unit can activate the flushing valve if or as soon as a measured water temperature of the cold water system falls below a specified target temperature.
  • the control unit can activate the flushing valve if or as soon as a value measured by the Flush valve from the cold water system drained amount of water falls below a predetermined target amount.
  • the figures 1 and 2 each show a drinking and process water system of a building 2 in a schematic representation.
  • the drinking and service water system is designed as a cold water system and has a connection 4 to the public water supply network.
  • a supply line 6 is fed with fresh drinking water via the connection 4 to the public water supply network.
  • the supply line 6 supplies a consumer 8 connected to it with fresh drinking water.
  • the consumer 8 can be realized by a kitchen sink, a washbasin, a shower, a bathtub or a toilet.
  • the consumer 8 is connected to a circulation line 10 for returning unused drinking water.
  • a cooling device 12 for cooling the unused drinking water and a circulation pump 14 are assigned to the circulation line 10 .
  • the supply line 6, the circulation line 10, the cooling device 12 and the circulation pump 14 form a drinking water circuit.
  • the circulation pump 14 circulates the drinking water in this drinking water circuit, while the cooling device 12 cools the drinking water.
  • the cooling device 12 includes a heat exchanger 16 whose secondary circuit is formed by the drinking water circuit.
  • the primary circuit of the heat exchanger 16 is formed by a coolant circuit 18 which communicates with an evaporation device 20 .
  • Water evaporates in the evaporation device 20, which is drained from the drinking and process water system by a flushing valve 22 downstream of the consumer 8 in the direction of flow and assigned to a flushing line branching off the circulation line 21 and fed to the evaporation device 20 via a feed line 24. Heat is removed from the coolant during evaporation. The water vapor produced during evaporation is absorbed by the ambient air.
  • a coolant circulation pump 26 is assigned to the coolant circuit 18 and allows the coolant to circulate between the heat exchanger 16 and the evaporation device 20 .
  • the evaporation device 20 is arranged outdoors.
  • the first and the second exemplary embodiment differ in how the water drained through the flushing valve 22 is supplied to the evaporation device 20 .
  • the drinking and service water system includes a water tank 28 for temporarily storing the through the flush valve 22 drained water and a pump 30 which pumps water from the water tank 28 into the evaporation device 20.
  • the pump 30 is operated predominantly in the summer and exclusively at outside temperatures higher than 0° C., while the pump 30 is out of operation in winter at outside temperatures of approximately 0° C. or less.
  • a drain valve 32 of the water tank can remain open in winter. The drain valve 32 drains into a sewer line 34. That means the water tank 28 can remain empty in winter. However, it can also remain filled and be emptied automatically from time to time.
  • a free outlet 36 above a drainage object according to DIN EN 1717 is assigned to the flushing valve 22 and the drain valve 32 .
  • this in figure 2 illustrated second embodiment differs from the first embodiment in that the drained through the flush valve 22 water is not temporarily stored. Instead, the flush valve 22 drains the water directly into the evaporative device 20 .
  • the flushing valve 22 is preferably designed as a two-way valve, so that the flushing valve 22 can also discharge water directly into the waste water line 34 if, for example, there is no need for cooling.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Trink- und Brauchwassersystem, das als Kaltwassersystem ausgebildet ist, aufweisend: einen Anschluss (4) an das öffentliche Wasserversorgungsnetz, über den zumindest eine zu mindestens einem Verbraucher (8) führende Versorgungsleitung (6) mit frischem Wasser gespeist wird, eine Zirkulationsleitung (10) und eine in der Zirkulationsleitung (10) angeordnete Zirkulationspumpe (14) zur Rückführung von unverbrauchtem Wasser, eine Kühleinrichtung (12) zum Kühlen des unverbrauchten Wassers, und ein dem Verbraucher (8) in Strömungsrichtung nachgelagertes Spülventil (22) zum Ablassen von Wasser aus dem Trink- und Brauchwassersystem, welches sich dadurch auszeichnet, dass die Kühleinrichtung (12) zur Kühlung durch Verdunsten von aus dem Trink- und Brauchwassersystem abgelassenem Wasser angepasst ausgebildet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Trink- und Brauchwassersystem, das als Kaltwassersystem ausgebildet ist und einen Anschluss an das öffentliche Wasserversorgungsnetz aufweist. Über den Anschluss an das öffentliche Wasserversorgungsnetz wird zumindest eine zu mindestens einem Verbraucher führende Versorgungsleitung mit frischem Wasser gespeist. Unverbrauchtes Wasser wird in einer Zirkulationsleitung und mit einer der Zirkulationsleitung zugeordneten Zirkulationspumpe rückgeführt und in einer Kühleinrichtung gekühlt. Zum Ablassen von Wasser aus dem Trink- und Brauchwassersystem ist ein dem Verbraucher in Strömungsrichtung nachgelagertes Spülventil vorgesehen.
  • Ein solches Trink- und Brauchwassersystem ist beispielsweise aus DE 10 2019 217 903 A1 bekannt. Des Weiteren ist eine Trinkwasserzirkulationsvorrichtung zur Kühlung von Trinkwasser aus EP 3 712 337 A1 bekannt.
  • Aus DE 100 57 578 A1 ist eine Einrichtung mit Solarkollektoren bekannt, die auf einem Flachdach eines Hauses mit einem zu klimatisierenden Raum installiert sind. Die Solarkollektoren sind durch eine Vorlaufleitung und eine Rücklaufleitung, die einen ersten Wärmeträgerflüssigkeitskreislauf mit einer ersten Umwälzpumpe bilden, an einen Solar-Wärmetauscher angeschlossen, der die Solarwärme an ein Wärmeträgermedium in einem Wärmespeicher abgibt. Der Wärmespeicher ist mit einem zweiten Wärmeträgerflüssigkeitskreislauf mit einer zweiten Umwälzpumpe und einem Verdunstungskühler verbunden, der ebenfalls auf dem Flachdach des Hauses angeordnet ist. Eine dritte Umwälzpumpe fördert Heiz- bzw. Kühlwasser aus dem Wärmespeicher durch eine Wandheizung und/oder Heiz- und Kühldecke des zu klimatisierenden Raums. So soll der Raum beheizt bzw. gekühlt werden. Des Weiteren schlägt die DE 100 57 578 A1 vor, überschüssige Solarwärme zur Destillation von Meerwasser zum Zweck der Trinkwassergewinnung einzusetzen.
  • Bei dem aus DE 10 2019 217 903 A1 bekannten Trink- und Brauchwassersystem wird zur Aufrechterhaltung der Trinkwasserhygiene zeitgesteuert, verbrauchs- oder temperaturabhängig Wasser aus dem Trink- und Brauchwassersystem über das Spülventil abgelassen und durch frisches Wasser aus dem öffentlichen Wasserversorgungsnetz ersetzt. Das abgelassene Wasser wir durch eine Abwasserleitung entsorgt.
  • Die vorbekannte Bereitstellung von möglichst keimfreiem Trink- und Brauchwasser lässt Raum zur Verbesserung. So will die vorliegende Erfindung ein Trink- und Brauchwassersystem der eingangs genannten Art mit reduzierten Betriebskosten angeben.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein effizienteres Trink- und Brauchwassersystem zur Bereitstellung von möglichst keimfreiem Trink- und Brauchwasser anzugeben.
  • Zur Lösung dieser Aufgabenstellung schlägt die vorliegende Erfindung ein Trink- und Brauchwassersystem mit den Merkmalen von Anspruch 1 vor. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass die Kühleinrichtung zur Kühlung durch Verdunsten von aus dem Trink- und Brauchwassersystem abgelassenem Wasser angepasst ausgebildet ist. Dadurch erfährt das im Stand der Technik ungenutzt entsorgte Wasser einen Nutzen zur Kühlung des Trinkwassers und es wird elektrische Energie zur Kühlung des Trinkwassers eingespart. Die beim Verdunsten entstehende Verdunstungskälte wird zum Kühlen des Trinkwassers genutzt.
  • Die Zirkulationsleitung des Trink- und Brauchwassersystems mündet in der Regel wieder in die Versorgungsleitung. So kann das Trinkwasser in dem Trink- und Brauchwassersystem bei ausbleibendem Zapfvorgang des Verbrauchers zirkulieren und eine Keimbildung durch stehendes Wasser vermieden werden. Die Kühleinrichtung kühlt das Wasser in der Regel auf Temperaturen unter 25°C und bevorzugt unter 20°C, um eine Bildung oder Vermehrung von Legionellen und anderen Keimen, die in einem zwischen 25°C und 55°C liegenden Temperaturbereich begünstigt ist, zu vermeiden.
  • Die Zirkulationsströmung ist in der Regel geringer als eine durch einen Zapfvorgang eines Verbrauchers ausgelöste Versorgungsströmung. Die Zirkulationsleitung hat dementsprechend bevorzugt einen um zumindest einen Nenndurchmesser-Sprung kleineren Nenndurchmesser als die Versorgungsleitung. Die Zirkulationsleitung kann beispielsweise einen Nenndurchmesser von DN 15 oder kleiner und die Versorgungsleitung einen Nenndurchmesser von DN 20 oder größer haben.
  • Vorzugsweise wird zeitgesteuert, verbrauchs- oder temperaturabhängig Wasser aus dem Trink- und Brauchwassersystem über das Spülventil abgelassen und durch frisches Wasser aus dem öffentlichen Wasserversorgungsnetz ersetzt. In der Regel ist eine Steuerungseinheit vorgesehen, die steuerungsmäßig mit dem Spülventil verbunden ist. Das Spülventil ist üblicherweise einer von der Zirkulationsleitung abzweigenden Spülleitung zugeordnet.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst die Kühleinrichtung einen vorzugsweise dem Abzweig zu der Spülleitung in Strömungsrichtung nachgelagert angeordneten Wärmeübertrager, der mit einem Kühlmittelkreislauf verbunden ist, der mit einer Verdunstungsvorrichtung kommuniziert, in der das abgelassene Wasser durch Verdunsten dem Kühlmittel Wärme entzieht. Die so abgeführte Wärme wird durch das verdunstete Wasser an die Umgebung abgegeben.
  • Der Wärmeübertrager ist in der Regel mit einem Rücklaufanschluss für das Einleiten von aus der Zirkulationsleitung zurückgeführtem Trinkwasser und einem Vorlaufanschluss für die Abgabe des gekühlten Trinkwassers versehen. Der Vorlaufanschluss ist direkt oder indirekt mit der Versorgungsleitung verbunden. Für gewöhnlich bilden die Versorgungsleitung, die Zirkulationsleitung und die Kühleinrichtung einen Trinkwasserkreislauf zur Zirkulation und Kühlung des Trinkwassers. Der Wärmeübertrager hat in der Regel einen separaten Rücklaufanschluss und einen separaten Vorlaufanschluss für das Kühlmittel. Vorzugsweise bildet der Kühlmittelkreislauf den Primärkreislauf des Wärmeübertragers und der Trinkwasserkreislauf den Sekundärkreislauf des Wärmeübertragers. Der Wärmeübertrager kann als Plattenwärmeübertrager ausgebildet sein.
  • Die Verdunstungsvorrichtung ist bevorzugt als auf der Verdunstungskühlung beruhende Kältemaschine ausgebildet. Dabei wird dem Kühlmittel durch die Verdunstung des abgelassenen Wassers Energie in Form von Wärme entzogen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Trink- und Brauchwassersystem wird bevorzugt ein Wasser/Glykol-Gemisch als Kühlmittel verwendet. Damit ist die Funktionalität des Kühlmittels im Winter bei Temperaturen unter 0°C sichergestellt. Im Übrigen muss ein den Kühlmittelkreislauf in Betrieb nehmender Installateur keine besondere Qualifikation zur Handhabung von gesundheitsgefährdenden oder die Umgebung beeinträchtigenden Kühlmitteln (Kältemittelschein) aufweisen. Darüber hinaus wird Glykol in der Flüssigkeitsklasse 3 geführt, sodass der Wärmeübertrager lediglich einwandig das zu kühlende Trinkwasser von dem Kühlmittel trennen muss. Dadurch reduzieren sich die Baugröße und die Kosten für die Herstellung des Wärmeübertragers. Weiterhin wird dadurch die Wärmeübertragung zwischen dem Kühlmittelkreislauf und dem Trinkwasserkreislauf innerhalb des Wärmeübertragers verbessert.
  • In der Regel ist dem Kühlmittelkreislauf eine Kühlmittel-Zirkulationspumpe zur Zirkulation des Kühlmittels zwischen dem Wärmeübertrager und der Verdunstungsvorrichtung zugeordnet.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Verdunstungsvorrichtung zur Abgabe von verdunstetem Wasser an die Umgebung angeordnet. Dabei wird der bei der Verdunstung entstehende Wasserdampf von der Umgebungsluft aufgenommen. Bevorzugt handelt es sich bei der Umgebungsluft um Luft von draußen. Insbesondere kann die Verdunstungsvorrichtung im Freien oder in einem Gewächshaus vorgesehen sein.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst das Trink- und Brauchwassersystem einen Wassertank zur Zwischenspeicherung von abgelassenem Wasser und eine Pumpe, die Wasser aus dem Wassertank in die Verdunstungsvorrichtung pumpt.
  • Der Kühlungsbedarf des Trinkwassers unterliegt natürlichen Schwankungen, insbesondere durch die unterschiedlichen Temperaturen im Verlauf der Jahreszeiten. Beispielsweise kann der Kühlungsbedarf im Sommer am höchsten sein, während im Winter üblicherweise kein oder wenig Kühlungsbedarf anliegt. So wird der Wassertank bevorzugt überwiegend im Sommer zum Einsatz kommen, um stets genug abgelassenes Wasser für die Verdunstungsvorrichtung vorrätig zu halten und den Kühlungsbedarf zu bedienen. Unter Umständen kann der Kühlungsbedarf sogar im Winter größer sein, wenn die Trinkwasserrohre teilweise in der Nähe der Heizungsrohre verlegt sind und sich das Trinkwasser dadurch erwärmen kann. Im Winter kann das Kühlmittel in der Verdunstungsvorrichtung zusätzlich oder ausschließlich durch kalte Luft, vorzugsweise kalte Außenluft, gekühlt werden. Insbesondere wenn die Temperaturen der Umgebungsluft der Verdunstungsvorrichtung ca. 0°C erreichen oder unterschreiten, wird kein Wasser der Verdunstungsvorrichtung zugeführt, um eine Beschädigung der Verdunstungsvorrichtung durch Vereisung zu vermeiden.
  • Vorzugsweise umfasst der Wassertank einen zusätzlichen Anschluss zum Einleiten von Regenwasser. In bzw. vor einer Periode heißer Tage kann dieser Anschluss geöffnet werden, um Kühlungsbedarf-Spitzen besser abdecken zu können. Im Winter kann der Mechanismus zur Verdunstung von Wasser in der Verdunstungsvorrichtung außer Betrieb gesetzt werden und das über das Spülventil abgelassene Wasser kann wie aus dem Stand der Technik bekannt durch eine Abwasserleitung entsorgt werden. Sofern auch im Winter eine Kühlung des Trinkwassers erfolgen soll bzw. notwendig ist, kann das Kühlmittel durch die kalte Luft von draußen und aufgrund der niedrigeren Temperatur der Außenluft gekühlt werden.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist das Trink- und Brauchwassersystem eine Umschaltvorrichtung zum Umschalten zwischen einem Sommerkühlmodus, in welchem Kühlmittel durch Verdunsten von abgelassenem Wasser Wärme entzogen wird, und einem Winterkühlmodus, in welchem Kühlmittel durch kalte Außenluft gekühlt wird, auf.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst das Trink- und Brauchwassersystem eine steuerungsmäßig mit dem Spülventil verbundene Steuerungseinheit mit einem temperaturgeregelten Spülmodus, in welchem eine gemessene Wassertemperatur im Kaltwassersystem als Regelgröße zur Steuerung des Spülventils verwendet wird, und/oder mit einem Spülmengen-gesteuerten Spülmodus, in welchem eine gemessene über das Spülventil aus dem Kaltwassersystem abgelassene Wassermenge als Regelgröße zur Steuerung des Spülventils verwendet wird, und/oder mit einem zeitgesteuerten Spülmodus, in welchem eine bestimmte Zeit oder eine Zeitspanne als Regelgröße zur Steuerung des Spülventils verwendet wird.
  • Es können mehrere der genannten Modi der Steuerungseinheit gleichzeitig aktiviert sein. Beispielsweise kann die Steuerungseinheit das Spülventil bei aktiviertem zeitgesteuerten Modus immer zu einer bestimmten Tages- oder Nachtzeit ansteuern. Bei aktiviertem temperaturgeregeltem Spülmodus kann die Steuerungseinheit das Spülventil ansteuern, wenn bzw. sobald eine gemessene Wassertemperatur des Kaltwassersystems eine vorgegebene Solltemperatur unterschreitet. Bei aktiviertem Spülmengen-geregeltem Modus kann die Steuerungseinheit das Spülventil ansteuern, wenn bzw. sobald eine in einem bestimmten Zeitintervall gemessene durch das Spülventil aus dem Kaltwassersystem abgelassene Wassermenge eine vorgegebene Sollmenge unterschreitet.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen:
    • Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels und
    • Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels.
  • Die Figuren 1 und 2 zeigen jeweils ein Trink- und Brauchwassersystem eines Gebäudes 2 in schematischer Darstellung. Das Trink- und Brauchwassersystem ist als Kaltwassersystem ausgebildet und weist einen Anschluss 4 an das öffentliche Wasserversorgungsnetz auf. Über den Anschluss 4 an das öffentliche Wasserversorgungsnetz wird eine Versorgungsleitung 6 mit frischem Trinkwasser gespeist. Die Versorgungsleitung 6 versorgt einen daran angeschlossenen Verbraucher 8 mit frischem Trinkwasser. Der Verbraucher 8 kann durch eine Küchenspüle, ein Waschbecken, eine Dusche, eine Badewanne oder eine Toilette verwirklicht sein.
  • Der Verbraucher 8 ist mit einer Zirkulationsleitung 10 zur Rückführung von unverbrauchtem Trinkwasser verbunden. Der Zirkulationsleitung 10 ist eine Kühleinrichtung 12 zum Kühlen des unverbrauchten Trinkwassers und eine Zirkulationspumpe 14 zugeordnet. Die Versorgungsleitung 6, die Zirkulationsleitung 10, die Kühleinrichtung 12 und die Zirkulationspumpe 14 bilden einen Trinkwasserkreislauf. Die Zirkulationspumpe 14 wälzt das Trinkwasser in diesem Trinkwasserkreislauf um, während die Kühleinrichtung 12 das Trinkwasser kühlt.
  • Die Kühleinrichtung 12 umfasst einen Wärmeübertrager 16, dessen Sekundärkreislauf durch den Trinkwasserkreislauf gebildet ist. Der Primärkreislauf des Wärmeübertragers 16 ist durch einen Kühlmittelkreislauf 18 gebildet, der mit einer Verdunstungsvorrichtung 20 kommuniziert. In der Verdunstungsvorrichtung 20 verdunstet Wasser, das durch ein dem Verbraucher 8 in Strömungsrichtung nachgelagertes und einer von der Zirkulationsleitung abzweigenden Spülleitung 21 zugeordnetes Spülventil 22 aus dem Trink- und Brauchwassersystem abgelassen und über eine Einspeiseleitung 24 der Verdunstungsvorrichtung 20 zugeführt wird. Bei der Verdunstung wird dem Kühlmittel Wärme entzogen. Der bei der Verdunstung entstehende Wasserdampf wird von der Umgebungsluft aufgenommen.
  • Dem Kühlmittelkreislauf 18 ist eine Kühlmittel-Zirkulationspumpe 26 zugeordnet, die das Kühlmittel zwischen dem Wärmeübertrager 16 und der Verdunstungsvorrichtung 20 zirkulieren lässt. Die Verdunstungsvorrichtung 20 ist vorliegend im Freien angeordnet.
  • Das erste und das zweite Ausführungsbeispiel unterscheiden sich darin, wie das durch das Spülventil 22 abgelassene Wasser der Verdunstungsvorrichtung 20 zugeführt wird.
  • Gemäß dem in Figur 1 abgebildeten ersten Ausführungsbeispiel umfasst das Trink- und Brauchwassersystem einen Wassertank 28 zur Zwischenspeicherung des durch das Spülventil 22 abgelassenen Wassers und eine Pumpe 30, die Wasser aus dem Wassertank 28 in die Verdunstungsvorrichtung 20 pumpt. Dabei wird die Pumpe 30 überwiegend im Sommer und ausschließlich bei Außentemperaturen höher als 0°C betrieben, während die Pumpe 30 im Winter bei Außentemperaturen von ca. 0°C oder weniger außer Betrieb ist. Ein Ablassventil 32 des Wassertanks kann im Winter geöffnet bleiben. Das Ablassventil 32 entwässert in eine Abwasserleitung 34. D.h. der Wassertank 28 kann im Winter leer bleiben. Er kann aber auch gefüllt bleiben und von Zeit zu Zeit automatisch entleert werden. Dem Spülventil 22 und dem Ablassventil 32 sind jeweils ein freier Auslauf 36 über einem Entwässerungsgegenstand gemäß DIN EN 1717 zugeordnet.
  • Das in Figur 2 abgebildete zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass das durch das Spülventil 22 abgelassene Wasser nicht zwischengespeichert wird. Stattdessen lässt das Spülventil 22 das Wasser direkt in die Verdunstungsvorrichtung 20 ab. Das Spülventil 22 ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel bevorzugt als Zwei-Wege-Ventil ausgebildet, sodass das Spülventil 22 Wasser auch direkt in die Abwasserleitung 34 ablassen kann, wenn beispielsweise kein Kühlbedarf anliegt.
    • Bezugszeichenliste
    • 2
    Gebäude
    4
    Anschluss an das öffentliche Wasserversorgungsnetz
    6
    Versorgungsleitung
    8
    Verbraucher
    10
    Zirkulationsleitung
    12
    Kühleinrichtung
    14
    Zirkulationspumpe
    16
    Wärmeübertrager
    18
    Kühlmittelkreislauf
    20
    Verdunstungsvorrichtung
    21
    Spülleitung
    22
    Spülventil
    24
    Einspeiseleitung
    26
    Kühlmittel-Zirkulationspumpe
    28
    Wassertank
    30
    Pumpe
    32
    Ablassventil
    34
    Abwasserleitung
    36
    freier Auslauf über einem Entwässerungsgegenstand

Claims (8)

  1. Trink- und Brauchwassersystem, das als Kaltwassersystem ausgebildet ist, aufweisend: einen Anschluss (4) an das öffentliche Wasserversorgungsnetz, über den zumindest eine zu mindestens einem Verbraucher (8) führende Versorgungsleitung (6) mit frischem Wasser gespeist wird, eine Zirkulationsleitung (10) und eine in der Zirkulationsleitung (10) angeordnete Zirkulationspumpe (14) zur Rückführung von unverbrauchtem Wasser, eine Kühleinrichtung (12) zum Kühlen des unverbrauchten Wassers, und ein dem Verbraucher (8) in Strömungsrichtung nachgelagertes Spülventil (22) zum Ablassen von Wasser aus dem Trink- und Brauchwassersystem, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (12) zur Kühlung durch Verdunsten von aus dem Trink- und Brauchwassersystem abgelassenem Wasser angepasst ausgebildet ist.
  2. Trink- und Brauchwassersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (12) einen Wärmeübertrager (16) umfasst, der mit einem Kühlmittelkreislauf (18) verbunden ist, der mit einer Verdunstungsvorrichtung (20) kommuniziert, in der das abgelassene Wasser durch Verdunsten Wärme an die Umgebung abgibt.
  3. Trink- und Brauchwassersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülventil (22) einer von der Zirkulationsleitung (10) abzweigenden Spülleitung (21) zugeordnet ist und dass der Wärmeübertrager (16) dem Abzweig zu der Spülleitung (21) in Strömungsrichtung nachgelagert ist.
  4. Trink- und Brauchwassersystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdunstungsvorrichtung (20) zur Abgabe von verdunstetem Wasser an die Umgebung angeordnet ist, insbesondere im Freien oder in einem Gewächshaus angeordnet ist.
  5. Trink- und Brauchwassersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Wassertank (28) zur Zwischenspeicherung von abgelassenem Wasser und eine Pumpe (30), die Wasser aus dem Wassertank (28) in die Verdunstungsvorrichtung (20) pumpt.
  6. Trink- und Brauchwassersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkreislauf ein Wasser-/Glykol-Gemisch als Kühlmittel führt.
  7. Trink- und Brauchwassersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch eine Umschaltvorrichtung zum Umschalten zwischen einem Sommerkühlmodus, in welchem Kühlmittel durch Verdunsten von abgelassenem Wasser Wärme entzogen wird, und einem Winterkühlmodus, in welchem Kühlmittel durch kalte Außenluft gekühlt wird.
  8. Trink- und Brauchwassersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine steuerungsmäßig mit dem Spülventil verbundene Steuerungseinheit mit einem temperaturgeregelten Spülmodus, in welchem eine gemessene Wassertemperatur im Kaltwassersystem als Regelgröße zur Steuerung des Spülventils verwendet wird, und/oder mit einem Spülmengen-gesteuerten Spülmodus, in welchem eine gemessene über das Spülventil aus dem Kaltwassersystem abgelassene Wassermenge als Regelgröße zur Steuerung des Spülventils verwendet wird, und/oder mit einem zeitgesteuerten Spülmodus, in welchem eine bestimmte Zeit oder eine Zeitspanne als Regelgröße zur Steuerung des Spülventils verwendet wird.
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