EP4671454A1 - Sanitäreinrichtung und verfahren zum betrieb einer sanitäreinrichtung - Google Patents

Sanitäreinrichtung und verfahren zum betrieb einer sanitäreinrichtung

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EP4671454A1
EP4671454A1 EP25169690.2A EP25169690A EP4671454A1 EP 4671454 A1 EP4671454 A1 EP 4671454A1 EP 25169690 A EP25169690 A EP 25169690A EP 4671454 A1 EP4671454 A1 EP 4671454A1
Authority
EP
European Patent Office
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water
heat exchanger
mixed water
hot water
mixing valve
Prior art date
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Pending
Application number
EP25169690.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heiko Schönbeck
Hendrik Heitkamp
Marc JURCZYK
Dominik Körling
Mike Matthias Zimon
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.)
Grohe AG
Original Assignee
Grohe AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Grohe AG filed Critical Grohe AG
Publication of EP4671454A1 publication Critical patent/EP4671454A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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
    • E03C1/05—Arrangements of devices on wash-basins, baths, sinks, or the like for remote control of taps
    • E03C1/055—Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like
    • 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
    • F24D17/0005—Domestic hot-water supply systems using recuperation of waste heat
    • 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
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    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
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    • F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/238—Flow rate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
    • F24H15/335—Control of pumps, e.g. on-off control
    • 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
    • E03C1/0408—Water installations especially for showers
    • 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
    • E03C2001/005—Installations allowing recovery of heat from waste water for warming up fresh 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
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/16—Waste heat
    • F24D2200/20—Sewage water

Definitions

  • the present invention relates to a sanitary installation and a method for operating a sanitary installation.
  • the sanitary installation is particularly suitable for use by persons in sanitary facilities, such as bathrooms, for showering, bathing and/or personal hygiene.
  • Sanitary fixtures can include a faucet with a mixing valve for blending cold and hot water to produce a mixture at a desired temperature.
  • sanitary fixtures such as showers or bathtubs can result in high water and energy consumption. Therefore, some sanitary fixtures recover the thermal energy of the used water by using a heat exchanger to preheat the cold water.
  • a pump feeds the used water to the heat exchanger when a sensor detects the flow of used water through a drain.
  • a disadvantage of this method is that the pump also feeds used water to the heat exchanger even when the used water is cold and therefore unsuitable for preheating the cold water. This leads to increased energy consumption by the pump.
  • the object of the invention is therefore to at least partially solve the problems described with reference to the prior art and, in particular, to provide a sanitary installation with which energy consumption can be reduced. Furthermore, a method for operating a sanitary installation with which energy consumption can be reduced is provided.
  • Sanitary facilities are primarily facilities for personal hygiene. These may include, for example, a shower or a bathtub, and/or be located in a sanitary room, such as a bathroom. Sanitary facilities can also be used for therapeutic purposes.
  • the sanitary installation includes a cold water supply line and a hot water supply line.
  • the cold water and/or hot water can be fresh water or drinking water.
  • the cold water, supplied via the cold water supply line can be fed to a mixing valve in the sanitary installation, particularly from a cold water source such as a public water supply network, a building water connection, or a (private/local) well.
  • the hot water, supplied via the hot water supply line can be fed to a mixing valve in the sanitary installation, particularly from a hot water source such as a boiler, a (private and/or local) solar thermal system, or a heat pump.
  • the cold water supply line and/or the hot water supply line can be configured, at least partially, as a pipe and/or a hose.
  • the cold water supply line and/or the hot water supply line can run, at least partially, through a building wall and/or through a building floor.
  • the hot water temperature can be, in particular, a maximum of 90 °C, preferably 25 °C to 90 °C, and more preferably 55 °C to 65 °C, and/or the cold water temperature can be, in particular, a maximum of 25 °C, preferably 1 °C to 25 °C, and more preferably 5 °C to 20 °C.
  • the mixing valve can be configured, for example, as a mixing cartridge or a thermostatic valve.
  • the mixing valve can be part of a sanitary fitting.
  • the mixing valve can be arranged in the building wall and/or in a fitting body of the sanitary fitting.
  • the hot water and the cold water can be mixed by the mixing valve to form mixed water with a desired mixed water temperature.
  • the desired mixed water temperature can be, for example, 30 °C to 50 °C, preferably 35 °C to 45 °C, and particularly preferably 35 °C to 40 °C.
  • the mixing valve can be actuated by at least one actuator of the sanitary fixture or fitting.
  • the at least one actuator can, in particular, be used to adjust the flow rate of the mixed water and/or the temperature of the mixed water.
  • the at least one actuator can be used to open and/or close the mixing valve.
  • the sanitary facility has at least one dispensing device for the mixed water.
  • This dispensing device may be, in particular, a shower head, overhead shower, hand shower, nozzle, and/or outlet.
  • the sanitary fitting and/or the mixing valve may be connected to the dispensing device via a mixed water supply line (conducting liquid).
  • the mixed water supply line may be designed, at least partially, as a pipe and/or hose.
  • the mixed water supply line may run, at least partially, through the building wall.
  • the mixed water can be discharged through the dispensing device into (at least) one basin of the sanitary facility, in particular for showering and/or bathing.
  • the basin may be, in particular, a
  • the basin may be designed as a shower tray or bathing pool.
  • the basin may be permanently installed, for example, attached to a building floor.
  • the basin has (at least) one drain for the combined wastewater, particularly at its base.
  • the combined wastewater, as used water or wastewater, can be discharged via this drain into a sewer system, for example, via a drainpipe.
  • the drainpipe may be at least partially constructed as a pipe and/or hose.
  • the drainpipe may run at least partially through the building floor and/or through the building wall.
  • the drainpipe may connect the drain to a sewer system.
  • the sanitary fitting includes a sensor for detecting the flow of hot water to the mixing valve.
  • This sensor could, for example, be a flow sensor.
  • the sensor detects, in particular, the flow of hot water to the mixing valve. Hot water flows to the mixing valve when the flow rate of hot water through the hot water supply line and/or through the mixing valve is greater than zero. Hot water does not flow to the mixing valve when the flow rate of hot water through the hot water supply line and/or through the mixing valve is zero.
  • the sensor could, for example, be located in the building wall, the building floor, the sanitary fitting, and/or the mixing valve. When the sensor detects a flow of hot water to the mixing valve, it can output a first measurement signal, particularly an electrical one. When the sensor does not detect a flow of hot water to the mixing valve, it can output a second measurement signal, particularly an electrical one.
  • the sanitary fitting includes a heat exchanger for transferring thermal energy from at least part of the mixed water flowing through the drain to the cold water.
  • the heat exchanger can be a heat exchanger.
  • the heat exchanger uses the thermal energy of the mixed water flowing through the drain to preheat the cold water flowing through the cold water supply line to the mixing valve. This means that the cold water must be heated by the...
  • the mixing valve allows less hot water to be added to achieve the desired mixed water temperature, thereby reducing hot water consumption and/or the energy required to heat the hot water.
  • the cold water supply line can extend at least partially through the heat exchanger.
  • the heat exchanger can have a heat exchanger channel through which the mixed water flowing out via the drain can pass through the heat exchanger.
  • the heat exchanger channel can extend from a wastewater inlet to a wastewater outlet of the heat exchanger.
  • the heat exchanger channel can be made at least partially of metal, such as copper or stainless steel.
  • the heat exchanger channel can be designed at least partially as a pipe, coil, and/or pipe loop. Coils and/or pipe loops can increase the heat transfer surface area of the heat exchanger, improving the efficiency of heat transfer from the mixed water flowing out via the drain or from the wastewater to the cold water.
  • the heat exchanger channel can have a channel length of at least 1,000 mm [millimeters], for example 1,000 mm to 3,000 mm, in particular from the wastewater inlet of the heat exchanger to the wastewater outlet of the heat exchanger.
  • the sensor for detecting the hot water supply to the mixing valve allows wastewater to be pumped to the heat exchanger only when hot water is present at the mixing valve and thus contained in the wastewater. Furthermore, the sensor enables wastewater to be pumped to the heat exchanger only when the hot water flow rate to the mixing valve exceeds a predefined limit. This limit can be greater than zero. This reduces the electrical energy required to operate the pump.
  • the sensor can be located in and/or on the hot water supply line.
  • the mixed water can be supplied to the heat exchanger via a mixed water supply line.
  • the mixed water supply line can be designed, at least partially, as a pipe and/or hose.
  • the mixed water supply line can run, at least partially, through the building wall and/or the building floor.
  • the mixed water supply line can connect the heat exchanger or the wastewater inlet of the heat exchanger to the drain, the drain line, and/or a siphon of the drain line.
  • the mixed water can be supplied to the heat exchanger by a pump.
  • the pump can be electric or driven by an electric motor.
  • the pump can be located in and/or connected to the hot water supply line.
  • the mixed water can be conveyed from the heat exchanger to a siphon and/or a drain line via a mixed water return line.
  • the mixed water return line can be designed, at least partially, as a pipe and/or hose.
  • the mixed water return line can run, at least partially, through the building wall and/or the building floor.
  • the mixed water return line can connect the heat exchanger or the wastewater outlet of the heat exchanger to the drain, the drain line, and/or the siphon of the drain line.
  • the sanitary installation may include a control system designed and configured to activate the supply of mixed water to the heat exchanger when the sensor detects a supply of hot water to the mixing valve (for example, with a flow rate exceeding a predefined limit). Activation of the mixed water supply to the heat exchanger may be achieved by activating the pump.
  • the control system may also be designed and configured to deactivate the supply of mixed water to the heat exchanger when the sensor detects no hot water supply to the mixing valve or a supply of hot water to the A mixing valve with a flow rate below a specified limit is detected.
  • the supply of mixed water to the heat exchanger can be deactivated by activating the pump.
  • the control system can be electronic and may include at least a microprocessor.
  • the control system can be configured and designed to activate the supply of mixed water to the heat exchanger with a time delay. This can mean, in particular, that the control system is configured and designed to activate the supply of mixed water to the heat exchanger with a time delay after the sensor detects the supply of hot water to the mixing valve, or the supply of hot water to the mixing valve with a flow rate exceeding a predefined limit.
  • the time delay can be, for example, 5 to 30 seconds. This ensures a high temperature difference between the mixed water or wastewater on the one hand and the cold water on the other within the heat exchanger.
  • step b) The transfer of heat energy from the mixed water to the cold water in step b) occurs especially after the supply of the mixed water to the heat exchanger has been activated in step a).
  • Activating the supply of mixed water to the heat exchanger in step a) can be done with a time delay after hot water is supplied to the mixing valve of the sanitary facility and/or after hot water is supplied to the mixing valve of the sanitary facility with a volume flow rate that is above the limit value.
  • Deactivating the supply of the mixed water to the heat exchanger in step c) particularly terminates the transfer of the heat energy of the mixed water to the cold water in step b).
  • step a) the mixed water can be fed to the heat exchanger using a pump.
  • step b) the transfer of heat energy can be carried out using a heat exchanger.
  • FIG. 1 shows a sanitary installation 1 designed as a shower.
  • the sanitary installation 1 includes a sanitary fitting 16 with a mixing valve 4.
  • Cold water from a cold water source can be supplied to the mixing valve 4 via a cold water supply line 2
  • hot water from a hot water source can be supplied via a hot water supply line 3.
  • the cold water and the hot water can be mixed with the mixing valve 4 to form mixed water at the desired temperature.
  • the mixed water can be supplied to a shower head 5 via a mixed water connection line 17.
  • the mixed water can be discharged from the shower head 5 into a basin 6, which is designed as a shower tray.
  • the basin 6 has a drain 7 at its base 18, through which the mixed water can be discharged via a drain line 14 to a sewer (not shown).
  • the drain line 14 has a siphon 13.
  • the sanitary installation 1 comprises a heat exchanger 9, which is connected to the siphon 13 and the drain line 14 via a mixed water supply line 10.
  • a pump 11 is located in the mixed water supply line 10.
  • the sanitary installation 1 has a control unit 15, which is connected (for data transmission) to a sensor 8 and the pump 11.
  • the sensor 8 detects the flow of hot water through the hot water supply line 3.
  • the control unit 15 is configured and designed to activate the pump 11 when the sensor 8 detects a supply of hot water to the mixing valve 4. By activating the pump 11, at least a portion of the mixed water that has flowed out through the drain 7 is supplied to the heat exchanger 9 via the mixed water supply line 10. The heat energy of the mixed water is transferred to the cold water flowing through the cold water supply line 2.
  • the control unit 15 is designed and intended to deactivate the pump 11 if the sensor 8 does not detect a supply of hot water to the mixing valve 4.
  • the present invention makes it possible to reduce energy consumption.

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Abstract

Sanitäreinrichtung (1), zumindest aufweisend:- eine Kaltwasserzuführleitung (2) für Kaltwasser;- eine Warmwasserzuführleitung (3) für Warmwasser;- ein Mischventil (4) zum Mischen des Kaltwassers und des Warmwassers zu Mischwasser;- eine Abgabeeinrichtung (5) für das Mischwasser;- ein Becken (6) mit einem Abfluss (7) für das Mischwasser;- einen Sensor (8) zum Detektieren einer Zuführung des Warmwassers zu dem Mischventil (4); und- einen Wärmeübertrager (9) zum Übertragen von Wärmeenergie zumindest eines Teils des über den Abfluss (7) abgeflossenen Mischwassers auf das Kaltwasser.Zudem wird ein Verfahren zum Betrieb einer Sanitäreinrichtung (1) vorgeschlagen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sanitäreinrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer Sanitäreinrichtung. Die Sanitäreinrichtung ist insbesondere durch Personen in Sanitärräumen, wie zum Beispiel Badezimmern, zum Duschen, Baden und/oder zur Körperpflege verwendbar.
  • Sanitäreinrichtungen können eine Sanitärarmatur mit einem Mischventil zum Mischen von Kaltwasser und Warmwasser zu Mischwasser mit einer gewünschten Mischwassertemperatur aufweisen. Bei der Verwendung von Sanitäreinrichtungen, wie zum Beispiel Duschen oder Badewannen, kann ein hoher Wasser- und Energieverbrauch entstehen. Aus diesem Grund sind Sanitäreinrichtungen bekannt, bei denen die Wärmeenergie des benutzten Wassers rückgewonnen wird, indem die Wärmeenergie des benutzten Wassers mittels eines Wärmeübertragers zur Vorwärmung des Kaltwassers genutzt wird. Dabei wird das benutzte Wasser über eine Pumpe dem Wärmeübertrager zugeführt, wenn ein Abfließen des benutzten Wassers über einen Abfluss mittels eines Sensors detektiert wird. Nachteilig hieran ist, dass dem Wärmeübertrager durch die Pumpe auch dann benutztes Wasser zugeführt wird, wenn das benutzte Wasser kalt ist und somit nicht zur Vorwärmung des Kaltwassers geeignet ist. Dies führt zu einem erhöhten Energiebedarf für die Pumpe.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere eine Sanitäreinrichtung anzugeben, mit der der Energiebedarf reduzierbar ist. Zudem wird ein Verfahren zum Betrieb einer Sanitäreinrichtung angegeben, mit dem der Energiebedarf reduzierbar ist.
  • Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Sanitäreinrichtung und einem Verfahren gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
  • Hierzu trägt eine Sanitäreinrichtung bei, die zumindest Folgendes aufweist:
    • eine Kaltwasserzuführleitung für Kaltwasser;
    • eine Warmwasserzuführleitung für Warmwasser;
    • ein Mischventil zum Mischen des Kaltwassers und des Warmwassers zu Mischwasser;
    • eine Abgabeeinrichtung für das Mischwasser;
    • ein Becken mit einem Abfluss für das Mischwasser;
    • einen Sensor zum Detektieren einer Zuführung des Warmwassers zu dem Mischventil; und
    • einen Wärmeübertrager zum Übertragen von Wärmeenergie zumindest eines Teils des über den Abfluss abgeflossenen Mischwassers auf das Kaltwasser.
  • Bei der Sanitäreinrichtung handelt es sich insbesondere um eine Einrichtung zur Körperhygiene einer Person. Hierzu kann die Sanitäreinrichtung beispielsweise als Dusche oder als Badewanne ausgebildet und/oder in einem Sanitärraum, wie zum Beispiel einem Badezimmer, angeordnet sein. Die Sanitäreinrichtung kann für therapeutische Anwendungen genutzt werden.
  • Die Sanitäreinrichtung umfasst eine Kaltwasserzuführleitung für Kaltwasser und eine Warmwasserzuführleitung für Warmwasser. Bei dem Kaltwasser und/oder dem Warmwasser kann es sich um Frischwasser bzw. Trinkwasser handeln. Über die Kaltwasserzuführleitung ist das Kaltwasser, insbesondere von einer Kaltwasserquelle, wie zum Beispiel einem öffentlichen Wasserversorgungsnetz, einem Gebäudewasseranschluss oder einem (privaten/lokalen) Brunnen, einem Mischventil der Sanitäreinrichtung zuführbar. Über die Warmwasserzuführleitung ist das Warmwasser, insbesondere von einer Warmwasserquelle, wie zum Beispiel einem Boiler, einer (privaten und/oder lokalen) thermischen Solaranlage oder einer Wärmepumpe, dem Mischventil der Sanitäreinrichtung zuführbar. Die Kaltwasserzuführleitung und/oder die Warmwasserzuführleitung können zumindest teilweise als Rohrleitung und/oder als Schlauchleitung ausgebildet sein. Die Kaltwasserzuführleitung und/oder die Warmwasserzuführleitung können zumindest teilweise durch eine Gebäudewand und/oder durch einen Gebäudeboden verlaufen. Eine Warmwassertemperatur des Warmwassers kann insbesondere maximal 90 °C, bevorzugt 25 °C bis 90 °C, besonders bevorzugt 55 °C bis 65 °C, und/oder eine Kaltwassertemperatur des Kaltwassers insbesondere maximal 25 °C (Celsius), bevorzugt 1 °C bis 25 °C, besonders bevorzugt 5 °C bis 20 °C betragen. Das Mischventil kann beispielsweise als Mischkartusche oder Thermostatventil ausgebildet sein. Das Mischventil kann Teil einer Sanitärarmatur sein. Beispielsweise kann das Mischventil in der Gebäudewand und/oder in einem Armaturengehäuse der Sanitärarmatur angeordnet sein. Das Warmwasser und das Kaltwasser sind durch das Mischventil zu Mischwasser mit einer gewünschten Mischwassertemperatur mischbar. Die gewünschte Mischwassertemperatur kann beispielsweise 30 °C bis 50 °C, bevorzugt 35 °C bis 45 °C, besonders bevorzugt 35 °C bis 40 °C, betragen. Das Mischventil kann mit zumindest einem Betätigungselement der Sanitäreinrichtung bzw. der Sanitärarmatur betätigbar sein. Mit dem zumindest einen Betätigungselement kann insbesondere eine Abgabemenge des Mischwassers und/oder die Mischwassertemperatur des Mischwassers einstellbar sein. Mit dem zumindest einen Betätigungselement kann das Mischventil öffenbar und/oder schließbar sein.
  • Die Sanitäreinrichtung weist zumindest eine Abgabeeinrichtung für das Mischwasser auf. Bei der zumindest einen Abgabeeinrichtung kann es sich insbesondere um eine Brause, Kopfbrause, Handbrause, Düse und/oder Auslauföffnung handeln. Die Sanitärarmatur und/oder das Mischventil können über eine Mischwasserverbindungsleitung (flüssigkeitsleitend) mit der zumindest einen Abgabeeinrichtung verbunden sein. Die Mischwasserverbindungsleitung kann zumindest teilweise als Rohrleitung und/oder Schlauchleitung ausgebildet sein. Die Mischwasserverbindungsleitung kann zumindest teilweise durch die Gebäudewand verlaufen. Durch die zumindest eine Abgabeeinrichtung ist das Mischwasser in (mindestens) ein Becken der Sanitäreinrichtung abgebbar, insbesondere zum Duschen und/oder Baden. Das Becken kann insbesondere als Duschtasse oder Badebecken ausgebildet sein. Weiterhin kann das Becken insbesondere ortsfest, beispielsweise an einem Gebäudeboden, angeordnet bzw. befestigt sein. Das Becken weist, insbesondere an einem Beckenboden des Beckens, (mindestens) einen Abfluss für das Mischwasser auf. Über den Abfluss ist das Mischwasser als benutztes Wasser bzw. Abwasser insbesondere einer Kanalisation zuführbar, beispielsweise über eine Abflussleitung. Die Abflussleitung kann zumindest teilweise als Rohrleitung und/oder Schlauchleitung ausgebildet sein. Die Abflussleitung kann zumindest teilweise durch den Gebäudeboden und/oder durch die Gebäudewand verlaufen. Die Abflussleitung kann den Abfluss beispielsweise mit einer Kanalisation verbinden.
  • Die Sanitäreinrichtung weist einen Sensor zum Detektieren einer Zuführung des Warmwassers zu dem Mischventil auf. Bei dem Sensor kann es sich beispielsweise um einen Durchflusssensor handeln. Mit dem Sensor ist insbesondere ein Strömen des Warmwassers zu dem Mischventil detektierbar. Das Warmwasser strömt zu dem Mischventil, wenn ein Volumenstrom des Warmwassers durch die Warmwasserzuführleitung und/oder durch das Mischventil insbesondere größer null ist. Das Warmwasser strömt nicht zu dem Mischventil, wenn der Volumenstrom des Warmwassers durch die Warmwasserzuführleitung und/oder durch das Mischventil insbesondere null ist. Beispielsweise kann der Sensor in der Gebäudewand, in dem Gebäudeboden, in der Sanitärarmatur und/oder in dem Mischventil angeordnet sein. Wenn der Sensor eine Zuführung des Warmwassers zu dem Mischventil detektiert, kann der Sensor ein erstes, insbesondere elektrisches, Messsignal ausgegeben. Wenn der Sensor keine Zuführung des Warmwassers zu dem Mischventil detektiert, kann der Sensor ein zweites, insbesondere elektrisches, Messsignal ausgeben.
  • Die Sanitärarmatur umfasst einen Wärmeübertrager zum Übertragen von Wärmeenergie zumindest eines Teils des über den Abfluss abgeflossenen Mischwassers auf das Kaltwasser. Der Wärmeübertrager kann ein Wärmetauscher sein. Der Wärmeübertrager nutzt die Wärmeenergie des über den Abfluss abgeflossenen Mischwassers, um das durch die Kaltwasserzuführleitung zu dem Mischventil strömende Kaltwasser vorzuwärmen. Hierdurch muss dem Kaltwasser durch das Mischventil weniger Warmwasser beigemischt werden, um die gewünschte Mischwassertemperatur des Mischwassers zu erreichen, wodurch ein Verbrauch des Warmwassers und/oder ein Energiebedarf zum Erwärmen des Warmwassers reduzierbar sind. Die Kaltwasserzuführleitung kann sich zumindest teilweise durch den Wärmetauscher erstrecken. Der Wärmetauscher kann einen Wärmetauscherkanal aufweisen, durch den das über den Abfluss abgeflossenen Mischwasser durch den Wärmeübertrager strömen kann. Der Wärmetauscherkanal kann sich von einem Abwassereinlass des Wärmeübertragers zu einem Abwasserauslass des Wärmeübertragers erstrecken. Der Wärmetauscherkanal kann zumindest teilweise aus Metall, wie zum Beispiel Kupfer oder Edelstahl, bestehen. Der Wärmetauscherkanal kann zumindest teilweise als Rohrleitung, Rohrwendel und/oder Rohrschlange ausgebildet sein. Rohrwendel und/oder Rohrschlangen können eine Wärmeübertragungsfläche des Wärmeübertragers erhöhen, was eine Effizienz des Wärmeübergangs von dem über den Abfluss abgeflossenen Mischwassers bzw. von dem Abwasser auf das Kaltwasser verbessert. Der Wärmetauscherkanal kann, insbesondere von dem Abwassereinlass des Wärmeübertragers zu dem Abwasserauslass des Wärmeübertragers, eine Kanallänge von mindestens 1.000 mm [Millimeter], beispielsweise 1.000 mm bis 3.000 mm, aufweisen.
  • Der Sensor zum Detektieren der Zuführung des Warmwassers zu dem Mischventil ermöglicht es, das Abwasser nur dann mit einer Pumpe dem Wärmeübertrager zuzuführen, wenn Warmwasser dem Mischventil zugeführt wird und somit im Abwasser enthalten ist. Zudem ermöglicht es der Sensor zum Detektieren der Zuführung des Warmwassers zu dem Mischventil, das Abwasser nur dann mit der Pumpe dem Wärmeübertrager zuzuführen, wenn dem Mischventil Warmwasser mit einem Volumenstrom zugeführt wird, der über einem, insbesondere vorgegebenen, Grenzwert liegt. Der Grenzwert kann insbesondere größer null betragen. Hierdurch ist ein elektrischer Energiebedarf zum Betrieb der Pumpe reduzierbar.
  • Der Sensor kann in und/oder an der Warmwasserzuführleitung angeordnet sein.
  • Das Mischwasser kann dem Wärmeübertrager über eine Mischwasserzuführleitung zuführbar sein. Die Mischwasserzuführleitung kann zumindest teilweise als Rohrleitung und/oder Schlauchleitung ausgebildet sein. Die Mischwasserzuführleitung kann zumindest teilweise durch die Gebäudewand und/oder den Gebäudeboden verlaufen. Die Mischwasserzuführleitung kann den Wärmeübertrager bzw. den Abwassereinlass des Wärmeübertragers mit dem Abfluss, der Abflussleitung und/oder einem Siphon der Abflussleitung verbinden.
  • Das Mischwasser kann dem Wärmeübertrager mit einer Pumpe zuführbar sein. Bei der Pumpe kann es sich um eine elektrische Pumpe bzw. um eine mit einem Elektromotor angetriebene Pumpe handeln. Die Pumpe kann in und/oder an der Warmwasserzuführleitung angeordnet bzw. angeschlossen sein.
  • Das Mischwasser kann von dem Wärmeübertrager über eine Mischwasserrückführleitung einem Siphon und/oder einer Abflussleitung zuführbar sein. Die Mischwasserrückführleitung kann zumindest teilweise als Rohrleitung und/oder Schlauchleitung ausgebildet sein. Die Mischwasserrückführleitung kann zumindest teilweise durch die Gebäudewand und/oder den Gebäudeboden verlaufen. Die Mischwasserrückführleitung kann den Wärmetauscher bzw. den Abwasserauslass des Wärmetauschers mit dem Abfluss, der Abflussleitung und/oder dem Siphon der Abflussleitung verbinden.
  • Die Sanitäreinrichtung kann eine Steuerung aufweisen, die dazu eingerichtet und vorgesehen ist, eine Zuführung des Mischwassers zu dem Wärmeübertrager zu aktivieren, wenn mithilfe des Sensors eine Zuführung des Warmwassers zu dem Mischventil (beispielsweise mit einem Volumenstrom, der über dem, insbesondere vorgegebenen, Grenzwert liegt) detektiert wird. Das Aktivieren der Zuführung des Mischwassers zu dem Wärmeübertrager kann durch Aktivierung der Pumpe erfolgen. Die Steuerung kann dazu eingerichtet und vorgesehen sein, die Zuführung des Mischwassers zu dem Wärmeübertrager zu deaktivieren, wenn mithilfe des Sensors keine Zuführung des Warmwassers zu dem Mischventil oder eine Zuführung des Warmwassers zu dem Mischventil mit einem Volumenstrom, der unter dem, insbesondere vorgegebenen, Grenzwert liegt, detektiert wird. Das Deaktivieren der Zuführung des Mischwassers zu dem Wärmeübertrager kann durch die Aktivierung der Pumpe erfolgen. Die Steuerung kann eine elektronische Steuerung sein. Die Steuerung kann zumindest einen Mikroprozessor umfassen.
  • Die Steuerung kann dazu eingerichtet und vorgesehen sein, die Zuführung des Mischwassers zu dem Wärmeübertrager zeitverzögert zu aktivieren. Dies kann insbesondere bedeuten, dass die Steuerung dazu eingerichtet und vorgesehen ist, die Zuführung des Mischwassers zu dem Wärmeübertrager mit einer Zeitverzögerung zu aktivieren, nachdem mithilfe des Sensors die Zuführung des Warmwassers zu dem Mischventil oder die Zuführung des Warmwassers zu dem Mischventil mit einem Volumenstrom, der über dem, insbesondere vorgegebenen, Grenzwert liegt, detektiert wurde. Die Zeitverzögerung kann beispielsweise 5 bis 30 Sekunden betragen. Hierdurch kann eine hohe Temperaturdifferenz zwischen dem Mischwasser bzw. Abwasser einerseits und dem Kaltwasser andererseits im Wärmetauscher gewährleistet werden.
  • Einem weiteren Aspekt folgend wird ein Verfahren zum Betrieb einer Sanitäreinrichtung vorgeschlagen, das zumindest die Folgenden Schritte aufweist:
    1. a) Aktivieren einer Zuführung zumindest eines Teils eines über einen Abfluss eines Beckens der Sanitäreinrichtung abgeflossenen Mischwassers zu einem Wärmeübertrager der Sanitäreinrichtung, wenn einem Mischventil der Sanitäreinrichtung Warmwasser zugeführt wird und/oder wenn dem Mischventil der Sanitäreinrichtung Warmwasser mit einem Volumenstrom zugeführt wird, der oberhalb eines Grenzwerts liegt;
    2. b) Übertragen von Wärmeenergie des Mischwassers auf Kaltwasser, das dem Mischventil zugeführt wird; und
    3. c) Deaktivieren der Zuführung des Mischwassers zu dem Wärmeübertrager, wenn dem Mischventil kein Warmwasser zugeführt wird und/oder wenn dem Mischventil der Sanitäreinrichtung Warmwasser mit einem Volumenstrom zugeführt wird, der unterhalb des Grenzwerts liegt.
  • Das Verfahren ist insbesondere mit der hier beschriebenen Sanitäreinrichtung durchführbar. Das Übertragen von Wärmeenergie des Mischwassers auf das Kaltwasser in Schritt b) erfolgt insbesondere nachdem in Schritt a) die Zuführung des Mischwassers zu dem Wärmeübertrager aktiviert wurde.
  • Das Aktivieren der Zuführung des Mischwassers zu dem Wärmeübertrager in Schritt a) kann mit einer Zeitverzögerung erfolgen, nachdem dem Mischventil der Sanitäreinrichtung Warmwasser zugeführt wird und/oder nachdem dem Mischventil der Sanitäreinrichtung Warmwasser mit einem Volumenstrom zugeführt wird, der oberhalb des Grenzwertes liegt.
  • Das Deaktivieren der Zuführung des Mischwassers zu dem Wärmeübertrager in Schritt c) beendet insbesondere das Übertragen der Wärmeenergie des Mischwassers auf das Kaltwasser in Schritt b).
  • In Schritt a) kann das Mischwasser dem Wärmeübertrager mithilfe einer Pumpe zugeführt werden.
  • In Schritt b) kann das Übertragen der Wärmeenergie mithilfe eines Wärmeübertragers erfolgen.
  • Für weitere Einzelheiten zu dem Verfahren wird vollumfänglich auf die Beschreibung der Sanitäreinrichtung verwiesen.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figur näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figur eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung zeigt, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Es zeigt beispielhaft und schematisch:
    • Fig. 1:
    eine Sanitäreinrichtung.
  • Fig. 1 zeigt eine Sanitäreinrichtung 1, die als Dusche ausgebildet ist. Die Sanitäreinrichtung 1 umfasst eine Sanitärarmatur 16 mit einem Mischventil 4. Dem Mischventil 4 sind über eine Kaltwasserzuführleitung 2 Kaltwasser von einer hier nicht gezeigten Kaltwasserquelle und über eine Warmwasserzuführleitung 3 Warmwasser von einer hier ebenfalls nicht gezeigten Warmwasserquelle zuführbar. Das Kaltwasser und das Warmwasser sind mithilfe des Mischventils 4 zu Mischwasser mit einer gewünschten Mischwassertemperatur mischbar. Das Mischwasser ist über eine Mischwasserverbindungsleitung 17 einer Abgabeeinrichtung 5 in Form einer Brause zuführbar. Das Mischwasser ist durch die Abgabeeinrichtung 5 in ein Becken 6 abgebbar, das als Duschwanne ausgebildet ist. Das Becken 6 weist an seinem Beckenboden 18 einen Abfluss 7 auf, über den das Mischwasser über eine Abflussleitung 14 einer hier nicht gezeigten Kanalisation zuführbar ist. Die Abflussleitung 14 weist einen Siphon 13 auf.
  • Die Sanitäreinrichtung 1 umfasst einen Wärmeübertrager 9, der über eine Mischwasserzuführleitung 10 mit dem Siphon 13 bzw. der Abflussleitung 14 verbunden ist. In der Mischwasserzuführleitung 10 ist eine Pumpe 11 angeordnet. Die Sanitäreinrichtung 1 weist eine Steuerung 15 auf, die (datenleitend) mit einem Sensor 8 und der Pumpe 11 verbunden ist. Mit dem Sensor 8 ist ein Durchfluss des Warmwassers durch die Warmwasserzuführleitung 3 detektierbar. Die Steuerung 15 ist dazu eingerichtet und vorgesehen, die Pumpe 11 zu aktivieren, wenn mithilfe des Sensors 8 eine Zuführung des Warmwassers zu dem Mischventil 4 detektiert wird. Durch die Aktivierung der Pumpe 11 wird dem Wärmeübertrager 9 über die Mischwasserzuführleitung 10 zumindest ein Teil des über den Abfluss 7 abgeflossenen Mischwassers zugeführt und Wärmeenergie des Mischwassers auf das die Kaltwasserzuführleitung 2 durchströmende Kaltwasser übertragen. Hierdurch wird das Kaltwasser vorgewärmt, sodass dem Kaltwasser über das Mischventil 4 weniger Warmwasser beigemischt werden muss, um die gewünschte Mischwassertemperatur zu erreichen. Der Wärmeübertrager 9 ist über eine Mischwasserrückführleitung 12 mit der Abflussleitung 14 verbunden, sodass das Wasser nach dem Verlassen des Wärmeübertragers 9 der Abflussleitung 14 bzw. der Kanalisation zuführbar ist. Die Steuerung 15 ist dazu eingerichtet und vorgesehen, die Pumpe 11 zu deaktivieren, wenn mithilfe des Sensors 8 keine Zuführung des Warmwassers zu dem Mischventil 4 detektiert wird.
  • Durch die vorliegende Erfindung ist ein Energiebedarf reduzierbar.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Sanitäreinrichtung
    2
    Kaltwasserzuführleitung
    3
    Warmwasserzuführleitung
    4
    Mischventil
    5
    Abgabeeinrichtung
    6
    Becken
    7
    Abfluss
    8
    Sensor
    9
    Wärmeübertrager
    10
    Mischwasserzuführleitung
    11
    Pumpe
    12
    Mischwasserrückführleitung
    13
    Siphon
    14
    Abflussleitung
    15
    Steuerung
    16
    Sanitärarmatur
    17
    Mischwasserverbindungsleitung
    18
    Beckenboden

Claims (10)

  1. Sanitäreinrichtung (1), zumindest aufweisend:
    - eine Kaltwasserzuführleitung (2) für Kaltwasser;
    - eine Warmwasserzuführleitung (3) für Warmwasser;
    - ein Mischventil (4) zum Mischen des Kaltwassers und des Warmwassers zu Mischwasser;
    - eine Abgabeeinrichtung (5) für das Mischwasser;
    - ein Becken (6) mit einem Abfluss (7) für das Mischwasser;
    - einen Sensor (8) zum Detektieren einer Zuführung des Warmwassers zu dem Mischventil (4); und
    - einen Wärmeübertrager (9) zum Übertragen von Wärmeenergie zumindest eines Teils des über den Abfluss (7) abgeflossenen Mischwassers auf das Kaltwasser.
  2. Sanitäreinrichtung (1) nach Patentanspruch 1, wobei der Sensor (8) in oder an der Warmwasserzuführleitung (3) angeordnet ist.
  3. Sanitäreinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Mischwasser dem Wärmeübertrager (9) über eine Mischwasserzuführleitung (10) zuführbar ist.
  4. Sanitäreinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Mischwasser dem Wärmeübertrager (9) mit einer Pumpe (11) zuführbar ist.
  5. Sanitäreinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Mischwasser von dem Wärmeübertrager (9) über eine Mischwasserrückführleitung (12) einem Siphon (13) oder einer Abflussleitung (14) zuführbar ist.
  6. Sanitäreinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, aufweisend eine Steuerung (15), die dazu eingerichtet und vorgesehen ist, eine Zuführung des Mischwassers zu dem Wärmeübertrager (9) zu aktivieren, wenn mithilfe des Sensors (8) eine Zuführung des Warmwassers zu dem Mischventil (4) detektiert wird.
  7. Sanitäreinrichtung (1) nach Patentanspruch 6, wobei die Steuerung (15) dazu eingerichtet und vorgesehen ist, die Zuführung des Mischwassers zu dem Wärmeübertrager (9) zeitverzögert zu aktivieren.
  8. Verfahren zum Betrieb einer Sanitäreinrichtung (1), aufweisend zumindest die folgenden Schritte:
    a) Aktivieren einer Zuführung zumindest eines Teils eines über einen Abfluss (7) eines Beckens (6) der Sanitäreinrichtung (1) abgeflossenen Mischwassers zu einem Wärmeübertrager (9) der Sanitäreinrichtung (1), wenn einem Mischventil (4) der Sanitäreinrichtung (1) Warmwasser zugeführt wird oder wenn dem Mischventil (4) der Sanitäreinrichtung (1) Warmwasser mit einem Volumenstrom zugeführt wird, der oberhalb eines Grenzwerts liegt;
    b) Übertragen von Wärmeenergie des Mischwassers auf Kaltwasser, das dem Mischventil (4) zugeführt wird; und
    c) Deaktivieren der Zuführung des Mischwassers zu dem Wärmeübertrager (9), wenn dem Mischventil (4) kein Warmwasser zugeführt wird oder wenn dem Mischventil (4) der Sanitäreinrichtung (1) Warmwasser mit einem Volumenstrom zugeführt wird, der unterhalb des Grenzwerts liegt.
  9. Verfahren nach Patentanspruch 8, wobei in Schritt a) das Mischwasser dem Wärmeübertrager (9) mithilfe einer Pumpe (11) zugeführt wird.
  10. Verfahren nach Patentanspruch 8 oder 9, wobei in Schritt b) das Übertragen der Wärmeenergie mithilfe eines Wärmeübertragers (9) erfolgt.
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