EP4756297A1 - Verfahren zum betrieb einer warmwasseranlage, warmwasseranlage und computerprogramm - Google Patents

Verfahren zum betrieb einer warmwasseranlage, warmwasseranlage und computerprogramm

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EP4756297A1
EP4756297A1 EP25220194.2A EP25220194A EP4756297A1 EP 4756297 A1 EP4756297 A1 EP 4756297A1 EP 25220194 A EP25220194 A EP 25220194A EP 4756297 A1 EP4756297 A1 EP 4756297A1
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EP
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hot water
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storage tank
temperature
flow
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EP25220194.2A
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Rafael Melgarejo Remus
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Vaillant GmbH
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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Betrieb einer Warmwasseranlage (1) umfassend einen Warmwasserspeicher (2), der mit einem Vorlauf (5) und einem Rücklauf (6) mit einer Zirkulationsleitung (3), in der ein oder mehrere Entnahmestellen (4) für Warmwasser angeordnet sind, verbunden ist, wobei die Zirkulationsleitung (3) vom Vorlauf (5) zum Rücklauf (6) in einer Durchströmungsrichtung (17) durchströmt wird, eine Zirkulationspumpe (8) die Warmwasser in der Zirkulationsleitung (3) in der Durchströmungsrichtung (17) fördert, und einen Rücklauftemperatursensor (7), der bezogen auf die Durchströmungsrichtung (17) vor einer Heizeinrichtung (9) im Rücklauf (6) angeordnet ist, wobei eine vom Rücklauftemperatursensor (7) erfasste Temperatur mit einer vorgegebenen oder ermittelten Zieltemperatur verglichen wird und in Abhängigkeit des Vergleichs die Heizeinrichtung (9) in Betrieb genommen wird. Zudem wird eine Warmwasseranlage (2) sowie ein Computerprogrammprodukt (21) vorgeschlagen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Warmwasseranlage, umfassend einen Warmwasserspeicher und eine Zirkulationsleitung, eine Warmwasseranlage sowie ein Computerprogramm.
  • Warmwasseranlagen zur Bereitstellung von Warmwasser umfassen in der Regel einen Warmwasserspeicher zur Speicherung des erwärmten Trink- oder Brauchwassers. Insbesondere bei der Nutzung erneuerbarer Energien wie Solarthermie können zu unterschiedlichen Zeitpunkten gute Bedingungen für eine Wärmegewinnung und eine Anforderung von Warmwasser vorliegen. Um hier gleichwohl die seitens eines Nutzers angeforderte Menge bzw. Temperatur des mittels Solarthermie erwärmten Wasser abgeben zu können, finden Warmwasserspeicher Anwendung, mit denen das erwärmte Wasser bis zur Nutzung gespeichert werden kann.
  • Dabei baut sich in Warmwasserspeichern in der Regel eine Temperaturschichtung auf. So kann warmes Wasser aus einem oberen Bereich des Warmwasserspeichers entnommen werden. Häufig wird eine Warmwasseranlage mit einer Zirkulationsleitung betrieben, die in einem Kreislauf mit einem Vorlauf und einem Rücklauf des Warmwasserspeichers das Warmwasser mittels einer Zirkulationspumpe zirkuliert und somit den Entnahmestellen ohne Warte- bzw. Vorlaufzeit Warmwasser der gewünschten Temperatur entnehmbar ist. Als besonders nachteilig hat sich herausgestellt, dass aus dem Rücklauf in den Warmwasserspeicher rückgeführtes Wasser gegenüber dem Vorlauf abgekühlt ist und die Temperaturschichtung im Warmwasserspeicher durch eine Durchmischung zerstört. Dies kann dazu führen, dass eine erfasste Temperatur des enthaltenen Warmwassers unter eine Grenztemperatur absinkt und ein Ladevorgang ausgelöst wird. Auch wird eine Prognose für eine bedarfsgerechte Bereitstellung von Warmwasser erschwert, da die Umgebungsbedingungen und damit die Wassertemperatur im Rücklauf je nach Gebäude individuell variieren. Somit führt die Beeinflussung der Temperaturschichtung des Warmwasserspeichers auch zu einer Minderung der Energieeffizienz desselben.
  • Aus der DE 39 05 874 C2 ist ein Warmwasserspeicher mit einer Ladewechselvorrichtung bekannt, die aus einem im Speicher senkrecht angeordneten Warmwasserzuführrohr im Vorlauf des Heizkreises besteht. Das Warmwasserzuführrohr ist mit einem unten liegenden Einlass versehen und mündet am oberen Ende frei in den Speicherraum. Es befinden sich daran übereinander angeordnete Auslässe mit jeweils eigenen, voneinander unabhängig wirkenden Klappenventilen, welche sich entsprechend der Temperaturschichtung öffnen und somit das zugeführte Medium auf der günstigsten Höhe in den Wasserraum einströmen lassen.
  • Weiterhin offenbart die DE 44 17 138 A1 einen Warmwasserschichtspeicher mit einer Kombination aus einer vertikal angeordneten Vorlauf- und einer Rücklaufkammer. Das Vorlaufwasser gelangt zunächst in allen Höhenbereichen aus der Vorlaufkammer in eine Beruhigungskammer und erst dann in den umgebenden Speicherbehälter. Die genannten Lösungen sind aufwendig bezüglich Herstellung und Wartung. Zudem sind diese auch nur in geringen Grenzen flexibel und/oder an den Nutzungsbedarf anpassbar ausgeführt.
  • Die DE 10 233 138 C1 beschreibt einen Warmwasserspeicher mit einer Ladewechselvorrichtung, die eine Einspeisung erwärmten Wassers in entsprechende Temperaturschichten des Warmwasserspeichers ermöglicht.
  • Die DE 10 2022 112 758 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Heizgeräts mit einer Anordnung zur Warmwasserbereitstellung, wobei in einem Wasserkreislauf zur Erwärmung des Warmwassers ein erster Wärmetauscher für das Warmwasser Kondensationswärme nutzt und ein nachgeordneter zweiter Wärmetauscher Wärme von einem Heizkreis auf das Warmwasser übertragen kann. Zur Lösung des oben genannten Problems einer Zerstörung der Temperaturschichtung eines Warmwasserspeichers durch rückgeführtes Wasser aus dem Rücklauf einer Zirkulationsleitung kann das Verfahren nicht beitragen.
  • Die DE 20 2016 004 882 U1 beschreibt einen Brauchwasserbereiter mit einem ersten und einem zweiten Wärmetauscher zur Warmwasserbereitung, die mit einem Pufferspeicher verbunden sind. Die Brauchwasseranlage soll eine konstante Auslauftemperatur sicherstellen. Auch diese Brauchwasseranlage kann zur Lösung des Problems der Zerstörung der Temperaturschichtung eines Warmwasserspeichers durch Einströmung aus dem Rücklauf einer Zirkulationsleitung nichts beitragen.
  • Der aufgezeigte Stand der Technik ist somit aufwendig und erfordert speziell hergerichtete Warmwasserspeicher.
  • Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb einer Warmwasseranlage, eine Warmwasseranlage sowie ein Computerprogramm vorzuschlagen, die die geschilderten Probleme des Standes der Technik zumindest teilweise überwinden und einen besonders energieeffizienten Betrieb einer Warmwasseranlage mit einem Warmwasserspeicher verbunden mit einer Zirkulationsleitung ermöglichen. Insbesondere soll das Verfahren einfach und automatisiert durchführbar sein und die Erfindung soll auf einfache Weise an bestehenden Warmwasseranlagen nachrüstbar sein.
  • Diese Aufgaben werden gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der hier vorgeschlagenen Lösung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen 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 ein Verfahren zum Betrieb einer Warmwasseranlage bei. Die Warmwasseranlage umfasst einen Warmwasserspeicher, der mit einem Vorlauf und einem Rücklauf mit einer Zirkulationsleitung verbunden ist, die vom Vorlauf zum Rücklauf in einer Durchströmungsrichtung durchströmt wird. Eine Zirkulationspumpe fördert Warmwasser in der Zirkulationsleitung in der Durchströmungsrichtung. Ein Rücklauftemperatursensor ist, bezogen auf die Durchströmungsrichtung der Zirkulationsleitung vor einer Heizeinrichtung im Rücklauf angeordnet. Es wird vorgeschlagen eine vom Rücklauftemperatursensor erfasste Temperatur mit einer vorgegebenen oder ermittelten Grenztemperatur zu vergleichen und in Abhängigkeit des Vergleichs die Heizeinrichtung in Betrieb zu nehmen (oder die Inbetriebnahme zu blockieren).
  • Bei dem Warmwasserspeicher handelt es sich um einen Warmwasserspeicher zur Warmwasserversorgung, beispielsweise eines Gebäudes. Der Warmwasserspeicher kann als Schichtspeicher ausgebildet sein und einen Behälter zur Aufnahme von erwärmtem oder zu erwärmendem Trink- oder Brauchwasser aufweisen. Er kann einen Wärmetauscher zur Übertragung eines Wärmestromes umfassen, beispielsweise zum Wärmeaustausch mit einem Heizkreis, einer Heizungsanlage im Rahmen einer Beladung oder eines Ladevorgangs des Warmwasserspeichers. Der Wärmetauscher kann beispielsweise als Rohrschlange ausgeführt sein, die (im montierten bzw. aufgebauten Zustand) in der Regel in einem (geodätisch) unteren Bereich des Warmwasserspeichers angeordnet sein kann. Der Warmwasserspeicher kann im Inneren bzw. in dem Behälter mindestens oder genau ein Wasservolumen und (ggf. mittels einer, bevorzugt variabel anordenbaren und/oder flexiblen Trennschicht vom benachbarten Wasservolumen getrennt) mindestens oder genau ein Gasvolumen umfassen. Das Wasservolumen entspricht einer vorgebbaren Wasserkapazität des Warmwasserspeichers. Der Warmwasserspeicher ist zur Aufnahme von erwärmtem oder zu erwärmendem Trink- oder Brauchwasser eingerichtet.
  • Bei dem gasförmigen Fluid in dem Gasvolumen kann es sich insbesondere um (Umgebungs-)Luft handeln. Andere Gase, wie beispielsweise Stickstoff, können gleichfalls eingesetzt werden.
  • Um entnommenes Warmwasser nachzufüllen, weisen Warmwasserspeicher in der Regel eine Kaltwasserzuführung, also eine Zuführung von Frischwasser, auf, häufig verbunden mit einer Hauswasseranlage oder einem Wassernetz. Die Kaltwasserzuführung ist in der Regel in einem unteren Bereich des Warmwasserspeichers angeordnet, um die Ausbildung einer Temperaturschichtung im Wasservolumen zu unterstützen.
  • Der Warmwasserspeicher kann eine thermische Isolation umfassen, die den Behälter thermisch von der Umgebung isoliert. Bei der thermischen Isolation kann es sich um eine bekannte Isolation nach dem Stand der Technik handeln, beispielsweise eine angeschäumte PUR-(Polyurethan-)Isolierung.
  • Der Warmwasserspeicher ist über einen Vorlaufanschluss und einem Rücklaufanschluss mit einem Vorlauf und einem Rücklauf einer Zirkulationsleitung verbunden. Dabei sind in der Zirkulationsleitung ein oder mehrere Entnahmestellen für Warmwasser, beispielsweise Duschen oder Armaturen, angeordnet. In der Zirkulationsleitung ist eine Zirkulationspumpe angeordnet, eingerichtet, das Warmwasser in der Zirkulationsleitung in einer durch Durchströmungsrichtung, die vom Vorlauf zum Rücklauf führt, umzuwälzen. Zudem ist im Rücklauf der Zirkulationsleitung ein Rücklauftemperatursensor angeordnet und, bezogen auf die Durchströmungsrichtung, diesem nachgeordnet, eine Heizeinrichtung. Die Bezeichnung im Rücklauf bedeutet hier, dass der Rücklauftemperatursensor und die Heizeinrichtung, bezogen auf die Durchströmungsrichtung, den Entnahmestellen der Zirkulationsleitung nachgeordnet sind. Der Warmwasserspeicher kann dabei insbesondere zur Versorgung eines Ein- oder Mehrfamilienhauses mit Warmwasser eingerichtet sein und hierfür ein Speichervolumen von 50 Liter bis 500 Liter aufweisen.
  • Bei der Heizeinrichtung kann es sich um eine beliebige Heizeinrichtung handeln, die im Durchlaufprinzip den Warmwasserstrom im Rücklauf der Zirkulationsleitung erwärmt. Insbesondere kann es sich bei der Heizeinrichtung um einen elektrischen Durchlauferhitzer handeln. Die Heizeinrichtung kann dazu eingerichtet sein, anhand einer, beispielsweise vom Rücklauftemperatursensor erfassten, Einlauftemperatur und einem erfassten oder bestimmten Masse- oder Volumenstrom Warmwasser eine erforderliche Heizleistung zu bestimmen, die bewirkt, dass der Masse- oder Volumenstrom Warmwasser auf eine vorgegebene Zieltemperatur erwärmt wird. Alternativ oder kumulativ kann die Heizeinrichtung einen Auslauftemperatursensoren umfassen, der eine Auslauftemperatur der Heizeinrichtung ermittelt. Eine Regeleinrichtung kann dazu eingerichtet sein, die Auslauftemperatur der Heizeinrichtung auf eine vorgegebene Zieltemperatur zu regeln. Bei der Regeleinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Steuereinheit der Warmwasseranlage handeln.
  • Die Zieltemperatur kann dabei vorgegeben sein oder ermittelt werden. Insbesondere kann es sich bei der Zieltemperatur um die Temperatur des Warmwassers im Behälter des Warmwasserspeichers im Bereich bzw. in der geodätischen Höhe des Rücklaufanschlusses handeln.
  • Das Verfahren kann dabei auch eine bedarfsorientierte Inbetriebnahme der Zirkulationspumpe umfassen. Hierzu können auch erfasste Nutzerdaten einbezogen werden, beispielsweise Zeiträume einer regelmäßigen Warmwasserentnahme, einer Entnahmemenge etc.. Zudem kann das Verfahren ein Initiieren einer Beladung des Warmwasserspeichers beinhalten. Hierzu kann eine erfasste Speichertemperatur mit einer vorgegebenen oder ermittelten Speichersolltemperatur verglichen werden und bei einem Unterschreiten eine Beladung ausgelöst werden. Gegebenenfalls kann in den Vergleich eine Toleranz einbezogen werden. Das Beladen kann eine Inbetriebnahme eines mit der Warmwasseranlage verbundenen Heizgeräts umfassen, wobei der Wärmetauscher des Warmwasserspeichers mit einem Vorlauf und einem Rücklauf eines mit dem Heizgerät verbundenen Heizkreises verbunden sein kann, und Wärme vom Heizkreis in den Warmwasserspeicher eingetragen wird.
  • Hierzu kann gemäß einer Ausgestaltung mindestens eine Temperatur des im Warmwasserspeicher enthaltenen Warmwassers erfasst werden. Insbesondere können mehrere Temperaturen in verschiedenen geodätischen Höhen des Behälters des Wasservolumens erfasst werden, um eine Temperaturerfassung der Temperaturschichtung zu ermöglichen. Ein Erfassen der Temperatur des Wassers im Warmwasserspeicher ermöglicht eine gezielte Erwärmung des Warmwasserstromes im Rücklauf mittels der Heizeinrichtung auf die erfasste Temperatur des Warmwassers der Temperaturschicht im Bereich des Rücklaufanschlusses der Zirkulationsleitung. Hierfür können ein oder mehrere Speichertemperatursensoren eingesetzt werden, die für eine automatisierte Verfahrensdurchführung mit einer Steuereinheit der Warmwasseranlage verbunden sein können.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Warmwasseranlage vorgeschlagen. Diese umfasst einen Warmwasserspeicher, der mittels eines Vorlaufanschlusses und eines Rücklaufanschlusses mit einem Vorlauf und einem Rücklauf einer Zirkulationsleitung verbunden ist. Eine in der Zirkulationsleitung angeordnete Zirkulationspumpe ist dazu eingerichtet Warmwasser in der Zirkulationsleitung in einer Durchströmungsrichtung zu fördern. Im Rücklauf der Zirkulationsleitung ist eine Heizeinrichtung, sowie, bezogen auf die Durchströmungsrichtung, dieser vorgeordnet ein Rücklauftemperatursensor angeordnet. Die Warmwasseranlage umfasst eine Steuereinheit, beispielsweise eines mit dem Warmwasserspeicher verbundenen Heizgerätes, die zur Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens eingerichtet sein kann. Die Steuereinheit kann hierzu beispielsweise einen Prozessor aufweisen, und/ oder über diesen verfügen. In diesem Zusammenhang kann der Prozessor beispielsweise das auf einem Speicher (der Steuereinheit) hinterlegte Verfahren ausführen. In vorteilhafter Weise können auf dem Speicher der Steuereinheit auch Betriebsdaten und Referenzwerte zur Durchführung eines hier vorgestellten Verfahrens hinterlegt werden oder sein. Die Steuereinheit kann insbesondere eine elektrische Verbindung mit Einrichtungen zum Erfassen von Parametern zur Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens aufweisen, und so ein hier vorgeschlagenes Verfahren vollautomatisiert durchführen. So kann eine elektrische Verbindung beispielsweise zu der Zirkulationspumpe, zu dem Rücklauftemperatursensor, zu der Heizeinrichtung und oder zu Speichertemperatursensoren zur Erfassung einer oder mehrerer der Temperaturen des Warmwassers im Behälter des Warmwasserspeichers bestehen. Eine elektrische Verbindung kennzeichnet hierbei eine kabel- oder kabellose Verbindung zur Übertragung von Daten oder zur Ansteuerung.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann eine Einrichtung zur Rücklauferwärmung vorgesehen sein, die im Rücklauf der Zirkulationsleitung angeordnet ist, und die Zirkulationspumpe, den Rücklauftemperatursensor und die Heizeinrichtung umfasst. Die Einrichtung zur Rücklauferwärmung kann dabei (genau) ein Gehäuse aufweisen, in dem die Zirkulationspumpe, den Rücklauftemperatursensor und die Heizeinrichtung angeordnet sind. Das Gehäuse bzw. die Einrichtung zur Rücklauferwärmung kann dabei eine Schnittstelle zur datentechnischen Verbindung mit einer verfahrensdurchführenden Einrichtung, beispielsweise einer Steuereinheit der Warmwasseranlage, umfassen. In die Schnittstelle integriert oder separat ausgeführt, kann eine Stromversorgung der Einrichtung zur Rücklauferwärmung vorgesehen sein.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann die Warmwasseranlage mit einem Heizgerät verbunden sein, das dazu eingerichtet ist, den Warmwasserspeicher (mit Wärme) zu beladen. Hierzu kann ein Wärmetauscher des Warmwasserspeichers mit einem Vorlauf und einem Rücklauf eines mit dem Heizgerät gekoppelten Heizkreises verbunden sein. Bei dem Heizgerät kann es sich um ein beliebiges Heizgerät handeln, beispielsweise ein Gasheizgerät, eine Wärmepumpe, eine Solarthermieanlage, ein elektrisches Heizgerät etc..
  • Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Computerprogramm vorgeschlagen, welches zur (zumindest teilweisen) Durchführung eines hier vorgestellten Verfahrens eingerichtet ist. Dies betrifft mit anderen Worten insbesondere ein Computerprogramm (-produkt), umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer, diesen veranlassen, ein hier vorgeschlagenes Verfahren auszuführen. Beim Computer kann es sich beispielsweise um die Steuereinheit einer Warmwasseranlage handeln.
  • Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein maschinenlesbares Speichermedium vorgeschlagen, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist. Regelmäßig handelt es sich bei dem maschinenlesbaren Speichermedium um einen computerlesbaren Datenträger.
  • Die im Zusammenhang mit dem Verfahren erörterten Details, Merkmale und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei dem hier vorgestellten Computerprogramm, und/oder der Warmwasseranlage auftreten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Charakterisierung der Merkmale vollumfänglich Bezug genommen.
  • Hier werden somit ein Verfahren zum Betrieb einer Warmwasseranlage, eine Warmwasseranlage sowie ein Computerprogramm angegeben, welche die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise lösen. Insbesondere tragen das Verfahren, die Warmwasseranlage sowie das Computerprogramm zumindest dazu bei, einen besonders energieeffizienten Betrieb der Warmwasseranlage zu ermöglichen. Dies gelingt, indem eine Temperaturschichtung im Behälter eines Warmwasserspeichers der Warmwasseranlage auch bei dem Betrieb der Zirkulationspumpe weitestgehend erhalten bleibt. Weiterhin besonders vorteilhaft kann die Erfindung problemlos an bestehenden Warmwasseranlagen nachgerüstet werden.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figur näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in der Figur erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figur und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigt:
  • Fig. 1:
    eine hier vorgeschlagene Warmwasseranlage.
  • Fig. 1 zeigt beispielhaft und schematisch eine hier vorgeschlagene Warmwasseranlage 1. Diese umfasst einen Warmwasserspeicher 2 mit einem Speicherbehälter zur Aufnahme von Warmwasser, also erwärmtem oder zu erwärmendem Trink- oder Brauchwasser. Der Speicherbehälter kann in einem geodätisch unteren Bereich einen Wärmetauscher 12 aufweisen, der mit einem Heizkreis 15 eines Heizgeräts 11 verbunden sein kann. Dies ermöglicht eine Beladung des Warmwasserspeichers 2 mit Wärme, die mittels des im Heizkreis 15 umgewälzten Wärmeträgers in den Warmwasserspeicher 2 eingetragen werden kann. Der Heizkreis 15 kann zudem mit hier nicht gezeigten Verbrauchern wie Radiatoren oder Flächenheizungen zur Wärmeversorgung des Gebäudes verbunden sein.
  • Der Warmwasserspeicher 2 ist mit einem Vorlauf 5 und einem Rücklauf 6 einer Zirkulationsleitung 3 verbunden. In der Zirkulationsleitung 3 kann zudem mindestens eine Entnahmestelle 4 für Warmwasser, beispielsweise einer Armatur einer Dusche, verbunden sein. Im Rücklauf 6 kann eine Einrichtung 10 zur Rücklauferwärmung angeordnet sein. Diese umfasst eine Zirkulationspumpe 8, die das Trink- oder Brauchwasser in der Zirkulationsleitung 3 in einer Durchströmungsrichtung 17 fördert bzw. zirkuliert. Zudem weist die Einrichtung 10 zur Rücklauferwärmung einen Rücklauftemperatursensor 7 sowie eine Heizeinrichtung 9 auf. Dabei ist die Heizeinrichtung 9 bezogen auf die Durchströmungsrichtung 17 dem Rücklauftemperatursensor 7 nachgeordnet, so dass eine Temperatur des Wassers in der Zirkulationsleitung 3 vor dem Erwärmen durch die Heizeinrichtung 9 erfasst werden kann. Die Heizeinrichtung 9 ist eine elektrische Heizeinrichtung mit einem Heizwendel 22, der in Kontakt mit dem in der Zirkulationsleitung 3 zirkulierenden Wasserstrom steht und von elektrischem Strom durchflossen, diesen widerstandsbasiert erwärmt. Die Einrichtung 10 zur Rücklauferwärmung umfasst genau ein Gehäuse 19, in dem der Rücklauftemperatursensor 7, die Zirkulationspumpe 8 und die Heizeinrichtung 9 angeordnet sind. Zudem weist das Gehäuse 19 bzw. die Einrichtung 10 zur Rücklauferwärmung eine Schnittstelle 20, die eine elektrische Verbindung mit einer Steuereinheit 13 auf einfache Weise ermöglicht. Dabei kann die Schnittstelle 20 eine elektrische bzw. datentechnische Verbindung von der Steuereinheit 13 zu dem Rücklauftemperatursensor 7, der Heizeinrichtung 9 und der Zirkulationspumpe 8 her.
  • Der Warmwasserspeicher 2 hat zudem einen Kaltwasserzulauf 18, über den dem Warmwasserspeicher 2 Kaltwasser, beispielsweise aus einem Versorgungsnetz, zugeführt werden kann. Zudem weist die Warmwasseranlage 1 einen Speichertemperatursensor 16, der eine Temperatur des im Warmwasserspeicher 2 enthaltenen Warmwassers erfasst, sowie einen Vorlauftemperatursensor 14 zur Erfassung einer Temperatur des aus dem Vorlauf 5 des Warmwasserspeichers 2 austretenden Wassers.
  • Die Steuereinheit 13 kann dazu eingerichtet sein, ein hier vorgeschlagenes Verfahren auszuführen. Hierfür kann diese mit der Schnittstelle 20 bzw. der Einrichtung 10 zur Rücklauferwärmung, dem Heizgerät 11, dem Vorlauftemperatursensor 14, dem Speichertemperatursensor 16 verbunden sein. Auf einem Speicher der Steuereinheit 13 kann ein Computerprogrammprodukt 21 hinterlegt sein, das die Steuereinheit 13 bzw. die Warmwasseranlage 1 dazu veranlasst, ein hier vorgeschlagenes Verfahren auszuführen. Die Steuereinheit 13 kann dazu eingerichtet sein, die vom Rücklauftemperatursensor 7 erfasste Temperatur mit einer Zieltemperatur, die der vom Speichertemperatursensor 16 erfassten Temperatur entsprechen kann, zu vergleichen und gegebenenfalls die Heizeinrichtung 9 in Betrieb zu nehmen und dabei das Warmwasser gezielt auf die Zieltemperatur zu erwärmen. Hierfür kann in Kenntnis des in der Zirkulationsleitung 3 zirkulierenden Massestromes Wasser und der Temperatur desselben bei Eintritt in die Heizeinrichtung 9 eine erforderliche Heizleistung der Heizeinrichtung 9 bestimmt und eingestellt werden. Alternativ oder kumulativ kann die Einrichtung 10 zur Rücklauferwärmung auch einen hier nicht gezeigten Auslauftemperatursensor umfassen, der die Temperatur des aus der Heizeinrichtung 9 austretenden Wassers erfassen kann, vorgesehen sein und die Auslauftemperatur auf die Zieltemperatur geregelt werden. Dabei kann die Regelung der Auslauftemperatur auch durch die Steuereinheit 13 erfolgen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Warmwasseranlage
    2
    Warmwasserspeicher
    3
    Zirkulationsleitung
    4
    Entnahmestelle
    5
    Vorlauf
    6
    Rücklauf
    7
    Rücklauftemperatursensor
    8
    Zirkulationspumpe
    9
    Heizeinrichtung
    10
    Einrichtung zur Rücklauferwärmung
    11
    Heizgerät
    12
    Wärmetauscher
    13
    Steuereinheit
    14
    Vorlauftemperatursensor
    15
    Heizkreis
    16
    Speichertemperatursensor
    17
    Durchströmungsrichtung
    18
    Kaltwasserzulauf
    19
    Gehäuse
    20
    Schnittstelle
    21
    Computerprogrammprodukt
    22
    Heizwendel

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Warmwasseranlage (1), umfassend einen Warmwasserspeicher (2), der mit einem Vorlauf (5) und einem Rücklauf (6) einer Zirkulationsleitung (3), in der ein oder mehrere Entnahmestellen (4) für Warmwasser angeordnet sind, verbunden ist, wobei die Zirkulationsleitung (3) vom Vorlauf (5) zum Rücklauf (6) in einer Durchströmungsrichtung (17) durchströmt wird, weiter umfassend eine Zirkulationspumpe (8), die Warmwasser in der Zirkulationsleitung (3) in der Durchströmungsrichtung (17) fördert, und einen Rücklauftemperatursensor (7), der bezogen auf die Durchströmungsrichtung (17) vor einer Heizeinrichtung (9) im Rücklauf (6) angeordnet ist, wobei eine vom Rücklauftemperatursensor (7) erfasste Temperatur mit einer vorgegebenen oder ermittelten Zieltemperatur verglichen wird und in Abhängigkeit des Vergleichs die Heizeinrichtung (9) in Betrieb genommen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Zieltemperatur des Warmwasserspeichers (2) erfasst wird oder vorgegebenen ist, und die Heizeinrichtung (9) das Warmwasser auf eine Auslauftemperatur in Abhängigkeit der Zieltemperatur erwärmt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei eine Heizleistung der Heizeinrichtung (9) anhand der vom Rücklauftemperatursensor (7) erfassten Temperatur, der Zieltemperatur und einem erfassten oder bekannten Volumenstrom Warmwasser in der Zirkulationsleitung (3) ermittelt und eingestellt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Zieltemperatur der Temperatur in einer Eintrittshöhe des Rücklaufs (6) in den Warmwasserspeicher (2) entspricht.
  5. Warmwasseranlage (1), umfassend einen Warmwasserspeicher (2), eine Zirkulationsleitung (3), die mit einem Vorlauf (5) und einem Rücklauf (6) mit dem Warmwasserspeicher (2) verbunden ist, eine Heizeinrichtung (9) und einen, bezogen auf eine Durchströmungsrichtung (17) der Zirkulationsleitung (3), vor der Heizeinrichtung (9) angeordneten Rücklauftemperatursensor (7), eine Zirkulationspumpe (8) sowie eine Steuereinheit (13), welche zur Durchführung eines Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche eingerichtet ist.
  6. Warmwasseranlage (1) nach Anspruch 5, wobei der Warmwasserspeicher (2) ein oder mehrere Speichertemperatursensoren (16) aufweist, die eine Temperatur des im Warmwasserspeicher (2) enthaltenen Warmwassers erfassen.
  7. Warmwasseranlage (2) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Heizeinrichtung (9) ein elektrischer Durchlauferhitzer ist.
  8. Warmwasseranlage (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Zirkulationspumpe (8), die Heizeinrichtung (9) und der Rücklauftemperatursensor (7) in einem gemeinsamen Gehäuse (19) angeordnet sind.
  9. Warmwasseranlage (2) nach Anspruch 8, wobei das Gehäuse (19) eine Schnittstelle (20) zur Verbindung mit der Steuereinheit (13) und/oder einen Anschluss einer Stromversorgung umfasst.
  10. Computerprogrammprodukt (21), umfassend Befehle, die eine Warmwasseranlage (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 9 dazu veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 auszuführen.
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