WO2012045108A2 - Vorrichtung zum erwärmen von brauchwasser - Google Patents

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    • 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
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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
    • 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
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/18—Domestic hot-water supply systems using recuperated or waste heat

Definitions

  • the invention relates to a device for heating service water with a removal point for the heated service water and a connected via a greywater pump to a drain for the gray water heat exchanger for heating service water.
  • the invention is therefore based on the object, a device for heating service water with a water heater in such a way that for the heating of the process water, a significant saving of the water heater available to be provided heat energy can be achieved.
  • the invention solves the problem set by the fact that the connected to the drain for the gray water heat exchanger is integrated into the cold hot water flow of the discharge point for the heated service water upstream water heater.
  • the resulting gray water is used directly for preheating the water heater supplied, cold process water, so that the heat energy that must be provided by the water heater can be lowered depending on the heat content of the gray water. It is a prerequisite that the service water taken from the extraction point does not undergo intermediate storage, but is discharged as gray water via the drain immediately after removal and is therefore available for heating the hot water supplied to the water heater, as is the case, for example, in showers, running water pools and the like. Like. The case.
  • FIG. 1 shows a device according to the invention for heating process water in a schematic block diagram
  • Fig. 2 is a of FIG. 1 compared to modified device of a device according to the invention in one of the Fig. 1 comparable representation and
  • Fig. 3 shows another embodiment of a device according to the invention also in a schematic block diagram.
  • the apparatus for heating domestic water according to FIG. 1 has a continuous flow heater 2 incorporated into a service water inlet 1, which is directly upstream of a removal point 3, for example a shower head, for the heated service water.
  • a removal point 3 for example a shower head
  • this arrangement of the water heater 2 in the course of the hot water inlet 1 is not mandatory, as shown by the dot-dash line position of the water heater 2 at a distance from the sampling point 3.
  • the gray water collected in the event of a shower in a shower tray 4 is pumped via a drain 5 and a filter device 6 with the aid of a greywater pump 7 to a heat exchanger 8, which is integrated into the cold service water inlet 1, so that the water flowing through the heat exchanger 8 to the water heater 2 water is preheated over the gray water, which entails a corresponding reduction in the heating power of the water heater 2 by itself.
  • flushing units 9 are provided which can be connected to the heat exchanger 8 via appropriate control valves 10 as needed.
  • this hot water is initially heated only through the water heater 2.
  • the gray water collected via the shower tray 4 and forwarded directly to the heat exchanger 8 transmits its heat to the cold process water which flows to the instantaneous water heater 2 via the service water supply line 1. With the consequent preheating the service water to be provided by the water heater 2 heat energy drops to heat the discharge point 3 inflowing hot water to a constant discharge temperature.
  • the greywater pump 7 is to be controlled in dependence on the amount of gray water to be conveyed.
  • the greywater pump 7 can be driven as shown in FIG. 2 via a turbine 1 1, which is turned on in the hot water supply line 1 and therefore from the discharge point 3 inflowing hot water is applied.
  • a suitable dash-dotted lines indicated drive connection 12 the greywater pump 7 is thus driven in response to the removal point 3 removed amount of water, which corresponds to the resulting amount of greywater.
  • the function of the device according to FIG. 2 remains the same.
  • Fig. 3 should be indicated that the turbine 1 1 can also be located in the direction of flow after the heat exchanger 8 in the hot water supply line 1.
  • a magnetic coupling 13 that there is no mechanical drive connection between the turbine 1 1 and the greywater pump 7 required when the turbine 1 1 and the greywater pump 7 are installed in close proximity to each other.

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Erwärmen von Brauchwasser mit einer Entnahmestelle (3) für das erwärmte Brauchwasser und mit einem über eine Grauwasserpumpe (7) an einen Abfluss (5) für das Grauwasser angeschlossenen Wärmetauscher (8) zum Erwärmen von Brauchwasser beschrieben. Um den vorteilhaften Einsatz eines Durchlauferhitzers (2) zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass der an den Abfluss (5) für das Grauwasser angeschlossene Wärmetauscher (8) in den kalten Brauchwasserzufluss (1) eines der Entnahmestelle (3) für das erwärmte Brauchwasser vorgeschalteten Durchlauferhitzers (2) eingebunden ist.

Description

Vorrichtung zum Erwärmen von Brauchwasser
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erwärmen von Brauchwasser mit einer Entnahmestelle für das erwärmte Brauchwasser und mit einem über eine Grauwasserpumpe an einen Abfluss für das Grauwasser angeschlossenen Wärmetauscher zum Erwärmen von Brauchwasser.
Stand der Technik
Um die fühlbare Wärme des einer Entnahmestelle entnommenen Brauchwassers zu nützen, ist es bekannt, mit Hilfe des Grauwassers einen Wärmetauscher zu beaufschlagen, über den beispielsweise kaltes Brauchwasser erwärmt wird, um mit dem erwärmten Brauchwassser einen Brauchwasserspeicher zu laden. Die Warmwasseraufbereitung erfolgt in diesem Fall über den Brauchwasserspeicher, der über einen entsprechenden Wärmetauscher an einen Heizkessel, an eine Wärmepumpe oder an einen Sonnen- oder Erdkollektor angeschlossen ist. Beim Einsatz eines Durchlauferhitzers für die Warmwassergewinnung entfällt üblicherweise ein solcher Brauchwasserspeicher, sodass zum Erwärmen des Brauchwassers die volle Heizleistung des Durchlauferhitzers benötigt wird.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erwärmen von Brauchwasser mit einem Durchlauferhitzer so auszugestalten, dass für die Erwärmung des Brauchwassers eine erhebliche Einsparung der vom Durchlauferhitzer zur Verfügung zu stellenden Wärmeenergie erreicht werden kann. Ausgehend von einer Vorrichtung zum Erwärmen von Brauchwasser der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass der an den Abfluss für das Grauwasser angeschlossene Wärmetauscher in den kalten Brauchwasserzufluss eines der Entnahmestelle für das erwärmte Brauchwasser vorgeschalteten Durchlauferhitzers eingebunden ist.
Durch die vorgeschlagene Maßnahme wird das anfallende Grauwasser unmittelbar zum Vorwärmen des dem Durchlauferhitzer zugeführten, kalten Brauchwassers genützt, sodass die Wärmeenergie, die vom Durchlauferhitzer zur Verfügung gestellt werden muss, in Abhängigkeit vom Wärmeinhalt des Grauwassers gesenkt werden kann. Voraussetzung ist, dass das der Entnahmestelle entnommene Brauchwasser nicht eine Zwischenspeicherung erfährt, sondern unmittelbar nach der Entnahme als Grauwasser über den Abfluss abgeführt wird und somit für die Erwärmung des dem Durchlauferhitzer zugeführten Brauchwassers zur Verfügung steht, wie dies beispielsweise bei Duschen, Fließwasserbecken u. dgl. der Fall ist. Da Durchlauferhitzer üblicherweise in Abhängigkeit von der abgegebenen, konstant zu haltenden Warmwassertemperatur gesteuert werden, bedeutet dies, dass zwar bei Beginn der Warmwasserentnahme die volle Heizleistung des Durchlauferhitzers gefordert wird, dass aber mit der Entnahme des erwärmten Brauchwassers das dem Durchlauferhitzer zuströmende kalte Brauchwasser über das abfließende Grauwasser rasch vorgewärmt werden kann, sodass der durch den Durchlauferhitzer bereitzustellende Wärmebedarf ebenfalls rasch absinkt. Es kann somit die fühlbare Abwärme des Grauwassers vorteilhaft für die Brauchwassererwärmung genützt werden, ohne einen aufwendigen Brauchwasserspeicher vorsehen zu müssen.
Um Wärmeverluste möglichst gering zu halten, empfiehlt es sich, dass der Durchlauferhitzer unmittelbar vor der Entnahmestelle für das warme Brauchwasser vorgesehen ist. Damit können Wärmeverluste aufgrund der Leitung des warmen Brauchwassers zur Entnahmestelle weitgehend vermieden werden. Eine weitere Möglichkeit, Energie einzusparen, eröffnet sich, wenn eine vom Brauchwasserzufluss zum Durchlauferhitzer beaufschlagte Turbine für den Antrieb der Grauwasserpumpe vorgesehen wird. Durch diese Maßnahme entfallen nicht nur sonst erforderliche Fremdenergien für den Pumpenantrieb, sondern auch eine Pumpensteuerung zur Anpassung der Pumpenleistung an die anfallenden Grauwassermengen, weil der Antrieb durch die vom Brauchwasserzufluss beaufschlagte Turbine diese Anpassung bereits mit sich bringt.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erwärmen von Brauchwasser in einem schematischen Blockschaltbild,
Fig. 2 eine der Fig. 1 gegenüber abgewandelte Vorrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer der Fig. 1 vergleichbaren Darstellung und
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ebenfalls in einem schematischen Blockschaltbild.
Weg zur Ausführung der Erfindung
Die Vorrichtung zum Erwärmen von Brauchwasser gemäß der Fig. 1 weist einen in einen Brauchwasserzufluss 1 eingebundenen Durchlauferhitzer 2 auf, der einer Entnahmestelle 3, beispielsweise einem Duschkopf, für das erwärmte Brauchwasser unmittelbar vorgeordnet ist. Diese Anordnung des Durchlauferhitzers 2 im Zuge des Brauchwasserzuflusses 1 ist jedoch nicht zwingend, wie dies die strichpunktiert angedeutete Lage des Durchlauferhitzers 2 mit Abstand von der Entnahmestelle 3 zeigt. Das im Falle einer Dusche in einer Duschtasse 4 aufgefangene Grauwasser wird über einen Abfluss 5 und eine Filtereinrichtung 6 mit Hilfe einer Grauwasserpumpe 7 zu einem Wärmetauscher 8 gepumpt, der in den kalten Brauchwasserzufluss 1 eingebunden ist, sodass das über den Wärmetauscher 8 zum Durchlauferhitzer 2 strömende Brauchwasser über das Grauwasser vorgewärmt wird, was eine entsprechende Verringerung der Heizleistung des Durchlauferhitzers 2 nach sich zieht. Um den Wärmetauscher 8 einfach warten zu können, sind Spüleinheiten 9 vorgesehen, die über entsprechende Steuerventile 10 bei Bedarf an den Wärmetauscher 8 angeschlossen werden können.
Wird der Entnahmestelle 3 warmes Brauchwasser entnommen, so wird dieses Brauchwasser zunächst nur über den Durchlauferhitzer 2 erwärmt. Das über die Duschtasse 4 aufgefangene und unmittelbar an den Wärmetauscher 8 weitergeleitete Grauwasser überträgt seine Wärme an das kalte Brauchwasser, das über die Brauchwasserzuleitung 1 zum Durchlauferhitzer 2 strömt. Mit der dadurch bedingten Vorwärmung des Brauchwassers sinkt die durch den Durchlauferhitzer 2 bereitzustellende Wärmeenergie, um das der Entnahmestelle 3 zufließende Brauchwasser auf eine konstante Entnahmetemperatur zu erwärmen.
Die Grauwasserpumpe 7 ist in Abhängigkeit von der zu fördernden Grauwassermenge zu steuern. Um in diesem Zusammenhang einfache Konstruktionsbedingungen zu verwirklichen, kann die Grauwasserpumpe 7 gemäß der Fig. 2 über eine Turbine 1 1 angetrieben werden, die in die Brauchwasserzuleitung 1 eingeschaltet ist und daher vom der Entnahmestelle 3 zuströmenden Brauchwasser beaufschlagt wird. Über eine geeignete, strichpunktiert angedeutete Antriebsverbindung 12 wird die Grauwasserpumpe 7 somit in Abhängigkeit von der der Entnahmestelle 3 entnommenen Wassermenge angetrieben, die ja der anfallenden Grauwassermenge entspricht. Im Übrigen bleibt die Funktion der Vorrichtung nach der Fig. 2 gleich.
In der Fig. 3 soll angedeutet werden, dass die Turbine 1 1 sich auch in Strömungsrichtung nach dem Wärmetauscher 8 in der Brauchwasserzuleitung 1 befinden kann. Außerdem soll durch eine Magnetkupplung 13 veranschaulicht werden, dass es keiner mechanischen Antriebsverbindung zwischen der Turbine 1 1 und der Grauwasserpumpe 7 bedarf, wenn die Turbine 1 1 und die Grauwasserpumpe 7 in unmittelbarer Nähe nebeneinander installiert werden.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Erwärmen von Brauchwasser mit einer Entnahmestelle (3) für das erwärmte Brauchwasser und mit einem über eine Grauwasserpumpe (7) an einen Abfluss (5) für das Grauwasser angeschlossenen Wärmetauscher (8) zum Erwärmen von Brauchwasser, dadurch gekennzeichnet, dass der an den Abfluss (5) für das Grauwasser angeschlossene Wärmetauscher (8) in den kalten Brauchwasserzufluss (1) eines der Entnahmestelle (3) für das erwärmte Brauchwasser vorgeschalteten Durchlauferhitzers (2) eingebunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlauferhitzer (2) unmittelbar vor der Entnahmestelle (3) für das warme Brauchwasser vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine vom Brauchwasserzufluss (1) zum Durchlauferhitzer (2) beaufschlagte Turbine (11) für den Antrieb der Grauwasserpumpe (7) vorgesehen ist.
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