DE10106106A1

DE10106106A1 - System for activating hot water circuit as required, has temperature sensor in continuous thermal contact with water, and an evaluation circuit connected to pump supply via switch

Info

Publication number: DE10106106A1
Application number: DE10106106A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Claus; Hartmut Claus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-02-10
Filing date: 2001-02-10
Publication date: 2002-08-14

Abstract

The system activates a circulation pump of a consumable hot water circuit as required by temperature operation of a tapping point. A temperature sensor in the feed, inside or outside the water pipe and in continuous thermal contact with the static or flowing water is connected to an electronic evaluation circuit for time variations connected into the circulation pump supply circuit via an electronic or electromagnetic switch. An independent claim is included for a method of activating hot water circuit as required.

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Hauswassertechnik. Es wird eine Anordnung und das dazugehörige Verfahren zur bedarfsweisen, zeitlich begrenzten Aktivierung eines Brauchwasserkreislaufes für warmes Wasser beschrieben.The invention relates to the field of domestic water technology. It becomes an arrangement and the associated one Process for the temporary activation of a hot water circuit for hot water as required Described water.

Entsprechend dem Stand der Technik wird in Häusern ein Brauchwasserkreislauf (auch als Umlauf bezeichnet) installiert, der die Entnehmbarkeit warmen Wassers an jeder Entnahmestelle zu jeder beliebigen Zeit gewährleistet. Durch diesen Kreislauf kann warmes Wasser entnommen werden ohne vorher durch längere Stauzeit im Rohr abgekühltes Wasser nutzlos entnehmen zu müssen. Ein solcher Kreislauf besteht aus einem Rohrsystem mit Umlaufpumpe und Warmwasserspeicher. Das Wasser im Warmwasserspeicher wird in einem bestimmten Temperaturbereich gehalten und speißt den Umlauf. Das Rohrsystem selbst besteht aus einem Vorlauf und einem Rücklauf. An jedem Punkt dieses Kreislaufes kann eine Entnahmestelle abzweigen. Das kältere Wasser am Ende des Rücklaufs wird meist dem Vorlauf temperaturabhängig beigemischt. Die Umlaufpumpe ist dabei im Rücklauf angeordnet. Aus wirtschaftlicher und energetischer Sicht ist es unvorteilhaft, diesen Kreislauf ständig in Betrieb zu halten - auch dann, wenn keine Entnahme erfolgt.According to the state of the art, a domestic water circuit (also as a circulation referred to) installed, which removes warm water at every tapping point to everyone guaranteed any time. Through this cycle, warm water can be drawn without having to take cooled water uselessly beforehand due to a longer accumulation time in the pipe. Such a The circuit consists of a pipe system with a circulation pump and hot water tank. The water in Hot water storage tank is kept in a certain temperature range and feeds the circulation. The pipe system itself consists of a flow and a return. At every point this Circuit can branch off a tapping point. The colder water at the end of the return will mostly mixed with the flow depending on the temperature. The circulation pump is in the return arranged. From an economic and energetic point of view, it is disadvantageous to keep this cycle in constant To keep operation - even if no removal takes place.

Um den Kreislauf nur zeitweise zu betreiben und dennoch bei Bedarf warmes Wasser entnehmen zu können, sind nach dem derzeitigen Stand der Technik, der in der Offenlegung DE 197 25 704 A1 am fortschrittlichsten beschrieben ist, folgende Lösungen bekannt:
In order to operate the circuit only temporarily and still be able to draw hot water when required, the following solutions are known in accordance with the current state of the art, which is most progressively described in DE 197 25 704 A1:

1. Die Pumpe wird mit einer programmierbaren Zeitschaltuhr in den Nebenzeiten abgeschaltet.1. The pump is switched off with a programmable timer in the off-peak times.
2. Die Pumpe wird mit einem zusätzlichen Schalter an oder bei der Entnahmestelle im Bedarfsfall zugeschaltet.2. The pump is connected to an additional switch at or at the tapping point if necessary switched on.
3. Der Umlauf wird mittels eines Durchfluß- oder Drucksensors im Rohrsystem eingeschaltet, so daß der Umlauf durch kurze Wasserentnahme aktiviert wird.3. The circulation is switched on by means of a flow or pressure sensor in the pipe system, so that the Circulation is activated by brief water withdrawal.

Diese bekannten Verfahren sind mit folgenden Nachteilen behaftet:
These known methods have the following disadvantages:

1. Der Umlauf wird völlig unabhängig von der Temperatur des Wasser in jedem Falle eingeschaltet, auch dann, wenn der Warmwasserspeicher nicht ausreichend aufgeheizt ist.1. The circulation is switched on regardless of the temperature of the water in any case, even if the hot water tank is not sufficiently heated.
2. Eine nachträgliche Installation in bestehende Umläufe ist mit erheblichen Aufwand verbunden. Entweder müssen zusätzliche elektrische Signalleitungen zur Entnahmestelle gezogen werden oder es werden Eingriffe in das bestehende Rohrsystem erforderlich, um einen Druck- oder Durchflußsensor zu ergänzen.2. A subsequent installation in existing circuits is associated with considerable effort. Either additional electrical signal lines have to be drawn to the tapping point or interventions in the existing pipe system are required to a pressure or Flow sensor to supplement.

Der nachfolgenden Erfindung liegt folgende Aufgabenstellung zu Grunde:
Ein Brauchwasserkreislauf für warmes Wasser soll nur bei Bedarf aktiviert werden. Dabei sollen die Nachteile der bisherigen Lösungen, insbesondere die temperaturunabhängige Aktivierung des Umlaufs und der erhebliche Installationsaufwand beseitigt werden. Zusätzlich soll ein Übertemperaturschutz gegen Verbrennungen mit integriert werden.The following task is based on the following invention:
A hot water circuit for warm water should only be activated when necessary. The disadvantages of the previous solutions, in particular the temperature-independent activation of the circulation and the considerable installation effort are to be eliminated. In addition, overtemperature protection against burns should be integrated.

Erfindungsgemäß befindet sich am oder im Rohr des Vorlaufs in unmittelbarer Nähe zum Warmwasserspeicher und im Wärmekontakt zum hindurchfließenden oder gestauten Wasser ein Temperatursensor. Dieser erfaßt mit einer nachgeschalteten elektronischen Meßwerterfassung bekannter Bauart die Temperatur des Wassers und deren zeitliche Veränderung.According to the invention is located on or in the pipe of the flow in the immediate vicinity of Hot water storage tank and in thermal contact with the water flowing through or in the water Temperature sensor. This is recorded with a downstream electronic measured value acquisition known design, the temperature of the water and its change over time.

Wird ein spontaner Temperaturanstieg registriert und ist die absolute Temperatur ausreichend hoch, so gelangt ein Einschaltsignal von der Meßwerterfassung an die Umlaufpumpe, wodurch diese eingeschaltet wird und der Kreislauf beginnt.If a spontaneous temperature rise is registered and the absolute temperature is sufficiently high, then a switch-on signal arrives from the measured value acquisition at the circulation pump, whereby this is switched on and the cycle begins.

Der Ausschaltzeitpunkt wird entweder von einer zeitlichen Verzögerungsschaltung fest vorbestimmt, oder mit einem zweiten Temperatursensor, der am oder im Rohr des Rücklaufes, unmittelbar vor dem Mischer oder in Nähe der Umlaufpumpe angepracht ist, ausgelöst.The switch-off time is either predetermined by a time delay circuit, or with a second temperature sensor, which is on or in the pipe of the return, immediately before Mixer or in the vicinity of the circulation pump is triggered.

Soll der Umlauf aktiviert werden, wird eine Wasserentnahmestelle für warmes Wasser kurzzeitig geöffnet. Dabei strömt genügend warmes Wasser aus dem Warmwasserspeicher in das betreffende Rohrstück und erwärmt dieses. Diese Temperaturänderung wird von der Anordnung erfaßt und die Pumpe eingeschaltet. Erfolgt die Abschaltung der Pumpe nicht nach einer vordefinierten Zeit, sondern über den zweiten Temperatursensor, so wird dann abgeschaltet, wenn sich auch der Rücklauf erwärmt, also dann, wenn der gesamte Umlauf warmes Wasser führt.If the circulation is to be activated, a water withdrawal point for warm water is briefly open. Sufficient hot water flows from the hot water tank into the relevant one Pipe piece and heats it. This change in temperature is detected by the arrangement and the Pump switched on. If the pump is not switched off after a predefined time, but instead via the second temperature sensor, it is then switched off when the return also heats up, in other words when the entire circulation contains warm water.

Sollte kein warmes Wasser im Warmwasserspeicher vorhanden sein, so ist das Einschalten des Umlaufes nicht erwünscht - das Ausbleiben eines Temperatursprunges, bzw. die Unterschreitung einer vorgegebenen Mindesttemperatur unterbindet dann das unnütze Einschalten der Pumpe.If there is no hot water in the hot water tank, the Circulation not desired - the absence of a temperature jump or falling below one The specified minimum temperature then prevents the pump from being switched on unnecessarily.

Zusätzlich zu den vorgesehenen Funktionen ist mit der beschriebenen Anordnung ein Übertemperaturschutz realisierbar: Es wird verhindert, daß die Umlaufpumpe bei zu hohen Wassertemperaturen eingeschaltet wird, was einen Schutz des Rohrsystems und der Nutzer gegen Verbrennungen darstellt. Die Installation eines zusätzlichen Übertemperaturschalters kann damit entfallen.In addition to the intended functions, the arrangement described is a Overtemperature protection can be implemented: It prevents the circulation pump from becoming too high Water temperatures is switched on, which protects the pipe system and the user against Represents burns. The installation of an additional overtemperature switch can be done with it omitted.

Die mögliche Befestigung der Temperatursensoren an der Außenwand des Rohres ermöglicht auch eine unkomplizierte nachträgliche Installation in bereits bestehende Systeme, ohne große Eingriffe vornehmen zu müssen.The possible attachment of the temperature sensors on the outer wall of the tube also enables one uncomplicated retrofitting in existing systems, without major interventions to have to make.

Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung nachstehend erläutert werden.The invention will be explained below using an exemplary embodiment.

Fig. 1 zeigt einen Brauchwasserkreislauf für warmes Wasser mit der erfindungsgemäßen Anordnung, bestehend aus einem Warmwasserspeicher 5, dem umlaufenden Rohrsystem 6, der Wasserentnahmestelle 7, der Umlaufpumpe 4, dem temperaturabhängigen Mischer 8 und dem Temperatursensor mit Zusatzschaltung 1 und zweiten Temperatursensor 2.
Wird an einer Wasserentnahmestelle 7 warmes Wasser benötigt, wird eine beliebige Entnahmestelle für warmes Brauchwasser kurzzeitig geöffnet. Dadurch strömt das warme Wasser aus dem Warmwasserspeicher 5 in das mit dem Temperatursensor 1 ausgestattete Rohrstück des Vorlaufes. Dadurch erwärmt sich dieses Rohrstück. Der Temperatursensor mit der erfindungsgemäßen Meßwerterfassung 1 detektiert diesen Temperaturanstieg und schaltet über die Stromversorgungsleitung 3 die Umlaufpumpe 4 ein. Nach kurzer Zeit führt das gesamte Rohrsystem warmes Wasser, so daß sich auch das Rücklaufende erwärmt. Dieser Temperaturanstieg wird vom zweiten Temperatursensor 2 registriert und führt zum Ausschalten der Umlaufpumpe. Sobald der Umlauf warmes Wasser führt, kann die Entnahme des warmen Brauchwassers an jeder Entnahmestelle erfolgen. Fig. 1 shows a hot water circuit for hot water with the arrangement according to the invention, consisting of a hot water tank 5 , the circulating pipe system 6 , the water tapping point 7 , the circulation pump 4 , the temperature-dependent mixer 8 and the temperature sensor with additional circuit 1 and second temperature sensor 2 .
If 7 hot water is required at a water tapping point, any tapping point for hot domestic water is briefly opened. As a result, the warm water flows from the hot water tank 5 into the pipe section of the flow equipped with the temperature sensor 1 . This heats up this piece of pipe. The temperature sensor with the measured value acquisition 1 according to the invention detects this temperature rise and switches the circulation pump 4 on via the power supply line 3 . After a short time, the entire pipe system carries warm water so that the return end also warms up. This temperature rise is registered by the second temperature sensor 2 and leads to the circulation pump being switched off. As soon as the circulation contains warm water, the hot domestic water can be drawn from any point of use.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Temperatursensor mit Zusatzschaltung
Temperature sensor with additional circuit

22

zweiter Temperatursensor
second temperature sensor

33

Steuerleitung/Stromversorgungsleitung der Umlaufpumpe
Control line / power supply line of the circulation pump

44

Umlaufpumpe
circulating pump

55

Warmwasserspeicher
Hot water storage

66

umlaufendes Rohrsystem
circumferential pipe system

77

Wasserentnahmestelle
Water extraction point

88th

temperaturabhängiger Mischer
temperature-dependent mixer

Claims

1. Anordnung zum bedarfsweisen Aktivieren der Umlaufpumpe eines Brauchwasserkreislaufes für warmes Wasser durch kurzzeitiges Betätigen der Entnahmestelle, dadurch gekennzeichnet, daß in dessen Vorlauf, innerhalb oder außerhalb des Wasserrohres, ein Temperatursensor so angeordnet ist, daß ein ständiger Wärmekontakt des Sensors mit dem gestauten oder hindurchfließenden Brauchwasser besteht und daß der Sensor mit einer elektronischen Auswerteschaltung für zeitliche Änderungen verbunden ist, die über einen elektronischen oder elektromechanischen Schalter in den Versorgungsstromkreis der Umlaufpumpe zwischengeschaltet ist.1. Arrangement for activating the circulation pump of a domestic hot water circuit for hot water by briefly actuating the tapping point, characterized in that a temperature sensor is arranged in its flow, inside or outside the water pipe, so that a constant thermal contact of the sensor with the jammed or flowing through There is hot water and that the sensor is connected to an electronic evaluation circuit for changes over time, which is interposed via an electronic or electromechanical switch in the supply circuit of the circulation pump.

2. Anordnung nach 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Auswerteschaltung für zeitliche Änderungen eine Auswerteschaltung für die vom Sensor gemessene absolute Temperatur vorhanden ist.2. Arrangement according to 1, characterized in that in addition to the evaluation circuit for temporal Changes an evaluation circuit available for the absolute temperature measured by the sensor is.

3. Anordnung nach 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein weiterer Temperatursensor im Rücklauf des Brauchwasserkreislaufes befindet, der ebenfalls mit der Auswerteschaltung verbunden ist.3. Arrangement according to 1, characterized in that there is a further temperature sensor in the return of the process water circuit, which is also connected to the evaluation circuit.

4. Anordnung nach 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Auswerteschaltung für zeitliche Änderungen eine Verzögerungsschaltung für die zeitverzögerte Deaktivierung der Umlaufpumpe vorhanden ist.4. Arrangement according to 1, characterized in that in addition to the evaluation circuit for temporal Changes a delay circuit for the time-delayed deactivation of the circulation pump is available.

5. Verfahren zum bedarfsweisen Aktivieren der Umlaufpumpe eines Brauchwasserkreislaufes für warmes Wasser durch kurzzeitiges Betätigen der Entnahmestelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des im Vorlauf befindlichen Wassers ständig oder zyklisch überwacht wird, und bei Verzeichnen eines spontanen Temperaturanstieges infolge kurzzeitiger Brauchwasserentnahme die Umlaufpumpe aktiviert wird.5. Procedure for activating the circulation pump of a hot water circuit for warm water by briefly pressing the tapping point, characterized in that the temperature of the water in the flow is monitored continuously or cyclically, and at Record a spontaneous rise in temperature as a result of short-term hot water withdrawal Circulation pump is activated.

6. Verfahren nach 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterschreitung einer vorgewählten Mindesttemperatur des Brauchwassers die Aktivierung der Umlaufpumpe unterbleibt.6. The method according to 5, characterized in that when falling below a preselected Minimum temperature of the domestic water does not activate the circulation pump.

7. Verfahren nach 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreitung einer vorgewählten Höchsttemperatur des Brauchwassers die Aktivierung der Umlaufpumpe unterbleibt.7. The method according to 5, characterized in that when a preselected one is exceeded Maximum temperature of the hot water does not activate the circulation pump.

8. Verfahren nach 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Deaktivierung der Umlaufpumpe dann erfolgt, wenn die Rücklauftemperatur des Brauchwasserkreislaufes eine bestimmte Größe erreicht hat oder eine genügend große Temperaturänderung im Rücklauf verzeichnet wurde8. The method according to 5, characterized in that the deactivation of the circulation pump is then carried out. if the return temperature of the hot water circuit has reached a certain size or there was a sufficiently large temperature change in the return

9. Verfahren nach 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Deaktivierung der Umlaufpumpe dann erfolgt, wenn eine vorgewählte Nachlaufzeit der Pumpe erreicht ist.9. The method according to 4, characterized in that the deactivation of the circulation pump takes place when a preselected pump run-on time has been reached.