DE102010028198B4

DE102010028198B4 - Water heating system based on the flow countercurrent principle

Info

Publication number: DE102010028198B4
Application number: DE102010028198.0A
Authority: DE
Inventors: gleich Patentinhaber Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-04-27
Filing date: 2010-04-26
Publication date: 2023-07-06
Anticipated expiration: 2030-04-27
Also published as: AT508536A2; CH700872B1; AT508536B1; DE102010028198A1; DE202009006310U1; AT508536A3; CH700872A2

Abstract

Warmwasserbereitungssystem im Durchfluss-Gegenstrom-Prinzip, bestehend aus einem Pufferspeicher (1), der durch eine Wärmezentrale über eine Vorlaufleitung (12) aufladbar ist, Rücklaufanschluss (11) und Messfühlern, einer Trinkwasserleitung (4) in Form einer gewendelten rohrförmigen Wärmetauscherfläche aus gegen Wasser korrosionsbeständigem Material, die in einer temperatur- und druckbeständigen Strömungszone (5) angeordnet ist, die in den unteren Bereich des Pufferspeichers (1) in Form eines offenen Strömungsspalts (51) mündet, einer Zirkulationsleitung (7), die in die Trinkwasserleitung (4) einmündet, und einer über die Trinkwasser-Austrittstemperatur geregelten Umwälzpumpe (61), dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungszone (5) im oberen Bereich des Pufferspeichers (1) in einem Abstand vor dem Austritt der Trinkwasserleitung (4) aus dem Pufferspeicher (1) endet und dort einen Pufferwassereintritt (52) sowie einen Pufferwasseraustritt (51) im unteren Bereich des Pufferspeichers (1) aufweist, wobei die Strömungszone (5) als glattes, gesicktes, gewelltes oder geripptes Stromungsrohr ausgebildet ist, derart dass es aufgrund der Schwerkraft aus dem oberen Bereich der Schichtung im Pufferspeicher beschickbar ist.Hot water heating system based on the flow-countercurrent principle, consisting of a buffer tank (1), which can be charged by a heating center via a flow line (12), return connection (11) and measuring sensors, a drinking water line (4) in the form of a coiled tubular heat exchanger surface made from water corrosion-resistant material, which is arranged in a temperature- and pressure-resistant flow zone (5), which opens into the lower area of the buffer tank (1) in the form of an open flow gap (51), a circulation line (7), which leads into the drinking water line (4) and a circulating pump (61) controlled via the drinking water outlet temperature, characterized in that the flow zone (5) ends in the upper region of the buffer storage tank (1) at a distance before the drinking water line (4) exits the buffer storage tank (1). and there has a buffer water inlet (52) and a buffer water outlet (51) in the lower area of the buffer tank (1), wherein the flow zone (5) is designed as a smooth, beaded, corrugated or ribbed flow pipe in such a way that it flows out of the upper Area of stratification in the buffer tank can be charged.

Description

Die Erfindung betrifft ein Warmwasserbereitungssystem für Trinkwasser.The invention relates to a water heating system for drinking water.

Bei herkömmlichen Pufferspeichern, die durch einen Wärmeerzeuger, vorzugsweise einen Heizkessel, mit Warmwasser beladen werden, wird durch die gewählte Art der Anordnung der Heizfläche im Speicher sowie durch die Einbindung der Zirkulationsleitung direkt in den Speicher und die damit verbundene Nachwärmung des Zirkulationswassers im Speicher selbst die Temperaturschichtung im Speicher während des Betriebs erheblich gestört. Die Störung der Schichtung führt dazu, dass die Speicher nur unvollkommen entladen werden können.With conventional buffer storage tanks, which are loaded with hot water by a heat generator, preferably a boiler, the selected type of arrangement of the heating surface in the storage tank and the integration of the circulation line directly into the storage tank and the associated post-heating of the circulation water in the storage tank itself Temperature stratification in the storage tank significantly disturbed during operation. The disturbance in stratification means that the storage tanks can only be partially discharged.

Dieses Problem wird gemäß dem der deutschen Gebrauchsmuster DE 299 09 526 U1 , durch ein im Durchfluss-Gegenstrom-Prinzip arbeitendes Warmwasserbereitungssystem gelöst, dessen Pufferspeicher vollständig entladen wird und das energetisch günstiger betrieben werden kann. Die bekannte Lösung besteht darin, dass das Warmwasserbereitungssystem aus einem Pufferspeicher, der über eine mit der Wärmezentrale verbundene Vorlaufleitung mit Heizwasser geladen wird, einer gewendelten rohrförmigen Wärmetauscherfläche aus korrosionsbeständigem Material, einer Zirkulationsleitung, sowie Rücklaufanschluss und Messfühlern besteht, wobei die gewendelte rohrförmige Wärmetauscherfläche von einem biegsamen, temperatur- und druckbeständigen Strömungsrohr so umgeben ist, dass ein ringförmiger Strömungsspalt entsteht und dass die Zirkulationsleitung in die gewendelte rohrförmige Wärmetauscherfläche einmündet. In einer Ausführungsvariante ist das Strömungsrohr gesickt, gewellt oder gerippt. Es besteht vorzugsweise aus einem Plastwerkstoff. Die Zirkulationsleitung besteht in einer weiteren Ausgestaltung aus einem für Trinkwasser zugelassenen Plastwerkstoff. Zur Erzeugung einer hohen Wärmetauscherfläche bei vertretbarem Bauvolumen ist der gewendelte rohrförmige Wärmetauscher vorteilhafterweise gesickt, gewellt oder gerippt. Das bekannte Warmwasserbereitungssystem ermöglicht die gezielte Ablage abgekühlten Pufferwassers im unteren Bereich des Pufferspeichers und damit eine Warmwasserentnahme bis zur völligen Entladung. Mit dem Warmwasserbereitungssystem ist die Bereitstellung von Trinkwasser in geforderter Qualität, insbesondere hinsichtlich der Vermeidung von Legionellenbildung im Speicher und dem nachgeschalteten Verteilernetz, problemlos möglich. Allerdings hat sich gezeigt, dass Zirkulationsverluste zwar ohne Störung der Schichtung im Speicher reduziert, jedoch nicht in jedem Fall abgedeckt werden können.This problem is according to the German utility model DE 299 09 526 U1 , solved by a water heating system that works on the flow-countercurrent principle, whose buffer tank is completely discharged and which can be operated more energetically. The known solution is that the water heating system consists of a buffer tank, which is charged with heating water via a flow line connected to the heating center, a coiled tubular heat exchanger surface made of corrosion-resistant material, a circulation line, and a return connection and sensors, with the coiled tubular heat exchanger surface being covered by a flexible, temperature and pressure-resistant flow tube is surrounded in such a way that an annular flow gap is created and that the circulation line opens into the coiled tubular heat exchanger surface. In one embodiment variant, the flow tube is beaded, corrugated or ribbed. It preferably consists of a plastic material. In a further embodiment, the circulation line consists of a plastic material approved for drinking water. In order to generate a large heat exchanger surface with a reasonable construction volume, the coiled tubular heat exchanger is advantageously beaded, corrugated or ribbed. The well-known water heating system enables the targeted storage of cooled buffer water in the lower area of the buffer storage tank and thus hot water extraction until it is completely discharged. With the hot water preparation system, the provision of drinking water in the required quality is possible without any problems, especially with regard to the avoidance of legionella formation in the storage tank and the downstream distribution network. However, it has been shown that circulation losses can be reduced without disturbing stratification in the storage tank, but cannot always be covered.

In der DE 100 59 134 A1 wird Wasser ebenfalls mittels Gegenstromprinzip in einem Tank erwärmt, welcher Fluid unterschiedlicher Temperatur in Schichten mit von oben nach unten abnehmender Temperatur enthält. Das Fluid wird mittels einer externen Heizeinheit erwärmt und ausgetauscht. Der Gegenstrom zum von unten nach oben fließenden Wasser wird mittels einer Pumpe erzeugt, welche heißes Fluid aus dem oberen Bereich des Tanks durch ein die Wasserleitung umgebendes Rohr in den unteren Bereich des Tanks pumpt. Selbst bei kleinen Mengen der Wasserentnahme ist hier die Verwendung der Pumpe notwendig.In the DE 100 59 134 A1 water is also heated using the countercurrent principle in a tank containing fluid of different temperatures in layers with temperatures decreasing from top to bottom. The fluid is heated and exchanged by an external heating unit. The countercurrent to the water flowing from bottom to top is generated by a pump, which pumps hot fluid from the top area of the tank through a pipe surrounding the water pipe into the bottom area of the tank. Even with small amounts of water withdrawal, the use of the pump is necessary here.

Die DE 20 2006 001 353 U1 beschreibt einen Pufferspeicher als Teil eines bivalenten Trinkwassererwärmungssystems in Gebäuden, das solarthermische Energie aus Kollektoren und Heizwasser aus einem Heizungswasserspeicher (1) nutzt. Es gibt ein internes oder externes Ladesystem, bestehend aus einem Durchflusserhitzer (6) mit einer Warmwasserpumpe und einer Solarheizfläche (3), die in den Durchlauferhitzer integriert ist.The DE 20 2006 001 353 U1 describes a buffer storage tank as part of a bivalent drinking water heating system in buildings that uses solar thermal energy from collectors and heating water from a heating water storage tank (1). There is an internal or external charging system consisting of a flow heater (6) with a hot water pump and a solar heating surface (3) integrated into the flow heater.

Schließlich beschreibt die DE 22 39 260 A ein System zur Intensivierung des Wärmeaustausches in mit zwei Fluiden beaufschlagten Wärmetauschern, wobei das eine Fluid, welches das Entnahmewasser darstellt, durch eine Rohrschlange fließt, die in das zweite Fluid eintaucht, welches einen von einem Kessel versorgten Heißwasserspeicher bildet, wobei erfindungsgemäß die Rohrschlange für das Entnahmewasser von einem Führungsrohr mit größerem Durchmesser umgeben ist, wobei das Eintrittsende des Führungsrohres eine Verlängerung der Eintrittsöffnung des Speicherbehälters für das heiße Wasser bildet, so dass das heiße Wasser den Speicherbehälter auf einer Bahn durchströmt, die von dem um die Rohrschlange für das Entnahmewasser gelegten Führungsrohr gebildet wird.Finally describes the DE 22 39 260 A a system for intensifying the heat exchange in heat exchangers loaded with two fluids, one fluid constituting the extraction water flowing through a coil immersed in the second fluid constituting a hot water storage tank fed by a boiler, according to the invention the coil for the extraction water is surrounded by a guide pipe of larger diameter, the inlet end of the guide pipe forming an extension of the inlet opening of the hot water storage tank, so that the hot water flows through the storage tank in a path determined by the guide pipe laid around the extraction water coil is formed.

Daraus ergibt sich als Aufgabe der Erfindung, Warmwasserbereitungssysteme nach dem Durchfluss-Gegenstrom-Prinzip dahingehend zu verbessern, dass auch höchste Zirkulationsverluste ohne Störung der Schichtung im Speicher abgedeckt werden.The object of the invention is therefore to improve hot water preparation systems based on the through-flow countercurrent principle in such a way that even the highest circulation losses are covered without disturbing the stratification in the storage tank.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch zwei alternative Warmwasserbereitungssysteme mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 und des Schutzanspruchs 3 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen erfährt die Erfindung in Form der Merkmale der Unteransprüche.The object is achieved according to the invention by two alternative water heating systems with the features of claim 1 and claim 3 for protection. The invention experiences advantageous developments and refinements in the form of the features of the dependent claims.

Das Warmwasserbereitungssystem arbeitet im Durchfluss-Gegenstrom-Prinzip. Es besteht aus einem Pufferspeicher, der durch eine Wärmezentrale über eine Vorlaufleitung aufladbar ist, Rücklaufanschluss und Messfühlern, einer Trinkwasserleitung in Form einer gewendelten rohrförmigen Wärmetauscherfläche aus gegen Wasser korrosionsbeständigem Material, die in einer temperatur- und druckbeständigen Strömungszone angeordnet ist, die in den unteren Bereich des Pufferspeichers in Form eines offenen Strömungsspalts mündet, einer Zirkulationsleitung, die in die Trinkwasserleitung einmündet, und einer über die Trinkwasser Austrittstemperatur geregelten Umwälzpumpe. Die Strömungszone endet in beiden alternativen Ausführungen des Warmwassersystems im oberen Bereich des Pufferspeichers in einem Abstand vor dem Austritt der Trinkwasserleitung aus dem Pufferspeicher.The water heating system works on the flow countercurrent principle. It consists of a buffer storage tank that can be charged by a heating center via a flow line, return flow connection and sensors, and a drinking water line in the form of a coiled tubular heat exchanger surface made of material resistant to water corrosion, placed in a temperature and pressure-resistant flow zone, which opens into the lower part of the buffer tank in the form of an open flow gap, a circulation line, which opens into the drinking water line, and one over the Drinking water outlet temperature controlled circulation pump. In both alternative versions of the hot water system, the flow zone ends in the upper area of the buffer storage tank at a distance before the drinking water pipe exits from the buffer storage tank.

In der Ausführung gemäß Anspruch 1 weist die Strömungszone an ihrem oberen Ende einen Pufferwassereintritt sowie einen Pufferwasseraustritt im unteren Bereich des Pufferspeichers auf.In the embodiment according to claim 1, the flow zone has a buffer water inlet at its upper end and a buffer water outlet in the lower area of the buffer tank.

Eine Ausführung der Strömungszone ergibt sich bei dieser Variante, indem sie als glattes, gesicktes, gewelltes oder geripptes Strömungsrohr ausgebildet ist und insbesondere, indem das Strömungsrohr aus einem Plastwerkstoff besteht.An embodiment of the flow zone results from this variant in that it is designed as a smooth, beaded, corrugated or ribbed flow tube and in particular in that the flow tube consists of a plastic material.

Die alternative Ausführung der Strömungszone gemäß Anspruch 3 besteht darin, dass der ringförmige Außenbereich eines konzentrischen Doppelrohrs die Strömungszone bildet und der zylinderförmige Zentralbereich des konzentrischen Doppelrohrs wenigstens ein Teilvolumen des Pufferspeichers darstellt. Der zylindrische Zentralbereich des konzentrischen Doppelrohrs ist auch Teil der Schichtladezone des Pufferspeichers, indem der zylindrische Zentralbereich des konzentrischen Doppelrohrs mit dem zwischen der Außenwandung des konzentrischen Doppelrohrs und der Wandung des Pufferspeichers befindlichen Bereich der Schichtladezone kommunizierend verbunden ist.The alternative embodiment of the flow zone according to claim 3 is that the annular outer area of a concentric double tube forms the flow zone and the cylindrical central area of the concentric double tube represents at least a partial volume of the buffer storage. The cylindrical central portion of the double concentric duct is also part of the stratification zone of the buffer tank by communicating the central cylindrical portion of the double concentric duct with the stratified loading zone section located between the outer wall of the double concentric duct and the wall of the buffer tank.

Eine vorteilhafte Ausbildung beider Varianten des erfindungsgemäßen Warmwasserbereitungssystems besteht darin, dass eine Umwälzpumpe mit einem Ansaug im oberen Bereich des Pufferspeichers und einem Ausgang im oberen Bereich der Strömungszone ausgestattet, wobei der Ausgang der Umwälzpumpe vorzugsweise am oberen Ende der Strömungszone mündet.An advantageous embodiment of both variants of the water heating system according to the invention is that a circulating pump is equipped with an intake in the upper area of the buffer storage tank and an outlet in the upper area of the flow zone, with the outlet of the circulating pump preferably opening out at the upper end of the flow zone.

Die Zirkulationsleitung ist in beiden Varianten vorteilhaft aus einem für Trinkwasser zugelassenen Plastwerkstoff hergestellt, die Trinkwasserleitung in Form des gewendelten Wärmetauschers jedoch vorzugsweise aus hochlegierten Edelstahl. Die Trinkwasserleitung kann zur Vergrößerung der Oberfläche gesickt, gewellt oder gerippt sein.In both variants, the circulation line is advantageously made of a plastic material approved for drinking water, but the drinking water line in the form of the coiled heat exchanger is preferably made of high-alloy stainless steel. The drinking water pipe can be corrugated, corrugated or ribbed to increase the surface area.

Aufbau und Funktion des Warmwasserbereitungssystems werden im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben. Die Zeichnung zeigt schematisch in

1 den Aufbau einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Warmwasserbereitungssystems mit Strömungsrohr und
2 den Aufbau einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Warmwasserbereitungssystems mit konzentrischem Doppelrohr.

Structure and function of the water heating system are described below as an example using the drawing. The drawing shows schematically in

1 the structure of a first embodiment of the water heating system according to the invention with a flow tube and
2 the structure of another embodiment of the water heating system according to the invention with concentric double tube.

Gemäß 1 ist der Pufferspeicher 1 über eine Vorlaufleitung 12 zum Beladen mit Heizwasser und über eine Rücklaufleitung 11 mit der Wärmezentrale verbunden. Die Beladung erfolgt direkt und je nach Anwendungsfall mit einem Öl-, Gas, oder Festbrennstoffkessel, einer Elektroheizung, einer Wärmepumpe oder einer Solaranlage. Im Pufferspeicher 1 ist eine Trinkwasserleitung 4 in Form eines gewendelten Wärmetauschers mit gleichmäßiger Steigung eingelegt, die nach der erforderlichen Trinkwasser-Durchflussleistung dimensioniert ist und vorzugsweise aus geripptem Edelstahlrohr besteht. Diese Wärmetauscherfläche ist zur Temperaturtrennung von Puffer- und Heizwasser bis in den oberen Bereich des Pufferspeichers 1, jedoch nicht bis zum Austritt aus dem Pufferspeicher 1 von einem biegsamen, gerippten sowie unten offenen Strömungsrohr 5 aus einem Plastmaterial konzentrisch umgeben, so dass ein ringförmiger Querschnitt zum Durchtritt des Gegenstroms zur Trinkwassererwärmung freigegeben wird. Das Strömungsrohr 5 wird aufgrund der Schwerkraft aus dem oberen Bereich der Schichtung sowie bei Bedarf über einen außerhalb des Pufferspeichers 1 angeordneten Heizwasserkreis 6 mit einer Umwälzpumpe 61 beschickt. Das Kaltwasser tritt im unteren Teil des Speichers 1 über den Kaltwasseranschluss 42 in die Trinkwasserleitung 4 ein und erwärmt sich durch das Heizwasser im Strömungsrohr 5. Das Heizwasser wird dabei abgekühlt und erzeugt im Fall geringer Entnahme ein Nachströmen im Schwerkraftprinzip. Das Trinkwasser verlässt die Trinkwasserleitung 4 über den im oberen Teil des Speichers 1 angeordneten Warmwasseranschluss 41. Das Pufferwasser tritt mit einer maximalen Temperaturdifferenz von 5 K gegenüber dem Kaltwasser am Pufferwasseraustritt 51 im unteren Teil des Pufferspeichers 1 aus dem Strömungsrohr 5 aus. Im Fall erhöhter Entnahme kann die mit einem am Warmwasseraustritt 41 angeordneten Messfühler 62 ermittelte Trinkwasser-Austrittstemperatur den Sollwert unterschreiten, woraufhin die Umwälzpumpe 61 über den Heizwasserkreis 6 zusätzliches Pufferwasser über den Pufferwassereintritt 52 in das Strömungsrohr 5 (Variante 1) oder aus dem Pufferwasseraustritt des Strömungsrohrs 5 in den unteren Bereich des Pufferspeichers 1 (Variante 2) fördert. Durch die vorteilhaft angewandte Einkreis-Temperaturdifferenzregelung kann die Umwälzpumpe 61 modulierend angesteuert werden, wobei das Pufferwasser stets mit einer maximalen Temperaturdifferenz von 5 K gegenüber dem Kaltwasser am Pufferwasseraustritt 51 im unteren Teil des Pufferspeichers 1 aus dem Strömungsrohr 5 austritt. Durch die Anordnung des Strömungsrohrs 5 wird eine wirksame Temperaturtrennung zwischen Puffer- und Heizwasser erreicht und damit eine Aufrechterhaltung der Schichtung im Pufferspeicher 1 ermöglicht. Im oberen Bereich des Pufferspeichers 1 befindet sich die Trinkwasserleitung 4 in direktem Kontakt zur Speicherladung. In diesem Bereich ist eine Zirkulationsleitung 7 in die Trinkwasserleitung 4 eingeführt, die in einer vorgegebenen Tiefe 71 mündet, so dass die Trinkwasserleitung 4 in diesem Bereich als Zirkulationswärmetauscher arbeitet. Die Deckung der Zirkulationsverluste erfolgt durch das Einströmen des Zirkulationswassers in die Trinkwasserleitung 4 in einer festgelegten Tiefe 71 und somit ohne Störung der Schichtung im Pufferspeicher 1. Je höher die erwarteten Zirkulationsverluste, umso tiefer, d. h. dem Gegenstrom des aufgeheizten Trinkwassers länger unterliegend muss bei sonst gleichen Bedingungen der Zirkulationsaustritt 71 in der Trinkwasserleitung 4 angeordnet sein, damit sich das Zirkulationswasser hinreichend erwärmen kann. Aufgrund des direkten Kontakts der Trinkwasserleitung 4 mit der Speicherladung im Bereich der höchsten Temperaturen werden auch hohe Zirkulationsverluste ohne Zerstörung der Schichtung sicher abgedeckt, da der durch die Zirkulationsverluste hervorgerufene Wärmeentzug aus dem Trinkwasser über den Wärmetauscher aus der ein großes Volumen und damit eine große Wärmemenge aufweisenden heißen Schichtladung des oberen Pufferspeicherbereichs ausgeglichen wird.According to 1 the buffer tank 1 is connected via a flow line 12 for loading with heating water and via a return line 11 to the heating station. Loading is direct and, depending on the application, with an oil, gas or solid fuel boiler, an electric heater, a heat pump or a solar system. A drinking water line 4 in the form of a coiled heat exchanger with a uniform pitch is inserted in the buffer tank 1, which is dimensioned according to the required drinking water flow rate and preferably consists of ribbed stainless steel pipe. This heat exchanger surface is concentrically surrounded by a flexible, ribbed and open-bottomed flow pipe 5 made of a plastic material to separate the temperature of the buffer and heating water up to the upper area of the buffer storage tank 1, but not up to the outlet from the buffer storage tank 1, so that an annular cross-section to the Passage of the countercurrent for drinking water heating is released. The flow tube 5 is fed by gravity from the upper region of the stratification and, if necessary, via a heating water circuit 6 arranged outside of the buffer tank 1 with a circulating pump 61 . The cold water enters the lower part of the reservoir 1 via the cold water connection 42 into the drinking water line 4 and is heated by the heating water in the flow pipe 5. The heating water is cooled down and generates a follow-up flow based on the principle of gravity if only a small amount is drawn off. The drinking water leaves the drinking water line 4 via the hot water connection 41 located in the upper part of the storage tank 1. The buffer water exits the flow pipe 5 at the buffer water outlet 51 in the lower part of the buffer storage tank 1 with a maximum temperature difference of 5 K compared to the cold water. In the event of increased withdrawal, the drinking water outlet temperature determined by a sensor 62 located at the hot water outlet 41 can fall below the setpoint, whereupon the circulating pump 61 supplies additional buffer water via the heating water circuit 6 via the buffer water inlet 52 into the flow pipe 5 (variant 1) or from the buffer water outlet of the flow pipe 5 promotes in the lower area of the buffer memory 1 (variant 2). Due to the advantageously applied single-circuit temperature difference control, the circulation pump 61 can be controlled in a modulating manner, with the buffer water always exits the flow tube 5 with a maximum temperature difference of 5 K compared to the cold water at the buffer water outlet 51 in the lower part of the buffer storage tank 1 . The arrangement of the flow pipe 5 achieves an effective temperature separation between the buffer and heating water and thus allows the stratification in the buffer tank 1 to be maintained. In the upper area of the buffer storage tank 1, the drinking water line 4 is in direct contact with the storage tank charge. In this area, a circulation line 7 is introduced into the drinking water line 4, which opens out at a predetermined depth 71, so that the drinking water line 4 works as a circulation heat exchanger in this area. The circulation losses are covered by the circulation water flowing into the drinking water line 4 at a specified depth 71 and thus without disturbing the stratification in the buffer tank 1. The higher the expected circulation losses, the deeper, i.e. the counterflow of the heated drinking water must be subject to it longer, with everything else being the same Conditions of the circulation outlet 71 can be arranged in the drinking water pipe 4 so that the circulation water can heat up sufficiently. Due to the direct contact of the drinking water line 4 with the storage charge in the area of the highest temperatures, even high circulation losses are safely covered without destroying the stratification, since the heat extraction caused by the circulation losses from the drinking water via the heat exchanger from the large volume and thus a large amount of heat hot stratified charge of the upper buffer storage area is balanced.

Das Warmwasserbereitungssystem nach 2 unterscheidet sich in der Ausbildung der Strömungszone 5, indem die Trinkwasserleitung 4 anstatt von einem konzentrisch angeordneten Strömungsrohr umgeben im ringförmigen Außenbereich eines unten offenen konzentrischen Doppelrohrs angeordnet ist. Der zylindrische Zentralbereich des konzentrischen Doppelrohrs ist Teil der Schichtladezone des Pufferspeichers 1, indem der zylindrische Zentralbereich des konzentrischen Doppelrohrs mit dem zwischen der Außenwandung des konzentrischen Doppelrohrs und der Wandung des Pufferspeichers 1 befindlichen Bereich der Schichtladezone kommunizierend verbunden ist.The water heating system after 2 differs in the formation of the flow zone 5 in that the drinking water pipe 4 is arranged in the annular outer area of a concentric double pipe open at the bottom instead of being surrounded by a concentrically arranged flow pipe. The cylindrical central area of the double concentric tube is part of the stratified zone of the buffer tank 1 by communicating the cylindrical central area of the double concentric tube with the area of the stratified zone located between the outer wall of the double concentric tube and the wall of the buffer tank 1.

Das erfindungsgemäße Warmwasserbereitungssystem ermöglicht die gezielte Ablage des abgekühlten Pufferwassers im unteren Bereich des Pufferspeichers 1 und damit eine Warmwasserentnahme bis zur völligen Entladung. Zirkulationsverluste können ohne Störung der Schichtung im Speicher 1 abgedeckt werden. Mit dem Warmwasserbereitungssystem ist die Bereitstellung von Trinkwasser in geforderter Qualität, insbesondere hinsichtlich der Vermeidung von Legionellenbildung im Speicher und dem nachgeschalteten Verteilernetz, problemlos möglich.The hot water heating system according to the invention enables the cooled buffer water to be stored in a targeted manner in the lower region of the buffer storage tank 1 and thus allows hot water to be drawn off until it is completely discharged. Circulation losses can be covered without disturbing stratification in tank 1. With the hot water preparation system, the provision of drinking water in the required quality is possible without any problems, especially with regard to the avoidance of legionella formation in the storage tank and the downstream distribution network.

Claims

Warmwasserbereitungssystem im Durchfluss-Gegenstrom-Prinzip, bestehend aus einem Pufferspeicher (1), der durch eine Wärmezentrale über eine Vorlaufleitung (12) aufladbar ist, Rücklaufanschluss (11) und Messfühlern, einer Trinkwasserleitung (4) in Form einer gewendelten rohrförmigen Wärmetauscherfläche aus gegen Wasser korrosionsbeständigem Material, die in einer temperatur- und druckbeständigen Strömungszone (5) angeordnet ist, die in den unteren Bereich des Pufferspeichers (1) in Form eines offenen Strömungsspalts (51) mündet, einer Zirkulationsleitung (7), die in die Trinkwasserleitung (4) einmündet, und einer über die Trinkwasser-Austrittstemperatur geregelten Umwälzpumpe (61), dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungszone (5) im oberen Bereich des Pufferspeichers (1) in einem Abstand vor dem Austritt der Trinkwasserleitung (4) aus dem Pufferspeicher (1) endet und dort einen Pufferwassereintritt (52) sowie einen Pufferwasseraustritt (51) im unteren Bereich des Pufferspeichers (1) aufweist, wobei die Strömungszone (5) als glattes, gesicktes, gewelltes oder geripptes Stromungsrohr ausgebildet ist, derart dass es aufgrund der Schwerkraft aus dem oberen Bereich der Schichtung im Pufferspeicher beschickbar ist.Hot water heating system based on the flow-countercurrent principle, consisting of a buffer tank (1), which can be charged by a heating center via a flow line (12), return connection (11) and measuring sensors, a drinking water line (4) in the form of a coiled tubular heat exchanger surface made from water corrosion-resistant material, which is arranged in a temperature- and pressure-resistant flow zone (5), which opens into the lower area of the buffer tank (1) in the form of an open flow gap (51), a circulation line (7), which leads into the drinking water line (4) and a circulating pump (61) controlled via the drinking water outlet temperature, characterized in that the flow zone (5) ends in the upper region of the buffer storage tank (1) at a distance before the drinking water line (4) exits the buffer storage tank (1). and there has a buffer water inlet (52) and a buffer water outlet (51) in the lower area of the buffer tank (1), wherein the flow zone (5) is designed as a smooth, beaded, corrugated or ribbed flow pipe in such a way that it flows out of the upper Area of stratification in the buffer tank can be charged.

Warmwasserbereitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsrohr der Strömungszone (5) aus einem Plastwerkstoff besteht.water heating system after claim 1 , characterized in that the flow tube of the flow zone (5) consists of a plastic material.

Warmwasserbereitungssystem im Durchfluss-Gegenstrom-Prinzip, bestehend aus einem Pufferspeicher (1), der durch eine Wärmezentrale über eine Vorlaufleitung (12) aufladbar ist, Rücklaufanschluss (11) und Messfühlern, einer Trinkwasserleitung (4) in Form einer gewendelten rohrförmigen Wärmetauscherfläche aus gegen Wasser korrosionsbeständigem Material, die in einer temperatur- und druckbeständigen Strömungszone (5) angeordnet ist, die im oberen Bereich des Pufferspeichers (1) in einem Abstand vor dem Austritt der Trinkwasserleitung (4) aus dem Pufferspeicher (1) endet, einer Zirkulationsleitung (7), die in die Trinkwasserleitung (4) einmündet, und einer über die Trinkwasser-Austrittstemperatur geregelten Umwälzpumpe (61), dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungszone (5) im unteren Bereich des Pufferspeichers (1) in Form eines offenen Strömungsspalts (51) mündet, der ringförmige Außenbereich eines konzentrischen Doppelrohrs die Strömungszone (5) bildet und der zylinderförmige Zentralbereich des konzentrischen Doppelrohrs wenigstens ein Teilvolumen des Pufferspeichers (1) darstellt, wobei der zylinderförmige Zentralbereich des konzentrischen Doppelrohrs und der Zwischenraum zwischen der Außenwandung des konzentrischen Doppelrohrs und der Wandung des Pufferspeichers (1) kommunizierend verbunden sind.Hot water heating system based on the flow-countercurrent principle, consisting of a buffer tank (1), which can be charged by a heating center via a flow line (12), return connection (11) and measuring sensors, a drinking water line (4) in the form of a coiled tubular heat exchanger surface made from water corrosion-resistant material, which is arranged in a temperature- and pressure-resistant flow zone (5), which ends in the upper area of the buffer tank (1) at a distance before the drinking water line (4) exits from the buffer tank (1), a circulation line (7) which opens into the drinking water line (4), and a circulation pump (61) controlled via the drinking water outlet temperature, characterized in that the flow zone (5) opens out in the lower area of the buffer storage tank (1) in the form of an open flow gap (51), the annular outer area of a concentric double tube forms the flow zone (5) and the cylindrical central area of the concentric double tube forms at least a part of it lumen of the buffer store (1), the cylindrical central area of the concentric double tube and the space between the outer wall of the concentric double tube and the wall of the buffer store (1) being connected in a communicating manner.

Warmwasserbereitungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansaug der Umwälzpumpe (61) im oberen Bereich des Pufferspeichers (1) angeordnet ist und der Ausgang der Umwälzpumpe (61) im oberen Bereich der Strömungszone (5) mündet.Water heating system according to one of the preceding claims, characterized in that the intake of the circulating pump (61) is arranged in the upper area of the buffer tank (1) and the outlet of the circulating pump (61) opens out in the upper area of the flow zone (5).

Warmwasserbereitungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zirkulationsleitung (7) aus einem für Trinkwasser zugelassenen Plastwerkstoff besteht.Water heating system according to one of the preceding claims, characterized in that the circulation line (7) consists of a plastic material approved for drinking water.

Warmwasserbereitungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trinkwasserleitung (4) gesickt, gewellt oder gerippt ist.Water heating system according to one of the preceding claims, characterized in that the drinking water pipe (4) is corrugated, corrugated or ribbed.

Warmwasserbereitungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trinkwasserleitung (4) aus hochlegiertem Edelstahl besteht.Water heating system according to one of the preceding claims, characterized in that the drinking water line (4) consists of high-alloy stainless steel.

Warmwasserbereitungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich im oberen Bereich des Pufferspeichers (1) die Trinkwasserleitung (4) in direktem Kontakt zur Speicherladung befindet und in diesem Bereich die Zirkulationsleitung (7) in die Trinkwasserleitung (4) eingeführt ist, die in einer solchen vorgegebenen Tiefe (71) mündet, so dass die Trinkwasserleitung (4) in diesem Bereich als Zirkulationswärmetauscher arbeitet.Water heating system according to one of the preceding claims, characterized in that in the upper area of the buffer storage (1) the drinking water line (4) is in direct contact with the storage charge and in this area the circulation line (7) is introduced into the drinking water line (4) which in such a predetermined depth (71) opens, so that the drinking water line (4) works in this area as a circulation heat exchanger.