DE19923787A1

DE19923787A1 - Heißwasserversorgungssystem

Info

Publication number: DE19923787A1
Application number: DE19923787A
Authority: DE
Inventors: Dirk Dammann
Original assignee: WERNER BUCHHOLZ GmbH
Current assignee: WERNER BUCHHOLZ GmbH
Priority date: 1999-05-25
Filing date: 1999-05-25
Publication date: 2000-11-30

Abstract

Die Erfindung besteht bei einem Heißwasserversorgungssystem mit einer Heißwasserquelle und ein oder mehreren Zapfstellen, bei denen die Heißwasserquelle mit den Zapfstellen über Wasserleitungen verbunden ist und die Heißwasserquelle beim Öffnen einer oder mehrerer Zapfstellen heißes Wasser abgibt und/oder erzeugt, darin, daß zwischen die Wasserleitungen im Bereich der Zapfstelle oder der Zapfstellen und dem Kaltwasseranschluß der Heißwasserquelle eine Wasserzirkulationsleitung mit einer elektrisch betriebenen Pumpe eingefügt ist, daß der Pumpe ein Einschalter zugeordnet ist, mit dem die Pumpe und damit die Zirkulation des Wassers einschaltbar ist, und daß der Pumpe ein zeit- und/oder wärmegesteuerter Ausschalter zugeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Heißwasserversorgungssystem mit einer Heißwasser quelle und ein oder mehreren Zapfstellen, bei dem die Heißwasserquelle mit den Zapfstellen über Wasserleitungen verbunden ist und die Heißwasserquelle beim Öffnen einer oder mehrerer Zapfstellen heißes Wasser abgibt und/oder erzeugt.

Es sind Heißwasserversorgungssysteme bekannt, bei denen in einer elektrisch oder mit Gas beheizbaren Therme kaltes Wasser aufgeheizt wird, sobald eine Zapfstelle geöffnet und Wasser von einem Kaltwasserzufluß über die Therme zur Zapfstelle geleitet wird. Solche Thermen werden meist als Durchlauferhitzer bezeichnet. Sie dienen dazu, aus einem von einem Kaltwasserzulauf mit mehr oder weniger hohem Druck dem Durchlauferhitzer zugeführten kaltem Wasser heißes Wasser zu erzeugen, und dieses dem Verbraucher beispielsweise in einem Waschbecken, einer Badewanne oder einer Dusche zur Verfügung zu stellen. Zwischen dem Durchlauferhitzer und der Zapfstelle für das heiße Wasser ist stets eine mehr oder weniger lange Rohrleitung vorgesehen, mit der das heiße Wasser vom Durchlauferhitzer zur Zapfstelle geführt wird. An der Zapfstelle steht daher während der Nichtbenutzung stets kaltes Wasser. Wünscht nun der Verbraucher an der Zapfstelle heißes oder warmes Wasser, so steht ihm zunächst lediglich das abgekühlte Wasser aus der Zufuhrleitung zur Verfügung. Dieses ist für ihn unbrauchbar, wenn er sich beispielsweise mit warmem Wasser die Hände waschen möchte. Es ist ständige Praxis und eigentlich nicht zu vermeiden, daß der Verbraucher zunächst einmal den Zapfhahn aufdreht und das abgekühlte Wasser aus der Rohrleitung ungenutzt ablaufen und zum Abwasser gelangen läßt. Da die Durchlauferhitzer überhaupt erst durch das Öffnen der Zapfstelle eingeschaltet werden, vergeht meist eine erhebliche Zeit, bis das Warmwasser entnommen werden kann.

Nach dem Sperren einer Zapfstelle kühlt das Wasser in den Zuleitungen zu den Zapfstellen sehr rasch ab. Da die diskontinuierliche, häufig unterbrochene Be nutzung der meisten Zapfstellen ein sich ständig wiederholender Vorgang ist, führen solche Heißwasserversorgungssysteme zu einer erheblichen Ver schwendung von an sich sauberem Trinkwasser. Das ist nicht nur wenig um weltfreundlich, sondern auch eine kostenmäßige Belastung für die Haushalte und Verbraucher. Um dem entgegenzuwirken, werden entweder die Durchlauferhitzer möglichst nahe an den Zapfstellen angeordnet oder es werden einzelnen Zapfstellen mit geringer Wasserentnahme zusätzliche Speicherheizgeräte zugeordnet. Das vermindert zwar den Wasserverbrauch, führt aber zu höheren Energiekosten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zentrale Heißwasserversorgung zu schaffen, mit der sowohl der Wasserverbrauch verringert als auch die Ener gieerzeugung verringert wird. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 defi nierte Erfindung gelöst. Weiterbildungen werden in den Unteransprüchen ge kennzeichnet.

Die Erfindung besteht im Prinzip bei einem Heißwasserversorgungssystem mit einer Heißwasserquelle und ein oder mehreren Zapfstellen, bei denen die Heißwasserquelle mit den Zapfstellen über Wasserleitungen verbunden ist und die Heißwasserquelle beim Öffnen einer oder mehrerer Zapfstellen heißes Wasser abgibt und/oder erzeugt, darin, daß zwischen die Wasserleitungen im Bereich der Zapfstelle oder der Zapfstellen und dem Kaltwasseranschluß der Heißwasserquelle eine Wasserzirkulationsleitung mit einer elektrisch betriebenen Pumpe eingefügt ist, daß der Pumpe ein Einschalter, insbesondere ein Taster mit Einschaltung der Pumpe über ein Relais, Prozessor oder dergleichen, zugeordnet ist, mit dem die Pumpe und damit die Zirkulation des Wassers einschaltbar ist, und daß der Pumpe ein Ausschalter, beispielsweise ein Zeitschalter oder Taster, ein Thermofühler oder dergleichen zugeordnet ist. Sobald an der Zapfstelle Warmwasser zur Verfügung steht, wird die Pumpe wieder ausgeschaltet und warmes Wasser kann sofort entnommen werden. Der Verbraucher, der beispielsweise sein Badezimmer betritt und beabsichtigt, dem nächst heißes Wasser zu zapfen, setzt über den Schalter oder Taster oder einen gewichtsabhängigen oder einen näherungsabhängigen Taster die Pumpe in Tätigkeit und versetzt Wasser in der Zirkulationsleitung in Bewegung. Die Pumpe beginnt daraufhin das in der Zulaufleitung zu der Zapfstelle stehende abgekühlte Wasser zu fördern und, da an der Zapfstelle noch kein Wasser entnommen wird, das Wasser aus dem Warmwasserausgang von der Heißwasserquelle oder vom Durchlauferhitzer zur Zapfstelle in diese Zirkulationsleitung zu ziehen. Es entsteht also eine Zirkulation, denn das gesamte Wasser aus der mit dem Warmwasserausgang verbundenen Zuleitung zur Zapfstelle und aus der Zirkulationsleitung wird dadurch in die Kaltwasserzulaufleitung zur Quelle bzw. zum Durchlauferhitzer geführt. Am Warmwasserausgang der Quelle oder des Durchlauferhitzers wird dagegen das Wasser abgezogen, sodaß im Falle eines Durchlauferhitzers dieser praktisch sofort anspringt, da der gleiche Effekt entsteht, als würde der Wasserhahn an der Zapfstelle aufgedreht und aus diesem Grunde Wasser aus dem Warmwasserausgang entnommen. Es strömt also im Fall eines Durchlauferhitzers vom Durchlauferhitzer aus heißes Wasser in die Zufuhrleitung zur Zapfstelle und kaltes Wasser aus der Kalt wasserzirkulationsleitung zum Durchlauferhitzer. Das zirkulierende Wasser ist sauberes abgekühltes Trinkwasser aus den Rohrleitungen. Wenn die Zirkula tionspumpe den gesamten Wasserinhalt aus Zuleitung zur Zapfstelle und Zirku lationsleitung einmal umgewälzt hat, steht in der Zuleitung an der Zapfstelle jetzt heißes Wasser. Die Zirkulationspumpe kann und sollte jetzt auch wieder ausge schaltet werden. Das kann entweder über ein Zeitrelais geschehen, das ent sprechend der Länge der Leitungen zwischen der Heißwasserquelle und der Zapfstelle justiert wird, es kann aber auch ein Thermofühler oder eine Thermo meßeinrichtung an der Zapfstelle oder der Pumpe angeordnet sein, die signalisiert, sobald warmes Wasser angelangt ist. Diese Thermomessung kann sowohl die Ausschaltung der Pumpe bewirken, als auch durch Licht- oder Tonzeichen melden, daß die Zapfstelle warmes Wasser zur Verfügung hat.

In der Zirkulationsleitung ist ein Rückschlagventil oder dergleichen vorgesehen, das ständig einen Wassertransport vom Kaltwasseranschluß der Quelle zu den Zapfstellen verhindert, Wasser also nur in Richtung von der Warmwasserleitung zum Kaltwasseranschluß fließen läßt. Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die Verwendung der Zirkulationsleitung bei Durchlauferhitzern oder Kombithermen. Sie kann auch bei Speichereinrichtungen verwendet werden, bei denen also ein Heizgerät oder eine Therme oder ein Durchlauferhitzer eine gewisse Volumen menge heißes Wasser bereithält.

Besonders vorteilhaft ist die Erfindung aber für die sogenannten Kombithermen, bei denen sowohl Nutzwasser erzeugt als auch ein Heizkreislauf betrieben wird. Die konstruktive Realisierung einer solchen Zirkulationsleitung ist sehr einfach. Zuleitungen zu den Zapfstellen und die zugehörige Zirkulationsleitung können praktisch parallel und relativ benachbart zueinander verlegt werden. Auch ein nachträglicher Einbau in bereits bestehende Anlagen ist durchaus möglich. Bei einer Neuverlegung treten kaum relevante Kosten auf, da ja von vornherein ein Doppelrohr vorgesehen werden kann. Sämtliche erforderlichen Aggregate wie Rückschlagventile, Zirkulationspumpen, Sicherheitsventile, Relais für Schalter oder Taster etc. können relativ dicht zusammen in einer einheitlichen Baugruppe unmittelbar benachbart zum Durchlauferhitzer eingebaut werden, etwa als Zusatzbauteil in dem Kaltwasserzulauf zum Durchlauferhitzer, in dem an dieser Stelle ja ein Abzweig eingesetzt werden muß. Diese Baugruppe wird die Kosten extrem niedrig halten, zumal handelsübliche Bauteile verwendet werden können. Durch die Erfindung müssen Durchlauferhitzer nicht mehr nahe den Zapfsteflen angeordnet werden. Vielmehr sind sie nun auch mit langen Warmwasserzuleitungen zu den Zapfstellen einsetzbar.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden ein Ausführungs beispiel anhand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben.

Diese zeigen in

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Heißwasserversorgungssystems gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Baueinheit mit Pumpe, Rückschlagventil und Zeitschalter.

In Fig. 1 ist eine Heißwasserversorgungsanlage dargestellt mit einer Heiß wasserquelle 1, der von einer Kaltwasserzuleitung 2 über eine Absperrein richtung 3 mit ständiger Rückflußverhinderung und ein federbelastetes Sicher heitsventil 4 an einem Anschluß 5 der Heißwasserquelle 1 kaltes Wasser zuge führt wird. Diesem Anschluß 5 ist ein Wasserausdehnungsgefäß 6 zugeordnet. In der Heißwasserquelle 1 wird das zugeführte kalte Wasser aufgeheizt und an einem Ausgang 7 einer Zuleitung 8 zur Verfügung gestellt. Diese Zuleitung 8 führt das erzeugte warme Wasser zu einer oder mehreren Zapfstellen 9, an der oder denen es wahlweise entnehmbar ist. Die soweit beschriebene Heißwasser versorgungsanlage ist bekannt. Sie hat den Nachteil, daß je nach Länge der das warme Wasser führenden Zuleitung 8 eine mehr oder weniger lange Zeit vergeht, bis nach dem Öffnen der Zapfstelle 9 wirklich warmes Wasser zur Verfügung steht.

Zwischen der Warmwasserzuleitung 8 im Bereich der Zapfstelle 9 und dem Kaltwasseranschluß 5 der Heißwasserquelle 1 ist eine Zirkulationsleitung 10 eingefügt, in der eine Zirkulationspumpe 11 angeordnet ist. Diese Zirkula tionspumpe 11 wird willkürlich durch einen Schalter oder Taster 12 eingeschaltet, der oder die für den Verbraucher an oder in der Nähe der Zapfstelle 9 zugänglich angeordnet ist oder sind. Sobald der Verbraucher in der Absicht, Warmwasser zu entnehmen, den Schalter oder Taster 12 einschaltet oder seine Einschaltung oder Betätigung bewirkt, verursacht die Zirkulationspumpe 11 in der Zuleitung 8 und der Zirkulationsleitung 10 einen Wasserfluß, der aus dem Warmwasserausgang 7 warmes Wasser entnimmt und in die Leitung 8 zieht und in den Kaltwasseranschluß 5 der Heißwasserquelle 1 kaltes Wasser aus dem Leitungssystem 8, 10 führt. Ist in der Heißwasserquelle 1 bereits heißes Wasser gespeichert, so wird in einer Zeit, die der Länge der Leitung 8 entspricht, warmes Wasser zur Zapfstelle 9 geführt, dort also zur Verfügung gestellt. Ist in der Heißwasserquelle 1 noch kaltes Wasser enthalten und wird dieses erst durch einen Durchlauferhitzer aufgewärmt, sobald die Zapfstelle geöffnet wird, erhöht sich die Zeit, bis zu der Warmwasser an der Zapfstelle 9 zur Verfügung steht, um eine gewisse Zeitdauer. Bei einer ortsfesten Zapfstelle 9 und bekannter Länge der Leitung 8 ist die Zeit, nach der an der Zapfstelle 9 Warmwasser zur Verfügung steht, bekannt und kann dort zum Beispiel durch eine Zeitschaltuhr 13 vorbestimmt werden. Die Abschaltung der Pumpe 11 kann aber auch durch eine Wärmemessung des Wassers im Bereich der Zapfstelle bewirkt werden. Die Messung bzw. die Schaltung ist auf eine gewünschte Temperatur einstellbar. Sobald der Verbraucher Warmwasser entnimmt, kann die Zirkulationspumpe 11 wieder abgeschaltet werden. Das kann automatisch durch die Zeitschaltuhr 13 und/oder durch einen Wärmemesser 14 an der Zapfstelle oder durch Öffnen der Zapfstelle 9 geschehen. Sobald die Zapfstelle 9 geöffnet wird, sollte die Pumpe 11 abgeschaltet werden, um Energie zu sparen. Ein Rückfluß durch die Leitung 10 muß ständig verhindert werden. Zu diesem Zweck ist in der Leitung 10 ein Rückflußverhinderer 15 eingefügt.

Die Heißwasserquelle 1 kann nicht nur ein Durchlauferhitzer sein, der mit Gas oder Elektrizität betrieben wird. Die Heißwasserquelle 1 kann auch ein Speicher sein, dessen Warmwasserinhalt ständig auf einer vorbestimmten Temperatur gehalten wird durch einen gesonderten Heißwassererzeuger wie einen Gas-, Elektro- oder Ölofen. Anschlüsse VL und RL deuten an der Heißwasserquelle 1 an, daß diese auch einen Heizkreislauf mit Vorlauf und Rücklauf aufweisen kann.

Fig. 2 zeigt eine Baueinheit 16, die mit dem Anschluß 5 der Heißwasserquelle 1 kombinierbar ist. Sie enthält ein T-Stück 17, das einerseits einen Durchgang 18 von der Kaltwasserzuleitung 2 zum Kaltwassereingang 5 der Heißwasserquelle 1 aufweist, und andererseits einen Abzweig 19, an den die Zirkulationsleitung 10 anschließbar ist. Auf diesen Abzweig 19 ist die Pumpe 11 geschraubt, auf diese der Rückflußverhinderer 15 und an diese ist die Zirkulationsleitung 10 angeschlossen. Als einfachste Lösung ist an der Pumpe 11 ein Zeitschalter 18 vorgesehen, der immer bei Betätigung des Schalters oder Taster 12 in Gang gesetzt wird. Diese Lösung ist dann besonders einfach, wenn es sich nur um eine einzige Zirkulationsleitung 10 handelt, die Länge der Zuleitung 8 also genau bekannt ist. Bei einer einzigen Leitung 8 mit mehreren Zapfstellen mit unterschiedlicher Entfernung von der Heißwasserquelle 1 kann es vorteilhafter sein, die Abschaltung der Pumpe 11 entsprechend der am weitesten entfernten Zapfstelle 9 vorzusehen. Die Erfindung ist aber nicht beschränkt auf die Verwendung einer einzigen Zirkulationsleitung 10. Bei größeren Heiß wasserversorgungssystemen mit mehreren separaten, ggf. parallelen Warm wasserleitungen 8 können auch mehrere Zirkulationsleitungen 10 und mehrere Pumpen 11 verwendet werden. In diesem Fall kann es zweckmäßig sein, mehrere Schalter 12 und Wärmemeßgeräte an den einzelnen Zapfstellen 9 vor zusehen und die Abschaltung von dort zu bewirken. Eine besonders einfache Lösung ist in Fig. 2 gezeigt, wo im Bauteil 16 auch die Ventile 3, 4 und der Anschluß für das Wasserausdehnungsgefäß 6 integriert sind.

Die Warmwasserleitung 8 und die Zirkulationsleitung 10 können als Doppelleitung ausgeführt werden, d. h. sowohl parallel nebeneinander verlaufende Leitungen als auch als Doppelleitungen aufweisen, bei denen die Zirkulationsleitung 10 innerhalb der Warmwasserleitung 8 oder umgekehrt angeordnet sind. Auch ein Wärmefühler kann in der Baueinheit 16 angeordnet sein. Wenn nämlich die Wärmefühler in der Baueinheit 16 die erwünschte Temperatur anzeigen, ist die Temperatur an den Zapfstellen mit Sicherheit richtig.

Die in Fig. 2 dargestellte Baueinheit kann auch in Heißwasserquellen 1 direkt eingebaut werden, so daß Pumpe 11 und Rückflußverhinderer 13 sowie Zeit schaltuhr 18 in dem Gehäuse der Heißwasserquelle 1 angeordnet sind.

Bezugszeichenliste

1

Heißwasserquelle (Durchlauferhitzer)

2

Kaltwasserzuleitung

3

Absperreinrichtung (Absperrventil mit Rückschlagventil)

4

Sicherheitsventile (federbelastet)

5

Anschluß (Kaltwasser) an der Quelle

1

6

Wasserausdehnungsgefäß

7

Warmwasserausgang von

1

8

Zuleitung (Warmwasser)

9

Zapfstelle

10

Zirkulationsleitung

11

Zirkulationspumpe

12

Einschalter oder Taster

13

Zeitschalter (Zeitrelais) für Ausschaltung der Pumpe

14

Thermofühler

14

a Thermorelais für Ausschaltung der Pumpe

15

Rückflußverhinderer

16

Baueinheit

17

T-Stück

18

Durchgang

19

Abzweig

Claims

1. Heißwasserversorgungssystem mit einer Heißwasserquelle (1) und ein oder mehreren Zapfstellen (9), bei der die Heißwasserquelle (1) mit den Zapf stellen (9) über Wasserleitungen (8) verbunden ist und die Heißwasserquelle (1) beim Öffnen einer oder mehrerer Zapfstellen (9) heißes Wasser abgibt und/oder erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Wasserleitungen (8) im Bereich der Zapfstelle (9) und den Kaltwasseranschluß (5) der Heißwasserquelle (1) eine Wasserzirkulations leitung (10) mit einer elektrisch betriebenen Pumpe (11) eingefügt ist, daß der Pumpe (11) ein Einschalter oder Taster (12) zugeordnet ist, mit dem die Pumpe (11) und damit die Zirkulation des Wassers einschaltbar ist, und daß der Pumpe (11) ein Ausschalter (13, 14) zugeordnet ist, der willkürlich, zeitabhängig oder temperaturabhängig ausschaltbar ist.

2. Heißwasserversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißwasserquelle (1) ein Durchlauferhitzer, insbesondere eine Kombitherme ist, die zugleich heißes Nutzwasser erzeugt und einen Heizkreislauf versorgt.

3. Heißwasserversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißwasserquelle (1) ein Heißwasserspeicher ist.

4. Heißwasserversorgungssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zirkulationsleitung (10) ein Wasserausdehnungsgefäß (6) zuge ordnet ist.

5. Heißwasserversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Wasserzirkulationsleitung (10) ein Rückflußverhinderer (15) ein gefügt ist, der eine Wasserströmung in Richtung auf die Zapfstelle (9) und eine Beimischung von Kaltwasser an der Zapfstelle (9) verhindert.

6. Heißwassenrersorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserzirkulationsleitung (10) für Zapfstellen (9) vorgesehen ist, die für einen geringen Warmwasserverbrauch bestimmt sind.

7. Heißwasserversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausschalter (13, 14) zeitabhängig, vorzugsweise durch ein Zeitrelais geschaltet wird entsprechend der Dauer, die das Warmwasser benötigt, um von der Heißwasserquelle zur Zapfstelle (9) zu gelangen.

8. Heißwasserversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Zapfstelle (9) oder der Zirkulationsleitung (10) ein Wärmefühler, Thermorelais oder Thermomeßgerät (14) vorgesehen ist, das eine Ausschaltung bewirkt, sobald Warmwasser mit vorbestimmter Temperatur gemessen wird.

9. Heißwasserversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfstelle (9) ein Schalter oder Taster (12) oder Ausschalt modul (13) zugeordnet ist, der beim Öffnen der Zapfstelle (9) die Pumpe (11) abschaltet.

10. Heißwasserversorgungssystem nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlauferhitzer (1) ein Gas- oder Elektrodurchlauferhitzer ist.

11. Heißwasserversorgungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserausdehnungsgefäß (6) unmittelbar hinter der Absperreinrichtung mit Rückflußverhinderer (4) an die Kaltwasserleitung (2) angeschlossen ist.

12. Heißwasserversorgungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmefühler (14) an der Pumpe (11) angeordnet ist.

13. Baueinheit für ein Heißwasserversorgungssystem nach einem der An sprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung mit einem Durchgang (18) für kaltes Wasser von der Kaltwasserzuleitung (2) zum Anschluß (5) der Quelle (1) mit erster Abzweigung (19) für die Zirkulationsleitung (10) und mit zweiter Abzweigung (20) für das Expansionsgefäß (6) vorgesehen ist, und daß in der ersten Abzweigung (19) die Pumpe (11) und der Wärmefühler (14) angeordnet sind und in den Eingang des Durchgangs (18) das Rückschlagventil (3) und das federbelastete Sicherheitsventil (3).

14. Baueinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Abzweigung (19) auch der Rückflußverhinderer (15), insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet ist.