DE3727442A1 - Method for producing hot water and apparatus for carrying out this method - Google Patents
Method for producing hot water and apparatus for carrying out this methodInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Warmwasser in einer Warmwassererzeugungsanlage, bei dem in einem Warmwassererzeuger auf zumindest 60°C erhitztes Wasser einer Versorgungsleitung zugeführt und entweder an Verbrauchsstellen entnommen oder über eine Zirkulationsleitung in den Warmwassererzeuger zurückgeführt wird. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem Warmwassererzeuger, insbesondere einem Durchlauferhitzer, einer zum Warmwassererzeuger führenden Frischwasserleitung, einer aus dem Warmwassererzeuger herausführenden Versorgungsleitung mit daran angeschlossenen Verbrauchsstellen, mit einer von der Versorgungsleitung in der Nähe der Verbrauchsstellen abgehenden und zum Warmwassererzeuger zurückführenden Zirkulationsleitung, wobei der Warmwassererzeuger für die Erhitzung des zugeführten Frischwassers auf zumindest 60°C wenigstens während der Nichtentnahme von Warmwasser an Verbrauchsstellen ausgelegt ist.The invention relates to a method for generating Hot water in a hot water production plant in which in a water heater heated to at least 60 ° C Water supplied to a supply line and either on Consumption points removed or via a Circulation pipe in the water heater is returned. The invention further relates to a device for performing this method a water heater, especially one Instantaneous water heater, one leading to the water heater Fresh water pipe, one from the water heater leading supply line with it connected consumption points, with one of the Supply line near the points of consumption outgoing and returning to the water heater Circulation line, the water heater for the Heating of the fresh water supplied to at least 60 ° C at least when hot water is not being drawn is designed at consumption points.
Neben der Warmwasserbereitung über Elektro-Durchlauferhitzer oder Elektro-Warmwasserboiler für kleinere Verbrauchseinheiten wird warmes Wasser vornehmlich in zentralen Warmwasserspeichern erzeugt bzw. bereitgehalten. Solche Warmwasserspeicher werden primärseitig im Regelfall durch die ohnehin vorhandene Heizungsanlage oder durch gesonderte Wärmeerzeuger beheizt. Wegen der Gefahr von Kalkablagerungen aus dem Frischwasser, der Gefahr von Verbrühungen und entsprechend der Vorschriften des Energiespargesetzes werden diese Warmwasserspeicher auf Temperaturen unter 60°C, vornehmlich zwischen 40 und 55°C, gehalten.In addition to water heating via Electric instantaneous water heater or electric hot water boiler for smaller consumption units, warm water is used mainly generated in central hot water tanks or kept ready. Such hot water tanks will be usually on the primary side due to the already existing Heating system or by separate heat generator heated. Because of the risk of limescale from the Fresh water, the risk of scalding and according to the provisions of the Energy Saving Act these hot water tanks are kept at temperatures below 60 ° C, mainly between 40 and 55 ° C, kept.
Nach neueren wissenschaftlichen Erkenntnissen entwickeln sich in solchen Warmwasserspeichern Bakterien, insbesondere die als sehr gefährlich erkannten Legionellen-Bakterien. Sie vermehren sich bei Wassertemperaturen zwischen 25 und 55°C besonders stark und finden zudem im Bodenschlamm der Warmwasserspeicher einen hervorragenden Nährboden. Man schätzt, daß allein in Deutschland die Zahl der Infektionen bei 5000 bis 7000 Personen und die Todesfälle bei 1000 bis 1500 jährlich liegen, wobei eine hohe Dunkelziffer angenommen wird, da die sogenannte Legionellen-Pneumonie häufig gar nicht erkannt wird.Develop according to recent scientific knowledge bacteria in such hot water tanks, especially those recognized as very dangerous Legionella bacteria. They multiply with Water temperatures between 25 and 55 ° C particularly strong and also find the hot water tank in the soil sludge an excellent breeding ground. It is estimated that alone in Germany the number of infections between 5000 and 7000 Individuals and the deaths at 1000 to 1500 annually lie, with a high unreported figure assumed so-called legionella pneumonia is often not at all is recognized.
Es ist bekannt, daß die Legionellen-Bakterien bei Temperaturen über 60°C, vorzugsweise über 65°C, absterben. Es bot sich deshalb an, eine Warmwasserspeicherung bei Temperaturen oberhalb von 65°C vorzunehmen. Dies widerspricht jedoch den Vorschriften des Energiespargesetzes und hätte auch einen extrem hohen Kalkausfall zur Folge. Im Stand der Technik hat man deshalb versucht, warmes Wasser im Durchlauf zu erhitzen, also die Warmwasserbereitung erst dann vorzunehmen, wenn das Warmwasser tatsächlich gebraucht wird. Dies hat den Vorteil, daß die Bakterien keine Zeit finden, sich zu entwickeln. Hierzu sind Warmwassererzeuger konstruiert worden, die aus einem Heizwasserbehälter und einem oder mehreren darin enthaltenen Wärmetauscher bestehen. Der Heizwasserbehälter steht mit einer Heizeinrichtung - sei es ein besonderer Heizkessel oder der der ohnehin schon vorhandenen Heizung - in Verbindung, die das in dem Heizwasserbehälter enthaltene, entkalkte Wasser ständig auf einer Temperatur oberhalb von 60°C, vorzugsweise oberhalb von 65°C hält. Der Wärmetauscher ist eingangsseitig an die Frischwasserleitung und ausgangsseitig an die Versorgungsleitung angeschlossen, welche zu den Verbrauchsstellen führt. Bei einer Warmwasserentnahme durchläuft Frischwasser den bzw. die Wärmetauscher und wird dann durch Wärmeübergang entsprechend erwärmt. Während der Nichtentnahme an den Verbrauchsstellen erfolgt eine ständige Zirkulation des in der Versorgungsleitung enthaltenen Wassers über die eine Zirkulationsleitung mit darin enthaltener Zirkulationspumpe. Auf diese Weise wird das in den Leitungen enthaltene Wasser auf Temperaturen oberhalb der Grenze gehalten, bei denen Legionellen-Bakterien noch lebensfähig sind. Es ist dann gesichert, daß auch während der Zeiten der Nichtentnahme sich keine Legionellen-Bakterien entwickeln können.It is known that the Legionella bacteria die at temperatures above 60 ° C, preferably above 65 ° C. It was therefore a good idea to store hot water at temperatures above 65 ° C. However, this contradicts the provisions of the Energy Saving Act and would also result in extremely high lime loss. In the prior art, therefore, attempts have been made to heat hot water in a continuous manner, that is to say to only prepare the hot water when the hot water is actually needed. This has the advantage that the bacteria do not have time to develop. For this purpose, hot water generators have been constructed that consist of a heating water tank and one or more heat exchangers contained therein. The heating water tank is connected to a heating device - be it a special boiler or the already existing heating system - which keeps the decalcified water contained in the heating water tank constantly at a temperature above 60 ° C, preferably above 65 ° C. The heat exchanger is connected on the input side to the fresh water line and on the output side to the supply line, which leads to the consumption points. When hot water is drawn, fresh water passes through the heat exchanger (s) and is then heated accordingly by heat transfer. During the non-extraction at the consumption points, the water contained in the supply line is continuously circulated via the one circulation line with the circulation pump contained therein. In this way, the water contained in the pipes is kept at temperatures above the limit at which Legionella bacteria are still viable. It is then ensured that no legionella bacteria can develop even during the times of non-removal.
Dieses aus Gesundheitsgründen vorzuziehende System hat jedoch prinzipbedingt erhebliche Mängel, die seiner Verbreitung bisher entgegenstanden. Bei einer Warmwasserentnahme an einer Verbrauchsstelle erhält der Benutzer nämlich zunächst außerordentlich heißes, auf einer Temperatur von 65°C befindliches Warmwasser, nämlich das in den Leitungen während der Nichtentnahme zirkulierende Wasser. Es besteht dann die Gefahr von Verbrühungen, die vor allem deshalb besonders groß ist, weil dieses heiße Wasser unerwarteterweise zu Beginn eines Entnahmevorgangs ausfließt. Das durch den Wärmetauscher nachfließende Frischwasser hat dann eine erheblich niedrigere Temperatur, worauf der Benutzer entsprechend reagieren muß. Je nach Intensität der Entnahme und auch in starker Abhängigkeit von der Anzahl gleichzeitiger Entnahmen an mehreren Verbrauchsstellen schwankt die Temperatur des Warmwasser beträchtlich, was für das hier angewendete Durchlauferhitzerprinzip charakteristisch ist.This system is preferable for health reasons however, due to the principle, there are considerable shortcomings that its Diffusion so far. At a The hot water is withdrawn at a consumption point First of all, users are extremely hot, hot water at a temperature of 65 ° C, namely that in the lines during the non-removal circulating water. There is then a risk of Scalding, which is especially large because because this hot water unexpectedly at the beginning of a removal process flows out. That through the Fresh water flowing into the heat exchanger then has one significantly lower temperature, prompting the user must react accordingly. Depending on the intensity of the Withdrawal and also strongly dependent on the number simultaneous withdrawals at several consumption points the temperature of the hot water fluctuates considerably, what for the instantaneous water heater principle used here is characteristic.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß während der Nichtentnahme ständig Warmwasser zirkuliert, das eine solch hohe Temperatur hat, daß Kalkablagerungen stattfinden. Insgesamt müssen also die gesundheitlichen Vorteile dieses Warmwassererzeugungssystems durch erhebliche Nachteile erkauft werden, die bisher einer weiteren Verbreitung dieses Systems im Wege standen.Another disadvantage is that during the Not withdrawing hot water constantly circulates, one has such a high temperature that limescale deposits occur. Overall, the health Advantages of this hot water generation system considerable disadvantages are bought, which one so far prevented the further spread of this system.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, verfahrens- und vorrichtungsmäßig ein Warmwassererzeugungssystem zur Verfügung zu stellen, bei dem einerseits die Entwicklung von Legionellen-Bakterien verhindert wird, das sich jedoch andererseits durch den bei üblichen Warmwassererzeugungssystem bekannten Komfort, insbesondere durch konstante Temperaturen an den Verbrauchsstellen, auszeichnet.The invention is therefore based on the object procedural and device To provide hot water generation system at on the one hand the development of Legionella bacteria is prevented, however, on the other hand by the known in conventional hot water generation system Comfort, especially thanks to constant temperatures at the Consumption points, distinguished.
Verfahrensmäßig wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das aus dem Warmwassererzeuger kommende Warmwasser bei einer Entnahme durch Zumischen von Frischwasser auf einer konstanten, erheblich unter 60°C liegenden Temperatur abgekühlt wird und daß eine Zumischung während der Nichtentnahme an Verbrauchsstellen zumindest zeitweise unterbrochen wird. In terms of method, this object is achieved according to the invention solved in that from the water heater coming hot water during a withdrawal by admixing of fresh water at a constant, significantly below 60 ° C temperature is cooled and that a Mixing during consumption at the point of consumption is interrupted at least temporarily.
Erfindungsgemäß wird also an dem Prinzip festgehalten, das Wasserleitungssystem thermisch gegen Legionellen-Bakterien zu desinfizieren. Die damit bei dem bekannten System vorhandenen Nachteile, insbesondere die stark schwankenden Wassertemperaturen, werden durch eine gesteuerte Frischwasserzumischung nach dem Austritt aus dem Warmwassererzeuger beseitigt, wodurch die Temperatur konstant auf einem gewünschten Wert, beispielsweise 45°C, gehalten wird. Von einer solchen Temperaturregelung hat man bei dem vorbekannten System Abstand genommen, weil die Temperaturregelung allein zur Folge gehabt hätte, daß das gesamte Leitungssystem ständig - und zwar auch während der Nichtentnahmephasen - auf einer Temperatur gehalten worden wäre, die für die Entwicklung insbesondere der Legionellen-Bakterien ideal ist. Deshalb erschöpft sich die vorliegende Erfindung auch nicht in dieser Temperaturregelung, sondern sieht zusätzlich vor, daß eine Zumischung von über die Zirkulationsleitung zurückgeführtem Wasser während der Nichtentnahme von Warmwasser an den Verbrauchsstellen zeitweise oder sogar ganz unterbrochen wird, so daß das gesamte zirkulierende Wasser den Warmwassererzeuger passiert. Diese Maßnahme hat dann zur Folge, daß in dem Warmwasserleitungssystem auf über 60°C erhitztes Wasser zirkuliert und damit dieses System thermisch desinfiziert wird. Dabei reicht es aus, wenn die Zumischung nur in bestimmten Abständen, die durchaus mehrere Stunden betragen können, für kurze Zeit unterbrochen wird, um das Leitungssystem thermisch zu desinfizieren. Der zeitliche Abstand bemißt sich dabei daran, in welchen Zeiträumen nennenswerte Legionellen-Bakterienstämme bei den jeweiligen Temperaturen entstehen können. Auf Grund dieser nur periodisch durchgeführten thermischen Desinfektion werden die Wärmeverluste bei der Zirkulation und eben auch die Gefahr von Verbrühungen zu Beginn einer Entnahme gering gehalten. Entsprechendes gilt für Kalkablagerungen.According to the invention, the principle is adhered to thermally disinfecting the water pipe system against Legionella bacteria. The disadvantages present in the known system, in particular the strongly fluctuating water temperatures, are eliminated by a controlled fresh water admixture after leaving the hot water generator, as a result of which the temperature is kept constant at a desired value, for example 45 ° C. Such a temperature control has been avoided in the previously known system because the temperature control alone would have meant that the entire piping system would have been kept at a temperature - even during the non-extraction phases - which was particularly important for the development of legionella Bacteria is ideal. Therefore, the present invention is not limited to this temperature control, but also provides that an admixture of water returned via the circulation line is temporarily or even completely interrupted at the points of consumption during the non-removal of hot water, so that all of the circulating water passes the hot water generator . This measure then has the result that water heated to over 60 ° C. circulates in the hot water supply system and thus this system is thermally disinfected. It is sufficient if the admixture is only interrupted for a short time at certain intervals, which may well be several hours, in order to thermally disinfect the pipe system. The time interval is measured by the periods in which significant legionella strains of bacteria can arise at the respective temperatures. Due to this thermal disinfection, which is only carried out periodically, the heat losses in the circulation and also the risk of scalding at the start of a withdrawal are kept low. The same applies to limescale deposits.
Insgesamt ist hier erstmals eine Warmwassererzeugungsanlage geschaffen, die einerseits das Entstehen von Legionellen-Bakterien verhindert, andererseits jedoch den gewohnten Komfort und die geringen Wärmeverluste bekannter Boileranlagen bietet.Overall, here is one for the first time Water heating system created that the one hand Prevents the development of Legionella bacteria, on the other hand, however, the usual comfort and the offers low heat losses of known boiler systems.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorrichtungsmäßig auf zweierlei Art verwirklicht werden. Zum einen können Frischwasser- und Versorgungsleitung über ein Mischventil verbunden sein, das mit einer Temperaturregeleinrichtung zum Konstanthalten der Wassertemperatur hinter dem Mischventil versehen ist, wobei eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die das Mischventil bei Nichtentnahme an Verbrauchsstellen unter Blockierung der Zumischung zumindest zeitweise öffnet und bei einer Entnahme wieder in die Regelstellung bringt. Bei dieser Ausführungsform wird also das Mischventil durch eine besondere Steuereinrichtung angesteuert, die das Mischventil phasenweise oder auch ständig - ausgenommen während eines Entnahmevorgangs - derart von der Temperaturregeleinrichtung abkoppelt, daß das Mischventil den Zutritt von aus der Zirkulationsleitung kommenden Wassers blockiert, das gesamte zirkulierende Wasser also den Warmwassererzeuger passiert. In diesem Fall zirkuliert im Warmwasserleitungssystem nur sehr heißes, auf über 60°C erhitztes Wasser und tötet damit eventuelle im Entstehen begriffene Legionellen-Bakterien ab. Soweit die Blockierung der Zumischung nur zeitweise erfolgt, kann die Ansteuerung des Mischventils über eine Zeitsteuerung geschehen. In terms of the device, the method according to the invention can be implemented in two ways. On the one hand, fresh water and supply lines can be connected via a mixing valve, which is provided with a temperature control device for keeping the water temperature constant behind the mixing valve, a control device being provided which, at least temporarily, opens the mixing valve when the consumption point is not removed, blocking the admixture, and at one Removal returns to the control position. In this embodiment, the mixing valve is thus controlled by a special control device which decouples the mixing valve from the temperature control device in phases or continuously, except during a removal process , in such a way that the mixing valve blocks the access of water coming from the circulation line, i.e. the entire circulating water passed the water heater. In this case, only very hot water, heated to over 60 ° C, circulates in the hot water supply system and thus kills any nascent Legionella bacteria. If the admixture is only temporarily blocked, the mixing valve can be activated via a time control.
Alternativ zu dem vorbeschriebenen Vorschlag kann das Verfahren auch dadurch verwirklicht werden, daß Frischwasser- und Versorgungsleitung über ein Mischventil verbunden sind, das mit einer Temperaturregeleinrichtung zum Konstanthalten der Wassertemperatur hinter dem Mischventil versehen ist, und daß die Versorgungsleitung zur Überbrückung des Mischventils eine Bypassleitung aufweist, an deren Abzweig von der Versorgungsleitung ein Umschaltventil vorgesehen ist, das mit einer Steuereinrichtung verbunden ist, die das Umschaltventil bei Nichtentnahme an Verbrauchsstellen zur Bypassleitung hin zumindest zeitweise öffnet und bei einer Entnahme zum Mischventil hin umschaltet. Bei dieser Ausbildung wird das Mischventil durch die Steuereinrichtung nicht direkt angesteuert. Vielmehr ist ein besonderes Umschaltventil mit Bypassleitung vorgesehen, worüber das vom Warmwassererzeuger kommende Wasser während einer thermischen Desinfektionsphase geleitet wird, so daß in dem Warmwasserleitungssystem heißes Wasser mit einer Temperatur über 60°C zirkuliert.As an alternative to the above proposal, this can be done Procedures can also be realized in that Fresh water and supply line via a mixing valve are connected to a temperature control device to keep the water temperature constant behind the Mixing valve is provided, and that the supply line a bypass line to bypass the mixing valve has, at the branch from the supply line Switchover valve is provided with a Control device is connected to the changeover valve if the bypass line is not removed at consumption points opens at least temporarily and when removed to Mixing valve switches over. With this training the mixing valve is not directly controlled by the control device controlled. Rather, it is a special switch valve provided with bypass line, about which the Water heater coming water during a thermal disinfection phase is conducted so that in the hot water pipe system with hot water Circulated temperature above 60 ° C.
Für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kommt es nicht auf die Art des Warmwassererzeugers an, sofern dieser nur in der Lage ist, Warmwasser mit einer Temperatur über 60°C, vorzugsweise über 65°C, zu liefern. Um die durch diese Temperaturen begünstigten Kalkablagerungen im Wärmeerzeuger zu vermeiden, wird jedoch ein Warmwassererzeuger vorgezogen, der nach dem Durchlauferhitzerprinzip arbeitet. Dabei bietet es sich an, den schon oben beschriebenen, an sich bekannten Durchlauferhitzer zu verwenden, der aus einem von einer Heizeinrichtung auf zumindest 60°C erhitzbaren Heizwasserbehälter und zumindest einen darin angeordneten Wärmetauscher besteht, der bzw. die eingangsseitig an die Frischwasserleitung und ausgangsseitig an die Versorgungsleitung angeschlossen ist bzw. sind.For the application of the method according to the invention it does not depend on the type of water heater, provided this is only able to use hot water with a To deliver temperature above 60 ° C, preferably above 65 ° C. To those favored by these temperatures To avoid limescale deposits in the heat generator however preferred a water heater that after the Water heater principle works. It offers itself to the known ones already described above Water heater to use, which consists of one of one Heating device heatable to at least 60 ° C Heating water tank and at least one arranged therein There is a heat exchanger on the input side to the Fresh water pipe and on the outlet side to the Supply line is or are connected.
Zur optimalen Nutzung der von der Heizeinrichtung gelieferten Wärme ist es dann empfehlenswert, eine primärseitige Ladesteuerung für den Heizwasserbehälter vorzusehen, die das darin enthaltene Wasser - es kann selbstverständlich auch eine andere Flüssigkeit sein - auf einer der Auslegung entsprechenden Temperatur hält. Hierzu sollte der Heizwasserbehälter mit einer Regeleinrichtung und einer durch die Regeleinrichtung gesteuerten Ladepumpe zur Konstanthaltung der Wassertemperatur im Heizwasserbehälter versehen sein, wobei die Regeleinrichtung auch mit der Heizeinrichtung in Verbindung stehen soll. Diese Regeleinrichtung setzt die Heizeinrichtung und die Ladepumpe in Gang, sobald die Temperatur im Heizwasserbehälter unter einen bestimmten Auslegungswert sinkt. Dabei sollte die Regeleinrichtung so ausgestattet sein, daß die Ladepumpe nach Ingangsetzen der Heizeinrichtung erst dann durch die Regeleinrichtung eingeschaltet wird, wenn die Heizeinrichtung eine bestimmte Mindesttemperatur erreicht hat. Eine solche Steuerung ist vor allem dann empfehlenswert, wenn die Heizeinrichtung beispielsweise für die Beheizung eines Hauses gewöhnlich auf einer niedrigeren Temperatur als der in dem Heizwasserbehälter betrieben wird und sich deshalb die Heizeinrichtung nach Ansteuerung durch die Regeleinrichtung erst erwärmen muß. Die verzögerte Ansteuerung der Ladepumpe verhindert eine Entwärmung des Heizwassers, indem sie erst dann zugeschaltet wird, wenn von der Heizeinrichtung Wasser mit einer Temperatur geliefert wird, die zumindest derjenigen im Heizwasserbehälter entspricht. For optimal use of the heat supplied by the heating device, it is then advisable to provide a primary-side charging control for the heating water tank, which keeps the water it contains - it can of course also be another liquid - at a temperature corresponding to the design. For this purpose, the heating water tank should be provided with a control device and a charging pump controlled by the control device for keeping the water temperature in the heating water tank constant, the control device also being to be connected to the heating device. This control device starts the heating device and the charge pump as soon as the temperature in the heating water tank falls below a certain design value. The control device should be equipped in such a way that the charge pump is only switched on by the control device after the heating device has been started when the heating device has reached a certain minimum temperature. Such a control is particularly recommended when the heating device, for example for heating a house, is usually operated at a lower temperature than that in the heating water tank and the heating device therefore only has to warm up after being controlled by the control device. The delayed activation of the charge pump prevents the heating water from being cooled down, in that it is only switched on when the heating device supplies water at a temperature which at least corresponds to that in the heating water tank.
Die Regeleinrichtung sollte ferner auch eine Nachlaufsteuerung dergestalt aufweisen, daß die Ladepumpe nach Abschalten der Heizeinrichtung noch eine bestimmte Zeit oder bis zum Erreichen einer bestimmten Minimaltemperatur nachläuft. Auf diese Weise wird die in der Heizeinrichtung auch nach deren Abschaltung noch vorhandene Restwärme für die Beheizung des Heizwasserbehälters genutzt, wobei die Nachlaufsteuerung entweder zeit- oder temperaturgesteuert ist.The control device should also be a Follow-up control such that the charge pump after switching off the heating device a certain one Time or until a certain one is reached Minimum temperature continues to run. In this way, the in the heater even after it has been switched off existing residual heat for heating the Heating water tank used, the run-on control is either time or temperature controlled.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Temperaturregeleinrichtung für das Mischventil ohne Hilfsenergie arbeitet.According to a further feature of the invention, that the temperature control device for the mixing valve works without auxiliary energy.
Damit die thermische Desinfektion nur dann erfolgt, wenn an den Verbrauchsstellen keine Entnahme stattfindet, sollte die Steuereinrichtung, die mit dem Mischventil bzw. dem Umschaltventil in Verbindung steht, mit einem Sensor gekoppelt sein, der erfaßt, ob an einer der Verbrauchsstellen gerade eine Entnahme stattfindet. Ein solcher Sensor kann beispielsweise in der Frischwasserleitung vorgesehen werden, da der Zufluß von Frischwasser ein sicherer Indikator für einen Entnahmevorgang ist. Als Sensoren kommen insbesondere Fließventile oder Druck- oder Temperatursensoren in Frage.So that thermal disinfection only takes place if no withdrawal takes place at the consumption points, should be the control device that comes with the mixing valve or the changeover valve is connected to a Be coupled sensor that detects whether at one of the Consumption points are currently being removed. A such sensor can, for example, in the Fresh water piping should be provided as the inflow of Fresh water is a safe indicator of one Removal process is. In particular come as sensors Flow valves or pressure or temperature sensors in Question.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht. Sie zeigt als zentrales Element einen Heizwasserbehälter (1), in dem - schematisch angedeutet - ein aus gewendelten Rohren bestehender Wärmetauscher (2) angeordnet ist. Der Heizwasserbehälter (1) enthält auf 65°C gehaltenes Heizwasser, das den Wärmetauscher (2) umspült. Am Ausgang des Heizwasserbehälters (1) ist eine Rücklaufleitung (3) angeschlossen, in dem eine Ladepumpe (4) mit Rückschlagventil (5) angeordnet ist. Sie führt zu einem hier nicht näher dargestellten Heizkessel, von dem aus dann das erwärmte Heizwasser über eine Vorlaufleitung (6) wieder in den Heizwasserbehälter (1) gelangt.In the drawing, the invention is illustrated in more detail with the aid of a schematically illustrated exemplary embodiment. As the central element, it shows a heating water tank ( 1 ), in which - schematically indicated - a heat exchanger ( 2 ) consisting of coiled tubes is arranged. The heating water tank ( 1 ) contains heating water kept at 65 ° C, which flows around the heat exchanger ( 2 ). At the outlet of the heating water tank ( 1 ) a return line ( 3 ) is connected, in which a charge pump ( 4 ) with a check valve ( 5 ) is arranged. It leads to a boiler, not shown here, from which the heated heating water then returns to the heating water tank ( 1 ) via a flow line ( 6 ).
Die Temperatursteuerung des Heizwassers in dem Heizwasserbehälter (1) erfolgt über eine besondere Regeleinrichtung (7). Sie ist u. a. mit einem Temperatursensor (8) am Heizwasserbehälter (1) verbunden, der die Temperatur des Heizwassers erfaßt. Ein weiterer Temperatursensor (9) ist am Heizkessel selbst angebracht und ermittelt die jeweils dort herrschende Temperatur. Erfaßt der Temperatursensor (8) eine Heizwassertemperatur im Heizwasserbehälter (1), die unterhalb eines bestimmten Mindestwertes liegt, wird der Heizkessel angesteuert und hierdurch in Gang gesetzt. Gleichzeitig wird über den Temperatursensor (9) abgefragt, ob sich der Heizkessel schon auf einer Temperatur befindet, die zu einer Erwärmung des Heizwassers führen würde. Erst wenn der Heizkessel eine solche Temperatur erreicht hat, wird die Ladepumpe (4) in Gang gesetzt und damit Heizwasser aus dem Heizwasserbehälter (1) abgezogen und in dem Heizkessel entsprechend erwärmt. Auf Grund dieser verzögerten Ansteuerung der Ladepumpe (4) wird vermieden, daß Heizwasser schon dann durch den Heizkessel geleitet wird, wenn dieser sich noch auf einer für dessen Erwärmung zu niedrigen Temperatur befindet.The temperature control of the heating water in the heating water tank ( 1 ) takes place via a special control device ( 7 ). It is connected, among other things, to a temperature sensor ( 8 ) on the heating water tank ( 1 ) which detects the temperature of the heating water. Another temperature sensor ( 9 ) is attached to the boiler itself and determines the temperature prevailing there. If the temperature sensor ( 8 ) detects a heating water temperature in the heating water tank ( 1 ) which is below a certain minimum value, the boiler is activated and thereby started. At the same time, the temperature sensor ( 9 ) queries whether the boiler is already at a temperature that would cause the heating water to heat up. Only when the boiler has reached such a temperature, the charge pump ( 4 ) is started and thus heating water is withdrawn from the heating water tank ( 1 ) and heated accordingly in the boiler. Due to this delayed activation of the charge pump ( 4 ), it is avoided that heating water is passed through the boiler when the boiler is still at a temperature that is too low to heat it.
Sobald der Temperatursensor (8) im Heizwasserbehälter (1) eine Temperatur ermittelt, die einen bestimmten Höchstwert erreicht hat, schaltet die Regeleinrichtung (7) den Heizkessel ab. Die Ladepumpe (4) läuft jedoch vorerst noch weiter, bis über den Temperatursensor (9) festgestellt wird, daß die Temperatur im Heizkessel sich so weit abgekühlt hat, daß das geförderte Heizwasser nicht mehr aufgewärmt wird. Erst dann wird die Ladepumpe (4) abgeschaltet. Auf diese Weise wird die im Heizkessel nach dessen Abschaltung vorhandene Nachwärme genutzt.As soon as the temperature sensor ( 8 ) in the heating water tank ( 1 ) determines a temperature that has reached a certain maximum value, the control device ( 7 ) switches off the boiler. However, the charge pump ( 4 ) continues to run until the temperature sensor ( 9 ) detects that the temperature in the boiler has cooled down to such an extent that the pumped heating water is no longer heated. Only then is the charge pump ( 4 ) switched off. In this way, the residual heat in the boiler after it is switched off is used.
Der Wärmetauscher (2) ist eingangsseitig mit einer Frischwasserleitung (10) verbunden. Am Eingang weist die Frischwasserleitung (10) einen Temperatursensor (11) auf. Ausgangsseitig ist an den Wärmetauscher (2) eine Versorgungsleitung (12) angeschlossen, die zu Verbrauchsstellen - beispielhaft mit (13) bezeichnet - führt. Von der Versorgungleitung (12) zweigt in der Nähe der Verbrauchsstellen (13) eine Zirkulationsleitung (14) ab, in der eine Zirkulationspumpe (15) mit Rückschlagventil (16) angeordnet ist. Sie mündet in die Frischwasserleitung (10).The heat exchanger ( 2 ) is connected on the inlet side to a fresh water line ( 10 ). The fresh water line ( 10 ) has a temperature sensor (11) at the entrance. On the output side, a supply line ( 12 ) is connected to the heat exchanger ( 2 ), which leads to consumption points - identified by way of example ( 13 ). A circulation line ( 14 ) branches off from the supply line ( 12 ) in the vicinity of the consumption points ( 13 ), in which a circulation pump ( 15 ) with a check valve ( 16 ) is arranged. It opens into the fresh water line ( 10 ).
Wärmetauscherseitig ist in der Versorgungsleitung (12) ein Umschaltventil (17) und in Fließrichtung dahinter ein Mischventil (18) eingebaut. Das Umschaltventil (17) kann einerseits die Verbindung zum Mischventil (18) und andererseits zu einer Bypassleitung (19) herstellen, die das Mischventil (18) überbrückt und wieder in die Versorgungsleitung (12) mündet. Das Mischventil (18) ist mit der Frischwasserleitung (10) verbunden. Es weist eine ohne Hilfsenergie arbeitende Temperaturregeleinrichtung (20) auf.On the heat exchanger side, a changeover valve ( 17 ) is installed in the supply line ( 12 ) and a mixing valve ( 18 ) downstream in the flow direction. The changeover valve ( 17 ) can on the one hand establish the connection to the mixing valve ( 18 ) and on the other hand to a bypass line ( 19 ) which bridges the mixing valve ( 18 ) and opens into the supply line ( 12 ) again. The mixing valve ( 18 ) is connected to the fresh water line ( 10 ). It has a temperature control device ( 20 ) operating without auxiliary energy.
Das Umschaltventil (17) weist einen elektrischen Antrieb (21) auf, der elektrisch mit einer Steuereinrichtung (22) verbunden ist. Diese Steuereinrichtung ist auch gekoppelt mit dem Temperatursensor (11) in der Frischwasserleitung (10). Dabei wird der Antrieb (21) derart angesteuert, daß er das Umschaltventil (17) zum Mischventil (18) hin öffnet, wenn kaltes Frischwasser den Temperatursensor (11) passiert. Umgekehrt wird der Zugang zur Bypassleitung (19) geöffnet und zum Mischventil (18) geschlossen, wenn der Temperatursensor (11) eine Temperatur erfaßt, die oberhalb eines bestimmten Grenzwertes, d. h. oberhalb der normalen Frischwassertemperatur liegt.The changeover valve ( 17 ) has an electrical drive ( 21 ) which is electrically connected to a control device ( 22 ). This control device is also coupled to the temperature sensor ( 11 ) in the fresh water line ( 10 ). The drive ( 21 ) is controlled in such a way that it opens the changeover valve ( 17 ) to the mixing valve ( 18 ) when cold fresh water passes the temperature sensor ( 11 ). Conversely, access to the bypass line ( 19 ) is opened and the mixing valve ( 18 ) is closed when the temperature sensor ( 11 ) detects a temperature which is above a certain limit value, ie above the normal fresh water temperature.
Die vorbeschriebene, sekundärseitige Steuerung der Warmwassererzeugung arbeitet wie folgt.The above-described, secondary control of the Hot water production works as follows.
Solange keine Entnahme an den Verbrauchsstellen (13) erfolgt, gibt es für das Umschaltventil (17) zwei Schaltstellungen. In der ersten Stellung ist es zum Mischventil (18) hin geöffnet. Wegen der ständig durchlaufenden Zirkulationspumpe (15) zirkuliert dann durch die Versorgungsleitung (12), die Zirkulationsleitung (14), die Frischwasserleitung (10), den Abzweig davon zum Mischventil (18), und den Wärmetauscher (2) Warmwasser, das am Ausgang des Mischventils (18) auf Grund der Temperaturregeleinrichtung (20) immer die gleiche, vorgegebene Temperatur von beispielsweise 45°C hat.As long as there is no removal at the consumption points ( 13 ), there are two switching positions for the changeover valve ( 17 ). In the first position it is open towards the mixing valve ( 18 ). Because of the continuously running circulation pump ( 15 ) then circulates through the supply line ( 12 ), the circulation line ( 14 ), the fresh water line ( 10 ), the branch thereof to the mixing valve ( 18 ), and the heat exchanger ( 2 ) hot water at the outlet of the Mixing valve ( 18 ) due to the temperature control device ( 20 ) always has the same, predetermined temperature of 45 ° C, for example.
Dies ist eine Temperatur, die für die Entstehung von insbesondere Legionellen-Bakterien günstig ist. Allerdings benötigen die Legionellen-Bakterien für ein Wachstum nennenswerten Umfangs eine bestimmte Zeit. Deshalb reicht es aus, wenn nur in bestimmten Zeitabständen eine thermische Desinfektion vorgenommen wird. Für eine solche Desinfektion wird das Umschaltventil (17) per Zeitschaltung zur Bypassleitung (19) hin geöffnet und zum Mischventil (18) hin geschlossen. In diesem Fall gelangt in den zu den Verbrauchsstellen (13) führenden Leitungsstrang der Versorgungsleitung (12) und auch in die Zirkulationsleitung (14) nur aus dem Wärmetauscher (2) kommendes Warmwasser, das auf zumindest 60°C, vorzugsweise 65°C, erwärmt ist. Es befindet sich damit auf einer Temperatur, bei der Legionellen-Bakterien nicht lebensfähig sind und damit absterben. Wenn das Leitungssystem auf diese Weise durchgespült worden ist, wird das Umschaltventil (17) wieder in der Weise angesteuert, daß es zum Mischventil (18) geöffnet und zur Bypassleitung (19) geschlossen wird. Auf diese Weise wird vermieden, daß ständig sehr heißes Wasser durch die einzelnen Leitungen zirkuliert und hierdurch Wärmeverluste und Kalkablagerungen entstehen.This is a temperature that is favorable for the development of legionella bacteria in particular. However, the Legionella bacteria need a certain amount of time to grow to a significant extent. It is therefore sufficient if thermal disinfection is only carried out at certain intervals. For such a disinfection, the changeover valve ( 17 ) is opened by a timer to the bypass line ( 19 ) and closed to the mixing valve ( 18 ). In this case, only hot water coming from the heat exchanger ( 2 ), which heats to at least 60 ° C., preferably 65 ° C., reaches the line of supply lines ( 12 ) leading to the consumption points ( 13 ) and also the circulation line ( 14 ) is. It is at a temperature at which Legionella bacteria are not viable and therefore die. When the line system has been flushed out in this way, the changeover valve ( 17 ) is activated again in such a way that it is opened to the mixing valve ( 18 ) and closed to the bypass line ( 19 ). In this way it is avoided that very hot water constantly circulates through the individual lines and this causes heat losses and limescale deposits.
Wird an einer der Verbrauchsstellen (13) Warmwasser entnommen, so fließt über die Frischwasserleitung (10) Kaltwasser nach. Dies wird durch den Temperatursensor (11) an die Steuereinrichtung (22) gemeldet. Sofern gerade eine thermische Desinfektion stattfindet und deshalb das Umschaltventil (17) zur Bypassleitung (19) hin geöffnet ist, wird letzteres durch die Steuereinrichtung (22) in der Weise angesteuert, daß es zum Mischventil (18) hin umschaltet. Das aus dem Wärmetauscher (2) kommende, heiße Wasser wird dann in dem Mischventil (18) mit Frischwasser aus der Frischwasserleitung (10) derart vermischt, daß die Warmwassertemperatur am Ausgang des Mischventils (18) immer konstant ist. Die Beendigung des Entnahmevorgangs wird ebenfalls von dem Temperatursensor (11) erfaßt, da dann wieder die Zirkulation über die Zirkulationsleitung (14) einsetzt, so daß dann am Temperatursensor (11) wieder warmes Wasser vorbeiströmt. Die Steuereinrichtung (22) ist dann frei, eine thermische Desinfektion durch Umschalten des Umschaltventils (17) auf die Bypassleitung (19) einzuleiten.If hot water is drawn from one of the consumption points ( 13 ), cold water flows in via the fresh water line ( 10 ). This is reported to the control device ( 22 ) by the temperature sensor ( 11 ). If thermal disinfection is taking place and therefore the switch valve ( 17 ) to the bypass line ( 19 ) is open, the latter is controlled by the control device ( 22 ) in such a way that it switches to the mixing valve ( 18 ). The hot water coming from the heat exchanger ( 2 ) is then mixed in the mixing valve ( 18 ) with fresh water from the fresh water line ( 10 ) such that the hot water temperature at the outlet of the mixing valve ( 18 ) is always constant. The end of the removal process is also detected by the temperature sensor ( 11 ), since then the circulation via the circulation line ( 14 ) starts again, so that warm water then flows past the temperature sensor ( 11 ) again. The control device ( 22 ) is then free to initiate thermal disinfection by switching the changeover valve ( 17 ) to the bypass line ( 19 ).
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