DE4219466A1

DE4219466A1 - Vorrichtung zur Verringerung des Wasserverbrauchs in Gebäuden mit zentraler und dezentraler Warmwasserversorgung

Info

Publication number: DE4219466A1
Application number: DE19924219466
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Wortmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-06-13
Filing date: 1992-06-13
Publication date: 1993-12-16

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verringerung des Wasserverbrauchs in Gebäuden oder Gebäudeteilen mit zentraler und/oder dezentraler Warmwasserversorgung, bei denen das Wasser in der zwischen dem Warmwasserbereiter und der Entnahmestelle sich befindenden Rohrleitung während Zeiten, in denen kein warmes Wasser entnommen wird, abschnittweise oder in der gesamten Rohrleitung steht und nicht umgewälzt wird.

Bei dieser Ausführungsform einer Warmwasserversorgung ist von Nachteil, daß sich das Wasser in der Rohrleitung während den Zeiten, in denen kein warmes Wasser entnommen wird, abkühlt und dann, wenn Wasser aus dem Warmwasserhahn entnommen wird, eine von der Leitungslänge und dem Leitungsquerschnitt abhängige Wassermenge ungenutzt auslaufen gelassen werden muß, bis sich die Leitung wieder mit warmem Wasser gefüllt hat bzw. warmes Wasser aus dem Hahn austritt.

Um diesen Nachteil zu umgehen, werden vielfach die Warmwasser-Entnahmestellen in ein Kreislauf- Rohrleitungssystem eingebunden, in denen der Abstand zwischen Kreislauf und eigentlicher Entnahmestelle möglichst kurz gehalten wird, um die ausströmende Kalt- Wassermenge bei vorgesehener Warmwasserentnahme möglichst gering zu halten. Bei dieser Lösungsform ist von Nachteil, daß auch während Zeiten, in denen gar kein Warmwasser entnommen wird, von dem Warmwasser-Kreislauf unerwünscht relativ viel Wärme an die sie umgebenden Gebäudeteile abgegeben wird. Des weiteren muß der Energieverbrauch der Umwälzpumpe als nachteilig angesehen werden. Es ist zudem nur unter sehr großem Aufwand möglich, solch eine Lösung in einem bereits existierendem Gebäude oder Gebäudeteil nachzurüsten. Auch bei dieser Lösung strömt in einem von Leitungs-Länge und - Querschnitt zwischen Kreislaufleitung und Entnahmestelle abhängigen Maß abgekühltes Wasser aus der Warmwasser- Entnahmestelle.

Aufgabe dieser Erfindung ist es, technische Möglichkeiten zu schaffen, die es als Neu-Installations- und Nachrüst- Installations-Lösung ermöglichen, daß das aus der Warmwasser-Entnahmestelle ausströmende abgekühlte Wasser dem Kaltwasser-Leitungssystem zugeführt werden kann und so möglichst ohne Verlust von Wassermenge ein schnellstmöglicher Austritt von Warmwasser aus der Warmwasser-Entnahmestelle ermöglicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß bis zum Erreichen des warmen Wassers an der Warmwasserentnahmestelle, das erkaltete Wasser aus der Warmwasserleitung mittels durch geeignete physikalische Effekte erzeugter Druckdifferenz und entsprechend konstruierter Entnahmeventileinheiten und/oder Überström- Leitungen und Überström-Ventile von der Warmwasserleitung in die Kaltwasserleitung eingespeist wird. Vorteilhaft ist dabei, daß an irgendeiner Stelle im Wasserversorgungssystem dieser Differenzdruck zwischen Warm- und Kaltwasserleitung erzeugt werden kann, wobei in der Warmwasser-Leitung der höhere Druck herrschen muß. Die Erzeugung dieses Differenzdruckes kann z. B. mittels mindestens einer Pumpe realisiert werden.

Es ist nach einer wesentlichen Ausführungsform aber auch eine entsprechende Druckregelung in Warm- und Kaltwasser- Leitungssystem möglich. Soll warmes Wasser aus der Warmwasser-Entnahmestelle entnommen werden, wird zunächst das der Entnahmestelle nächstliegende Überströmventil zwischen Warm- und Kaltwasser-Entnahmestelle geöffnet und durch den gegenüber der Kaltwasserleitung in der Warmwasserleitung höher eingeregelten Druck strömt Wasser in die mit niedrigerem Druck versehene Kaltwasser- Leitung. Die Menge an Wasser, die von der Warmwasserleitung in die Kaltwasserleitung überströmt, ist zum einen abhängig von der Einstellung des Differenzdruckes zwischen Warm- und Kaltwasser-Kreislauf sowie der Auslegung des in dieser Ausführungsform denkbaren druckbeaufschlagten Wasserspeichers, der an irgendeiner Stelle an das Kaltwasser-Leitungssystem angeschlossen ist. Maßgabe für die Auslegung dieses druckbeaufschlagten Wasserspeichers ist, welches Volumen maximal in dem in der Warmwasserleitung zwischen Warmwasserbereitung und Entnahmeventileinheit enthalten sein kann und wie häufig pro Zeiteinheit bzw. pro Menge an verbrauchtem Kaltwasser die Kaltwasser-Entleerung des Warmwasser-Leitungssystem möglich sein soll. Nach dem Überströmen des Warmwasser-Leitungsinhalts in das Kaltwasser-Leitungssystem herrscht in diesem dadurch, daß der Rücklauf zurück in den Gebäude- oder Gebäudeteil- Anschluß durch ein Rückschlagventil bevorzugt verhindert ist, ein höherer Druck als vor der Kaltwasser-Entleerung des Warmwasser-Leitungssystems. Dies führt dazu, daß bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Druck zwischen Druckregelventil des Gebäude- oder Gebäudeteil- Anschlusses und dem Rückschlagventil durch Kaltwasser- Entnahme unter den Einstelldruck des Druckreduzierventils fällt, kein neues Wasser aus dem Gebäude- oder Gebäudeteil-Anschluß nachströmt und nur der Druckspeicher entleert wird.

Wird der Überdruck mit einer Pumpe erzeugt, ist von Vorteil, daß man nicht unbedingt einen Wasserspeicher im Kaltwasserkreislauf benötigt. Bevorzugt wird die entsprechende kalt durch den Warmwasserhahn durchströmende Wassermenge über das Kaltwasser- Leitungssystem in einem Kreislauf direkt wieder dem Warmwasserbereiter zugeführt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zur Verringerung des Wasserverbrauchs in Gebäuden oder Gebäudeteilen mit zentraler und/oder dezentraler Warmwasserversorgung sind in den Fig. 1 bis 6 schematisch dargestellt:

Es zeigt

Fig. 1 die Vorrichtung in der Ausführungsform mit 2 Druckregelventilen - eines für das Kaltwasser- Leitungssystem 2.3 und eines für das Warmwasser- Leitungssystem 2.2. Die Druckeinstellungen sind so gewählt, daß in dem Warmwasser-Leitungssystem ein höherer Druck herrscht als in dem Kaltwasser-Leitungssystem. Wird eines der Überströmventile in den Entnahmeventileinheiten 6.1 geöffnet, bewirkt der höhere Druck in dem Warmwasser-Leitungssystem ein Hinüberströmen von abgekühltem Wasser aus der Warmwasser-Leitung in die Kaltwasser-Leitung. Das entsprechende Wasservolumen wird von dem Wasserspeicher 4.1 aufgenommen. Dabei steigt der Kaltwasser-Leitungsdruck in Abhängigkeit des einströmenden Wasservolumens und der Volumen/Druck-Rate des Wasserspeichers an. Beim nächsten Öffnen eines Kaltwasserhahnes wird durch den angestiegenen Druck zunächst das Wasser aus dem Wasserspeicher verbraucht und erst danach über das Druckregelventil des Kaltwasser- Leitungssystems 2.3 wieder Wasser aus dem Hausanschluß entnommen.

Fig. 2 zeigt prinzipiell das gleiche Funktionsbild. Die Entnahmeventileinheit 1, 6.3, besitzt in dieser Variante jedoch kein Überströmventil bzw. keine Überströmleitung. Somit wird bei diesem System beim Öffnen des Warmwasserhahnes der Entnahmeventileinheit 1 entsprechend dem Leitungsvolumen bis zum Abzweig von der Zuleitung zur Entnahmeventileinheit 2, 6.1, abgekühltes Wasser austreten.

Fig. 3 zeigt ebenfalls eine Variante des Prinzips aus Fig. 1. In Fig. 3 sind jedoch Überströmleitung und Überströmventil 7 außerhalb einer Entnahmeventileinheit 6.3 angeordnet. Außerdem ist der Wasserspeicher hier als ein druckloser Wasserspeicher 4.2 dargestellt. In diesem Falle wird bei Ansteigen des Druckes im Kaltwasser- Leitungssystem infolge Zuführens von abgekühltem Warmwasser durch das Überdruckventil das übergeströmte Wasser in einen drucklosen Wasserbehälter 4.2 (z. B. Regenwassertank) geleitet.

Fig. 4 stellt die Überströmleitung ebenfalls außerhalb einer Entnahmeventileinheit dar. In dieser Ausführungsform wird der Überdruck in dem Warmwasser- Leitungssystem durch eine Pumpe (z. B. mit Elektromotorantrieb) erzeugt, die in der Überströmleitung angeordnet ist. Es ist denkbar, daß dieser Pumpe zur Verhinderung von ungewolltem Überströmen von Warm- zu Kalt-Wasser-Leitungssystem und umgekehrt beispielsweise ein Elektromagnetventil vor- oder nachgeschaltet wird. Bei dieser Ausführungsform ist von Vorteil, daß gegenüber einer herkömmlichen Wasserversorgung außer durch den Einbau von Überströmleitung und Pumpe keine weiteren Veränderungen am Rohrleitungssystem mehr vorgenommen werden müssen.

Fig. 5 zeigt das gleiche Grundprinzip wie Fig. 4; jedoch ist in Fig. 5 die Überströmleitung mit Pumpe in die Entnahmeventileinheit 2, 6.2, integriert. Die Entnahmeventileinheit 1, 6.1, bleibt in diesem Fall ohne Veränderung; es wäre aber auch hier eine integrierte oder in unmittelbarer Nähe angeordnete Überströmleitung mit Pumpe 7.2 vorstellbar.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der mittels einer Pumpe 8 im Warmwasser-Leitungssystem bei Bedarf, zeitgesteuert oder immer ein gegenüber dem Kaltwasser- Leitungssystem erhöhter Druck erzeugt wird, der beim Öffnen von einem der Überströmventile in den Entnahmeventileinheiten 1 und/oder 2 (beide 6.1) zum Überströmen des abgekühlten Warmwassers in das Kaltwasser-Leitungssystem führt.

Bezugszeichenliste

1 Wasseranschluß von Gebäude oder Gebäudeteil
2 Druckregelventil
2.1 für gesamte Wasserversorgung
2.2 für Warmwasserversorgung
2.3 für Kaltwasserversorgung
3 Warmwasserbereiter
4 Wasserspeicher
4.1 druckbeaufschlagter Wasserspeicher
4.2 nicht druckbeaufschlagter Wasserspeicher
5 Rückschlagventil
6 Entnahmeventil (Spültisch-, Brause-, Badewannen-, Wandarmatur oder ähnliches)
6.1 Entnahmeventileinheit mit Überströmleitung und Überströmventil
6.2 Entnahmeventileinheit mit Überströmleitung und Pumpe
6.3 Entnahmeventileinheit ohne Überströmleitung, Überströmventil oder Pumpe
7 Überströmleitung
7.1 Überströmleitung mit Überströmventil
7.2 Überströmleitung mit Pumpe
7.3 Überströmleitung mit (Elektro-) Pumpe und Elektromagnetventil
8 Pumpe
9 Überdruckventil

Claims

1. Vorrichtung zur Verringerung des Wasserverbrauchs in Gebäuden oder Gebäudeteilen mit zentraler und/oder dezentraler Warmwasserversorgung, in denen das Wasser in der zwischen dem Warmwasserbereiter und der Entnahmestelle sich befindenden Rohrleitung während Zeiten, in denen kein warmes Wasser entnommen wird, abschnittweise oder in der gesamten Rohrleitung steht und nicht umgewälzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bis zum Erreichen des warmen Wassers an der Warmwasserentnahmestelle, das erkaltete Wasser aus der Warmwasserleitung mittels durch geeignete physikalische Effekte erzeugter Druckdifferenz und entsprechend konstruierter Entnahmeventileinheiten (6) und/oder Überström-Leitungen und Überström- Ventile (7) von der Warmwasserleitung in die Kaltwasserleitung eingespeist wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die benötigte Druckdifferenz in direkter Nähe einer Warmwasser-Entnahmestelle erzeugt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die benötigte Druckdifferenz entfernt von einer Entnahmestelle erzeugt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdifferenz mittels einer Pumpe (8) erzeugt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdifferenz mittels einer entsprechend ausgelegten Schaltung von Druckregelventilen (2) erzeugt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdifferenz mittels thermischer Effekte erzeugt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Kalt-Wasserleitung eingespeiste Wassermenge von einem unter Druck stehendem Wasser- Speicher (4.1) aufgenommen wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die jeweils andere Wasserleitung eingespeiste Wassermenge von einem drucklosen Wasser- Speicher (4.2) aufgenommen wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen Warm- und Kalt-Wasser- Entnahmestelle eine Leitungsverbindung (7) befindet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Nähe von Warm- und Kalt-Wasser- Entnahmestelle eine Leitungsverbindung (7) befindet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich entfernt von einer Kalt-/Warm-Wasser- Entnahmestelle eine Leitungsverbindung (7) befindet.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Verbindungsleitung (7) zwischen Warm- und Kalt-Wasserleitung mindestens ein Ventil befindet.