DE4402336A1 - Method for controlling the water temperature at consumers and water temperature control system - Google Patents

Abstract

A proposal is made for a method for controlling the water temperature at consumers, in particular at water taps, which are respectively connected via an individual pipeline to a device for the preparation of warm or hot water. A warm or hot water setting element interacting with a plurality of temperature sensors in the region of the pipeline stream is adjusted, each adjustment value having allocated to it a temperature desired value and this desired value being fed to the device or its temperature control system, respectively. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Wassertemperatur an Ver­ brauchern, insbesondere an sanitären Wasserhähnen gemäß gattungsbildendem Teil des ersten Patentanspruches.The invention relates to a method for controlling the water temperature at Ver users, especially on sanitary taps according to the generic Part of the first claim.

Insbesondere im Sanitärbereich von Wohnräumen wird die Warmwasserversor­ gung über Heißwassergeräte hergestellt, indem ein Teil des Kaltwassers in das Heißwassergerät geleitet und dort über elektrische Energie erwärmt wird. Alter­ nativ besteht auch die Möglichkeit, in sogenannten Thermen, die mittels Gas oder Öl beheizbar sind, in einem von der Heizung getrennten Regelkreis Warm­ wasser aufzubereiten. Das erwärmte Wasser wird bei beiden Systemen über eine Rohrleitung zu den Verbrauchern (Mischer bzw. Wasserhähne) geleitet. Diese Verbraucher besitzen einen weiteren Anschluß, zu welchem kaltes Wasser über eine zweite Rohrleitung geführt wird. Die gewünschte Wassertemperatur wird an den Verbrauchern durch entsprechendes Einstellen des Mischungsverhältnisses vom Warmwasseranteil relativ zum Kaltwasseranteil herbeigeführt. Für den Fall, daß ein erhöhter Wasserdurchfluß bei konstanter Wassertemperatur gewünscht wird, müssen demzufolge sowohl der Warmwasser- als auch der Kaltwasser­ durchfluß gleichermaßen erhöht werden.The hot water supply is particularly useful in the sanitary area of living rooms Made over hot water devices by part of the cold water in the Hot water device directed and heated there by electrical energy. Dude natively there is also the possibility in so-called thermal baths that use gas or oil can be heated in a warm control circuit separate from the heating to treat water. The heated water in both systems is one Pipeline to consumers (mixer or taps). This Consumers have another connection to which cold water is connected a second pipe is run. The desired water temperature turns on to consumers by adjusting the mixing ratio accordingly brought about by the proportion of hot water relative to the proportion of cold water. In the case, that an increased water flow at constant water temperature is desired both hot water and cold water flow can be increased equally.

Die DE-C 39 23 566 betrifft eine elektronisch gesteuerte Mischvorrichtung, die Leitungen für kaltes bzw. warmes Wasser sowie eine Mischarmatur enthält, an welche eine Leitung für Mischwasser angeschlossen ist. Mit einer Elektronikein­ heit kann über ein Stellglied das Mischungsverhältnis für das Mischwasser ein­ gestellt bzw. unter Berücksichtigung eines Sollwertes geregelt werden. Nachtei­ lig bei dieser Mischvorrichtung ist festzustellen, daß hier neben den zwei not­ wendigen Rohrleitungen für die Zuführung von Kalt- und Warmwasser darüber­ hinaus ein verhältnismäßig hoher Steuerungsaufwand zur Erlangung des ge­ wünschten Mischungsverhältnisses getätigt werden muß.DE-C 39 23 566 relates to an electronically controlled mixing device which Contains lines for cold or warm water and a mixer tap which is connected to a pipe for mixed water. With electronics unit can set the mixing ratio for the mixed water via an actuator be set or regulated taking into account a target value. Night egg lig with this mixing device it should be noted that in addition to the two not manoeuvrable pipelines for the supply of cold and hot water above in addition, a relatively high control effort to achieve the ge desired mixing ratio must be made.

Der DE-A 37 18 039 ist eine elektronisch temperaturgeregelte Mischarmatur ins­ besondere für sanitäre Zwecke, zu entnehmen. Die Mischarmatur ist gekenn­ zeichnet durch die bauliche Vereinigung folgender Module:DE-A 37 18 039 is an electronically temperature-controlled mixer tap ins especially for sanitary purposes. The mixer tap is familiar is characterized by the structural union of the following modules:

• - einem Ventilmodul, mit einem oder mehreren Ventilen zur Mischung, Ab­ sperrung und/oder Verteilung mit einem oder mehreren Temperatursenso­ ren, mindestens aber einem Temperatursensor für das Mischwasser,- a valve module, with one or more valves for mixing, Ab blocking and / or distribution with one or more temperature sensors at least one temperature sensor for the mixed water,
• - einem elektromechanischen Motormodul, mit einem oder mehreren Moto­ ren mit elektrischen Kontakten für eine beim Zusammenbau automatische Kontaktierung mit dem bzw. den Temperatursensoren und mit Einrichtun­ gen für eine beim Zusammenbau automatische Kopplung der elektrischen Antriebe mit dem oder den Ventilen,- an electromechanical motor module with one or more moto with electrical contacts for an automatic one when assembling Contact with the temperature sensor (s) and with equipment conditions for an automatic coupling of the electrical during assembly Drives with one or more valves,
• - einem Steuermodul mit der Elektronik.- a control module with the electronics.

Analog zum vorab beschriebenen Stand der Technik muß auch hier ein erhöhter Regelungsaufwand bei Verwendung mehrerer Rohrleitungen zur Zuführung sowohl des kalten als auch des warmen Wassers getätigt werden, um das ge­ wünschte Temperatur-Mischungsverhältnis am Verbraucher realisieren zu kön­ nen.Analogous to the prior art described above, here too an increased Regulation effort when using multiple pipes for supply both cold and warm water are used to achieve the ge to be able to realize the desired temperature-mixing ratio at the consumer nen.

Die GB-A 2150716 offenbart ein Verfahren, wie es im gattungsbildenden Teil des ersten Patentanspruches beschrieben ist. Hier wird ein Wassertemperatur- Regelsystem beschrieben, das einen Verbraucher sowie eine Einrichtung zur Be­ reitung von warmem bzw. heißem Wasser beinhaltet, an welche eine Kaltwas­ serzuführleitung angeschlossen ist. Der Verbraucher ist hierbei über eine einzige Rohrleitung mit der Einrichtung verbunden. Es ist ein Warm- bzw. Heißwas­ sereinstellelement vorgesehen, wobei das Einstellelement mit der Einrichtung bzw. deren Temperaturregelsystem elektrisch über eine Signalführung verbunden ist. Nachteilig ist hier festzustellen, daß die zum Teil mehrere Meter langen Rohrleitungen durch das in der Einrichtung erhitzte Wasser erwärmt werden, wobei durch diesen Energieaustausch das Wasser wieder abgekühlt wird. Dies hat zur Folge, daß in der Phase des Energieaustausches, d. h. hauptsächlich di­ rekt nach dem Verstellen der Temperatur am Heißwassereinstellelement, nicht die Wassertemperatur am Verbraucher herrscht, welche gewünscht wird bzw. eingestellt wurde. Das manuelle Einstellen der gewünschten Temperatur am Ver­ braucher wird folglich besonders dadurch unkomfortabel, daß der Energieaus­ tausch zwischen Wasser und Rohrleitung mit großer Zeitverzögerung erfolgt, so daß in dieser Phase keine gezielte Einstellung erfolgen kann. Erst wenn das Wasser und die Rohrleitung nahezu gleiche Temperatur haben und diese Tempe­ ratur der gewünschten Temperatur entspricht, so ist der bekannte Vorgang der Temperatureinstellung beendet.GB-A 2150716 discloses a method as it is in the generic part of the first claim is described. Here a water temperature Control system described that a consumer and a facility for loading warm or hot water, to which a cold water supply line is connected. The consumer is over a single one Pipeline connected to the facility. It is a warm or hot thing sereinstellelement provided, the adjusting element with the device or their temperature control system electrically connected via signal routing is. The disadvantage here is that some are several meters long Pipelines are heated by the water heated in the facility, whereby the water is cooled again by this energy exchange. This has the consequence that in the phase of energy exchange, i.e. H. mainly di right after adjusting the temperature on the hot water setting element, not the water temperature at the consumer prevails, which is desired or was discontinued. Manual setting of the desired temperature on the ver consequently, the user becomes particularly uncomfortable because of the energy exchange between water and pipeline takes place with great delay, see above that no targeted adjustment can be made in this phase. Only when that Water and the pipeline have almost the same temperature and this tempe temperature corresponds to the desired temperature, the known process is the Temperature setting finished.

Ausgehend von der GB-A 2150716 ist es das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Einstellung der Wassertemperatur an Verbrauchern zu konzipieren, welches durch ein entsprechendes regelungstechnisches Konzept die Einstellung der ge­ wünschten Wassertemperatur erleichtert und gleichzeitig die Herstell- und Mon­ tagekosten sowie den Energieverbrauch reduziert.Starting from GB-A 2150716, the aim of the invention is a method to adjust the water temperature to consumers, which the setting of the ge desired water temperature easier and at the same time the manufacturing and Mon daily costs and energy consumption reduced.

Dieses Ziel wird verfahrensgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des er­ sten Patentanspruches erreicht.According to the procedure, this goal is achieved through the characteristic features of the most claim reached.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den verfahrensgemäßen Un­ teransprüchen zu entnehmen.Advantageous developments of the invention are the Un according to the method claims.

Ein Wassertemperatur-Regelsystem, bestehend aus mindestens einem Verbrau­ cher, insbesondere einem Wasserhahn, sowie einer Einrichtung zur Bereitung von warmem bzw. heißem Wasser, an welcher mindestens eine Kaltwasserzu­ führleitung angeschlossen ist, wobei der jeweilige Verbraucher über eine einzige Rohrleitung mit der Einrichtung verbunden ist und mindestens ein Warm- bzw. Heißwassereinstellelement vorgesehen ist, wobei das Einstellelement mit der Einrichtung bzw. deren Temperaturregelsystem über eine Signalführung verbun­ den ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf des Rohrleitungssystems mindestens zwei Temperatursensoren angeordnet sind.A water temperature control system consisting of at least one consumption cher, in particular a tap, and a device for preparation of warm or hot water, to which at least one cold water is added guide line is connected, the respective consumer via a single Pipeline is connected to the device and at least one warm or Hot water setting element is provided, the setting element with the Device or its temperature control system verbun via signal routing is, is characterized in that in the course of the piping system at least two temperature sensors are arranged.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den gegenständlichen Unteran­ sprüchen zu entnehmen.Advantageous developments of the invention are the subject Unteran to take sayings.

Das Einstellelement beinhaltet bei elektrischer Signalführung vorzugsweise min­ destens ein Potentiometer.With electrical signal routing, the setting element preferably contains min at least a potentiometer.

Das Einstellelement kann gem. der Erfindung mechanisch (z. B. über einen Seil­ zug) oder pneumatisch bzw. hydraulisch (z. B. über Druckventile) betätigt wer­ den. Da hier jedoch ein etwas erhöhter Aufwand an Material und Leitungsverle­ gung getätigt werden muß, erscheint die einfachste und kostengünstigste Weise der Betätigung durch die Verwendung mindestens eines Potentiometers zu sein, das elektrisch bzw. elektronisch mit den Temperatursensoren gekoppelt ist.The setting element can acc. of the invention mechanically (e.g. via a rope train) or pneumatically or hydraulically (e.g. via pressure valves) the. However, there is a somewhat increased amount of material and wiring here must be done, appears the simplest and cheapest way to be actuated by using at least one potentiometer, which is electrically or electronically coupled to the temperature sensors.

Das Einstellelement - gleich welche Ausführung bevorzugt wird - muß nicht zwangsläufig am jeweiligen Verbraucher vorgesehen sein, vielmehr besteht die Möglichkeit, es an beliebiger Stelle zwischen dem bzw. den Verbrauchern und der Einrichtung zur Bereitung von Warm- bzw. Heißwasser anzuordnen, um den entsprechenden Anwendungsfällen gerecht zu werden.The adjustment element - no matter which version is preferred - does not have to must necessarily be provided to the respective consumer, rather there is Possibility to place it anywhere between the consumer (s) and  to arrange the device for the preparation of hot or hot water to the appropriate use cases.

Das Warmwassereinstellelement erfaßt elektronisch über Potentiometer oder an­ dere Sensoren den Wunsch der Wassertemperatur und leitet dieses elektronische Signal in das Heißwassergerät bzw. auf dessen Temperaturregler in Form eines Sollwertes. Der Temperaturregler ist so gestaltet, daß er stufenlos die Tempera­ tur einstellt bzw. regelt, welche am Warmwassereinstellelement vorgewählt wurde. Bei Erhöhung der Durchflußmenge wird diese einmal eingestellte Tempe­ ratur automatisch über den Temperaturregler konstant gehalten, so daß kein manuelles Nachregeln durch Einstellungen am Warmwassereinstellelement not­ wendig wird. Durch diese Maßnahme können die Energiekosten z. T. beträchtlich gesenkt werden, zumal die gewünschte Wassertemperatur schneller als bisher eingestellt ist und demzufolge weniger nur angewärmtes Wasser vergeudet wird.The hot water setting element is recorded electronically via potentiometer or on sensors the desire of the water temperature and directs this electronically Signal in the hot water device or on its temperature controller in the form of a Setpoint. The temperature controller is designed so that it can infinitely vary the tempera door sets or controls which is selected on the hot water setting element has been. When the flow rate is increased, this temperature is set once temperature automatically kept constant by the temperature controller, so that no manual readjustment by making settings on the hot water setting element becomes agile. Through this measure, the energy costs such. T. considerable be lowered, especially since the desired water temperature is faster than before is set and consequently less heated water is wasted.

Rohrleitungen wirken - auch wenn eine Isolierung vorgesehen ist - unter Um­ ständen als Kühlfaktor, insbesondere unmittelbar nach dem Öffnen des Ver­ brauchers, beispielsweise eines Wasserhahnes, und zwar so lange, bis auch die Rohrleitung auf Solltemperatur aufgewärmt ist. Um hier ein unkomfortables ma­ nuelles Nachregeln der Sollwerttemperatur am Potentiometer oder dgl. Einstell­ element zu vermeiden, wird vorgeschlagen, die Temperatursensoren zur Soll­ werterfassung nicht nur örtlich am Verbraucher, insbesondere im hier endenden Bereich der Rohrleitung, sondern darüberhinaus auch im Bereich der Erstreckung der Rohrleitung bzw. an Abzweigungen derselben, vorzusehen. Wird das Wasser durch die Rohrleitung abgekühlt, so ermitteln die Sensoren die sich einstellende Temperaturabweichung. Durch entsprechende Rückmeldung wird das Wasser in der örtlich entfernten Einrichtung zur Bereitung von Warm- bzw. Heißwasser stärker erwärmt, so daß der Fehler ausgeregelt werden kann.Pipelines act - even if insulation is provided - under Um stand as a cooling factor, especially immediately after opening the ver user, for example a faucet, until the Pipeline is warmed up to the target temperature. To make an uncomfortable ma manual readjustment of the setpoint temperature on the potentiometer or the like To avoid element, it is proposed to target the temperature sensors value acquisition not only locally at the consumer, especially in the end here Area of the pipeline, but also in the area of the extension the pipeline or at branches thereof. Will the water cooled by the pipeline, so the sensors determine the set Temperature deviation. With appropriate feedback, the water is in the remote facility for the preparation of hot or hot water warmed up more so that the error can be corrected.

Die Vorteile der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik sind im wesentli­ chen darin begründet, daß mit dem Verfahren die Wassertemperatur komfortabel und energiegünstig und auch bei solchen Systemen erfolgt, die die Herstellko­ sten durch Wegfall einer Rohrleitung minimieren, wobei das Rohr durch ein elek­ trisches Kabel als Signalführung ersetzt wird. Die Verlegung bzw. Montage eines Kabels ist deutlich einfacher und niedriger in den Kosten relativ zur Verlegung eines Rohres. Die eingestellte Wassertemperatur wird auch bei Veränderung der Durchflußmenge automatisch konstant gehalten, so daß nicht mehr manuell nachgeregelt werden muß. Der konstruktive Aufbau des Verbrauchers, insbe­ sondere sanitärer Wasserhähne wird, verglichen mit dem dargestellten Stand der Technik, wesentlich vereinfacht, so daß auch hier mit einer nicht unbeträchtli­ chen Kostensenkung gerechnet werden kann. Größere konstruktive Änderungen am Heißwassergerät (sei es nun ein Durchlauferhitzer oder aber ein in einer Therme vorhandener Regelkreislauf) sind nicht zu erwarten, so daß im wesentli­ chen die vorhandenen Bauelemente auch weiterhin eingesetzt werden können. Die Temperaturregelung im Heißwassergerät muß lediglich stufenlos ausgeführt werden.The advantages of the invention over the prior art are essentially Chen justified that with the method the water temperature is comfortable and energy-efficient and also takes place in such systems that the manufact minimize by eliminating a pipeline, the pipe being replaced by an elec trical cable is replaced as signal routing. The laying or assembly of a Cable is much easier and lower in cost relative to laying of a pipe. The set water temperature is also when the Flow rate automatically kept constant, so that no longer manually must be readjusted. The constructive structure of the consumer, esp special sanitary taps is compared to the state shown  Technology, significantly simplified, so that here too with a not inconsiderable Chen cost reduction can be expected. Major design changes on the hot water device (be it a water heater or one in one Therme existing control circuit) are not to be expected, so that essentially Chen the existing components can continue to be used. The temperature control in the hot water device must only be carried out continuously become.

Sind Regelabweichungen vorhanden, so wird über eine Statusanzeige (z. B. eine LED) angezeigt, daß die Temperatur noch weiter automatisch ausgeregelt wird, und deswegen nicht manuell durch Verstellen beispielsweise des Potentiometers nachgeregelt werden muß. (Dies hätte zu große oder kleine Temperaturen im ausgeregelten Zustand zur Folge.) Der Wert der Regelabweichung, bei welcher die Statusanzeige Meldung macht, kann am Gerät einstellbar vorgesehen wer­ den.If there are control deviations, a status display (e.g. a LED) indicates that the temperature is automatically regulated further, and therefore not manually by adjusting the potentiometer, for example must be readjusted. (This would have too high or too low temperatures in the adjusted state.) The value of the control deviation at which the status display message can be provided on the device the.

Sollwert und Istwert werden als Zahlenwerte angezeigt, so daß erstens mit dem Verstellen des Potentiometers der damit geänderte Sollwert abgelesen und zwei­ tens aufgrund der Differenz der Zahlenwerte erkannt werden kann, daß die Was­ sertemperatur sich ändert.The setpoint and actual value are displayed as numerical values, so that firstly with the Adjust the potentiometer, read the changed setpoint and two least due to the difference in the numerical values can be recognized that the What temperature changes.

Auf der Länge der Rohrleitung können, wie bereits dargelegt, in bestimmten Ab­ ständen mehrere Temperatursensoren angebracht werden, um über den damit ermittelbaren Temperaturverlauf innerhalb der Länge der Rohrleitung zusätzliche Werte zu bilden, welche mit dem Sollwert dergestalt verknüpft werden, daß die Regelgüte insgesamt und das Überschwingverhalten insbesondere optimiert wird.On the length of the pipeline, as already explained, in certain Ab several temperature sensors would be attached to the above determinable temperature curve within the length of the pipeline additional To form values that are linked to the target value in such a way that the Overall control quality and the overshoot behavior optimized in particular becomes.

Sind mehrere Verbraucher, welche mit nur einer Rohrleitung an einem Heizgerät angeschlossen sind, gleichzeitig geöffnet, so muß bezüglich der einzustellenden Temperatur ein Kompromiß getroffen werden, und zwar ausgehend davon, daß verschiedene Temperaturen an den einzelnen Verbrauchern vorgewählt werden.Are several consumers with only one pipe on one heater connected, open at the same time, so must be Temperature must be compromised, on the basis that different temperatures can be selected at the individual consumers.

Vorgeschlagen wird die Einstellung des höchsten oder des niedrigsten vorge­ wählten Temperaturwertes und die Mittelung dieser beiden Werte, wobei sämtli­ che Werte an der Einrichtung zur Bereitung von Warm- bzw. Heißwasser ein­ stellbar sind. In diesem Fall sollten Verbraucher, die z. B. im Bereich von Du­ schen, Badewannen oder dgl. vorgesehen sind, eine höhere Priorität haben, als Verbraucher, die z. B. im Bereich von Waschbecken oder dgl. angeordnet sind. The setting of the highest or the lowest is suggested chose temperature value and the averaging of these two values, whereby all values on the device for the preparation of hot or hot water are adjustable. In this case, consumers who e.g. B. in the area of you people, bathtubs or the like are intended to have a higher priority than Consumers who B. are arranged in the area of the sink or the like.  

Die Erfindung ist insbesondere anwendbar bei Gebäude-Neubauten bzw. bei Re­ novierungen von Altbauten. In gleicher Weise kann die Erfindung in Schwimm­ bädern, Saunaanlagen oder dgl. eingesetzt werden, insbesondere dann, wenn mehrere Verbraucher vorhanden sind, die alle entweder mit konstanter Tempera­ tur betrieben werden sollen, so daß lediglich ein Warmwassereinstellelement notwendig ist oder aber die Wassertemperatur bei unterschiedlicher Regelung durch Einsatz mehrerer Wassertemperatur-Einstellelemente geregelt werden kann.The invention is particularly applicable to new buildings or Re innovations in old buildings. In the same way, the invention can float baths, saunas or the like are used, especially when multiple consumers are present, all with either constant tempera tur should be operated, so that only a warm water setting element is necessary or the water temperature with different control can be regulated by using several water temperature setting elements can.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung darge­ stellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigenThe invention is based on an embodiment in the drawing Darge represents and is described as follows. Show it

Fig. 1 Prinzipskizze des erfindungsgemäßen Wassertemperatur-Regelsy­ stems, Fig. 1 schematic diagram of the water temperature Regelsy invention stems,

Fig. 2 Blockschaltbild analog zu Fig. 1, Fig. 2 Block diagram analogous to FIG. 1,

Fig. 3-6 verschiedene Darstellungen zur Anordnung von Temperatursenso­ ren im Rohrleitungsstrang. Fig. 3-6 different representations of the arrangement of Temperatursenso ren in the pipeline.

Das erfindungsgemäße in der Prinzipskizze dargestellte Wassertemperatur-Regel­ system beinhaltet im wesentlichen folgende Bauteile:The water temperature rule according to the invention shown in the schematic diagram system essentially includes the following components:

eine in diesem Beispiel als elektrisch betriebener Durchlauferhitzer 1 ausgebildete Einrichtung zur Erzeugung von warmem bzw. heißem Wasser mit einer Tempera­ turregeleinrichtung 2, einer Kaltwasserzuführleitung 3, zwei Verbrauchern 4 und 5 in Form von sanitären Wasserhähnen, einer einzelnen Rohrleitung 6 samt Stichleitungen 6a, 6b zwischen dem Durchlauferhitzer 1 und den Verbrauchern 4 und 5, jeweils einem Warmwassereinstellelement 7 und 8, das in diesem Beispiel im Bereich eines jeden Verbrauchers 4 und 5 vorgesehen ist sowie jeweils einer elektrischen Leitung 9 und 10 als Signalführung zwischen den Warmwasserein­ stellelementen 7 und 8 sowie der Temperaturregeleinrichtung 2 des Durch­ lauferhitzers 1. Im Verlauf der Rohrleitung 6 bzw. der Stichleitungen 6a, 6b sind mehrere Temperatursensoren 11 angeordnet, die über weitere nicht dargestellte elektrische Leitungen 19 mit einer Regeleinrichtung 18 verbunden sind. Ein wei­ terer Temperatursensor 12 ist im Bereich des Durchlauferhitzers 1, vorzugsweise am Beginn der Rohrleitung 6, in der das höchste Temperaturniveau herrscht, an­ geordnet.a trained in this example as an electrically operated instantaneous water heater 1 device for the production of warm or hot water with a temperature control device 2 , a cold water supply line 3 , two consumers 4 and 5 in the form of sanitary taps, a single pipe 6 together with branch lines 6 a, 6 b between the water heater 1 and the loads 4 and 5, each having a Warmwassereinstellelement 7 and 8, which in this example is in the area of each load 4 and 5 are provided and in each case an electrical line 9 and 10, control elements as signal routing between the Warmwasserein 7 and 8 and the temperature control device 2 of the flow heater 1 . A plurality of temperature sensors 11 are arranged in the course of the pipeline 6 or the branch lines 6 a, 6 b, which are connected to a control device 18 via further electrical lines 19, not shown. A white temperature sensor 12 is arranged in the area of the instantaneous water heater 1 , preferably at the beginning of the pipeline 6 , in which the highest temperature level prevails.

Die Regelung der Wassertemperatur erfolgt in etwa nach folgendem Schema:The regulation of the water temperature follows roughly the following scheme:

An dem jeweiligen Verbraucher 4 bzw. 5 wird das zugehörige Ventil 13 bzw. 14 geöffnet und es strömt kaltes Wasser durch die gemeinsame Rohrleitung 6 bzw. deren Stichleitungen 6a/6b entsprechend des eingestellten Öffnungsquerschnit­ tes aus dem Verbraucher 4 bzw. 5. Um die gewünschte Wassertemperatur zu erreichen, wird das jeweilige Warmwassereinstellelement 7 bzw. 8 verstellt und der zugehörige elektrische bzw. elektronische Sollwert über die Signalführung 9 bzw. 10 zunächst auf die Regeleinrichtung 18 und anschließend auf die Tempe­ raturregeleinrichtung 2 geleitet, bis sich das Wasser im Durchlauferhitzer 1 so­ weit erwärmt hat, daß die gewünschte Temperatur erreicht ist. Das jeweilige Warmwassereinstellelement 7 bzw. 8 beinhaltet ein Potentiometer 15 bzw. 16, mittels welchem die gewünschte Wassertemperatur (Soll wert) eingestellt werden kann. Die Temperaturmessung (Istwert) erfolgt in diesem Beispiel mittels der Temperatursensoren 11, die im Rohrleitungsbereich 6, 6a, 6b angeordnet sind in Verbindung mit dem Temperatursensor 12 im Durchlauferhitzer 1. Über die Re­ gelelektronik 18 kann dann der Soll- auf den Istwert abgeglichen werden (nicht dargestellt), die vorzugsweise im Bereich der Temperaturregeleinrichtung 2 vor­ gesehen sein sollte.At the respective consumer 4 or 5 , the associated valve 13 or 14 is opened and cold water flows through the common pipeline 6 or its branch lines 6 a / 6 b according to the set opening cross section from consumer 4 or 5 . In order to achieve the desired water temperature, the respective hot water setting element 7 or 8 is adjusted and the associated electrical or electronic setpoint is routed via signal guide 9 or 10 first to control device 18 and then to temperature control device 2 until the water in Water heater 1 has heated up so far that the desired temperature is reached. The respective hot water setting element 7 or 8 contains a potentiometer 15 or 16 , by means of which the desired water temperature (desired value) can be set. In this example, the temperature measurement (actual value) takes place by means of the temperature sensors 11 , which are arranged in the pipeline area 6 , 6 a, 6 b, in connection with the temperature sensor 12 in the water heater 1 . Via the control electronics 18 , the setpoint can then be compared to the actual value (not shown), which should preferably be seen in the area of the temperature control device 2 .

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild analog zu Fig. 1, wobei hier, der besseren Über­ sicht wegen, lediglich ein Verbraucher 4 dargestellt ist. Ferner erkennbar sind das ein Potentiometer 15 enthaltende Warm- bzw. Heißwassereinstellelement 7, der Durchlauferhitzer 1 mit seiner Heizspirale 17, die Kaltwasserzuführleitung 3, die Rohrleitung 6 samt Stichleitung 6a zwischen Durchlauferhitzer 1 und Ver­ braucher 4, die Temperatursensoren 11, die entlang der Rohrleitung 6 vorgese­ hen sind sowie die elektrische Signalführung 9. Beim Öffnen des Ventiles 13 des Verbrauchers 4 fließt zunächst einmal kaltes Wasser durch die Rohrleitung 6 bzw. die Stichleitung 6a. Durch entsprechende Betätigung des Warm- bzw. Heißwassereinstellelementes 7 wird über das Potentiometer 15 ein Temperatur­ sollwert vorgegeben, der einer Regeleinrichtung 18 zugeführt wird, an welche auch die elektrischen Leitungen 19 der die Istwerte messenden Temperatursen­ soren 11 angeschlossen sind. Abweichend von Fig. 1 ist hier im Bereich der Kaltwasserzuführleitung 3 ein weiterer Temperatursensor 20 vorgesehen, der ebenfalls über eine elektrische Leitung 21 mit der Regeleinrichtung 18 in Verbin­ dung steht. Die durch den Temperatursensor 20 ermittelte Temperatur wird mittels der Regeleinrichtung 18 relativ zum Temperaturverlauf innerhalb der Rohrleitung 6, 6a, 6b gewichtet. Ausgehend von den infolge äußerer Tempera­ tureinflüsse sich unterschiedlich einstellenden Kaltwassertemperaturen in der Rohrleitung 3, d. h. am Eingang der Einrichtung 1, muß die Heizspirale 17 zur Er­ reichung gleicher Ablauftemperaturen am Ende der Einrichtung 1 entsprechend anders geregelt werden. Das Signal wird bei Bedarf über einen Verstärker 22 ge­ führt und der Temperaturregeleinrichtung 2 des Durchlauferhitzers 1 zur Verfü­ gung gestellt. Fig. 2 shows a block diagram analogous to Fig. 1, but here, for the better overview, only one consumer 4 is shown. Also recognizable are the potentiometer 15 containing hot or hot water setting element 7 , the instantaneous water heater 1 with its heating coil 17 , the cold water supply line 3 , the pipeline 6 together with the branch line 6 a between instantaneous water heater 1 and consumer 4 , the temperature sensors 11 along the pipeline 6 are provided and the electrical signal routing 9 . When the valve 13 of the consumer 4 is opened , cold water first flows through the pipeline 6 or the branch line 6 a. By appropriate actuation of the hot or hot water setting element 7 , a temperature setpoint is predetermined via the potentiometer 15 , which is fed to a control device 18 , to which the electrical lines 19 of the temperature sensors 11 measuring the actual values are connected. Deviating from FIG. 1, a further temperature sensor 20 is provided here in the area of Kaltwasserzuführleitung 3, which also is dung via an electrical line 21 to the control device 18 in Verbin. The temperature determined by the temperature sensor 20 is weighted by means of the control device 18 relative to the temperature profile within the pipeline 6 , 6 a, 6 b. Starting from the differently occurring cold water temperatures in the pipeline 3 due to external temperature influences, ie at the entrance to the device 1 , the heating coil 17 must be regulated differently to achieve the same outlet temperatures at the end of the device 1 . If necessary, the signal is conducted via an amplifier 22 and the temperature control device 2 of the instantaneous water heater 1 is made available.

Anhand eines praktischen Beispieles soll das in Fig. 2 dargestellte Blockschalt­ bild verdeutlicht werden:The block diagram shown in Fig. 2 will be illustrated using a practical example:

Das Verfahren gilt gleichermaßen für das Erhitzen und das Abkühlen des Was­ sers. Das folgende Regelschema ist anhand der Erhitzung erklärt. Die Heizspirale 17 beginnt das zugeführte Kaltwasser zu erwärmen und zwar mit größerer elek­ trischer Energie, als es im eingeregelten Zustand nötig wäre, um der Abkühlung des Wassers durch das noch kalte Rohr 6 Rechnung zu tragen. Das Wasser wird folglich so stark erwärmt, daß der Wärmeenergieaustausch zwischen dem flie­ ßenden Wasser und der Rohrleitung 6 auf den Stellwert addiert wird, welcher bei gleicher Temperatur des fließenden Wassers und der Rohrleitung 6 erforder­ lich wäre. Da auf die Länge der Rohrleitung 6 gesehen die Temperatur im Zu­ stand des Einregelns nicht gleich sein kann, sondern in Fließrichtung des Was­ sers als Temperaturverlauf abnimmt, stellt sich nun beispielsweise am Verbrau­ cher 4 genau die Temperatur ein, welche am Einstellelement 7 vorgewählt wurde. Wird der Temperaturverlauf auf die Länge des Rohres 6 gesehen flacher, d. h. nimmt der Temperaturunterschied in Wasserfließrichtung ab, so wird dies über die Sensoren 11 ermittelt und der Regeleinrichtung 18 mitgeteilt, welche ih­ rerseits die elektrische Energiezufuhr auf die Heizspirale 17 reduziert. Dieser Vorgang erfolgt solange, bis die am Einstellelement 7 vorgewählte Temperatur sich gleichmäßig auf der Länge des Rohres 6 verteilt hat und die Heizspirale 17 mit genau der Energie versorgt werden kann, welche ausschließlich zum Erwär­ men des Wassers erforderlich ist.The procedure applies equally to heating and cooling the water. The following control scheme is explained based on the heating. The heating coil 17 begins to heat the cold water supplied and with greater elec trical energy than it would be necessary in the regulated state to take into account the cooling of the water through the still cold pipe 6 . The water is consequently heated so much that the thermal energy exchange between the flowing water and the pipeline 6 is added to the manipulated variable, which would be Lich at the same temperature of the flowing water and the pipeline 6 . As seen on the length of the pipeline 6 , the temperature in the state of the adjustment cannot be the same, but rather decreases in the direction of flow of the water as a temperature profile, for example at the consumer 4 , the temperature that was selected on the setting element 7 is now set precisely. If the temperature profile is flatter over the length of the tube 6 , ie the temperature difference decreases in the water flow direction, this is determined by the sensors 11 and communicated to the control device 18 , which in turn reduces the electrical energy supply to the heating coil 17 . This process continues until the preselected temperature on the adjusting element 7 has been distributed uniformly over the length of the tube 6 and the heating coil 17 can be supplied with exactly the energy which is required exclusively for heating the water.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus der Rohrleitung 6. Auf den Außenumfang 23 ist in diesem Beispiel ein Temperatursensor 11 aufgeklebt, der das Temperatur­ niveau in diesem Rohrleitungsbereich ermittelt. Da das Material der Rohrleitung 6 ebenso bekannt ist wie die Wandstärke 24, kann die über die elektrischen Sig­ nalleitungen 19 nachgeschaltete Regeleinrichtung (nicht dargestellt) entspre­ chende Abweichungen vom Sollwert in Abstimmung mit den weiteren Tempera­ tursensoren entlang des Rohrleitungsstranges 6 nachregeln. Fig. 3 shows a section of the pipeline 6. In this example, a temperature sensor 11 is glued to the outer circumference 23 , which determines the temperature level in this pipeline area. Since the material of the pipeline 6 is known as well as the wall thickness 24 , the control device (not shown) connected downstream via the electrical signal lines 19 (not shown) can readjust deviations from the target value in coordination with the further temperature sensors along the pipeline string 6 .

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine alternative Ausbildung gem. Fig. 3, wobei Fig. 5 eine Schnittdarstellung der Fig. 4 zeigt. Hier ist ein weiterer Temperatur­ sensor 11 beispielsweise am Ende einer Rohrleitung 6 in die Stirnfläche 25, und zwar in eine Bohrung 26 eingebracht. Durch diese Maßnahme wird der Abstand des Temperatursensors 11 zum Medium (hier: heißes Wasser) reduziert, so daß eine bessere Aussage bezüglich des Regelverhaltens gemacht werden kann. Die elektrischen Signalleitungen 19 führen auch hier zur nicht weiter dargestellten Regeleinrichtung. FIGS. 4 and 5 show an alternative embodiment gem. Fig. 3, wherein Fig. 5 shows a sectional view of Fig. 4. Here is a further temperature sensor 11, for example at the end of a pipe 6 in the end face 25 , namely introduced into a bore 26 . This measure reduces the distance between the temperature sensor 11 and the medium (here: hot water), so that a better statement regarding the control behavior can be made. The electrical signal lines 19 also lead here to the control device, not shown.

Fig. 6 zeigt eine weitere Alternative zur Anordnung eines Temperatursensors 11 im Bereich einer Rohrleitung 6. Dargestellt ist ein Rohr-Fitting 27. Im Bereich der Abzweigung 28 ist ein Gewinde 29 eingebracht, in welches der Temperatur­ sensor 11 eingeschraubt ist und sich somit unmittelbar im Medium befindet. Störende Einflüsse durch Materialeigenschaften, Wandstärken oder dgl. sind hier nicht mehr gegeben, wobei der Temperatursensor 11, wie bei den anderen Bei­ spielen auch, über die elektrischen Signalleitungen 19 mit der nachgeschalteten Regeleinrichtung verbunden ist. Fig. 6 shows a further alternative to the arrangement of a temperature sensor 11 in the region of a pipe 6. A pipe fitting 27 is shown . In the area of the branch 28 , a thread 29 is introduced, into which the temperature sensor 11 is screwed and is thus located directly in the medium. Disruptive influences due to material properties, wall thicknesses or the like are no longer present here, the temperature sensor 11 , as in the case of the other examples, also being connected via the electrical signal lines 19 to the downstream control device.

Claims (20)

1. Verfahren zur Regelung der Wassertemperatur an Verbrauchern (4,5), ins­ besondere an sanitären Wasserhähnen, die über eine einzige Rohrleitung (6) mit einer Einrichtung (1) zur Bereitung von warmem bzw. heißem Wasser verbunden werden und ein mit mindestens einem Temperatursen­ sor (11) zusammenwirkendes Warm- bzw. Heißwassereinstellelement (7, 8) verstellt wird, wobei jedem Stellwert des Warm- bzw. Heißwas­ sereinstellelementes (7, 8) ein Temperatursollwert zugeordnet und dieser Sollwert der Einrichtung (1) bzw. deren Temperaturregelsystem (2) zuge­ führt wird, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - der Temperaturverlauf im Rohrleitungssystem (6, 6a, 6b) wird ge­ messen und die gemessenen Einzelwerte (Istwert) werden zu einem gemeinsamen Wert zusammengefaßt.
• - Soll- und Istwert werden einer Regeleinrichtung (18) zugeführt, die die Temperatur des Wassers innerhalb der Einrichtung (1) dergestalt regelt, daß unter Berücksichtigung der Energieverluste im Rohrlei­ tungssystem (6, 6a, 6b) die Temperatur sich so einstellt, wie es am Verbraucher (4, 5) als Sollwert vorgewählt wurde.

1. Method for regulating the water temperature at consumers ( 4,5 ), in particular at sanitary taps, which are connected via a single pipe ( 6 ) to a device ( 1 ) for preparing hot or hot water and one with at least one Temperatursen sor (11) cooperating hot or Heißwassereinstellelement (7, 8) is adjusted, each control value of the warm or Heißwas sereinstellelementes (7, 8) a temperature value assigned, and this desired value of the device (1) or the temperature control system ( 2 ) is supplied, characterized by the following features:

• - The temperature profile in the pipe system ( 6 , 6 a, 6 b) is measured and the measured individual values (actual value) are combined to form a common value.
• - The setpoint and actual value are fed to a control device ( 18 ) which controls the temperature of the water inside the device ( 1 ) in such a way that, taking into account the energy losses in the pipeline system ( 6 , 6 a, 6 b), the temperature adjusts itself so as it was selected as the setpoint on the consumer ( 4 , 5 ).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Tem­ peratur am Eingang der Einrichtung (1) gemessen und dieser Wert der Re­ geleinrichtung (18) ebenfalls zur Verfügung gestellt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature is measured at the entrance to the device ( 1 ) and this value of the re gel device ( 18 ) is also made available. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein von mehreren gleichzeitig geöffneten Verbrauchern (4, 5), die über die einzige Rohrleitung (6, 6a, 6b) mit der Einrichtung (1) verbunden sind, der höchste und der niedrigste vorgewählte Temperatur­ wert gemessen und die vorgewählten Temperaturwerte gemittelt werden.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that in the presence of several simultaneously open consumers ( 4 , 5 ), which are connected via the single pipe ( 6 , 6 a, 6 b) to the device ( 1 ), the highest and lowest preselected temperature values are measured and the preselected temperature values are averaged. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsquerschnitt der Verbraucher (4, 5) meßtechnisch erfaßt wird und dieser Wert innerhalb der Regeleinrichtung (18) zur Einstellung der Tempe­ ratur innerhalb der Einrichtung (1) entsprechend berücksichtigt wird.4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the opening cross section of the consumer ( 4 , 5 ) is measured and this value within the control device ( 18 ) for setting the temperature within the device ( 1 ) is taken into account accordingly. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbraucher (4, 5), insbesondere im Bereich von Duschen, Badewannen oder dgl., mit einer Priorität vor anderen Verbrauchern, insbesondere Waschbecken oder dgl., ausgestattet werden.5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that the consumers ( 4 , 5 ), in particular in the area of showers, bathtubs or the like., With a priority over other consumers, in particular sinks or the like, are equipped. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein von Regelabweichungen über eine Statusanzeige, insbe­ sondere eine LED-Anzeige, angezeigt wird, daß die Temperatur weiterhin automatisch nachgeregelt wird.6. The method according to claims 1 to 5, characterized in that at Presence of rule deviations via a status display, esp special an LED display, indicates that the temperature continues is automatically readjusted. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert der Regelabweichung, bei der die Statusanzeige Meldung macht, an der Einrichtung (1), insbesondere dem Temperaturregelsystem (2), ein­ stellbar vorgesehen wird.7. The method according to claims 1 to 6, characterized in that the value of the control deviation, in which the status display makes a message, is provided on the device ( 1 ), in particular the temperature control system ( 2 ), an adjustable. 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchfluß innerhalb der Rohrleitung (6, 6a, 6b) gemessen und in der Regel­ einrichtung (18) als Störgröße berücksichtigt wird.8. The method according to claims 1 to 7, characterized in that the flow within the pipeline ( 6 , 6 a, 6 b) is measured and the device ( 18 ) is usually taken into account as a disturbance variable. 9. Wassertemperatur-Regelsystem, bestehend aus mindestens einem Ver­ braucher (4, 5), insbesondere einem mit einem Ventil (13, 14) versehenen sanitären Wasserhahn, sowie einer Einrichtung (1) zur Bereitung von warmem bzw. heißem Wasser, an welche mindestens eine Kaltwasserzu­ führleitung (3) angeschlossen ist, wobei der jeweilige Verbraucher (4, 5) über eine einzige Rohrleitung (6, 6a, 6b) mit der Einrichtung (1) verbunden ist, mindestens ein Warm- bzw. Heißwassereinstellelement (7, 8) vorgese­ hen ist und das Einstellelement (7, 8) mit der Einrichtung (1) bzw. deren Temperaturregelsystem (2) elektrisch über eine Signalführung (9, 10) ver­ bunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf des Rohrleitungssy­ stems (6, 6a, 6b) mindestens zwei Temperatursensoren (11) angeordnet sind.9. Water temperature control system, consisting of at least one consumer ( 4 , 5 ), in particular a sanitary faucet provided with a valve ( 13 , 14 ), and a device ( 1 ) for preparing warm or hot water, to which at least a cold water supply line ( 3 ) is connected, the respective consumer ( 4 , 5 ) being connected to the device ( 1 ) via a single pipe ( 6 , 6 a, 6 b), at least one warm or hot water setting element ( 7 , 8 ) is hen and the adjusting element ( 7 , 8 ) with the device ( 1 ) or its temperature control system ( 2 ) is electrically connected via a signal guide ( 9 , 10 ), characterized in that in the course of the piping system ( 6 , 6 a, 6 b) at least two temperature sensors ( 11 ) are arranged. 10. Regelsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Eingang der Einrichtung (1) ebenfalls ein Temperatursensor (20) vorgesehen ist, der über eine elektrische Signalführung (21) mit der Regeleinrichtung (18) verbunden ist.10. Control system according to claim 9, characterized in that a temperature sensor ( 20 ) is also provided at the input of the device ( 1 ), which is connected via an electrical signal guide ( 21 ) to the control device ( 18 ). 11. Regelsystem nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatursensoren (11) von außen auf die Umfangfläche (23) der Rohrleitung (6, 6a, 6b) aufgebracht, insbesondere geklebt sind. 11. Control system according to claims 9 and 10, characterized in that the temperature sensors ( 11 ) from the outside to the peripheral surface ( 23 ) of the pipeline ( 6 , 6 a, 6 b) applied, in particular glued. 12. Regelsystem nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatursensoren (11) in eine entsprechende Ausnehmung am Umfang (23) der Rohrleitung (6, 6a, 6b) einbringbar sind.12. Control system according to claims 9 and 10, characterized in that the temperature sensors ( 11 ) in a corresponding recess on the circumference ( 23 ) of the pipeline ( 6 , 6 a, 6 b) can be introduced. 13. Regelsystem nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Temperatursensor (11) im Bereich einer Stirnfläche (24) der Rohrwandung eingesetzt ist.13. Control system according to claims 9 and 10, characterized in that the respective temperature sensor ( 11 ) is used in the region of an end face ( 24 ) of the tube wall. 14. Regelsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der jewei­ lige Temperatursensor (11) im Bereich einer Bohrung (26) in der Stirnflä­ che (24) eines die Rohrleitungen (6, 6a, 6b) miteinander verbindenden Fit­ tings (27) eingesetzt ist.14. Control system according to claim 13, characterized in that the respective temperature sensor ( 11 ) in the region of a bore ( 26 ) in the end face ( 24 ) of the pipes ( 6 , 6 a, 6 b) connecting fitings ( 27 ) is used. 15. Regelsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der jewei­ lige Temperatursensor (11) im Bereich einer Abzweigung (28) eines die Rohrleitungen (6, 6a, 6b) miteinander verbindenden Fittings (27) einge­ schraubt ist.15. Control system according to claim 13, characterized in that the respective temperature sensor ( 11 ) in the region of a branch ( 28 ) of the pipes ( 6 , 6 a, 6 b) connecting fittings ( 27 ) is screwed in. 16. Regelsystem nach den Ansprüchen 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Signalleitungen (19, 21) mit mindestens einer Regel­ einrichtung (18) verbunden sind.16. Control system according to claims 9 to 15, characterized in that the electrical signal lines ( 19 , 21 ) with at least one control device ( 18 ) are connected. 17. Regelsystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Regel­ einrichtung (18) frei programmierbar ist.17. Control system according to claim 16, characterized in that the control device ( 18 ) is freely programmable. 18. Regelsystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Regel­ einrichtung (18) selbstlernend ausgebildet ist.18. Control system according to claim 16, characterized in that the control device ( 18 ) is self-learning. 19. Regelsystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Regel­ parameter potentiometrisch verstellbar sind.19. Control system according to claim 16, characterized in that the rule parameters are potentiometrically adjustable. 20. Regelsystem nach den Ansprüchen 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Warm- bzw. Heißwassereinstellelement (7, 8) mindestens ein Po­ tentiometer (15, 16) beinhaltet.20. Control system according to claims 9 to 19, characterized in that the warm or hot water setting element ( 7 , 8 ) includes at least one potentiometer ( 15 , 16 ).