EP0936415A2 - Warmwasser-Versorgungsanlage - Google Patents

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EP0936415A2
EP0936415A2 EP98120877A EP98120877A EP0936415A2 EP 0936415 A2 EP0936415 A2 EP 0936415A2 EP 98120877 A EP98120877 A EP 98120877A EP 98120877 A EP98120877 A EP 98120877A EP 0936415 A2 EP0936415 A2 EP 0936415A2
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water
circulation
heating
heat exchanger
heater
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Ulrich Kroell
Manfred Oehrlein
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1066—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/212—Temperature of the water
    • F24H15/219—Temperature of the water after heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
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    • F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
    • F24H15/355—Control of heat-generating means in heaters
    • F24H15/36—Control of heat-generating means in heaters of burners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0078—Recirculation systems

Definitions

  • the invention is based on a hot water supply system according to the genus of the main claim.
  • this genus DE 34 31 555 A1
  • the heater of which a a heating water circuit fed secondary heat exchanger for Has hot water heating the flow circuit for Circulation water through a storage tank, which is also from Heating water circuit fed and at least on Maintenance temperature of the circulation water is maintained.
  • the frequency at which the heater is switched on can Times of low heating and hot water heating requirements be reduced.
  • the arrangement according to the invention with the features of The main claim has the advantage that the heater in the pure Circulation mode is only switched on when the Temperature of the heat exchanger to the maintenance temperature of the circulation water has dropped. This will also without heating and installing a store Switch-on frequency of the heater in otherwise low heat consumption times and on the actual need to maintain the Circulation water temperature turned off.
  • the heating temperature of the heat exchanger detecting temperature sensor can be provided.
  • this can be done between the heat exchanger and the Hot water connection of the heater a sensor for detection the hot water or tap water temperature may be provided.
  • the amount of circulation water can be simple and reliable by arranging a water flow limiter in the Circulation line to one below the Inlet water quantity may be limited. Of the different water flow between the circulation and the normal amount of tap water can be advantageous by a between the cold water connection and the heat exchanger arranged water quantity sensor can be determined.
  • the system shown has a heater 10 with a Gas burner 12, the combined heat exchanger 14 for Heating water and domestic water heated.
  • the as Lamella block trained heat exchanger 14 is penetrated from a heating water pipe, whose Lead strand 16 with a connection 18 for one through the Symbol 20 shown heating network is connected. Whose the other end is connected to the heater 10 via a connection 22 a return line 24 connected via a circulation pump 25 leads to the heating water inlet of the heat exchanger 14.
  • the fin block of the heat exchanger 14 is also from Pipes carrying industrial water that passes through a Cold water line 26 with a cold water connection 28 and over a hot water line 30 with a hot water connection 32 are connected.
  • a Hot water connection 32 At the hot water connection 32 is one Line 34 connected, which leads to taps 36.
  • a water quantity limiter 38 built in, to the specified maximum value of the pro Time unit flowing through the tap water quantity is set.
  • a temperature sensor 40 is on the hot water line 30 provided that with the not shown Control device of the device is connected, which u. a. controls the temperature of the tap water flowing through or regulates.
  • the system shown also has a flow circuit for Circulation water, which via a circulation line 42nd leads.
  • This has an inner wiring harness 44, the a connection 46 branches off from the cold water line 26 and over a water flow limiter 48 to a circulation connection 50 of the device leads.
  • the circulation line goes from there 42 via a backflow preventer 52 and a Circulation pump 54 continues to tap 36 where it starts the line 34 leading into the tap water accordingly branched is connected.
  • the flow circuit for the circulation water closes over the section of the tap water pipe that from the connection 46 to the hot water connection 32 and from there to the Tap 36 leads.
  • This section is between the Water flow limiter 38 and the heat exchanger 14 a Turbine 56 installed as a water quantity sensor.
  • the Water flow limiter 48 is set so that the Circulation water volume less than the switch-on water volume is where the heater 10 is used for heating of the tapping water provided goes into operation.
  • a Water quantity sensor are used, with the help of the Circulation water volume can be controlled or limited. Due to legal regulations it is e.g. prescribed that the circulation water for disposal the risk of legionella has a minimum temperature.
  • the circulation pump 54 can continue by known means such. B. by a Timer, be controlled.
  • the water quantity sensor 56 recognizes the different Water flow between the circulation and the normal tap water withdrawal. If the temperature at Heat exchanger 14 below one of the circulation temperature assigned value has dropped, the gas burner 12 with the one for heating the circulation water to one specified setpoint or to the maintenance temperature required power put into operation. To capture the Temperature at the heat exchanger 14 can accordingly trained temperature sensor 40 serve or a additional temperature sensor directly on the heat exchanger 14 may be provided. If at the same time a warm request from the heating network, the Circulation water heating takes priority. But when when heat is requested from the heating network, the temperature of the Heat exchanger is above the setpoint, a Parallel operation of circulation water heating and Heating water heating can be provided.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Warmwasser-Versorgungsanlage, mit einem von einem Kaltwasseranschluß (28) über einen Wärmeübertrager (14) eines Heizgerätes zu Zapfstellen (36) führenden Leitungssystem für Zapfwasser und mit einem Strömungskreis für Zirkulationswasser, der über den Wärmeübertrager (14) und eine eine Zirkulationspumpe (54) enthaltende Zirkulationsleitung führt, die an das Leitungssystem für Zapfwasser angeschlossen ist, und ferner mit Steuermitteln im Heizgerät, welche dessen Wärmequelle mit einer auf die Zapfwassermenge abgestellten Leistung erst aktivieren, wenn die dem Warmeübertrager (14) zufließende Wassermenge die sogenannte Einschaltwassermenge überschreitet. Es wird vorgeschlagen, daß die Zirkulationswassermenge auf einen unterhalb der Einschaltwassermenge liegenden Wert begrenzt ist und bei reinem Zirkulationsbetrieb die Wärmequelle mit der für die Erhaltung einer vorgegebenen Zirkulationswassertemperatur erforderlichen Leistung gesteuert ist. Dadurch ist ohne Anordnung eines zusätzlichen Speichers ein wirtschaftlicher Zirkulationswasserbetrieb mit verringerter Einschalthäufigkeit der Wärmequelle möglich. <IMAGE>

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Warmwasserversorgungsanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei bekannten Anlagen dieser Gattung (DE 34 31 555 A1), deren Heizgerät einen über einen Heizwasserkreis gespeisten sekundärwärmeübertrager für Brauchwassererwärmung hat, führt der Strömungskreis für Zirkulationswasser durch einen Speicher, der ebenfalls vom Heizwasserkreis gespeist und zumindest auf Erhaltungstemperatur des Zirkulationswassers gehalten ist. Dadurch kann zwar die Einschalthäufigkeit des Heizgerätes in Zeiten geringen Heizungs- und Brauchwasserwärmebedarfs verringert werden. Die Erwärmung eines Speichers und die dafür notwendigen Installationsmittel und -arbeiten erhöhen jedoch den Fertigungsaufwand und die Kosten für das Heizgerät.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Anordnung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß das Heizgerät im reinen Zirkulationsbetrieb nur eingeschaltet wird, wenn die Temperatur des Wärmeübertragers auf die Erhaltungstemperatur des Zirkulationswassers abgesunken ist. Dadurch wird auch ohne Erwärmung und Installation eines Speichers die Einschalthäufigkeit des Heizgerätes in sonst wärmebedarfsarmen Zeiten verringert und auf den tatsächlichen Bedarf zur Erhaltung der Zirkulationswassertemperatur abgestellt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Anordnung nach dem Hauptanspruch möglich.
Zum Steuern der Wärmequelle bei reinem Zirkulationsbetrieb kann vorteilhaft ein die Heiztemperatur des Wärmeübertragers erfassender Temperatursensor vorgesehen sein. Zusätzlich dazu kann zwischen dem Wärmeübertrager und dem Warmwasseranschluß des Heizgerätes ein Sensor zur Erkennung der Warmwasser- bzw. Zapfwassertemperatur vorgesehen sein.
Die Zirkulationswassermenge kann einfach und betriebssicher durch die Anordnung eines Wassermengenbegrenzers in der Zirkulationsleitung auf einen unterhalb der Einschaltwassermenge liegenden Wert begrenzt sein. Der unterschiedliche Wasserstrom zwischen der Zirkulations- und der normalen Zapfwassermenge kann vorteilhaft durch eine zwischen dem Kaltwasseranschluß und dem Wärmeübertrager angeordneten Wassermengensensor ermittelt sein.
Bei Anlagen mit einem Heizgerät, dessen Warmequelle auch einen Wärmeübertrager in einem Heizungswassernetz speist (Umlaufwasserheizer), kann die Zirkulationswassererwärmung ohne Vorrat parallel bei der Heizungswassererwärmung erfolgen, so daß die Wärmezufuhr in das Heizungswassernetz nicht unterbrochen oder verzögert wird.
Die parallele Erwärmung von Heizungswasser und Zirkulationswasser läßt sich einfach realisieren, wenn beide Wärmeübertrager zu einer Baueinheit vereinigt sind.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Prinzipschaubild einer Anlage für Heizungswassererwärmung und Brauchwasserbereitung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die dargestellte Anlage hat ein Heizgerät 10 mit einem Gasbrenner 12, der einen kombinierten Wärmeübertrager 14 für Heizungswasser und Brauchwasser beheizt. Der als Lamellenblock ausgebildete Wärmeübertrager 14 ist durchsetzt von einer Heizungswasser führenden Leitung, deren Vorlaufstrang 16 mit einem Anschluß 18 für ein durch das Symbol 20 dargestelltes Heizungsnetz verbunden ist. Dessen anderes Ende ist über einen Anschluß 22 am Heizgerät 10 mit einem Rücklaufstrang 24 verbunden, der über eine Umwälzpumpe 25 zum Heizungswassereingang des Wärmeübertragers 14 führt.
Der Lamellenblock des Wärmeübertragers 14 ist auch von Brauchwasser führenden Rohren durchsetzt, die über einen Kaltwasserstrang 26 mit einem Kaltwasseranschluß 28 und über einen Warmwasserstrang 30 mit einem Warmwasseranschluß 32 verbunden sind. An den Warmwasseranschluß 32 ist eine Leitung 34 angeschlossen, die zu Zapfstellen 36 führt. In dem Kaltwasserstrang 26 ist ein Wassermengenbegrenzer 38 eingebaut, der auf den vorgegebenen Maximalwert der pro Zeiteinheit durchfließenden Zapfwassermenge eingestellt ist. Am Warmwasserstrang 30 ist ein Temperatursensor 40 vorgesehen, der mit der nicht dargestellten Steuereinrichtung des Gerätes verbunden ist, welche u. a. die Temperatur des durchlaufenden Zapfwassers steuert bzw. regelt.
Die dargestellte Anlage hat ferner einen Strömungskreis für Zirkulationswasser, der über eine Zirkulationsleitung 42 führt. Diese hat einen inneren Leitungsstrang 44, der an einem Anschluß 46 vom Kaltwasserstrang 26 abzweigt und über einen Wassermengenbegrenzer 48 zu einem Zirkulationsanschluß 50 des Gerätes führt. Von dort geht die Zirkulationsleitung 42 über einen Rückflußverhinderer 52 und eine Zirkulationspumpe 54 zu der Zapfstelle 36 weiter, wo sie an die in das Zapfwasser führende Leitung 34 entsprechend verzweigt angeschlossen ist.
Der Strömungskreis für das Zirkulationswasser schließt sich über jenen Abschnitt der Zapfwasserleitung, der vom Anschluß 46 zum Warmwasseranschluß 32 und von dort weiter zu den Zapfstellen 36 führt. In diesen Abschnitt ist zwischen dem Wassermengenbegrenzer 38 und dem Wärmeübertrager 14 eine Turbine 56 als Wassermengensensor eingebaut. Der Wassermengenbegrenzer 48 ist so eingestellt, daß die Zirkulationswassermenge kleiner als die Einschaltwassermenge ist, bei welcher das Heizgerät 10 bei der fur die Erwärmung des Zapfwassers vorgesehenen Leistung in Betrieb geht. Alternativ zum Wassermengenbegrenzer 48 kann auch ein Wassermengensensor eingesetzt werden, mit dessen Hilfe die Zirkulationswassermenge gesteuert bzw. begrenzt werden kann. Aufgrund gesetzlicher Bestimmungen ist es z.B. vorgeschrieben, daß das Zirkulationswasser zur Beseitigung der Legionellengefahr eine Mindesttemperatur aufweist. Mit Hilfe des Wassermengensensors und der Zirkulationspumpe 54 kann entsprechend dieser Vorgabe die Zirkulationswassermenge erfaßt und eingestellt werden. Die Zirkulationspumpe 54 kann weiterhin durch bekannte Mittel, wie z. B. durch ein Zeitschaltwerk, gesteuert sein.
Der Wassermengensensor 56 erkennt den unterschiedlichen Wasserstrom zwischen dem Zirkulationsbetrieb und der normalen Zapfwasserentnahme. Wenn die Temperatur am Wärmeübertrager 14 unter einem der Zirkulationstemperatur zugeordneten Wert abgefallen ist, wird der Gasbrenner 12 mit der für die Erwärmung des Zirkulationswassers auf einen vorgegebenen Sollwert bzw. auf die Erhaltungstemperatur erforderlichen Leistung in Betrieb gesetzt. Zum Erfassen der Temperatur am Warmeübertrager 14 kann der entsprechend ausgebildete Temperatursensor 40 dienen oder ein zusätzlicher Temperatursensor unmittelbar am Warmeübertrager 14 vorgesehen sein. Wenn gleichzeitig eine Warmeanforderung aus dem Heizungsnetz vorliegt, kann die Zirkulationswassererwärmung im Vorrang erfolgen. Wenn jedoch bei Wärmeanforderung aus dem Heizungsnetz die Temperatur des Wärmeübertragers über dem Sollwert liegt, kann ein Parallelbetrieb von Zirkulationswassererwärmung und Heizungswassererwärmung vorgesehen werden.

Claims (6)

  1. Warmwasser-Versorgungsanlage, mit einem von einem Kaltwasseranschluß über einen Wärmeübertrager eines Heizgerätes zu Zapfstellen fübrenden Leitungssystem für Zapfwasser und mit einem Strömungskreis für Zirkulationswasser, der über den Wärmeübertrager und eine eine Zirkulationspumpe enthaltende Zirkulationsleitung führt, die an das Leitungssystem für Zapfwasser angeschlossen ist, und ferner mit Steuermitteln im Heizgerät, welche dessen Wärmequelle mit einer auf die Zapfwassermenge abgestellten Leistung erst aktivieren, wenn die dem Wärmeübertrager zufließende Wassermenge einen vorgegebenen Mindestwert, die sogenannte Einschaltwassermenge, überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Zirkulationswassermenge auf einen unterhalb der Einschaltwassermenge liegenden Wert begrenzt ist und bei reinem Zirkulationsbetrieb die Wärmequelle (12) mit der für die Erhaltung einer vorgegebenen Zirkulationswassertemperatur erforderlichen Leistung gesteuert ist.
  2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Steuern der Wärmequelle (12) bei reinem Zirkulationsbetrieb ein die Heiztemperatur des Wärmeübertragers (14) erfassender Temperatursensor (40) vorgesehen ist.
  3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zirkulationswassermenge durch einen Wassermengenbegrenzer (48) in der Zirkulationsleitung (42) bestimmt ist.
  4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der unterschiedliche Wasserstrom zwischen der Zirkulations- und der normalen Zapfwassermenge durch einen zwischen dem Kaltwasseranschluß (28) und dem Wärmeübertrager (14) angeordneten Wassermengensensor (56) ermittelt ist.
  5. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Heizgerät, dessen Wärmequelle auch einen Warmeübertrager in einem Heizungswassernetz speist (Umlaufwasserheizer), dadurch gekennzeichnet, daß die Zirkulationswassererwärmung ohne Vorrang parallel mit der Heizungswassererwärmung erfolgt.
  6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Wärmeübertrager zu einer Baueinheit (14) vereinigt sind.
EP98120877A 1998-02-14 1998-11-04 Warmwasser-Versorgungsanlage Expired - Lifetime EP0936415B1 (de)

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