EP4130584A1 - Leitungsanordnung mit dezentraler trinkwassererwärmung und verfahren zum betrieb einer leitungsanordnung - Google Patents

Leitungsanordnung mit dezentraler trinkwassererwärmung und verfahren zum betrieb einer leitungsanordnung Download PDF

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EP4130584A1
EP4130584A1 EP22188424.0A EP22188424A EP4130584A1 EP 4130584 A1 EP4130584 A1 EP 4130584A1 EP 22188424 A EP22188424 A EP 22188424A EP 4130584 A1 EP4130584 A1 EP 4130584A1
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EP
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line
drinking water
hot water
circulation
circulation line
Prior art date
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Pending
Application number
EP22188424.0A
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Inventor
Carsten Wermter
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Exergene Technologie GmbH
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Exergene Technologie GmbH
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Publication date
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0078Recirculation systems
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    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
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    • F24H15/10Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
    • F24H15/14Cleaning; Sterilising; Preventing contamination by bacteria or microorganisms, e.g. by replacing fluid in tanks or conduits
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    • F24H15/20Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/269Time, e.g. hour or date

Definitions

  • the invention relates to a line arrangement with decentralized drinking water heating in at least one usage unit of a house with a house circulation line for cold drinking water, with at least one hot water line arranged in a usage unit and connected to the house circulation line, with a drinking water heater arranged in the hot water line and with at least one in the direction of flow behind the Drinking water heater arranged extraction point.
  • the invention also relates to a method for operating a line arrangement with decentralized drinking water heating.
  • the present invention is therefore based on the technical problem of reducing or preventing the contamination of decentrally installed drinking water heaters.
  • a circulation line is connected in the direction of flow behind the drinking water heater and connects the hot water line to the house circulation line and that a circulation pump is arranged in the circulation line.
  • the circulation line can be connected to the hot water line before the first extraction point. In this way, the line arrangement in the vicinity of the drinking water heater in particular is flushed and can be easily installed, especially when retrofitting.
  • the circulation line can also be connected to the hot water line behind the last extraction point in the direction of flow. In this case, all supply lines of the tapping points are also flushed and the exchange of hot water remaining in the supply lines is thus guaranteed.
  • a flow switch is preferably arranged in the hot water pipe.
  • the line arrangement can be monitored for flow or stagnation times and the operation of the circulation pump can be controlled as a function of the measurement signals from the flow monitor.
  • a temperature sensor can also be arranged in the hot water pipe to measure the temperature of the drinking water in the Measure hot water pipe and enable temperature monitoring.
  • a cold water line in the usage unit is advantageously connected to the house circulation line on the inlet side and to the circulation line on the outlet side. This means that the water in the cold water pipe can be exchanged in addition to the hot water pipe using the circulation pump. Since cold water pipes are often installed parallel to and at a small distance from the hot water pipes, stagnation in the cold water pipe can be avoided with little additional effort.
  • the cold water line mentioned is only optional, because the line arrangement can also be designed without an additional cold water line.
  • the drinking water heater is switched off when cold water is required and the cold water is drawn through the drinking water heater.
  • This line arrangement represents a cost-effective design for small and simple living units, for example student dorm rooms or simple hotel rooms. Because in these cases it is not a problem if the same water temperature is set for all tapping points.
  • This line arrangement is also inexpensive and can also be referred to as a single-line installation.
  • the desired tapping temperature can be set via an electronic thermostat at the respective tapping point and if the temperature is set at two different tapping points in succession, then the temperature set last would be decisive.
  • the electric drinking water heater can be informed via a wireless communication interface, in particular via Bluetooth, which temperature is currently required.
  • a domestic circulation pump is in the domestic circulation line and/or a cooling device and/or a filter unit is arranged in the domestic circulation line. These elements serve to improve the operation of the line arrangement.
  • the technical problem outlined above is also solved by a method for operating a line arrangement with decentralized drinking water heating, in which cold drinking water is supplied to a domestic circulation line, in which cold drinking water is supplied to at least one hot water line connected to a riser of the domestic circulation line, in which the drinking water is Hot water line is heated during a first time interval and at least partially removed and in which the drinking water is discharged in the hot water line during a second time interval through a circulation line in the domestic circulation line.
  • the method described can reduce water stagnation for too long and in particular the occurrence of unwanted contamination by germs in the drinking water heater.
  • a third time period in which the drinking water is neither heated nor circulated.
  • the order of the individual time intervals is arbitrary and can be divided by a controller.
  • the period of time after the end of a first time interval with removal of hot water is preferably measured and after a predetermined length of time has been exceeded, the drinking water in the hot water line is at least partially discharged via the circulation line during a second time interval.
  • a circulation of a second time interval is not necessarily carried out after each first time interval if two first time intervals follow one another within a sufficiently short period of time. Only when the temporal Distance to the first time interval is too large, a circulation is carried out in a second time interval.
  • the length of the time span after a first time interval can be measured using a clock and the circulation can be triggered after a preset value has been reached.
  • the end of a first time interval can be determined by measuring the flow rate in the hot water pipe and the measurement of the time period can be triggered.
  • the temperature of the drinking water in the hot water pipe it can be determined when a circulation of a second period of time is triggered. So if the temperature in the hot water pipe falls below a specified value, the measurement of the time span is triggered. If the temperature is lower than a specified temperature for a specified period of time, then this is an indication that there is stagnation without reheating of the drinking water and a second time interval with circulation of the drinking water in the hot water pipe should take place.
  • the line arrangement described and the method for operating the line arrangement thus serve to ensure drinking water hygiene with decentralized drinking water heating in the usage unit, which is used as a home, office, workshop or the like. Therefore, safe hygiene conditions can be guaranteed even with longer downtimes.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a line arrangement 2 according to the invention with decentralized drinking water heating in at least one usage unit 4 of a house.
  • a domestic circulation line 6 with a riser and a return line for cold drinking water is installed in the house, which is connected to a cold water house connection 8 .
  • a hot water line 10 connected to the house circulation line 6 is connected, in which a drinking water heater 12 is arranged in the form of a flow heater.
  • a drinking water heater 12 is arranged in the form of a flow heater.
  • an extraction point 14 is provided, from which the heated drinking water can be removed.
  • the hot water pipe 10 thus initially carries cold drinking water, starting from the house circulation pipe 6 , which is heated in the drinking water heater 12 and is then routed to the extraction point 14 .
  • a cold water line 16 is connected to the house circulation line 6 and carries cold drinking water to the tapping point 14, which can be mixed with the hot water.
  • a circulation line 18 is connected in the direction of flow behind the drinking water heater 12 and connects the hot water line 10 to the house circulation line 6. Furthermore, a circulation pump 20 is arranged in the circulation line 18 to circulate the drinking water through the hot water line 10, through the drinking water heater 12 and through to generate the circulation line 18 through. This results in an exchange of the drinking water within the drinking water heater 12 and the occurrence of contamination by germs or by deposits of lime or other residues is reduced or even avoided.
  • How 1 further shows that the circulation line 18 is connected to the hot water line 10 upstream of the extraction point 14 in the direction of flow. This position is arranged relatively close to the drinking water heater 12, so that primarily the drinking water from the drinking water heater 12 is exchanged. This configuration has the particular advantage that subsequent installation is made easier and the installation effort is reduced.
  • a flow switch 22 is also shown, which is arranged in the hot water line 10 on the route to the tapping point 14.
  • the flow monitor 22 detects the flow through the hot water line 10 to the tapping point 14 and thus indicates the time interval in which hot water is removed, the drinking water heater 12 is so in operation.
  • the measurement signals are transmitted to the controller of the circulation pump 20 by a data transmission path that is not shown.
  • a first time interval for drawing off hot water certainly.
  • the control of the circulation pump 20 is also set in such a way that the circulation pump 20 is switched on for pumping the water during a second time interval, as a result of which the circulation through the circulation line 10 is generated.
  • the duration of the second time interval is predetermined and can be adjusted depending on the system, in particular depending on the length of the lines.
  • a clock is used to measure the period of time after the end of a last drawing of hot water from the hot water pipe 10, ie after the first time interval. If the control of the circulation pump 20 detects a period of time greater than a predetermined period of time, the circulation pump 20 is switched on for a second time interval. In this way, the circulation of the water in the circulation line is generated in interval operation and the spread of germs is prevented.
  • a signaling contact can also be used.
  • the controller can have a signaling contact that indicates when the drinking water heater 12 is in operation.
  • the circulation pump 20 is switched off. As soon as the drinking water heater 12 goes out of service, the period of time can be measured for how long the drinking water heater 12 is switched off.
  • the cold water line 16 is connected to the house circulation line 6 on the input side and to the circulation line 18 on the output side.
  • the circulation pump 20 is actuated, not only the hot water line 10 but also the cold water line 16 is flushed.
  • the flows can be controlled in a targeted manner, in which the outlet side of the cold water line 16 can be closed and opened with a valve.
  • the cold water line 16 may not be a line from the cold water line 16 to the circulation line 18 on the outlet side, and the cold water line 16 ends at the extraction point 14.
  • a house circulation pump 24 is arranged in the house circulation line 6 in order to keep the circulation in the house circulation line 6 upright.
  • a filter unit 26 in the form of an ultra-filter is arranged in the domestic circulation line 6 in order to remove dirt and possibly also germs from the circulating water.
  • the filter unit is preferably designed as an ultrafiltration unit.
  • a cooling device 28 is arranged in the domestic circulation line 6 in order to cool the returning drinking water. A constant temperature of the drinking water in the circulation line 6 can thus be ensured.
  • FIG 2 shows a further exemplary embodiment of a line arrangement 2, which is similar to the exemplary embodiment according to FIG 1 is designed and in which the same reference numerals identify the same components.
  • a cold water line 16 is also provided, which supplies both tapping points 14a and 14b with cold drinking water and is connected to the circulation line 18 downstream of the tapping point 14b.
  • the flows can be controlled in a targeted manner, in which the outlet side of the cold water line 16 after the last Removal point 14b can be closed and opened with a valve.
  • outlet-side line from the cold water line 16 into the circulation line 18 may not be present and the cold water line 16 ends at the extraction point 14b.
  • a temperature sensor 30 is arranged in the hot water pipe 10 .
  • the control of the circulation pump 20 can then, on the basis of the measured temperature values of the temperature sensor 30 , determine the point in time from when the drinking water has to circulate again in the hot water line 10 .
  • the drinking water can initially be heated by the drinking water heater 12 during a first time interval dependent on the user. After the end of the first time interval, the temperature in the hot water line 10 is then monitored over a predetermined period of time, for example one hour, to determine whether a predetermined temperature value has been exceeded. Exceeding the temperature value before the time period has expired indicates that a new first time interval with the production of hot drinking water has taken place. If the period of time is exceeded and the temperature has remained below the preset temperature, this is an indication that the drinking water has not been heated again and that the circulation pump 20 must be switched on in order to circulate the drinking water in the hot water pipe 10 and 10 during a second time interval to generate the circulation line 18.
  • a predetermined period of time for example one hour
  • a value of 30°C can be assumed as the limit value for the hot water temperature to be maintained.
  • the circulation pump 20 can then be switched on for a period of 5 minutes, for example, if it has been determined via a signaling contact, a flow monitor or a temperature sensor (e.g. T ⁇ 30°C) that the drinking water heater 12 has not been used for more than 4 hours, for example, or .the temperature is too low. So that there is no permanent stagnation in the circulation line 18, it is advantageous to switch on the circulation pump 20 at least twice a day.
  • a flow monitor or a temperature sensor e.g. T ⁇ 30°C
  • the 3 and 4 show two simplified versions corresponding to the two 1 and 2 .
  • both 3 and 4 are the cold water lines 16 compared to the 1 and 2 been omitted.
  • the usage unit 4 is only supplied via the water line 10 and the desired water temperature at the taps 14 or 14a and 14b is the same.
  • the drinking water heater 12 is switched off.
  • This arrangement is particularly suitable for small and simple usage units 4, is inexpensive and can also be referred to as a single-line installation.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leitungsanordnung mit dezentraler Trinkwassererwärmung in mindestens einer Nutzungseinheit (4) eines Hauses, mit einer Hauszirkulationsleitung (6) für kaltes Trinkwasser, mit mindestens einer in einer Nutzungseinheit (4) angeordneten und mit der Hauszirkulationsleitung (6) verbundenen Warmwasserleitung (10), mit einem in der Warmwasserleitung (10) angeordneten Trinkwassererwärmer (12) und mit mindestens einer in Strömungsrichtung hinter dem Trinkwassererwärmer (12) angeordneten Entnahmestelle (14; 14a, 14b), die dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Zirkulationsleitung (18) in Strömungsrichtung hinter dem Trinkwassererwärmer (12) angeschlossen ist und die Warmwasserleitung (10) mit der Hauszirkulationsleitung (6) verbindet und dass eine Zirkulationspumpe (20) in der Zirkulationsleitung (18) angeordnet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb einer Leitungsanordnung. Die Erfindung löst das technische Problem, die Verkeimung von dezentral installierten Trinkwassererhitzern zu verringern oder zu verhindern.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Leitungsanordnung mit dezentraler Trinkwassererwärmung in mindestens einer Nutzungseinheit eines Hauses mit einer Hauszirkulationsleitung für kaltes Trinkwasser, mit mindestens einer in einer Nutzungseinheit angeordneten und mit der Hauszirkulationsleitung verbundenen Warmwasserleitung, mit einem in der Warmwasserleitung angeordneten Trinkwassererwärmer und mit mindestens einer in Strömungsrichtung hinter dem Trinkwassererwärmer angeordneten Entnahmestelle. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer Leitungsanordnung mit dezentraler Trinkwassererwärmung.
  • Für den Betrieb einer Trinkwasseranlage mit einer zuvor beschriebenen Leitungsanordnung ist es von besonderer Bedeutung das Entstehen und Vermehren von potentiell pathogene Keimen und Mikroorganismen zu verhindern oder zumindest zu minimieren. Bei der dezentral in den einzelnen Nutzungseinheiten wie Wohnungen, Büros, Lagern oder Werkstätten installierten Warmwassererwärmung in Durchlauferhitzern, Boilern oder in heizungsseitig erwärmten sogenannten Wohnungsstationen tritt jedoch das Problem auf, dass lange Standzeiten zwischen zwei Warmwasserentnahmen auftreten. Da Kaltwasser immer einen geringen Anteil an Legionellen oder andere potentiell pathogene Keime und Mikroorganismen enthält, neigen die Trinkwassererwärmer auf Grund Ihrer Oberflächen und der langen Stagnationsphasen zur Verkeimung. Diese Problematik wird zudem durch langjährig steigende Umgebungstemperaturen noch verstärkt, da das Trinkwasser in der Warmwasserleitung nicht ausreichend abkühlen kann.
  • Daher liegt der vorliegenden Erfindung das technische Problem zugrunde, die Verkeimung von dezentral installierten Trinkwassererhitzern zu verringern oder zu verhindern.
  • Das zuvor aufgeführte technische Problem wird erfindungsgemäß bei einer eingangs genannten Leitungsanordnung dadurch gelöst, dass eine Zirkulationsleitung in Strömungsrichtung hinter dem Trinkwassererwärmer angeschlossen ist und die Warmwasserleitung mit der Hauszirkulationsleitung verbindet und dass eine Zirkulationspumpe in der Zirkulationsleitung angeordnet ist.
  • Somit wird durch einen Betrieb der Zirkulationspumpe gewährleistet, dass ein Austausch des in der Warmwasserleitung vorhandenen Wassers erfolgt und eine zu lange Stagnation des Wassers in dem Trinkwassererwärmer und den angeschlossenen Leitungen vermieden wird.
  • Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Zirkulationsleitung anzuschließen. Zum einen kann die Zirkulationsleitung vor der ersten Entnahmestelle an der Warmwasserleitung angeschlossen sein. Somit wird vor allem die Leitungsanordnung in der Nähe des Trinkwassererwärmers durchspült und kann insbesondere bei einer Nachrüstung leicht montiert werden. Die Zirkulationsleitung kann zum anderen auch hinter der in Strömungsrichtung letzten Entnahmestelle an der Warmwasserleitung angeschlossen sein. In diesem Fall werden auch alle Zuleitungen der Entnahmestellen durchgespült und der Austausch von in den Zuleitungen verbliebenen Warmwassers wird somit gewährleistet.
  • In bevorzugter Weise ist ein Strömungswächter in der Warmwasserleitung angeordnet. Dadurch kann die Leitungsanordnung auf den Durchfluss bzw. auf Stagnationszeiten überwacht werden und der Betrieb der Zirkulationspumpe kann in Abhängigkeit von den Messsignalen des Strömungswächters gesteuert werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Temperatursensor in der Warmwasserleitung angeordnet sein, um die Temperatur des Trinkwassers in der Warmwasserleitung zu messen und eine Überwachung der Temperatur zu ermöglichen.
  • Darüber hinaus ist in vorteilhafter Weise auch eine Kaltwasserleitung in der Nutzungseinheit eingangsseitig an der Hauszirkulationsleitung und ausgangsseitig an der Zirkulationsleitung angeschlossen. Somit kann auch das Wasser in der Kaltwasserleitung zusätzlich zur Warmwasserleitung mittels der Zirkulationspumpe ausgetauscht werden. Da Kaltwasserleitungen oft parallel und mit geringem Abstand zu den Warmwasserleitungen installiert sind, kann somit mit geringem zusätzlichen Aufwand auch eine Stagnation in der Kaltwasserleitung vermieden werden.
  • Die genannte Kaltwasserleitung ist nur optional, denn man kann die Leitungsanordnung auch ohne eine zusätzliche Kaltwasserleitung ausbilden. In diesem Fall wird bei Kaltwasserbedarf der Trinkwassererwärmer ausgeschaltet und das Kaltwasser durch den Trinkwassererwärmer hindurch entnommen. Diese Leitungsanordnung stellt eine kostengünstige Ausführung für kleine und einfache Wohneinheiten dar, beispielsweise Studentenwohnheimzimmer oder einfache Hotelzimmer. Denn in diesen Fällen ist es nicht problematisch, wenn jeweils für alle Entnahmestellen die gleiche Wassertemperatur eingestellt ist. Diese Leitungsanordnung ist zudem kostengünstig und kann auch als Einleiter-Installation bezeichnet werden.
  • Die gewünschte Zapftemperatur kann über einen elektronischen Thermostaten an der jeweiligen Zapfstelle eingestellt werden und wenn an zwei verschiedenen Zapfstellen nacheinander die Temperatur eingestellt würde, dann wäre jeweils die zuletzt eingestellte Temperatur maßgeblich. Beispielsweise kann über eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle, insbesondere über Bluetooth, dem elektrischen Trinkwassererwärmer mitgeteilt werden, welche Temperatur gerade benötigt wird.
  • Bei weiteren bevorzugten Ausgestaltungen der beschriebenen Leitungsanordnung ist eine Hauszirkulationspumpe in der Hauszirkulationsleitung und/oder eine eine Kühlvorrichtung und/oder eine Filtereinheit in der Hauszirkulationsleitung angeordnet. Diese Elemente dienen einem verbesserten Betrieb der Leitungsanordnung.
  • Das oben aufgezeigte technische Problem wird auch durch ein Verfahren zum Betreiben einer Leitungsanordnung mit dezentraler Trinkwassererwärmung gelöst, bei dem einer Hauszirkulationsleitung kaltes Trinkwasser zugeführt wird, bei dem mindestens einer mit einer Steigleitung der Hauszirkulationsleitung verbundenen Warmwasserleitung kaltes Trinkwasser zugeführt wird, bei dem das Trinkwasser in der Warmwasserleitung während eines ersten Zeitintervalls erwärmt und zumindest teilweise entnommen wird und bei dem das Trinkwasser in der Warmwasserleitung während eines zweiten Zeitintervalls durch eine Zirkulationsleitung in die Hauszirkulationsleitung abgeführt wird.
  • Das beschriebene Verfahren kann durch eine Anwendung einer Wasserzirkulation in der Warmwasserleitung eine zu lange Stagnation des Wassers und insbesondere das Entstehen von ungewollten Verunreinigungen durch Keime in dem Trinkwassererwärmer reduzieren. Neben dem ersten Zeitintervall des Erwärmens des Trinkwassers und neben dem zweiten Zeitintervall der Zirkulation und Austausch des Trinkwassers gibt es noch eine dritte Zeitspanne, in der das Trinkwasser weder erwärmt noch zirkuliert wird. Die Reihenfolge der einzelnen Zeitintervalle ist dabei beliebig und kann von einer Steuerung eingeteilt werden.
  • Dazu wird in bevorzugter Weise die Zeitspanne nach dem Ende eines ersten Zeitintervalls mit Entnahme von Warmwasser gemessen und nach Überschreiten einer vorgegebenen Länge der Zeitspanne das Trinkwasser in der Warmwasserleitung während eines zweiten Zeitintervalls zumindest teilweise über die Zirkulationsleitung abgeführt. Somit wird nicht nach jedem ersten Zeitintervall zwingend eine Zirkulation eines zweiten Zeitintervalls durchgeführt, wenn zwei erste Zeitintervalle innerhalb einer ausreichend kurzen Zeitspanne nacheinander folgen. Erst wenn der zeitliche Abstand zum ersten Zeitintervall zu groß wird, wird eine Zirkulation in einem zweiten Zeitintervall durchgeführt.
  • Für eine Bestimmung der Länge der Zeitspann nach einem ersten Zeitintervall gibt es verschiedene Möglichkeiten. Zum einen kann die Länge der Zeitspanne mittels einer Uhr gemessen werden und die Zirkulation nach Erreichen eines voreingestellten Wertes ausgelöst werden. Dabei kann das Ende eines ersten Zeitintervalls mittels einer Messung der Durchflussrate in der Warmwasserleitung ermittelt werden und die Messung der Zeitspanne ausgelöst werden.
  • Zum anderen kann mittels einer Messung der Temperatur des Trinkwassers in der Warmwasserleitung ermittelt werden, wann ein Auslösen einer Zirkulation einer zweiten Zeitspanne erfolgt. Wenn also die Temperatur in der Warmwasserleitung einen vorgegebenen Wert unterschreitet, dann wird die Messung der Zeitspanne ausgelöst. Wenn über eine vorgegebene Zeitspanne die Temperatur kleiner als eine vorgegebene Temperatur ist, dann ist das ein Hinweis darauf, dass eine Stagnation ohne neue Erwärmung des Trinkwassers vorliegt und ein zweites Zeitintervall mit Zirkulation des Trinkwassers in der Warmwasserleitung erfolgen soll.
  • Die beschriebene Leitungsanordnung und das Verfahren zum Betreiben der Leitungsanordnung dienen somit einer Sicherstellung der Trinkwasserhygiene bei dezentraler Trinkwassererwärmung in der Nutzungseinheit, die als Wohnung, Büro, Werkstatt oder Ähnliches verwendet wird. Daher können auch bei größeren Standzeiten sichere Hygienebedingungen gewährleistet werden.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen
  • Fig. 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leitungsanordnung und
    Fig. 2
    ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leitungsanordnung
    Fig. 3
    ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leitungsanordnung
    Fig. 4
    ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leitungsanordnung.
  • In der nachfolgenden Beschreibung der verschiedenen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele werden Bauteile und Elemente mit gleicher Funktion und gleicher Wirkungsweise mit denselben Bezugszeichen versehen, auch wenn die Bauteile und Elemente bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen in ihrer Dimension oder Form Unterschiede aufweisen können.
  • Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leitungsanordnung 2 mit dezentraler Trinkwassererwärmung in mindestens einer Nutzungseinheit 4 eines Hauses. Im Haus ist eine Hauszirkulationsleitung 6 mit einer Steigleitung und einer Rückführleitung für kaltes Trinkwasser installiert, die an einen Kaltwasserhausanschluss 8 angeschlossen ist.
  • In der Nutzungseinheit 4 ist eine mit der Hauszirkulationsleitung 6 verbundene Warmwasserleitung 10 verbunden, in der ein Trinkwassererwärmer 12 in Form eines Durchlauferhitzers angeordnet ist. In Strömungsrichtung hinter dem Trinkwassererwärmer 12 ist eine Entnahmestelle 14 vorgesehen, aus der das erwärmte Trinkwasser entnommen werden kann. Die Warmwasserleitung 10 führt also zunächst ausgehend von der Hauszirkulationsleitung 6 kaltes Trinkwasser, das in dem Trinkwassererwärmer 12 erwärmt wird und dann zur Entnahmestelle 14 geleitet wird.
  • Zusätzlich ist eine Kaltwasserleitung 16 mit der Hauszirkulationsleitung 6 verbunden und führt kaltes Trinkwasser zur Entnahmestelle 14, das mit dem Warmwasser gemischt werden kann.
  • Erfindungsgemäß ist eine Zirkulationsleitung 18 in Strömungsrichtung hinter dem Trinkwassererwärmer 12 angeschlossen und verbindet die Warmwasserleitung 10 mit der Hauszirkulationsleitung 6. Des Weiteren ist eine Zirkulationspumpe 20 in der Zirkulationsleitung 18 angeordnet, um die Zirkulation des Trinkwassers durch die Warmwasserleitung 10, durch den Trinkwassererwärmer 12 und durch die Zirkulationsleitung 18 hindurch zu erzeugen. Dadurch kommt es zu einem Austausch des Trinkwassers innerhalb des Trinkwassererwärmers 12 und eine Entstehung einer Verunreinigung durch Keime oder durch Ablagerungen von Kalk oder sonstigen Rückständen wird verringert oder sogar vermieden.
  • Wie Fig. 1 weiterhin zeigt, ist die Zirkulationsleitung 18 in Strömungsrichtung vor der Entnahmestelle 14 an der Warmwasserleitung 10 angeschlossen. Diese Position ist relativ nahe an dem Trinkwassererwärmer 12 angeordnet, so dass vor allem das Trinkwasser aus dem Trinkwassererwärmer 12 ausgetauscht wird. Diese Ausgestaltung hat insbesondere den Vorteil, dass ein nachträglicher Einbau erleichtert und der Aufwand des Einbaus verringert wird.
  • In Fig. 1 ist auch ein Strömungswächter 22 gezeigt, der in der Warmwasserleitung 10 auf der Strecke zur Entnahmestelle 14 angeordnet ist. Der Strömungswächter 22 erfasst die Durchströmung der Warmwasserleitung 10 zur Entnahmestelle 14 und zeigt somit an, in welchem Zeitintervall Warmwasser entnommen wird, der Trinkwassererwärmer 12 also in Betrieb ist. Durch eine nicht dargestellte Datenübertragungsstrecke werden die Messsignale an die Steuerung der Zirkulationspumpe 20 übertragen.
  • In der Steuerung der Zirkulationspumpe 20 wird auf der Basis der Messsignale des Strömungswächters 22 ein erstes Zeitintervall der Entnahme von Warmwasser bestimmt. Die Steuerung der Zirkulationspumpe 20 ist zudem so eingestellt, dass die Zirkulationspumpe 20 für ein Pumpen des Wassers während eines zweiten Zeitintervalls eingeschaltet wird, wodurch die Zirkulation durch die Zirkulationsleitung 10 erzeugt wird. Die Dauer des zweiten Zeitintervalls ist dabei vorgegeben und kann anlagenbedingt, insbesondere abhängig von der Länge der Leitungen angepasst werden.
  • Mittels einer Uhr wird die Zeitspanne nach dem Ende einer letzten Entnahme von Warmwasser aus der Warmwasserleitung 10, also nach dem ersten Zeitintervall gemessen. Wenn die Steuerung der Zirkulationspumpe 20 eine Zeitspanne größer als eine vorgegebene Zeitspanne feststellt, wird die Zirkulationspumpe 20 für ein zweites Zeitintervall eingeschaltet. Somit wird im Intervallbetrieb die Zirkulation des Wassers in der Zirkulationsleitung erzeugt und eine Ausbreitung von Keimen verhindert werden.
  • Anstelle des Strömungswächters 22 kann auch ein Meldekontakt verwendet werden. Bei einem Trinkwassererwärmer 12 mit einer Steuerung kann die Steuerung einen Meldekontakt aufweisen, der anzeigt, wann der Trinkwassererwärmer 12 in Betrieb ist. Wenn der Trinkwassererwärmer 12 in Betrieb ist, ist die Zirkulationspumpe 20 ausgeschaltet. Sobald der Trinkwassererwärmer 12 außer Betrieb geht, kann die Zeitspanne gemessen werden, wie lange der Trinkwassererwärmer 12 ausgeschaltet ist.
  • Zudem ist nach Fig. 1 die Kaltwasserleitung 16 eingangsseitig an der Hauszirkulationsleitung 6 und ausgangsseitig an der Zirkulationsleitung 18 angeschlossen. Somit wird bei der Betätigung der Zirkulationspumpe 20 nicht nur die Warmwasserleitung 10, sondern auch die Kaltwasserleitung 16 durchgespült. In diesem Fall muss darauf geachtet werden, ob das Wasser auf Grund der unterschiedlichen hydraulischen Widerstände gegebenenfalls hauptsächlich nur durch Kaltwasserleitung 16 fließt, aber nicht durch Warmwasserleitung 10. Optional können die Durchflüsse gezielt gesteuert werden, in dem die Ausgangsseite der Kaltwasserleitung 16 mit einem Ventil geschlossen und geöffnet werden kann.
  • Weiterhin kann ausgangsseitige Leitung von der Kaltwasserleitung 16 in die Zirkulationsleitung 18 nicht vorhanden sein und die Kaltwasserleitung 16 endet an der Entnahmestelle 14.
  • Für eine verbesserte Funktionsweise der beschriebenen Leitungsanordnung 2 ist in Fig. 1 dargestellt, dass eine Hauszirkulationspumpe 24 in der Hauszirkulationsleitung 6 angeordnet, um die Zirkulation in der Hauszirkulationsleitung 6 aufrecht zu halten. Des Weiteren ist eine Filtereinheit 26 in Form eines Ultrafilters in der Hauszirkulationsleitung 6 angeordnet, um Verschmutzungen und ggf. auch Keime aus dem zirkulierenden Wasser zu entfernen. Dazu ist die Filtereinheit bevorzugt als Ultrafiltrationseinheit ausgebildet. Schließlich ist eine Kühlvorrichtung 28 in der Hauszirkulationsleitung 6 angeordnet, um das zurückfließende Trinkwasser abzukühlen. Somit kann eine gleichbleibende Temperatur des Trinkwassers in der Zirkulationsleitung 6 gewährleistet werden.
  • Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Leitungsanordnung 2, das ähnlich wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ausgestaltet ist und bei dem gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile kennzeichnen.
  • Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 2, dass vorliegend zwei Entnahmestellen 14a und 14b in der Warmwasserleitung 10 in Reihe angeordnet sind und dass die Zirkulationsleitung 18 hinter der in Strömungsrichtung letzten Entnahmestelle 14b an der Warmwasserleitung angeschlossen ist. Somit wird bei einer Betätigung der Zirkulationspumpe 20 der gesamte Kreis der Warmwasserleitung 10 und Zirkulationsleitung 18 durchströmt und das Wasser in die Hauszirkulationsleitung 6 abgeführt. Diese Ausgestaltung der Leitungsanordnung 2 ist aufwändiger in der Installation und somit hauptsächlich für eine Neuinstallation geeignet, jedoch wird ein vollständiger Austausch des Warmwassers über den Trinkwassererwärmer 12 hinaus erreicht.
  • Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausgestaltung der Leitungsanordnung 2 ist auch eine Kaltwasserleitung 16 vorgesehen, die beide Entnahmestellen 14a und 14b mit kaltem Trinkwasser versorgt und hinter der Entnahmestelle 14b mit der Zirkulationsleitung 18 verbunden ist. Wie bereits zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ausgeführt worden ist, muss darauf geachtet werden, ob das Wasser auf Grund der unterschiedlichen hydraulischen Widerstände gegebenenfalls hauptsächlich nur durch Kaltwasserleitung 16 fließt, aber nicht durch Warmwasserleitung 10. Optional können die Durchflüsse gezielt gesteuert werden, in dem die Ausgangsseite der Kaltwasserleitung 16 nach der letzten Entnahmestellt 14b mit einem Ventil geschlossen und geöffnet werden kann.
  • Weiterhin kann ausgangsseitige Leitung von der Kaltwasserleitung 16 in die Zirkulationsleitung 18 nicht vorhanden sein und die Kaltwasserleitung 16 endet an der Entnahmestelle 14b.
  • Des Weiteren ist bei der Leitungsanordnung 2 nach Fig. 2 ein Temperatursensor 30 in der Warmwasserleitung 10 angeordnet. Die Steuerung der Zirkulationspumpe 20 kann dann auf der Basis der Temperaturmesswerte des Temperatursensors 30 den Zeitpunkt bestimmen, ab wann eine erneute Zirkulation des Trinkwassers in der Warmwasserleitung 10 zu erfolgen hat.
  • So kann beispielsweise zunächst während eines ersten vom Nutzer abhängigen Zeitintervalls das Trinkwasser durch den Trinkwassererwärmer 12 erwärmt werden. Nach Abschluss des ersten Zeitintervalls wird dann die Temperatur in der Warmwasserleitung 10 über eine vorgegebene Zeitspanne von beispielsweise einer Stunde darauf überwacht, ob ein vorgegebener Temperaturwert überschritten worden ist. Das Überschreiten des Temperaturwertes vor Ablauf der Zeitspanne zeigt an, dass ein erneutes erstes Zeitintervall mit Erzeugung von warmen Trinkwasser erfolgt ist. Wenn die Zeitspanne überschritten wird und die Temperatur unter der vorgegebenen Temperatur geblieben ist, ist dieses ein Anzeichen dafür, dass keine erneute Erwärmung des Trinkwassers erfolgt ist und Zirkulationspumpe 20 eingeschaltet werden muss, um während eines zweiten Zeitintervalls eine Zirkulation des Trinkwassers in der Warmwasserleitung 10 und der Zirkulationsleitung 18 zu erzeugen.
  • Als Grenzwert für die einzuhaltende Temperatur des Warmwassers kann ein Wert von 30° C angenommen werden.
  • Die Zirkulationspumpe 20 kann dann beispielsweise für eine Dauer von beispielweise 5 Minuten eingeschaltet, wenn über einen Meldekontakt, einen Durchflusswächter oder einen Temperatursensor (z.B. T < 30°C) festgestellt wurde, dass der Trinkwassererwärmer 12 für mehr als beispielweise 4 Stunden nicht genutzt wurde bzw. die Temperatur zu niedrig ist. Damit keine dauerhafte Stagnation in der Zirkulationsleitung 18 entsteht, ist es vorteilhaft, die Zirkulationspumpe 20 mindestens 2 mal täglich einzuschalten.
  • Sobald jedoch eine Nutzung des Trinkwassererwärmers 12 festgestellt wurde, wird die Zirkulationspumpe 20 wieder gestoppt.
  • Die Fig. 3 und 4 zeigen zwei vereinfachte Ausführungen entsprechend den beiden Fig. 1 und 2. In beiden Fig. 3 und 4 sind die Kaltwasserleitungen 16 im Vergleich zu den Fig. 1 und 2 weggelassen worden. Somit wird die Nutzungseinheit 4 nur über die Wasserleitung 10 versorgt und die gewünschte Wassertemperatur an den Zapfstellen 14 bzw. 14a und 14b ist gleich. Für eine Entnahme von kaltem Wasser wird der Trinkwassererwärmer 12 ausgeschaltet. Diese Anordnung ist insbesondere für kleine und einfache Nutzungseinheiten 4 geeignet, ist kostengünstig und kann auch als Einleiter-Installation bezeichnet werden.

Claims (8)

  1. Leitungsanordnung mit dezentraler Trinkwassererwärmung in mindestens einer Nutzungseinheit (4) eines Hauses,
    - mit einer Hauszirkulationsleitung (6) für kaltes Trinkwasser,
    - mit mindestens einer in einer Nutzungseinheit (4) angeordneten und mit der Hauszirkulationsleitung (6) verbundenen Warmwasserleitung (10),
    - mit einem in der Warmwasserleitung (10) angeordneten Trinkwassererwärmer (12) und
    - mit mindestens einer in Strömungsrichtung hinter dem Trinkwassererwärmer (12) angeordneten Entnahmestelle (14; 14a, 14b),
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass eine Zirkulationsleitung (18) in Strömungsrichtung hinter dem Trinkwassererwärmer (12) angeschlossen ist und die Warmwasserleitung (10) mit der Hauszirkulationsleitung (6) verbindet und
    - dass eine Zirkulationspumpe (20) in der Zirkulationsleitung (18) angeordnet ist.
  2. Leitungsanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Zirkulationsleitung (18) vor der ersten Entnahmestelle (14; 14a) oder hinter der in Strömungsrichtung letzten Entnahmestelle (14; 14b) an der Warmwasserleitung (10) angeschlossen ist.
  3. Leitungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Strömungswächter (22) oder ein Temperatursensor (30) in der Warmwasserleitung (10) angeordnet ist.
  4. Leitungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Kaltwasserleitung (16) eingangsseitig an der Hauszirkulationsleitung (6) und ausgangsseitig an der Zirkulationsleitung (18) angeschlossen ist.
  5. Leitungsanordnung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Hauszirkulationsleitung (18) eine Filtereinheit (26), insbesondere ein Ultrafilter aufweist.
  6. Verfahren zum Betreiben einer Leitungsanordnung mit dezentraler Trinkwassererwärmung,
    - bei dem einer Hauszirkulationsleitung kaltes Trinkwasser zugeführt wird,
    - bei dem mindestens einer mit einer Steigleitung der Hauszirkulationsleitung verbundenen Warmwasserleitung kaltes Trinkwasser zugeführt wird,
    - bei dem das Trinkwasser in der Warmwasserleitung während eines ersten Zeitintervalls erwärmt und zumindest teilweise entnommen wird und
    - bei dem das Trinkwasser in der Warmwasserleitung während eines zweiten Zeitintervalls durch eine Zirkulationsleitung in die Hauszirkulationsleitung abgeführt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6,
    - bei dem die Zeitspanne nach den Ende eines ersten Zeitintervalls mit Entnahme von Warmwasser gemessen wird und
    - bei dem nach Überschreiten einer vorgegebenen Länge der Zeitspanne das Trinkwasser in der Warmwasserleitung während eines zweiten Zeitintervalls zumindest teilweise über die Zirkulationsleitung abgeführt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
    bei dem die Länge der Zeitspanne mittels einer Uhr, mittels Messung der Durchflussrate in der Warmwasserleitung oder mittels Messung der Temperatur des Trinkwassers in der Warmwasserleitung ermittelt wird.
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