WO2011128318A2 - Mixing device for setting the hot water temperature - Google Patents

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WO2011128318A2
WO2011128318A2 PCT/EP2011/055673 EP2011055673W WO2011128318A2 WO 2011128318 A2 WO2011128318 A2 WO 2011128318A2 EP 2011055673 W EP2011055673 W EP 2011055673W WO 2011128318 A2 WO2011128318 A2 WO 2011128318A2
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Sergio Varo Oliveira Loureiro Salustio
Nuno Andre Vaz Moreira Da Silva
Celina Gameiro
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a mixing device for adjusting the hot water temperature according to the preamble of claim 1.
  • a conventional heat generator For heating purposes and water heating in conjunction with a conventional heat generator is often additional renewable energy used, which is obtained from an alternative heat source, such as a solar system.
  • an alternative heat source such as a solar system.
  • the energy from an alternative source of heat must be given priority, but to ensure the desired heat demand and the desired hot water comfort such systems are usually combined with a heat generator, which operates on the principle of a water heater. This ensures after-heating, for example if insufficient solar heat is available.
  • the hot water temperature is set for a standing with a hot water outlet of a heat generator and a solar hot water circuit hot water supply system with a mixer.
  • a certain amount of cold water is mixed with the generated hot water via a cold water connection, so that sets the desired hot water temperature for the hot water supply system.
  • a hot water preparation system with an electric instantaneous water heater is known in which an electronic control system regulates the heating power of arranged in its water flow path radiators to bring the leaking water to an adjustable target temperature.
  • one of the control electronics controllable three-way valve is provided, which on the input side is connected on the one hand to an inlet for preheated water and on the other hand to an inlet for cold water, and access to the water flow path. It is provided a temperature sensor that detects the temperature of the incoming water in the water flow path. If the inlet temperature is greater than the set temperature, the three-way valve is set so that cold water is added to the preheated water to reach the set temperature. In the case, that the inlet temperature is equal to or less than the set target temperature, the three-way valve is set so that the water flow path is only the preheated water and heated by the water heater, if necessary, to target temperature.
  • the Umschalt a four-way switching device with three switch positions, which are adjustable in dependence on the temperature of the hot water discharged from the hot water tank.
  • the hot water is supplied to the consumers via the instantaneous water heater.
  • the hot water is supplied directly to the consumers.
  • a third temperature above the predetermined operating temperature in the third switching position of the switching device is supplied to the hot water cold water while maintaining the second switching position.
  • a mixing device for adjusting the hot water temperature for a hot water supply system is known.
  • This is characterized by a first thermostatic mixing valve, which is connected to the hot water outlet of a heat generator and upstream to a second thermostatic mixing valve.
  • the hot water outlet opens into a connecting line between the two mixing valves.
  • the first connection of the second thermostatic mixing valve is connected with the hot water outlet pipe from the solar heated hot water circuit, the second connection with a hot water inlet into the heat generator and the third connection with the first thermostatic mixing valve.
  • the disadvantage of this arrangement is that the heat generator starts sporadically and often only for a short time, so that there are energy losses in between also starts only briefly, so that it comes to energy losses in intervening breaks.
  • short-term starts cause increased exhaust emissions, which can be significantly higher than those in continuous operation. Since there are no measurement and display devices for operating values in the known components of the solar system part, for the installer and users hardly controls the operation is possible.
  • the invention is based on the object of optimizing the hot water preparation with the involvement of a solar system to any associated heat generator and to create a simply constructed mixing device as an interface for it.
  • the mixing device is characterized in that the thermostatic mixing valve is connected to the hot water outlet of the heat generator and to a changeover valve, that a second output of the changeover valve is connected to the cold water inlet of the heat generator and that the input of the changeover valve with the hot water supply line from the solar heated Part of the plant is connected.
  • a control device is used to control the switching valve and / or thermostatic mixing valve. This is with a temperature sensor for detecting the hot water temperature at the hot water outlet of a heat generator, with a temperature sensor for detecting the hot water temperature in the hot water supply line, a temperature sensor for detecting the temperature in the hot water supply line from the solar heated system part and / or a temperature sensor for detecting the temperature connected to at least one solar collector.
  • the temperature sensor for detecting the temperature communicates at least one solar collector via a radio link with the control device.
  • the input at the changeover valve to the hot water outlet of the heat generator and thus to the downstream subsequent thermostatic mixing valve is turned on and the hot water circuit via the heat generator is disabled when the temperature at the input of the changeover valve with the hot water supply line from the solar heated system part has reached a predetermined threshold ,
  • the second output at the reversing valve to the cold water inlet of the heat generator is switched through and the heat generator is flowed through.
  • the input at the changeover valve to the hot water outlet of the heat generator and thus downstream to downstream thermostatic mixing valve and the hot water circuit blocked via the heat generator when the temperature at the entrance of the changeover valve with the hot water supply line from the solar heated system part is below a predetermined threshold at the same time a sufficient solar input or a sufficient temperature is detected at the temperature sensor for detecting the temperature of at least one solar collector and / or the solar heated system part, which can expect the achievement of a predefinable threshold value for the temperature at the input of the changeover valve in the short term.
  • it is a forward-looking control that avoids unnecessary starting and very short-term operation of the heat generator, just because even cooler water comes from the hot water supply line of the solar heated system part for a short time. It saves energy, because otherwise, without feedback of a temperature value from the solar heated system part, the switching valve would not switch through the direct line to the downstream downstream thermostatic mixing valve.
  • the switching conditions of the thermostatic mixing valve and the switching valve are adjustable.
  • the threshold value for the changeover valve for the temperature of the preheated hot water from the hot water supply line of the solar heated system part, in the range of 35 ° C to 55 ° C adjustable, but will usually be preferably about 45 ° C.
  • the control device alters and optimizes this threshold value for the changeover valve.
  • at least the changeover valve and the thermostatic mixing valve with all the components in a housing are arranged as a combined unit, so that this assembly can be easily combined with an associated heat generator and is very compact.
  • the control device preferably has an input and display device for measured values, in particular temperatures and operating parameters, in order to enable the installer and user to check the mode of operation, in particular of the solar system part. Of course, this simplifies installation and commissioning. The current solar benefit or solar yield is also visible.
  • the hot water preparation is optimized with the involvement of a solar system at any, associated heat generator and created a simply constructed mixing device as a modular built into the water heating system interface for it.
  • a simple, self-sufficient and ready-to-connect module is available.
  • the heat generator flows through only if there is not enough solar heat available. Unnecessary burner starts and run times, heat losses in the heat generator and unfavorably high hot water temperatures are thus avoided. Also results in lower pressure losses when the flow is not passed through the heat generator.
  • the operation of the heat generator is optimized, although the mixing device according to the invention works completely independent and self-sufficient.
  • the heat generator only starts with maximum power at present cold water and therefore runs very efficiently.
  • the drawing illustrates an embodiment of the invention and shows in a single figure the schematic structure of a connected to a heat source mixing device for adjusting the hot water temperature for a hot water supply system.
  • the mixing device is connected to a heat generator 1, which operates on the principle of a water heater, especially at the hot water outlet 2, connected. Furthermore, a solar-heated system part 3, for example at least one solar collector, a hot water supply line 4 going out to at least one tapping point and a cold water connection 5 are present.
  • the hot water supply line 4 is fed via a thermostatic mixing valve 6, which is connected with its warm input side to the hot water outlet 2 and via a connecting line 7 to the first output of a switching valve 8 and with its cold input side to the cold water connection 5.
  • a second output of the switching valve 8 is connected to the cold water inlet 9 of the heat generator 1, and the input of the switching valve 8 with the hot water supply line 10 from the solar heated system part 3.
  • a control device 1 1 is provided for controlling the thermostatic mixing valve 6 and / or the switching valve 8. Connected to the control device 1 1 for this purpose with a temperature sensor 12 for detecting the hot water temperature at the hot water outlet 2 of the heat generator 1, with a temperature sensor 13 for detecting the hot water temperature in the hot water supply line 4, a temperature sensor 14 for detecting the temperature in the hot water supply line 10th from the solar heated system part 3 and / or a temperature sensor 15 for detecting the temperature of at least one solar collector.
  • the temperature sensor 15 can communicate with the control device 11 via a radio link and a receiving device 16.

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Abstract

The invention relates to a mixing device for setting the hot water temperature for a hot water supply system having a connection to a hot water outlet (2) of a heat generator (1) which operates in accordance with the principle of a flow heater, and having a solar-heated system part (3), wherein a thermostatic mixing valve (6) which is connected to a cold water connection (5) is provided with a hot water connection for a hot water supply line (4) which is connected to it. The invention is based on the problem of optimizing hot water provision, with integration of a solar system, at an arbitrary associated heat generator, and of providing a mixing device of simple design as an interface to said heat generator. The invention is characterized in that the thermostatic mixing valve (6) is connected to the hot water outlet (2) of the heat generator (1) and to a changeover valve (8), in that a second output of the changeover valve (8) is connected to the cold water inlet (9) of the heat generator (1), and in that the input of the changeover valve (8) is connected to the hot water feed line (10) from the solar-heated system part (3).

Description

BESCHREIBUNG  DESCRIPTION
Mischeinrichtung zur Einstellung der Warmwassertemperatur Die Erfindung betrifft eine Mischeinrichtung zur Einstellung der Warmwassertemperatur nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 . The invention relates to a mixing device for adjusting the hot water temperature according to the preamble of claim 1.
Für Heizzwecke und Warmwasserbereitung in Verbindung mit einem konventionellen Wärmeerzeuger kommt häufig zusätzliche regenerative Energie zum Einsatz, welche aus einer alternativen Wärmequelle, wie zum Beispiel einer Solaranlage, gewonnen wird. Natürlich muss der Energie aus einer alternativen Wärmequelle dabei der Vorrang eingeräumt werden, aber zur Sicherstellung der gewünschten Wärmeanforderung und des gewünschten Warmwasser-Komforts sind derartige Systeme in der Regel mit einem Wärmerzeuger, welcher nach dem Prinzip eines Durchlauferhitzers arbeitet, kombiniert. Dieser sorgt für eine Nachheizung, wenn beispielsweise nicht ausreichend Solarwärme zur Verfügung steht. For heating purposes and water heating in conjunction with a conventional heat generator is often additional renewable energy used, which is obtained from an alternative heat source, such as a solar system. Of course, the energy from an alternative source of heat must be given priority, but to ensure the desired heat demand and the desired hot water comfort such systems are usually combined with a heat generator, which operates on the principle of a water heater. This ensures after-heating, for example if insufficient solar heat is available.
Gattungsgemäß wird mit einer Mischeinrichtung die Warmwassertemperatur für eine mit einem Warmwasserausgang eines Wärmeerzeugers und einem solar beheizten Warmwasserkreislauf in Verbindung stehende Warmwasserversorgungsanlage eingestellt. Dabei wird über einen Kaltwasseranschluss dem erzeugten Warmwasser eine bestimmte Menge kaltes Wasser zugemischt, so dass sich die für die Warmwasserversorgungsanlage gewünschte Warmwasser-Solltemperatur einstellt. Aus der DE 195 30 000 C2 ist eine Warmwasserbereitungsanlage mit einem elektrischen Durchlauferhitzer bekannt, bei dem eine Steuerelektronik die Heizleistung von in seiner Wasserdurchlaufstrecke angeordneten Heizkörpern regelt, um das auslaufende Wasser auf eine einstellbare Solltemperatur zu bringen. Dabei ist ein von der Steuerelektronik steuerbares Drei-Wege-Ventil vorgesehen, welches eingangsseitig einerseits an einen Zulauf für vorerwärmtes Wasser und andererseits an einen Zulauf für Kaltwasser, und zugangsseitig an die Wasserdurchlaufstrecke angeschlossen ist. Es ist ein Temperaturfühler vorgesehen, der die Temperatur des in die Wasserdurchlaufstrecke einlaufenden Wassers erfasst. Wenn die Einlauftemperatur größer als die eingestellte Solltemperatur ist, wird das Dreiwege-Ventil so gestellt, dass zum Erreichen der Solltemperatur dem vorerwärmten Wasser Kaltwasser beigemischt wird. Für den Fall, dass die Einlauftemperatur gleich oder kleiner als die eingestellte Solltemperatur ist, wird das Drei-Wege-Ventil so gestellt, dass der Wasserdurchlaufstrecke nur das vorerwärmte Wasser zuläuft und vom Durchlauferhitzer nötigenfalls auf Solltemperatur erwärmt wird. Weiterhin ist aus der DE 102 12 072 B4 eine Solaranlage mit einem Durchlauferhitzer und einer in Abhängigkeit von der Temperatur des vom Warmwasserspeicher abgegebenen Warmwassers gesteuerten Umschaltsteuerung für die Weiterleitung des Warmwassers an die Verbraucher und für die Zuführung von Kaltwasser zum Warmwasserspeicher bekannt. Dabei weist die Umschaltsteuerug eine Vier-Wege- Umschalteinrichtung mit drei Schaltstellungen auf, die in Abhängigkeit von der Temperatur des vom Warmwasserspeicher abgegebenen Warmwassers einstellbar sind. So wird bei einer ersten Temperatur unterhalb der vorgegebenen Betriebstemperatur in der ersten Schaltstellung der Umschalteinrichtung das Warmwasser über den Durchlauferhitzer den Verbrauchern zugeführt. Bei einer zweiten Temperatur bis zur vorgegebenen Betriebstemperatur in der zweiten Schaltstellung der Umschalteinrichtung wird das Warmwasser direkt den Verbrauchern zugeführt. Bei einer dritten Temperatur über der vorgegebenen Betriebstemperatur in der dritten Schaltstellung der Umschalteinrichtung wird bei Aufrechterhaltung der zweiten Schaltstellung dem Warmwasser Kaltwasser zugeführt. Generically, the hot water temperature is set for a standing with a hot water outlet of a heat generator and a solar hot water circuit hot water supply system with a mixer. In this case, a certain amount of cold water is mixed with the generated hot water via a cold water connection, so that sets the desired hot water temperature for the hot water supply system. From DE 195 30 000 C2, a hot water preparation system with an electric instantaneous water heater is known in which an electronic control system regulates the heating power of arranged in its water flow path radiators to bring the leaking water to an adjustable target temperature. In this case, one of the control electronics controllable three-way valve is provided, which on the input side is connected on the one hand to an inlet for preheated water and on the other hand to an inlet for cold water, and access to the water flow path. It is provided a temperature sensor that detects the temperature of the incoming water in the water flow path. If the inlet temperature is greater than the set temperature, the three-way valve is set so that cold water is added to the preheated water to reach the set temperature. In the case, that the inlet temperature is equal to or less than the set target temperature, the three-way valve is set so that the water flow path is only the preheated water and heated by the water heater, if necessary, to target temperature. Furthermore, from DE 102 12 072 B4 a solar system with a water heater and a controlled depending on the temperature of the hot water tank discharged hot water switching control for the forwarding of the hot water to the consumer and for the supply of cold water to the hot water tank known. In this case, the Umschaltsteuerug a four-way switching device with three switch positions, which are adjustable in dependence on the temperature of the hot water discharged from the hot water tank. Thus, at a first temperature below the predetermined operating temperature in the first switching position of the switching device, the hot water is supplied to the consumers via the instantaneous water heater. At a second temperature up to the predetermined operating temperature in the second switching position of the switching device, the hot water is supplied directly to the consumers. At a third temperature above the predetermined operating temperature in the third switching position of the switching device is supplied to the hot water cold water while maintaining the second switching position.
Generell besteht das Problem, dass bei vielen bekannten Solaranlagen ein Wärmeerzeuger immer durchströmt wird. Dabei entstehen Wärmeverluste im Wärmeerzeuger und bei zu hoher Warmwasser-Eintrittstemperatur kann es möglicherweise zu Beschädigungen oder zu Auslauftemperaturschwankungen kommen. In general, there is the problem that in many known solar systems, a heat generator is always flowed through. This heat loss in the heat generator and at too high hot water inlet temperature may possibly cause damage or outlet temperature fluctuations.
Aus der DE 20 2007 008 024 U1 ist eine Mischeinrichtung zur Einstellung der Warmwassertemperatur für eine Warmwasserversorgungsanlage bekannt. Diese ist gekennzeichnet durch ein erstes thermostatisches Mischventil, welches an den Warmwasserausgang eines Wärmeerzeugers und stromaufwärts an ein zweites thermostatisches Mischventil angeschlossen ist. Dabei mündet der Warmwasserausgang in eine Verbindungsleitung zwischen den beiden Mischventilen. Der erste Anschluss des zweiten thermostatischen Mischventils ist mit der Warmwasseraustrittsleitung aus dem solar beheizten Warmwasserkreislauf, dessen zweiter Anschluss mit einem Warmwassereintritt in den Wärmeerzeuger und dessen dritter Anschluss mit dem ersten thermostatischen Mischventil ver- bunden. Nachteilig ist an dieser Anordnung, dass der Wärmeerzeuger sporadisch und oftmals auch nur kurzzeitig startet, so dass es zu Energieverlusten in dazwischen auch nur kurzzeitig startet, so dass es zu Energieverlusten in dazwischen liegenden Betriebspausen kommt. Außerdem verursachen Kurzzeit-Starts erhöhte Abgasemissionen, welche deutlich über denen im kontinuierlichen Betrieb liegen können. Da es bei den bekannten Baugruppen des solaren Anlagenteils keine Mess- und Anzeigevorrichtungen für Betriebswerte gibt, sind für Installateur und Nutzer kaum Kontrollen der Funktionsweise möglich. From DE 20 2007 008 024 U1 a mixing device for adjusting the hot water temperature for a hot water supply system is known. This is characterized by a first thermostatic mixing valve, which is connected to the hot water outlet of a heat generator and upstream to a second thermostatic mixing valve. The hot water outlet opens into a connecting line between the two mixing valves. The first connection of the second thermostatic mixing valve is connected with the hot water outlet pipe from the solar heated hot water circuit, the second connection with a hot water inlet into the heat generator and the third connection with the first thermostatic mixing valve. The disadvantage of this arrangement is that the heat generator starts sporadically and often only for a short time, so that there are energy losses in between also starts only briefly, so that it comes to energy losses in intervening breaks. In addition, short-term starts cause increased exhaust emissions, which can be significantly higher than those in continuous operation. Since there are no measurement and display devices for operating values in the known components of the solar system part, for the installer and users hardly controls the operation is possible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Warmwasserbereitung unter Einbindung einer Solaranlage an einen beliebigen, zugeordneten Wärmeerzeuger zu optimieren und eine einfach aufgebaute Mischeinrichtung als Schnittstelle dafür zu schaffen. The invention is based on the object of optimizing the hot water preparation with the involvement of a solar system to any associated heat generator and to create a simply constructed mixing device as an interface for it.
Erfindungsgemäß wird dies mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Die Mischeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das thermostatische Mischventil an den Warmwasserausgang des Wärmeerzeugers und an ein Umschaltventil angeschlossen ist, dass ein zweiter Ausgang des Umschaltventils mit dem Kaltwassereingang des Wärmeerzeugers verbunden ist und dass der Eingang des Umschaltventils mit der Warmwasser-Vorlaufleitung aus dem solar beheizten Anlagenteil verbunden ist. This is achieved with the features of claim 1 according to the invention. Advantageous developments can be found in the dependent claims. The mixing device is characterized in that the thermostatic mixing valve is connected to the hot water outlet of the heat generator and to a changeover valve, that a second output of the changeover valve is connected to the cold water inlet of the heat generator and that the input of the changeover valve with the hot water supply line from the solar heated Part of the plant is connected.
Zwischen dem ersten Ausgang des Umschaltventils und dem Warmwasserausgang eines Wärmeerzeugers ist eine Verbindungsleitung zur Umgehung des Wärmeerzeugers vorgesehen. Eine Regeleinrichtung dient der Ansteuerung von Umschaltventil und/oder thermostatischem Mischventil. Diese ist mit einem Temperaturfühler zur Erfassung der Warmwassertemperatur am Warmwasserausgang eines Wärmeerzeugers, mit einem Temperaturfühler zur Erfassung der Warmwassertemperatur in der Warmwasserversorgungsleitung, einem Temperaturfühler zur Erfassung der Temperatur in der Warmwasser-Vorlaufleitung aus dem solar beheizten Anlagenteil und/oder einem Temperaturfühler zur Erfassung der Temperatur an mindestens einem Solarkollektor verbunden. Between the first output of the switching valve and the hot water outlet of a heat generator, a connecting line for bypassing the heat generator is provided. A control device is used to control the switching valve and / or thermostatic mixing valve. This is with a temperature sensor for detecting the hot water temperature at the hot water outlet of a heat generator, with a temperature sensor for detecting the hot water temperature in the hot water supply line, a temperature sensor for detecting the temperature in the hot water supply line from the solar heated system part and / or a temperature sensor for detecting the temperature connected to at least one solar collector.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kommuniziert der Temperaturfühler zur Erfassung der Temperatur an mindestens einem Solarkollektor über eine Funkverbindung mit der Regeleinrichtung. Der Eingang am Umschaltventil zum Warmwasserausgang des Wärmeerzeugers und somit zum stromabwärts nachfolgenden thermostatischen Mischventil ist durchgeschaltet und der Warmwasserkreislauf über den Wärmeerzeuger ist gesperrt, wenn die Tempera- tur am Eingang des Umschaltventils mit der Warmwasser-Vorlaufleitung aus dem solar beheizten Anlagenteil einen vorgebbaren Schwellwert erreicht hat. Im Umkehrfall, wenn die Temperatur am Eingang des Umschaltventils mit der Warmwasser-Vorlaufleitung aus dem solar beheizten Anlagenteil unter einem vorgebbaren Schwellwert liegt, ist der zweite Ausgang am Umschaltventil zum Kaltwassereingang des Wärmeerzeugers durchgeschal- tet und der Wärmeerzeuger wird durchströmt. In an advantageous embodiment, the temperature sensor for detecting the temperature communicates at least one solar collector via a radio link with the control device. The input at the changeover valve to the hot water outlet of the heat generator and thus to the downstream subsequent thermostatic mixing valve is turned on and the hot water circuit via the heat generator is disabled when the temperature at the input of the changeover valve with the hot water supply line from the solar heated system part has reached a predetermined threshold , In the reverse case, if the temperature at the input of the reversing valve with the hot water supply line from the solar heated system part is below a predefinable threshold value, the second output at the reversing valve to the cold water inlet of the heat generator is switched through and the heat generator is flowed through.
Weiterhin ist der Eingang am Umschaltventil zum Warmwasserausgang des Wärmeerzeugers und somit zum stromabwärts nachfolgenden thermostatischen Mischventil durchgeschaltet und der Warmwasserkreislauf über den Wärmeerzeuger gesperrt, wenn die Temperatur am Eingang des Umschaltventils mit der Warmwasser-Vorlaufleitung aus dem solar beheizten Anlagenteil zwar unter einem vorgebbaren Schwellwert liegt, am Temperaturfühler zur Erfassung der Temperatur an mindestens einem Solarkollektor und/oder am solar beheizten Anlagenteil aber gleichzeitig ein ausreichender Solareintrag bzw. eine ausreichende Temperatur detektiert wird, welche das Erreichen eines vorgebbaren Schwellwertes für die Temperatur am Eingang des Umschaltventils kurzfristig erwarten lassen. Somit handelt es sich dabei um eine vorausschauende Regelung, die ein unnötiges Starten und einen sehr kurzzeitigen Betrieb des Wärmeerzeugers vermeidet, nur weil kurzzeitig noch kühleres Wasser aus der Warmwasser-Vorlaufleitung des solar beheizten Anlagenteils kommt. Es wird Energie gespart, weil ansonsten, ohne Rückmeldung eines Temperaturwertes aus dem solar beheizten Anlagenteil, das Umschaltventil den direkten Leitungsweg zum stromabwärts nachfolgenden thermostatischen Mischventil nicht durchschalten würde. Furthermore, the input at the changeover valve to the hot water outlet of the heat generator and thus downstream to downstream thermostatic mixing valve and the hot water circuit blocked via the heat generator when the temperature at the entrance of the changeover valve with the hot water supply line from the solar heated system part is below a predetermined threshold, at the same time a sufficient solar input or a sufficient temperature is detected at the temperature sensor for detecting the temperature of at least one solar collector and / or the solar heated system part, which can expect the achievement of a predefinable threshold value for the temperature at the input of the changeover valve in the short term. Thus, it is a forward-looking control that avoids unnecessary starting and very short-term operation of the heat generator, just because even cooler water comes from the hot water supply line of the solar heated system part for a short time. It saves energy, because otherwise, without feedback of a temperature value from the solar heated system part, the switching valve would not switch through the direct line to the downstream downstream thermostatic mixing valve.
Vorteilhafterweise sind die Schaltbedingungen des thermostatischen Mischventils sowie des Umschaltventils einstellbar. Dabei ist der Schwellwert für das Umschaltventil, für die Temperatur des vorgewärmtes Warmwassers aus der Warmwasser-Vorlaufleitung des solar beheizten Anlagenteils, im Bereich von 35 °C bis 55 °C einstellbar, wird aber in der Regel bei vorzugsweise etwa 45 °C liegen. Entsprechend den erfassten aktuellen Temperaturwerten im System verändert und optimiert die Regeleinrichtung diesen Schwellwert für das Umschaltventil. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind mindestens das Umschaltventil und das thermostatische Mischventil mit allen Komponenten in einem Gehäuse als zusam- mengefasste Einheit angeordnet, so dass sich diese Baugruppe leicht mit einem zuge- ordneten Wärmeerzeuger kombinieren lässt und sehr kompakt ist. Advantageously, the switching conditions of the thermostatic mixing valve and the switching valve are adjustable. In this case, the threshold value for the changeover valve, for the temperature of the preheated hot water from the hot water supply line of the solar heated system part, in the range of 35 ° C to 55 ° C adjustable, but will usually be preferably about 45 ° C. In accordance with the detected current temperature values in the system, the control device alters and optimizes this threshold value for the changeover valve. In a further preferred embodiment, at least the changeover valve and the thermostatic mixing valve with all the components in a housing are arranged as a combined unit, so that this assembly can be easily combined with an associated heat generator and is very compact.
Bevorzugt weist die Regeleinrichtung eine Eingabe- und Anzeigevorrichtung für Messwerte, insbesondere Temperaturen und Betriebsparameter auf, um für Installateur und Nutzer Kontrollen der Funktionsweise, insbesondere des solaren Anlagenteils, zu ermöglichen. Natürlich vereinfachen sich dadurch Installation und Inbetriebnahme. Auch der aktuelle Solarnutzen bzw. Solarertrag wird sichtbar. The control device preferably has an input and display device for measured values, in particular temperatures and operating parameters, in order to enable the installer and user to check the mode of operation, in particular of the solar system part. Of course, this simplifies installation and commissioning. The current solar benefit or solar yield is also visible.
Mit der Erfindung wird die Warmwasserbereitung unter Einbindung einer Solaranlage an einem beliebigen, zugeordneten Wärmeerzeuger optimiert und eine einfach aufgebaute Mischeinrichtung als modular in die Warmwasserbereitungsanlage einbaubare Schnittstelle dafür geschaffen. Es steht eine einfache, autark arbeitende und anschlussfertige Baugruppe zur Verfügung. In Verbindung mit einer Solaranlage wird erfindungsgemäß der Wärmeerzeuger nur dann durchströmt, wenn nicht genügend Solarwärme zur Verfügung steht. Unnötige Brennerstarts bzw. -laufzeiten, Wärmeverluste im Wärmeerzeuger und ungünstig hohe Warmwasser-Temperaturen werden damit vermieden. Auch ergeben sich geringere Druckverluste, wenn die Strömung nicht über den Wärmeerzeuger geführt wird. With the invention, the hot water preparation is optimized with the involvement of a solar system at any, associated heat generator and created a simply constructed mixing device as a modular built into the water heating system interface for it. A simple, self-sufficient and ready-to-connect module is available. In connection with a solar system according to the invention, the heat generator flows through only if there is not enough solar heat available. Unnecessary burner starts and run times, heat losses in the heat generator and unfavorably high hot water temperatures are thus avoided. Also results in lower pressure losses when the flow is not passed through the heat generator.
Andererseits wird der Betrieb des Wärmerzeugers optimiert, obwohl die erfindungsgemäße Mischeinrichtung völlig unabhängig und autark davon arbeitet. Beispielsweise startet der Wärmerzeuger nur bei vorliegendem kaltem Wasser mit maximaler Leistung und läuft daher sehr effizient. On the other hand, the operation of the heat generator is optimized, although the mixing device according to the invention works completely independent and self-sufficient. For example, the heat generator only starts with maximum power at present cold water and therefore runs very efficiently.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar und zeigt in einer einzigen Figur den schematischen Aufbau einer an einen Wärmeerzeuger angeschlossenen Mischeinrichtung zur Einstellung der Warmwassertemperatur für eine Warmwasserversorgungsanlage. The drawing illustrates an embodiment of the invention and shows in a single figure the schematic structure of a connected to a heat source mixing device for adjusting the hot water temperature for a hot water supply system.
Die Mischeinrichtung ist an einen Wärmeerzeuger 1 , welcher nach dem Prinzip eines Durchlauferhitzers arbeitet, speziell am Warmwasserausgang 2, angeschlossen. Weiter- hin sind ein solar beheizter Anlagenteil 3, beispielsweise mindestens ein Sonnenkollektor, eine zu mindestens einer Zapfstelle abgehende Warmwasserversorgungsleitung 4 sowie ein Kaltwasseranschluss 5 vorhanden. The mixing device is connected to a heat generator 1, which operates on the principle of a water heater, especially at the hot water outlet 2, connected. Furthermore, a solar-heated system part 3, for example at least one solar collector, a hot water supply line 4 going out to at least one tapping point and a cold water connection 5 are present.
Die Warmwasserversorgungsleitung 4 wird über ein thermostatisches Mischventil 6 ge- speist, welches mit seiner warmen Eingangsseite an den Warmwasserausgang 2 und über eine Verbindungsleitung 7 an den ersten Ausgang eines Umschaltventils 8 sowie mit seiner kalten Eingangsseite an den Kaltwasseranschluss 5 angeschlossen ist. Ein zweiter Ausgang des Umschaltventils 8 ist mit dem Kaltwassereingang 9 des Wärmeerzeugers 1 , und der Eingang des Umschaltventils 8 mit der Warmwasser-Vorlaufleitung 10 aus dem solar beheizten Anlagenteil 3 verbunden. The hot water supply line 4 is fed via a thermostatic mixing valve 6, which is connected with its warm input side to the hot water outlet 2 and via a connecting line 7 to the first output of a switching valve 8 and with its cold input side to the cold water connection 5. A second output of the switching valve 8 is connected to the cold water inlet 9 of the heat generator 1, and the input of the switching valve 8 with the hot water supply line 10 from the solar heated system part 3.
Eine Regeleinrichtung 1 1 ist zur Ansteuerung des thermostatischen Mischventils 6 und/oder des Umschaltventils 8 vorgesehen. Verbunden ist die Regeleinrichtung 1 1 dafür mit einem Temperaturfühler 12 zur Erfassung der Warmwassertemperatur am Warmwas- serausgang 2 des Wärmeerzeugers 1 , mit einem Temperaturfühler 13 zur Erfassung der Warmwassertemperatur in der Warmwasserversorgungsleitung 4, einem Temperaturfühler 14 zur Erfassung der Temperatur in der Warmwasser-Vorlaufleitung 10 aus dem solar beheizten Anlagenteil 3 und/oder einem Temperaturfühler 15 zur Erfassung der Temperatur an mindestens einem Solarkollektor. Dabei kann der Temperaturfühler 15 über eine Funkverbindung und eine Empfangseinrichtung 16 mit der Regeleinrichtung 1 1 kommunizieren. A control device 1 1 is provided for controlling the thermostatic mixing valve 6 and / or the switching valve 8. Connected to the control device 1 1 for this purpose with a temperature sensor 12 for detecting the hot water temperature at the hot water outlet 2 of the heat generator 1, with a temperature sensor 13 for detecting the hot water temperature in the hot water supply line 4, a temperature sensor 14 for detecting the temperature in the hot water supply line 10th from the solar heated system part 3 and / or a temperature sensor 15 for detecting the temperature of at least one solar collector. In this case, the temperature sensor 15 can communicate with the control device 11 via a radio link and a receiving device 16.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Mischeinrichtung zur Einstellung der Warmwassertemperatur für eine Warmwasserversorgungsanlage mit Anschluss an einen Warmwasserausgang (2) eines Wärmeerzeu- gers (1 ), welcher nach dem Prinzip eines Durchlauferhitzers arbeitet, und mit einem solar beheizten Anlagenteil (3), wobei ein mit einem Kaltwasseranschluss (5) in Verbindung stehendes thermostatisches Mischventil (6) mit einem Warmwasseranschluss für eine sich anschließende Warmwasserversorgungsleitung (4) vorgesehen ist, 1 . Mixing device for setting the hot water temperature for a hot water supply system with connection to a hot water outlet (2) of a heat generator (1), which works on the principle of a water heater, and with a solar heated system part (3), one with a cold water connection (5) associated thermostatic mixing valve (6) is provided with a hot water connection for a subsequent hot water supply line (4),
dadurch gekennzeichnet, dass das thermostatische Mischventil (6) an den Warmwasser- ausgang (2) des Wärmeerzeugers (1 ) und an ein Umschaltventil (8) angeschlossen ist, dass ein zweiter Ausgang des Umschaltventils (8) mit dem Kaltwassereingang (9) des Wärmeerzeugers (1 ) verbunden ist und dass der Eingang des Umschaltventils (8) mit der Warmwasser-Vorlaufleitung (10) aus dem solar beheizten Anlagenteil (3) verbunden ist. characterized in that the thermostatic mixing valve (6) to the hot water outlet (2) of the heat generator (1) and to a changeover valve (8) is connected, that a second output of the changeover valve (8) with the cold water inlet (9) of the heat generator (1) is connected and that the input of the changeover valve (8) with the hot water supply line (10) from the solar heated system part (3) is connected.
2. Mischeinrichtung nach Anspruch 1 , 2. Mixing device according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindungsleitung (7) zwischen dem ersten Ausgang des Umschaltventils (8) und dem Warmwasserausgang (2) des Wärmeerzeugers (1 ) als Umgehung des Wärmeerzeugers (1 ) vorgesehen ist. characterized in that a connecting line (7) between the first output of the changeover valve (8) and the hot water outlet (2) of the heat generator (1) is provided as a bypass of the heat generator (1).
3. Mischeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, 3. mixing device according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Regeleinrichtung (1 1 ) zur Ansteuerung von Umschaltventil (8) und/oder thermostatischem Mischventil (6) vorgesehen ist, welche mit einem Temperaturfühler (12) zur Erfassung der Warmwassertemperatur am Warmwasserausgang (2) des Wärmeerzeugers (1 ), mit einem Temperaturfühler (13) zur Erfassung der Warmwassertemperatur in der Warmwasserversorgungsleitung (4), einem Temperaturfühler (14) zur Erfassung der Temperatur in der Warmwasser-Vorlaufleitung (10) aus dem solar beheizten Anlagenteil (3) und/oder einem Temperaturfühler (15) zur Erfassung der Temperatur an mindestens einem Solarkollektor verbunden ist. characterized in that a control device (1 1) for controlling switching valve (8) and / or thermostatic mixing valve (6) is provided, which with a temperature sensor (12) for detecting the hot water temperature at the hot water outlet (2) of the heat generator (1), with a temperature sensor (13) for detecting the hot water temperature in the hot water supply line (4), a temperature sensor (14) for detecting the temperature in the hot water supply line (10) from the solar heated system part (3) and / or a temperature sensor (15) connected to detect the temperature of at least one solar collector.
4. Mischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 4. Mixing device according to one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturfühler (15) zur Erfassung der Temperatur an mindestens einem Solarkollektor über eine Funkverbindung mit der Regeleinrichtung (1 1 ) kommuniziert. characterized in that the temperature sensor (15) for detecting the temperature at least one solar collector via a radio link with the control device (1 1) communicates.
5. Mischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 5. Mixing device according to one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang am Umschaltventil (8) zum Warmwasserausgang (2) des Wärmeerzeugers (1 ) und somit zum stromabwärts nachfolgenden thermostatischen Mischventil (6) durchgeschaltet ist und dass der Warmwasserkreislauf über den Wärmeerzeuger (1 ) gesperrt ist, wenn die Temperatur am Eingang des Umschaltventils (8) mit der Warmwasser-Vorlaufleitung (10) aus dem solar beheizten Anlagenteil (3) einen vorgebbaren Schwellwert erreicht hat. characterized in that the input at the changeover valve (8) to the hot water outlet (2) of the heat generator (1) and thus to the downstream subsequent thermostatic mixing valve (6) is switched through and that the hot water circuit via the heat generator (1) is locked when the temperature at Input of the switching valve (8) with the hot water supply line (10) from the solar heated system part (3) has reached a predetermined threshold.
6. Mischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 6. Mixing device according to one of claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ausgang am Umschaltventil (8) zum Kaltwassereingang (9) des Wärmeerzeugers (1 ) durchgeschaltet ist und der Wärmeerzeuger (1 ) durchströmt wird, wenn die Temperatur am Eingang des Umschaltventils (8) mit der Warmwasser-Vorlaufleitung (10) aus dem solar beheizten Anlagenteil (3) unter einem vorgebbaren Schwellwert liegt. characterized in that the second output at the changeover valve (8) to the cold water inlet (9) of the heat generator (1) is switched through and the heat generator (1) is flowed through, when the temperature at the input of the changeover valve (8) with the hot water supply line (10 ) is from the solar heated system part (3) below a predetermined threshold.
7. Mischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 7. Mixing device according to one of claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang am Umschaltventil (8) zum Warmwasserausgang (2) des Wärmeerzeugers (1 ) und somit zum stromabwärts nachfolgenden thermostatischen Mischventil (6) durchgeschaltet ist und dass der Warmwasserkreislauf über den Wärmeerzeuger (1 ) gesperrt ist, wenn die Temperatur am Eingang des Umschaltventils (8) mit der Warmwasser-Vorlaufleitung (10) aus dem solar beheizten Anlagenteil (3) zwar unter einem vorgebbaren Schwellwert liegt, am Temperaturfühler (15) zur Erfassung der Temperatur an mindestens einem Solarkollektor und/oder am solar beheizten Anlagenteil (3) aber gleichzeitig ein ausreichender Solareintrag bzw. eine ausreichende Temperatur detektiert wird, welche das Erreichen eines vorgebbaren Schwellwertes für die Temperatur am Eingang des Umschaltventils (8) kurzfristig erwarten lassen. characterized in that the input at the changeover valve (8) to the hot water outlet (2) of the heat generator (1) and thus to the downstream subsequent thermostatic mixing valve (6) is switched through and that the hot water circuit via the heat generator (1) is locked when the temperature at Input of the switching valve (8) with the hot water supply line (10) from the solar heated system part (3), although below a predetermined threshold, the temperature sensor (15) for detecting the temperature of at least one solar collector and / or solar-heated system part ( 3) but at the same time a sufficient solar input or a sufficient temperature is detected, which can expect the achievement of a predetermined threshold value for the temperature at the input of the changeover valve (8) in the short term.
8. Mischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 8. Mixing device according to one of claims 1 to 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltbedingungen des thermostatischen Mischventils (6) sowie des Umschaltventils (8) einstellbar sind. characterized in that the switching conditions of the thermostatic mixing valve (6) and the switching valve (8) are adjustable.
9. Mischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 9. Mixing device according to one of claims 1 to 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert für das Umschaltventil (8), für die Temperatur des vorgewärmtes Warmwassers aus der Warmwasser-Vorlaufleitung (10) des solar beheizten Anlagenteils (3), im Bereich von 35 °C bis 55 °C einstellbar ist. characterized in that the threshold value for the switching valve (8), for the temperature of the preheated hot water from the hot water supply line (10) of the solar heated system part (3), in the range of 35 ° C to 55 ° C is adjustable.
10. Mischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, 10. Mixing device according to one of claims 1 to 9,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens das Umschaltventil (8) und das thermostatische Mischventil (6) mit allen Komponenten in einem Gehäuse als zusammengefasste Einheit angeordnet sind. characterized in that at least the switching valve (8) and the thermostatic mixing valve (6) are arranged with all components in a housing as a combined unit.
1 1 . Mischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, 1 1. Mixing device according to one of claims 1 to 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (1 1 ) eine Eingabe- und Anzeigevorrichtung für Messwerte, insbesondere Temperaturen und Betriebsparameter, aufweist. characterized in that the control device (1 1) has an input and display device for measured values, in particular temperatures and operating parameters.
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