EP1195561A2 - Kaskade mit Durchlauf-Wärmetauschern zur Brauchwasser- oder Frischwassererwärmung - Google Patents

Kaskade mit Durchlauf-Wärmetauschern zur Brauchwasser- oder Frischwassererwärmung Download PDF

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EP1195561A2
EP1195561A2 EP01123674A EP01123674A EP1195561A2 EP 1195561 A2 EP1195561 A2 EP 1195561A2 EP 01123674 A EP01123674 A EP 01123674A EP 01123674 A EP01123674 A EP 01123674A EP 1195561 A2 EP1195561 A2 EP 1195561A2
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EP
European Patent Office
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heat exchanger
flow
heat exchangers
water
arrangement according
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EP01123674A
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EP1195561A3 (de
EP1195561B1 (de
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Martin Reckziegel
Martin Sandler
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Varmeco & Co KG GmbH
Original Assignee
Sandler Energietechnik & Co KG GmbH
SANDLER ENERGIETECHNIK
Sandler Energietechnik & Co KG 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
    • F24D19/1051—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
    • 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

Definitions

  • the invention is concerned with the preparation of hot water for a central water heating is applicable in large systems.
  • Such process water will also for other purposes, e.g. showering or drinking.
  • It will be straight out cold service water obtained from a cold water connection, led by a Heat exchanger based on the flow principle, to which hot water is supplied on the primary side becomes.
  • This hot water which in the secondary circuit in the flow principle passed cold domestic water heated to it as the hot water Providing hot water users is not in direct contact with the process water.
  • the invention is therefore based on the problem of enabling an increased volume throughput of hot water heated in the continuous principle and at the same time maintaining the temperature stability with high accuracy, even with low delivery rates (volume or mass per time).
  • Heat exchanger added, its secondary circuit with regard to the cold water supply is then connected in parallel, the secondary circuit with respect to the Hot water output is also connected in parallel, but in Hot water supply path via a separate control of the supplied Hot water volume independently on the temperature of the secondary side (the tap water is regulated.
  • the control is carried out by a control unit that both switches on (and "Release") of the cold water connection (claim 5,6), like any other single temperature at the output of the combinatorially interacting sets secondary hot water flow flow (claim 8).
  • a measured value is determined, which can be provided for each heat exchanger. If the measured value exceeds - For example, as a tap amount of hot water - the threshold, so given the switching signal for switching on the further heat exchanger (Claim 11, 12, 13).
  • the threshold can range between 50% and 100% of the maximum Flow rate of the heat exchanger last switched on, cf. Claim 2 with its alternatives and claim 4. It can also be defined so that one Interconnection of several identical heat exchangers with the same maximum Delivery rate (claim 4) of a respective multiple of a fixed maximum Threshold is assumed when a signal is considered for secondary flow is representatively available as a sum signal.
  • each heat exchanger is independent is controllable, both with regard to the measured value recorded for him Flow volume, as well as with regard to the initial temperature and the primary side conveyed volume for the hot water.
  • the basically operated heat exchanger which is regularly switched on first, can also be implemented without an additional control valve that connects to the cold water opens when the threshold is exceeded.
  • it can but be of advantage to provide all heat exchangers with such a valve and to leave one of the heat exchangers switched on regularly via the on-off valve and the other heat exchangers when the respective limit of the previous heat exchanger via the respective on-off valve.
  • a variation of the initial load can also be available heat exchanger, so that a uniform use of all in time cascade switched heat exchanger is achieved in the long term.
  • the threshold value can be specified over a wide range, depending on the application and depending on the size of the heat exchanger. Will the Threshold in a range below 20% of the nominal power of each Heat exchanger, so a relatively early connection of the next one takes place Heat exchanger instead. Such early engagement of the next one Heat exchanger lowers the pressure fluctuations at the time of switching on then two or more parallel flow paths actually have equal rights stand next to each other. The pressure loss of several early connected in parallel Heat exchangers are lowered and in terms of the pumped domestic water Equalizing vibrations at the output with regard to temperature can also be found in only to a lesser extent.
  • This position is suitable if there is already a switchover above 5% of the nominal output the threshold for small exchangers with a volume promotion of less than 30 liters / min.
  • the threshold value changes, to switch the next heat exchanger that was just switched on avoid.
  • the reduction is such that a distribution of the previously in the active heat exchanger or on the number of after Switching on heat exchangers connected in parallel does not result in switching off of the newly added heat exchanger in its secondary circuit takes place. There is for the lowering of the threshold at the triggering Heat exchangers are therefore dependent on the number of parallel connections Heat exchanger.
  • the threshold of the newly added exchanger remains equal.
  • the flow is ideally distributed evenly over the parallel ones Heat exchangers, each related to the secondary side. With two connected in parallel Exchangers are then reduced the threshold to a value below half of the maximum delivery volume is provided while reducing the Threshold to two thirds occurs when a third heat exchanger is added. If a fourth heat exchanger is added, one results Threshold reduction to a value below Wert. As a comparison value the same threshold value that was previously used based on the Claims 2 was described.
  • each heat exchanger has its own control of the Dispensing temperature by setting the primary hot water supply and its volume flow.
  • the control signals for switching on the secondary Circuits that are already designed to be connected in parallel only through a valve only one after the other, depending on the volume output to be delivered can be added, can be executed with a control logic that is not in the actual control of the individual heat exchangers intervenes. Rather, they remain themselves left alone.
  • a signal (measured value or setpoint) can also be used this is at least approximately representative, based on the time range at which the threshold is reached. This does not have to be proportionality.
  • the tapped flow rate drops at several heat exchangers connected in parallel according to a lower requirement, the heat exchangers switch slowly back, i.e. one after the other, according to the sinking and the selected threshold values are removed from the active parallel connection.
  • the threshold values are changed accordingly in reverse, that is to say with one Locking a heat exchanger increases the threshold because, as a result of the switched-off heat exchanger, the still flowing flow on a smaller number of heat exchangers distributed and therefore an increase in Flow in each heat exchanger is the result.
  • the dimensioning is too take place that a renewed release of the heat exchanger just switched off is avoided.
  • the practical threshold values are usually 10% to 20% below the theoretical Thresholds.
  • FIG. 1 illustrates an overall circuit diagram of three heat exchangers 1,2,3, which are interconnected in a network. They are fed together by a memory K on the primary side. The interconnected heat exchangers 1, 2, 3 feed together on the secondary side a collecting line WW which leads to at least one consumer 50 in the house.
  • a return circulation line 51 can be returned from the collecting line to one of the fresh or cold water inlets 10 of the three heat exchangers in order to achieve a substantially uniform temperature of the service water at the tap 50 in the entire line WW even when there is little used water removed.
  • a control unit 60 is provided with a plurality of input signals 61, 62, 63 and output manipulated variables 64, 65 and 67 and controls the interconnected arrangement of the three heat exchangers shown on the basis of a predetermined control program.
  • a heat exchanger is to be explained in the following, the reference symbols increased by ten each for the second heat exchanger 2 and increased by a further ten for the third heat exchanger 3 and denote the same elements.
  • the system with the three heat exchangers 1 to 3 shown can be expanded as desired, but at least two individual heat exchangers are required for an interconnection, as can be seen from FIG. 2 , which will be explained later.
  • the hot water HW gives that - mostly not reached - maximum temperature again, the hot water on the Secondary side of the heat exchanger should receive.
  • the primary page is about the Feed pump 13a with the hot water, while that from the Heat exchanger returning hot water in the return RL the storage again is fed.
  • a control valve 16 is provided in the return so that at System shutdown a blind circulation is blocked and the risk of stone formation is reduced on the drinking water side. Only when there is a flow on the Secondary side of the heat exchanger is detected, the control unit 60 switches the Valve 16 on to start the primary circulation and controls the delivery rate the feed pump 13a.
  • a temperature at the temperature sensor 14 at the inlet of the heat exchanger 1 is measured and fed to the control unit 60 via one of the lines 62.
  • One of the Lines 65 controls the valve 16 in the primary circuit and one of the lines 62 gives the Input temperature value of the first heat exchanger on the primary side, measured from the sensor 14 to the control device 60.
  • One of the lines 64 controls the Feed pump 13a in the hot water inlet 13.
  • a measuring element 11 On the secondary side, a measuring element 11 is provided, which a flow in Secondary circuit detected and the control unit 60 as a measured value via one of the lines 61 supplies.
  • a temperature sensor 15 on the secondary side detects the temperature on Output or in the output area of the heat exchanger 1 and performs this measurement to the control unit 60 via one of the lines 63.
  • the outlet pipe for the warm DHW is 12.
  • the heat exchanger works in the counterflow principle, so that it is already strong heated secondary water at the high temperature primary hot water flows past and the flows in the heat exchanger on the The primary side and secondary side are directed in opposite directions.
  • this one heat exchanger system also applies to the two other heat exchanger systems 2 and 3.
  • system 2 whose output line 22 is also on the secondary side Valve 20a provided on the secondary side in the cold water inflow 20. This valve is controlled by the control unit 60.
  • a similar valve 30a is in the Cold water inflow 30 of the third heat exchanger 3 is provided, which also has a of control lines 67 is controlled by control unit 60.
  • control unit 60 In the first Heat exchanger 1, such a valve is not provided in the cold water inflow 10, it can also be added there, which is a further embodiment variant, the to be described later.
  • the function of the three connected in parallel at the output (downstream) Heat exchanger 1,2,3 is accessible through the interconnection of the three Output lines 12, 22 and 32 and via the interconnection of the three Cold water inlet pipes 10, 20 and 30, all upstream (inlet) are connected together to a fresh or cold water supply KW.
  • the control works with a regulation on the temperature detected on the secondary side Sensor 15 and the tapping quantity determined by measured value on sensor 11.
  • the flow pump 13a as the feed pump is proportional to the heat requirement controlled, with open valve 16.
  • the valve 16 opens after the sensor 11 in the Secondary circuit the start of a tap of service water at the tap 50 signaled.
  • the control unit 60 switches the second Heat exchanger 2 by switching on (opening) the local control valve 20a.
  • the Temperature values of sensors 15 and 25 should be the same and work accordingly the controller 60 by adjusting individual speeds of the feed pumps 13a and 23a.
  • the valve 20a (also 30a) is not a proportional valve, but an on / off valve designed so that only the cold water inflow is generally opened when the first heat exchanger 1 does not provide the required tapping capacity while maintaining the same Temperature can provide, or remains closed when the first heat exchanger is sufficient for the required and used tap quantity of the consumer 50.
  • the first threshold can be set to range between 90% and 100% of the nominal delivery rate of the first heat exchanger 1 is.
  • the second Threshold value of the second heat exchanger 2 is in terms of the delivery rate of the second exchanger 2 dimensioned accordingly.
  • the threshold can be adjusted accordingly However, the circumstances can also be changed in such a way that the value of a maximum conveying capacity is set or to the limit of the nominal capacity, so that a abrupt transition between the two heat exchangers 1, 2 is achieved.
  • the parallel connection by specifying threshold values can also be done here summarized discussed implementation variants are modified. So is one Parallel connection does not necessarily make sense only if a performance limit of previous heat exchanger or the one already connected in parallel previous multiple heat exchangers is reached.
  • active parallel connection are characterized, compared to that of a passive Parallel. All permanently installed heat exchangers 1,2,3 are passive on the Secondary side connected in parallel, so have the ability to connect in parallel and are through pipelines 10, 20, 30 and 12, 22, 32 and secondary flow path in the respective heat exchanger already connected in parallel. It there is only one valve that was previously described with 20a, 30a and that as Valve 10a can also be inserted into line 10 to the first primary exchanger. This valve separates the active from the passive parallel connection. If it is on, this flow path is active, if it is switched off, there is only the possibility a parallel connection, and a passive parallel connection is provided.
  • the state is achieved by adding one Threshold.
  • Threshold This can depend on the area of application, on the number of Heat exchanger and varies widely depending on the size of the heat exchanger actually, it can cover the entire range of funding volume per Take heat exchangers, i.e. between 5% and practically 100%, that switching on the next heat exchanger, thus transferring it Heat exchanger in the active parallel state, sooner or later reached becomes.
  • a hysteresis is also advantageously provided during the switching process, which ensures that that a shutdown of a heat exchanger with decreasing removal of the Consumer 50 takes place only at a significantly lower volume value than that Value at which the connection was made.
  • a range from 5% to 10% of the Nominal funding margin has proven to be favorable.
  • a tap quantity of, for example up to 320 l / min would lead to such a single device being tapped Flow rates of 5 l / min no longer maintain the temperature with sufficient accuracy could.
  • the heat exchangers 1, 2 and 3 described which are in the nominal range of 20 l / min, 30 l / min or 40 l / min are, i.e. with outputs significantly below 100 l / min Nominal flow rate work, provide a precisely controllable temperature control ready, with any expandable dispensing volume, by adding one another heat exchanger, which is connected in parallel on the secondary side and via on the primary side another valve corresponding to the valves 20a, 30a is initially blocked.
  • the device 60 can also work so that one at a time changing heat exchanger meets the initial load while switching on the another and the next heat exchanger is changed accordingly. So everyone can Heat exchanger in the course of an overall system and in a given one Time schedule once meet the base load for a certain first period of time a different heat exchanger for the maximum amount of tap water is available and in this respect mostly remains in the waiting state, in which the inlet valve 20a, 30a is not switched on.
  • the described control signals of the line groups 64, 65 each have so many Control lines, such as feed pumps 13a, 23a, 33a or check valves 16, 26, 36 must be operated.
  • the control lines 67 control those described Inlet valves 20a, 30a, which are switched on in succession depending on the flow rate become.
  • the measurement signals of line groups 61, 62 and 63 correspond to the number the heat exchanger used.
  • a measurement signal in group 63 be provided, which measures the primary temperature of the memory K and the Control unit 60 also feeds.
  • FIG. 2 A minimal circuit arrangement is shown in FIG. 2 , in which two heat exchangers 1, 2 are used.
  • the primary circuit I is shown inside, the secondary circuit II is shown outside.
  • the cold water inflow of the first heat exchanger 1 leads into the heat exchanger and an outlet 12 at the first heat exchanger leads to the extraction point 50.
  • the second heat exchanger 2 is provided, only connected in parallel on the secondary side at 22, with an inlet of the cold water via a switching Valve 20a, which is controlled via a control line 67.
  • the secondary side of the second heat exchanger 2 is 22 and also leads to the tap 50.
  • the sum of the flow rates of the two heat exchangers is available for the removal of hot water from hot water WW.
  • a parallel connection is also provided on the primary side, each Heat exchanger, however, independently and individually via a feed pump P, which the Feed pump 13a, 23a of Figure 1 corresponds to be controlled in its heat supply can.
  • a feed pump P which the Feed pump 13a, 23a of Figure 1 corresponds to be controlled in its heat supply can.
  • the valve 20a switches - for example as Motor valve - via the manipulated variable 67 and allows the inflow of cold water into the second heat exchanger 2 to get there from the hot water and the primary pump P to be warmed up. Its volume flow in the outlet line 22 adds up to Volume flow of the output line 12 of the first heat exchanger, so that seamless and an additional delivery rate without significant temperature fluctuation is provided, which allows a higher delivery rate at the tap 50.
  • the recording of the delivery rate (per time) can be at any point of the Flow paths take place on the secondary side.
  • Such a flow measurement can also take place indirectly by means of a temperature measurement or a difference measurement, as well as other sensors that need not be vane wheels can find.
  • Setpoints can also be used, provided that they are sufficient Representation of the secondary flow flow is provided, at least for the area in which the threshold is reached.
  • One is particularly cheap Proportionality and a direct measurement of the secondary amount of hot water.
  • the use of others representing these is also sufficient System sizes, such as the delivery rate of the primary pump on the Primary side, which the control technology also provides as a setpoint becomes.
  • This "measured variable" can therefore be a target value, a real measured value or a synthetic one generated value so that it should be referred to as a signal that is representative for the secondary flow.
  • FIG. 3 explains how the threshold value influences the switching state of the system according to FIG. 1 or for two heat exchangers according to FIG. 2.
  • the mass flow is shown as a continuous quantity m (t), once for the first heat exchanger m 1 (t), once for the second heat exchanger m 2 (t) and for FIG. 1 also as a third mass flow m 3 (t) .
  • the first threshold value g 1 which corresponds to the maximum delivery rate in the example, is reached, the valve 20a is switched on, which leads to Time t 1 happens.
  • the threshold value g 1 has been reduced at the time t 1 . He has been reduced here to a level below 2 g, which is less than g1 / 2 to avoid switching back. This can be seen clearly in FIG. 3.
  • the consumption at the tapping point WW increases again. It rises evenly in both heat exchangers 1, 2, whereby reference is not made here to the other control processes of the primary pumps 13 a, 23 a, which require correspondingly higher delivery volumes to take account of the increased demand and the temperature at the measuring point 15, 25 in each case individually to keep constant for each heat exchanger.
  • the increase up to time t 4 is clearly shown.
  • the second heat exchanger 2 reaches the maximum flow value g 1 as an unchanged threshold value on the basis of the signal which is taken from the flow measurement 21 there. Another valve switches again, this time valve 30a in FIG. 1.
  • each heat exchanger takes on 2/3 of the total load, which leads to a sharp increase in the third heat exchanger, which can be seen in the third partial image of FIG. 3.
  • the threshold value is lowered as a step function at the time t 4 , to a value below g 3 , that is to say below a value of 2/3, in order to avoid a switching back of the valve 30a.
  • the change in the threshold values is carried out by the control device 60, to which the measured variables 11, 21, 31 are supplied according to FIG. 1 or 2. Instead of these three The only measurand 11 or 21 or 31 can also be used if this comparison takes into account how many heat exchangers in parallel are switched on.
  • the other signals described above, for example Setpoints of the primary pumps 13a, 23a, 33a or only one of these pumps can Used to compare against the thresholds.
  • this threshold value can also be used be adapted to achieve an optimized operating state.
  • a threshold value can be determined so that it is at a point in the course between the minimum and maximum output of the respective heat exchanger placed, which is determined by a decrease in its initial temperature is detected by sensor 15. But these are more accurate and more responsive Threshold recognition based on the output because it is the actual disturbance of the system is. It is activated by the user on the sampling valve adjusted and only affects the control process on the heat exchanger 1. On The immediate detection of the change in this flow value is therefore the most immediate and fastest measured variable for determining a system state, of based on which comparisons take place, which and how many other heat exchangers must be switched on one after the other.
  • FIG. 4 The example mentioned above is shown schematically in FIG. 4 , in which all heat exchangers 1, 2 and 3 each have a switching valve, for example an engine valve 10a, 20a, 30a, which are controlled by a control line assembly 67 from individual control lines 67a, 67b, 67c. All other states and devices are as in FIG. 1, and the individual mass flows m 1 (t) and m 2 (t) and m 3 (t) are shown, as can be seen in FIG. 3, in order to collectively at the outlet as M (t ) to be delivered.
  • a switching valve for example an engine valve 10a, 20a, 30a
  • a control line assembly 67 from individual control lines 67a, 67b, 67c.
  • All other states and devices are as in FIG. 1, and the individual mass flows m 1 (t) and m 2 (t) and m 3 (t) are shown, as can be seen in FIG. 3, in order to collectively at the outlet as M (t ) to be delivered.
  • valve 20a from FIG. 2 or all of them Valves 10a, 20a and 30a also disappear from FIG. 4, that is to say only one parallel connection in FIG Provided a permanent active parallel connection of all heat exchangers his.
  • the threshold values of FIG. 3 are then not required Compensation processes do not take place. But every heat exchanger itself independently controlled with regard to the output temperature at sensor 15, 25, 35.
  • the pumps P according to FIG. 2 can also be controlled in a temperature-controlled manner in such a way that that a sensor detects the return temperature of the water from the particular Heat exchanger determined and the pump P switches off when this return temperature exceeds a limit, e.g. the temperature of the hot water HW at the inlet, measured via either sensor 63a or sensor 14 (or 24.34) on Heat exchanger, minus 5 ° C.
  • the pump P is then no longer proportional operated, but completely switched off.
  • the activation and release of the further Regular operation of the circulation pump only takes place again when the measured Return temperature around an additional threshold, e.g. 2 ° C has decreased, which is due to the further removal of the process water from the Secondary circuit is initiated. This guarantees warm water at the tap present, but the circulation pump P has to run less often and electricity can be used for this pump can be saved.

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Abstract

Vorgeschlagen wird eine Anordnung und ein Verfahren zum Bereitstellen von warmem Brauchwasser(WW). Der Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, einen erhöhten Volumendurchsatz von im Durchlaufprinzip erwärmtem Brauchwasser zu ermöglichen und gleichzeitig die Temperaturstabilität mit hoher Genauigkeit beizubehalten, auch bei niedrigen Förderleistungen (Volumen oder Masse pro Zeit). Von einem Kaltwasseranschluß (KW) ist dazu kaltes, unter Druck stehendes Brauchwasser zumindest zwei sekundärseitig parallel geschalteten (12,22,32) Wärmetauschern (1, 2,3) zuführbar. Jedem der Wärmetauscher (1,2,3) ist über einen im Durchfluß veränderbaren primären Strömungspfad (13,13a;23,23a) heißes Wasser (HW) aus einer Heißwasserquelle (K) zuführbar. Die Wärmetauscher (1,2,3) sind im Durchlaufbetrieb arbeitsfähig und zumindest ein Signal (11,21,31) wird erzeugt, das für den aktuellen Durchfluß (Volumenstrom, Massestrom) des ersten Wärmetauschers (1) zumindest im wesentlichen repräsentativ ist. Zumindest ein Schwellenwert ist vorgegeben (60,g1), wobei ein Überschreiten dieses Schwellenwertes ein Zuschalten (20a) des zweiten Wärmetauschers (2) veranlaßt, um am sekundärseitigen Warmwasser-Ausgang (WW) beider Wärmetauscher die Summe von mehreren Volumenströmen abzugeben. <IMAGE>

Description

Die Erfindung befaßt sich mit der Bereitung von warmem Brauchwasser, die für eine zentrale Wassererwärmung in Großanlagen anwendbar ist. Solches Brauchwasser wird auch zu anderen Zwecken, z.B. Duschen oder Trinken, verwendet. Es wird direkt aus kaltem Brauchwasser eines Kaltwasseranschlusses gewonnen, geleitet durch einen Wärmetauscher im Durchflussprinzip, dem in der Primärseite Heißwasser zugeführt wird. Dieses Heißwasser, welches das im Sekundärkreis im Durchflußprinzip durchgeleitete kalte Brauchwasser erwärmt, um es als Warmwasser dem Brauchwasser-Benutzer zur Verfügung zu stellen, kommt nicht in direkten Kontakt mit dem Brauchwasser.
Solche Brauchwasserbereiter im Durchflußprinzip haben sich aufgrund ihrer hohen Hygiene im täglichen Gebrauch bestens bewährt. Ein Beispiel eines solches Systems ist in der DE 40 35 115 C2 (Sandler) beschrieben, auf die zur Steuerung eines solches Brauchwassererwärmers hier verwiesen werden soll.
Wenn Fördermengen (in Volumen oder Masse pro Zeitinheit) größer werden, werden normalerweise die Wärmetauscher auch größer ausgebildet. Je größer solche Wärmetauscher allerdings werden, desto ungenauer wird die Temperaturführung des Ausgangs dieser Wärmetauscher, also die Temperatur des zubereiteten Brauchwassers, im folgenden Warmwasser genannt. Dieses Brauchwasser kann maximal diejenige Temperatur erreichen, die das Heißwasser aus einem Speicher zur Verfügung stellt, wird diese Temperatur aber meist nicht erreichen. Die Fördermenge dagegen ist durch den Durchfluß einerseits begrenzt, zum anderen durch die zu erreichende Temperatur, so daß eine zu hohe Entnahmemenge (Fördervolumen pro Zeit) zu einem Abfall der Temperatur des auf einen festen Temperaturwert normalerweise geregelten Brauchwassers führt. Die zuvor beschriebene Möglichkeit der Bereitstellung von größeren Wärmetauschern zur Schaffung eines größeren Durchflusses (Volumens pro Zeit) kann zwar die Fördermenge zur Verfügung stellen, verliert aber die Möglichkeit, eine genaue Regelung der Warmwasser-Temperatur am Ausgang des großen Wärmetauschers zu erreichen. Ganz besonders findet das bei geringen Zapfleistungen seine Berechtigung, wenn ein für hohe Zapfleistungen geeigneter Wärmetauscher im unteren Leistungsbereich betrieben wird, so beispielsweise eine Förderleistung von über 300 l/min als Nennleistung möglich ist, dieser Wärmetauscher aber nur in einem Bereich von unter 5% seines Volumendurchsatzes betrieben wird. Auch dann können die Temperaturen nicht sorgfältig und sicher auf einem konstant vorgegebenen Niveau gehalten werden.
Der Erfindung liegt deshalb die Problemstellung zugrunde, einen erhöhten Volumendurchsatz von im Durchlaufprinzip erwärmtem Brauchwasser zu ermöglichen und gleichzeitig die Temperaturstabilität mit hoher Genauigkeit beizubehalten, auch bei niedrigen Förderleistungen (Volumen oder Masse pro Zeit).
Gelöst wird dieses Problem dadurch, daß zumindest zwei Wärmetauscher im Durchflußprinzip parallel geschaltet werden (Anspruch 1, Anspruch 20, Anspruch 26).
Zunächst ist nur einer dieser Wärmetauscher aktiv und beteiligt sich an der Erwärmung des gezapften Brauchwassers. Erreicht dieser Wärmetauscher seine Fördergrenze oder droht diese Fördergrenze zu überschreiten, angezeigt durch das Erreichen, insbesondere Überschreiten, eines Schwellenwertes, schaltet der zweite Wärmetauscher hinzu, dessen Sekundärkreis hinsichtlich des Kaltwasser-Zulaufes dann parallel geschaltet ist, dessen Sekundärkreis hinsichtlich des Warmwasser-Ausgangs auch parallel geschaltet ist, der aber im Heißwasser-Zuleitungspfad über eine gesonderte Steuerung der zugeführten Heißwasser-Volumenmenge eigenständig auf die Temperatur der Sekundärseite (des gezapften Brauchwassers) geregelt wird.
Die Regelung übernimmt ein Steuergerät, das sowohl das Zuschalten (auch "Freigeben") des Kaltwasser-Anschlusses (Anspruch 5,6) veranlaßt, wie auch jede einzelne Temperatur am Ausgang des kombinatorisch zusammenwirkenden sekundären Warmwasser-Strömungsflusses einstellt (Anspruch 8).
Um den Vergleich mit dem Schwellenwert zu ermöglichen, wird ein Meßwert ermittelt, der für jeden Wärmetauscher vorgesehen sein kann. Übersteigt der Meßwert - beispielsweise als eine gezapfte Brauchwassermenge - den Schwellenwert, so wird das Schaltsignal zum Zuschalten des weiteren Wärmetauschers gegeben (Anspruch 11, 12, 13).
Der Schwellenwert kann im Bereich zwischen 50% und 100% der maximalen Förderleistung des zuletzt eingeschalteten Wärmetauschers liegen, vgl. Anspruch 2 mit seinen Alternativen und Anspruch 4. Er kann auch so definiert werden, daß bei einem Zusammenschalten von mehreren gleichen Wärmetauschern mit gleicher maximaler Fördermenge (Anspruch 4) von einem jeweiligen Mehrfachen eines festen maximalen Schwellenwertes ausgegangen wird, wenn ein Signal als für den sekundären Durchfluß repräsentativ als Summensignal zur Verfügung steht.
Für die Modularisierung ist es von Vorteil, wenn jeder Wärmetauscher eigenständig steuerbar ist, sowohl hinsichtlich des für ihn erfaßten Meßwertes zum Durchflußvolumen, wie auch hinsichtlich der Ausgangstemperatur und dem primärseitig aufgenommenen Fördervolumen für das Heißwasser.
Der grundsätzlich betriebene Wärmetauscher, der regelmäßig zuerst eingeschaltet ist, ist auch ohne ein zusätzliches Steuerventil realisierbar, das den Kaltwasseranschluss öffnet, wenn der Schwellenwert überschritten wird. Aus Symmetriegründen kann es aber von Vorteil sein, alle Wärmetauscher mit einem solchen Ventil zu versehen und einen der Wärmetauscher über das Einschaltventil regelmäßig eingeschaltet zu lassen und die anderen Wärmetauscher bei Überschreiten des jeweiligen Grenzwertes des vorhergehenden Wärmetauschers über das jeweilige Einschaltventil hinzuzuschalten.
Dabei kann auch eine Abwechslung des jeweils die Anfangslast zur Verfügung stellenden Wärmetauschers erfolgen, so daß eine gleichmäßige Verwendung aller in zeitlicher Kaskade geschalteten Wärmetauscher langfristig erzielt wird.
Die Vorgabe des Schwellenwertes ist über einen weiten Bereich möglich, abhängig von der Anwendung und abhängig von der Größe der Wärmetauscher. Wird der Schwellenwert in einem Bereich unterhalb von 20% der Nennleistung eines jeweiligen Wärmetauschers gelegt, so findet eine relativ frühe Zuschaltung des nächst folgenden Wärmetauschers statt. Ein solches frühzeitiges Zuschalten des nächsten Wärmetauschers senkt die Druckschwankungen im Zeitpunkt des Zuschaltens, zu dem dann zwei oder mehr parallele Strömungspfade eigentlich gleichberechtigt nebeneinander stehen. Der Druckverlust von mehreren früh parallel geschalteten Wärmetauschern wird hinsichtlich des geförderten Brauchwassers gesenkt und Ausgleichsschwingungen am Ausgang hinsichtlich der Temperatur finden ebenfalls in nur geringerem Maße statt.
Auch eine spätere Zuschaltung des nächsten Wärmetauschers kann stattfinden, so oberhalb von 50% der Nennleistung, im Bereich zwischen 50% und 60% oder im Bereich zwischen 20% und 80% der jeweiligen Nennleistung, wobei von jeweils gleichen Wärmetauschern ausgegangen wird, die parallel geschaltet sind. Für eine mittlere Förderleistung werden meist zwei bis vier Wärmetauscher benötigt. Hier empfiehlt sich die Verwendung einer Schwelle zwischen 50% und 80% der Nennleistung. Bei Großverbrauchern, wie beispielsweise Stadien, werden mehr als vier Wärmetauscher benötigt.
Wird oberhalb von 5% der Nennleistung bereits umgeschaltet, eignet sich diese Lage des Schwellenwertes für kleine Tauscher mit einer Volumenförderung von unter 30 liter/min.
Nach einem jeweiligen Umschalten findet eine Veränderung des Schwellenwertes statt, um ein Zurückschalten des gerade zugeschalteten nächsten Wärmetauschers zu vermeiden. Es kann hier mit der Hysterese gearbeitet werden, es kann mit einem zeitlichen Sperrsignal gearbeitet werden, oder der Schwellenwert selbst wird herabgesetzt (Anspruch 16). Die Herabsetzung ist so bemessenen, daß ein Verteilen des bislang in dem oder den aktiven Wärmetauschern auf die Anzahl der nach dem Zuschalten parallel geschalteten Wärmetauschern nicht dazu führt, daß ein Abschalten des neu hinzugekommenen Wärmetauschers in seinem Sekundärkreis wieder stattfindet. Es herrscht für die Herabsetzung des Schwellenwertes am auslösenden Wärmetauscher also eine Abhängigkeit von der Anzahl der parallel geschalteten Wärmetauscher. Der Schwellenwert des neu hinzugekommenen Tauschers bleibt gleich.
Die Strömung verteilt sich ideal gleichmäßig auf die parallel geschalteten Wärmetauscher, jeweils bezogen auf die Sekundärseite. Bei zwei parallel geschalteten Tauschern ist die Herabsetzung des Schwellenwertes dann auf einen Wert unterhalb der Hälfte des maximalen Fördervolumens vorgesehen, während ein Herabsetzen des Schwellenwertes auf zwei Drittel erfolgt, wenn ein dritter Wärmetauscher hinzugeschaltet wird. Wird ein vierter Wärmetauscher hinzugeschaltet, ergibt sich eine Schwellenwert-Reduzierung auf einen Wert unter ¾. Als Vergleichswert kann regelmäßig derselbe Schwellenwert herangezogen werden, der zuvor anhand der Ansprüche 2 beschrieben war.
Vorteilhaft ist, daß jeder Wärmetauscher für sich eine eigene Steuerung der Abgabetemperatur vornimmt, durch Einstellen des primären Heißwasser-Zulaufs und seinen Volumenstrom. Die Steuersignale für das Zuschalten des sekundären Kreislaufes, die als solches bereits angelegt sind, parallel geschaltet zu werden, nur durch ein Ventil erst nacheinander, abhängig von der abzugebenden Volumenleistung hinzugeschaltet werden, kann mit einer Steuerlogik ausgeführt werden, die nicht in die eigentliche Regelung der einzelnen Wärmetauscher eingreift. Sie bleiben vielmehr sich selbst überlassen.
Es können nicht nur der direkte Meßwert der sekundären Strömung Verwendung finden, es kann ebenso ein Signal (Meßwert oder Sollwert) Verwendung finden, das diesem zumindest annähernd repräsentativ ist, bezogen auf den Zeitbereich, zu dem der Schwellenwert erreicht wird. Das muß nicht zwingend eine Proportionalität sein.
Selbst wenn über eine zentrale Steueranlage alle Wärmetauscher geregelt werden, werden sie regelungstechnisch selbständig hinsichtlich der Temperaturregelung behandelt. Die übergeordnete Steuerlogik schaltet die sekundären Strömungspfade zu oder ab, je nach Vorgabe der Schwellenwerte und dem sich ergebenden Vergleich mit dem fluß-repräsentativen Signal.
Sinkt die gezapfte Fördermenge an mehreren parallel geschalteten Wärmetauschern entsprechend einer gesunkenen Anforderung, schalten die Wärmetauscher langsam zurück, d.h. einer nach dem anderen wird entsprechend dem Absinken und der gewählten Schwellenwerte wieder aus der aktiven Parallelschaltung herausgenommen. Hierbei werden die Schwellenwerte entsprechend umgekehrt verändert, also bei einem Sperren eines Wärmetauschers wird der Schwellenwert erhöht, weil als Folge des weg-geschalteten Wärmetauschers sich die weiterhin noch fließende Strömung auf eine geringere Anzahl von Wärmetauschern verteilt und deshalb ein Anstieg der Strömung in jedem Wärmetauscher die Folge ist. Auch hier hat die Bemessung so zu erfolgen, daß ein erneutes Freigeben des gerade abgeschalteten Wärmetauschers vermieden wird.
Auch andere Steuerungen des Zuschaltens und Abschaltens können Anwendung finden, die nicht durch eine Veränderung der Schwellenwerte arbeiten, wenn die dabei beschriebene Logik des Zuschaltens und des Beibehaltens eines zugeschalteten Wärmetauschers ebenfalls erfüllt wird. Praktisch hat sich das Verändern der Schwellenwerte als eine einfach zu realisierende Steuerlogik erwiesen, die auch hinreichend sicher gegenüber Ausgleichsschwankungen bei einem Schaltvorgang ist.
Die praktischen Schwellenwerte liegen zumeist 10% bis 20% unter den theoretischen Schwellenwerten.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen in den Figuren näher erläutert.
Figur 1
ist ein Hydraulikschaltplan einer Kaskadensteuerung mit drei Wärmetauschern 1, 2, 3, einem Speicher K und einem Brauchwasserverbraucher 50.
Figur 2
ist ein schematisches Schaltbild von zwei Wärmetauschern 1,2, die in Kaskade geschaltet sind und einen Verbraucher 50 versorgen.
Figur 3
ist ein Verlauf der geförderten Volumenströme mi(t) bei i=1,2,3,...n von drei sekundärseitig nacheinander parallel geschalteten Wärmetauschern, wie in Figur 1 dargestellt, wobei Schwellenwerte g1,g2 und g3 eingezeichnet sind.
Figur 4
ist eine schematische Skizze einer Anordnung ähnlich der von Figur 1, nur mit zusätzlichem Schaltventil 10a am ersten Wärmetauscher, wobei die relevanten Steuerungsleitungen beibehalten wurden und die übrigen Steuerleitungen zur Schaffung von Übersichtlichkeit fortgelassen wurden.
Figur 1 veranschaulicht ein Gesamtschaltbild von drei Wärmetauschern 1,2,3, die in einem Verbund zusammengeschaltet sind. Gespeist werden sie gemeinsam von einem Speicher K auf der Primärseite. Die zusammengeschalteten Wärmetauscher 1,2,3 speisen auf der Sekundärseite gemeinsam eine Sammel-Leitung WW, die zu zumindest einem Verbraucher 50 im Haus führt. Eine Rücklauf-Zirkulationsleitung 51 kann von der Sammelleitung zu einem der Frisch- oder Kaltwasser-Zuläufe 10 der drei Wärmetauscher zurückgeführt werden, um auch bei wenig entnommenem Brauchwasser an der Zapfstelle 50 in der gesamten Leitung WW eine im wesentlichen gleichmäßige Temperatur des Brauchwassers zu erreichen. Ein Steuergerät 60 ist mit mehreren Eingangssignalen 61,62,63 sowie Ausgangs-Stellgrößen 64,65 und 67 versehen und steuert anhand eines vorgegebenen Steuerprogramms die zusammen geschaltete Anordnung von den gezeigten drei Wärmetauschern.
Es soll im folgenden ein Wärmetauscher erläutert werden, wobei die Bezugszeichen um jeweils zehn erhöht für den zweiten Wärmetauscher 2 und um weitere zehn erhöht für den dritten Wärmetauscher 3 gelten und dabei gleiche Elemente bezeichnen. Das System mit den drei gezeigten Wärmetauschern 1 bis 3 ist beliebig erweiterbar, zumindest werden für eine Zusammenschaltung aber zwei einzelne Wärmetauscher benötigt, wie aus Figur 2 ersichtlich, die später erläutert werden soll.
Von dem Speicher K wird über einen Strömungspfad 13 und eine steuerbare Zuführpumpe 13a dem ersten Wärmetauscher 1 auf der Primärseite heißes Wasser zugeführt, das dem Schichtspeicher K entnommen wird. Das heiße Wasser HW gibt die - meist nicht erreichte - maximale Temperatur wieder, die das Brauchwasser auf der Sekundärseite des Wärmetauschers erhalten soll. Die Primärseite wird über die Förderpumpe 13a mit dem heißen Wasser beaufschlagt, während das aus dem Wärmetauscher zurückfließende Brauchwasser im Rücklauf RL dem Speicher wieder zugeführt wird. Ein Steuerventil 16 ist im Rücklauf so vorgesehen, daß bei Anlagenstillstand eine Blindzirkulation gesperrt wird und die Gefahr von Steinbildung auf der Trinkwasserseite herabgesetzt wird. Erst wenn ein Durchfluß auf der Sekundärseite des Wärmetauschers erfaßt wird, schaltet das Steuergerät 60 das Ventil 16 ein, um die Primärzirkulation in Gang zu setzen und steuert die Förderleistung der Zuführpumpe 13a.
Eine Temperatur am Temperatursensor 14 am Einlauf des Wärmetauschers 1 wird gemessen und über eine der Leitungen 62 dem Steuergerät 60 zugeführt. Eine der Leitungen 65 steuert das Ventil 16 im Primärkreis und eine der Leitungen 62 gibt den Eingangs-Temperaturwert des ersten Wärmetauschers auf der Primärseite, gemessen von dem Sensor 14 an das Steuergerät 60. Eine der Leitungen 64 steuert die Förderpumpe 13a im Heißwasser-Zulauf 13.
Auf der Sekundärseite ist ein Meßglied 11 vorgesehen, das eine Strömung im Sekundärkreis erfaßt und als Meßwert über eine der Leitungen 61 dem Steuergerät 60 zuführt. Ein Temperatursensor 15 auf der Sekundärseite erfaßt die Temperatur am Ausgang oder im Ausgangsbereich des Wärmetauschers 1 und führt diesen Meßwert über eine der Leitungen 63 dem Steuergerät 60 zu. Die Ausgangsleitung für das warme Brauchwasser WW ist 12.
Der Wärmetauscher arbeitet im Gegenstromprinzip, also so, daß das schon stark erwärmte sekundärseitige Brauchwasser an dem die hohe Temperatur aufweisenden primären Heißwasser HW vorbeiströmt und die Strömungen im Wärmetauscher auf der Primärseite und Sekundärseite gegensinnig gerichtet sind.
Die Beschreibung für dieses eine Wärmetauschersystem gilt auch für die beiden anderen Wärmetauschersysteme 2 und 3. Zusätzlich zu dem beschriebenen System 1 ist bei dem System 2, dessen Ausgangsleitung 22 auch auf der Sekundärseite liegt, ein Ventil 20a auf der Sekundärseite im Kaltwasser-Zufluß 20 vorgesehen. Dieses Ventil wird von dem Steuergerät 60 gesteuert. Ein ebensolches Ventil 30a ist in dem Kaltwasser-Zufluß 30 des dritten Wärmetauschers 3 vorgesehen, das auch über eine der Steuer-Leitungen 67 vom Steuergerät 60 angesteuert wird. Im ersten Wärmetauscher 1 ist ein solches Ventil im Kaltwasser-Zufluß 10 nicht vorgesehen, es kann dort aber ebenfalls ergänzt werden, was eine weitere Ausführungsvariante ist, die später beschrieben werden soll.
Die Funktion der am Ausgang (stromabwärts) parallel geschalteten drei Wärmetauscher 1,2,3 erschließt sich über die Zusammenschaltung der drei Ausgangsleitungen 12,22 und 32 sowie über die Zusammenschaltung der drei Kaltwasser-Eingangsleitungen 10,20 und 30, die stromeinwärts (eingangs) alle gemeinsam an einem Frisch- oder Kaltwasser-Zulauf KW angeschlossen sind. Ist keines der beiden Steuerventile 20a, 30a geöffnet, so ist alleine der Wärmetauscher 1 in Funktion und kann über die Steuerung des Steuergerätes 60 warmes Brauchwasser WW an seiner Ausgangsleitung 12 zur Verfügung stellen. Die Steuerung arbeitet dabei mit einer Regelung über die sekundärseitig erfaßte Temperatur am Sensor 15 und die per Meßwert ermittelte Zapfmenge am Sensor 11. Entsprechend des Wärmebedarfs wird die Vorlaufpumpe 13a als Förderpumpe proportional angesteuert, bei geöffnetem Ventil 16. Das Ventil 16 öffnet, nachdem der Sensor 11 im Sekundärkreis den Beginn eines Zapfens von Brauchwasser an der Zapfstelle 50 signalisiert.
Erreicht die Zapfmenge des Verbrauchers 50 Größenordnungen (Volumen pro Zeit), die von dem ersten Wärmetauscher 1 nicht mit einem gleichbleibenden Temperaturwert zur Verfügung gestellt werden können, schaltet das Steuergerät 60 den zweiten Wärmetauscher 2 durch Einschalten (Öffnen) des dortigen Steuerventils 20a hinzu. Auch hier findet danach eine Regelung des dortigen Temperaturwerts am Sensor 25 statt, durch Verändern der Fördermenge der Förder- oder Zulaufpumpe 23a. Die Temperaturwerte der Sensoren 15 und 25 sollen gleich sein und entsprechend arbeitet die Steuerung 60 durch Einstellen von individuellen Drehzahlen der Förderpumpen 13a und 23a.
Das Ventil 20a (auch 30a) ist nicht als Proportionalventil, sondern als Ein/Aus-Ventil ausgestaltet, so daß mit ihm nur der Kaltwasser-Zufluß generell geöffnet wird, wenn der erste Wärmetauscher 1 die geforderte Zapfleistung nicht bei gleichbleibender Temperatur erbringen kann, oder geschlossen bleibt, wenn der erste Wärmetauscher für die geforderte und verwendete Zapfmenge des Verbrauchers 50 ausreichend ist.
Das beschriebene Zuschalten des weiteren Wärmetauschers 2 bei Überschreiten der Leistungsfähigkeit des ersten Wärmetauschers 1 setzt sich mit dem dritten Wärmetauscher 3 fort. Auch hier wird bei Überschreiten eines Schwellenwertes, der repräsentativ für das Erreichen der Leistungsgrenze des ersten Wärmetauschers ist, das Ventil 30a geöffnet. Es schließt sich eine individuelle Temperaturregelung mit dem dem Ausgang von Tauscher 3 zugeordneten Temperatursensor 35 an, gesteuert über die Fördermenge der Vorlaufpumpe 33a.
Der erste Schwellenwert kann so eingestellt sein, daß er im Bereich zwischen 90% und 100% der Nenn-Förderleistung des ersten Wärmetauschers 1 liegt. Der zweite Schwellenwert des zweiten Wärmetauschers 2 ist hinsichtlich der Förderleistung des zweiten Tauschers 2 entsprechend bemessen. Der Schwellenwert kann entsprechend den Gegebenheiten aber auch so verändert werden, daß er auf den Wert einer maximalen Förderleistung gelegt wird oder an die Grenze der Nennleistung, so daß ein abrupter Übergang zwischen den beiden Wärmetauschern 1,2 erreicht wird.
Das Parallelschalten durch Vorgabe von Schwellenwerten kann auch in hier zusammengefaßt erörterten Realisierungsvarianten modifiziert werden. So ist eine Parallelschaltung nicht zwingend nur dann sinnvoll, wenn eine Leistungsgrenze des vorhergehenden Wärmetauschers oder der schon parallel geschalteten vorhergehenden mehreren Wärmetauschern erreicht wird. Hier soll der Begriff der "aktiven Parallelschaltung" geprägt werden, gegenüber demjenigen einer passiven Parallelschaltung. Alle fest installierten Wärmetauscher 1,2,3 sind passiv auf der Sekundärseite parallel geschaltet, haben also die Fähigkeit, eine Parallelschaltung einzugehen und sind durch Rohrleitungen 10,20,30 sowie 12,22,32 und den sekundären Strömungspfad im jeweiligen Wärmetauscher schon parallel geschaltet. Es ist nur ein Ventil vorhanden, das mit 20a,30a bislang beschrieben war und das als Ventil 10a auch in die Leitung 10 zum ersten Primärtauscher eingefügt werden kann. Dieses Ventil trennt die aktive von der passiven Parallelschaltung. Ist es eingeschaltet, so ist dieser Strömungspfad aktiv, ist es ausgeschaltet, so besteht nur die Möglichkeit einer Parallelschaltung, und es ist eine passive Parallelschaltung vorgesehen.
Das Wechseln von dem passiven Parallelschalten in einen zeitlich gestaffelten aktiven Zustand geschieht gemäß obiger Darstellung durch das Hinzunehmen eines Schwellenwertes. Dieser kann abhängig vom Anwendungsgebiet, von der Anzahl der Wärmetauscher und abhängig von der Größe der Wärmetauscher weitreichend variiert werden, eigentlich kann er die gesamte Bandbreite des Fördervolumens pro Wärmetauscher einnehmen, also zwischen 5% und praktisch 100% so gelegt werden, daß ein Hinzuschalten des nächsten Wärmetauschers, also ein Überführen dieses Wärmetauschers in den aktiv parallel geschalteten Zustand, früher oder später erreicht wird.
Eine frühere Zuschaltung empfiehlt sich dann, wenn große Anforderungen bei einer großen Anzahl von Wärmetauschern benötigt werden, so daß möglichst schnell die gesamten gestaffelten Wärmetauscher verfügbar sind und sich die Strömungslast auf alle Wärmetauscher gleichmäßig aufteilt. Auch bei ganz kleinen Wärmetauschern unter 30liter/min kann es sich empfehlen, oberhalb von 5% der Nennleistung bereits einen Umschaltvorgang zum nächsten Wärmetauscher einzuleiten. Die Bereichsgrenzen liegen hier so, daß zwischen 20% und 80%, zwischen 50% und 60% oder oberhalb von 50% eine Umschaltung erfolgt. Je später die Umschaltung erfolgt, desto stärker sind Ausgleichsvorgänge, weil sich der Volumenstrom aus den aktiv parallel geschalteten Wärmetauschern dann auf die um eins erweiterten aktiv parallel geschalteten Wärmetauscher aufteilt.
Im Falle von einer Zuschaltung eines zusätzlichen Wärmetauschers, also von einem Wärmetauscher auf zwei Wärmetauscher, was zu einer Halbierung der Strömungslast in dem bislang aktiven Wärmetauscher führt, ergibt sich ein sehr schnelles Ansteigen der Strömung in dem neu hinzugeschalteten Wärmetauscher. Wenn diese Ausgleichsvorgänge möglichst gering gehalten werden sollen, empfiehlt sich eine frühe Umschaltung. Das kann sogar dazu führen, daß der Schwellenwert ganz fortgelassen wird und generell alle Wärmetauscher in einem aktiv parallel geschalteten Zustand vorliegen, so daß eine Multiplikation ihrer Förderleistungen gegeben ist.
Es kann sich auch anbieten, die Schwellenwerte gestaffelt zu verändern, also die zeitlich später zugeschalteten Wärmetauscher bei höheren Schwellenwerten erst hinzuzunehmen, während der anfängliche Wechsel von einem auf zwei Wärmetauscher schon früher geschieht, um den Wechsel der Strömungslast nicht zu groß werden zu lassen. Zusätzlich hinzugenommene Wärmetauscher ergeben nur noch eine (n-1)/n-Änderung, also von 1 auf 2/3 bei drei Tauschern oder von 3/3 auf 3/4 bei Hinzuschalten des vierten Wärmetauschers, so daß die Änderungen hier nicht mehr so gravierend sind.
Vorteilhaft ist bei dem Schaltvorgang auch eine Hysterese vorgesehen, die dafür sorgt, daß ein Abschalten eines Wärmetauschers bei sinkender Entnahme des Verbrauchers 50 erst zu einem deutlich geringeren Volumenwert erfolgt, als zu dem Wert, bei welchem die Zuschaltung erfolgte. Ein Bereich von 5% bis 10% der Nenn-Fördermarge hat sich als günstig erwiesen.
Auf diese Weise wird sichergestellt, daß eine feinfühlige Regelung und eine genaue Temperatureinstellung so möglich wird, als ob nur ein kleiner Wärmetauscher alleine gesteuert wird und für die Brauchwasserversorgung verantwortlich ist. Ein Hinzuschalten eines weiteren kleinen Wärmetauschers 2 verändert an diesen Gegebenheiten nichts, es wird weiterhin eine genaue Steuerung der Temperatur erreicht, auch wenn die mögliche Zapfmenge verdoppelt wird. So kann in einer Kaskade durch schrittweises Hinzuschalten weiterer Wärmetauscher eine große Menge an zapfbarem Warmwasser WW zur Verfügung gestellt werden, bei weiterhin erhaltener genauer Regelung der Temperatur so, als ob nur ein kleiner Wärmetauscher für die Warmwasserbereitung eingesetzt wird.
Im Beispiel kann davon ausgegangen werden, daß eine Zapfmenge von beispielsweise bis zu 320 l/min dazu führen würde, daß ein solches einzelnes Gerät bei gezapften Fördermengen von 5 l/min nicht mehr hinreichend genau die Temperatur einhalten könnte. Die beschriebenen Wärmetauscher 1,2 und 3, die im Nennbereich von 20 l/min, 30 l/min oder 40 l/min liegen, also mit Leistungen deutlich unterhalb von 100 l/min Nennfördermenge arbeiten, stellen eine genau beherrschbare Temperaturregelung bereit, bei beliebig erweiterbarer Zapfmenge, durch jeweiliges Hinzuschalten eines weiteren Wärmetauschers, der sekundärseitig parallel geschaltet und primärseitig über ein weiteres Ventil entsprechend den Ventilen 20a,30a zunächst gesperrt wird.
Werden alle Wärmetauscher mit einem dem Ventil 20a entsprechenden Sperrventil zu Steuerungszwecken versehen, kann das Gerät 60 auch so arbeiten, daß ein jeweils wechselnder Wärmetauscher die Anfangslast erfüllt, während das Hinzuschalten des weiteren und des nächsten Wärmetauschers entsprechend verändert ist. So kann jeder Wärmetauscher im Zuge eines Gesamtsystems und in einem vorgegebenen Zeitschema einmal die Grundlast für eine gewisse erste Zeitspanne erfüllen, während ein jeweils anderer Wärmetauscher für die maximale Brauchwasser-Zapfmenge bereitsteht und insoweit meist im Wartezustand verharrt, bei dem das Zulaufventil 20a, 30a nicht eingeschaltet ist.
Die beschriebenen Steuersignale der Leitungsgruppen 64, 65 haben jeweils so viele Steuerleitungen, wie Förderpumpen 13a, 23a, 33a oder Sperrventile 16,26,36 betrieben werden müssen. Die Steuerleitungen 67 steuern die beschriebenen Zulaufventile 20a, 30a, die abhängig von der Fördermenge nacheinander eingeschaltet werden. Die Meßsignale der Leitungsgruppen 61,62 und 63 entsprechen der Anzahl der verwendeten Wärmetauscher. Zusätzlich kann ein Meßsignal in der Gruppe 63 vorgesehen sein, das die Primärtemperatur des Speichers K mißt und dem Steuergerät 60 ebenfalls zuführt.
Aus Figur 2 geht eine Minimal-Schaltungsanordnung hervor, bei der zwei Wärmetauscher 1,2 Verwendung finden. Der Primärkreis I ist im Inneren gezeigt, der Sekundärkreis II ist jeweils außen gezeigt. Der Kaltwasser-Zufluß des ersten Wärmetauschers 1 führt in den Wärmetauscher und ein Auslaß 12 am ersten Wärmetauscher führt zu der Entnahmestelle 50. In gleicher Weise ist der zweite Wärmetauscher 2 vorgesehen, nur sekundärseitig bei 22 parallel geschaltet, mit einem Einlauf des Kaltwassers über ein schaltendes Ventil 20a, das über eine Steuerleitung 67 gesteuert wird. Die Sekundärseite des zweiten Wärmetauschers 2 ist 22 und führt auch zu der Zapfstelle 50. Die Summe der Durchflußmengen der beiden Wärmetauscher steht für die Brauchwasserentnahme von warmem Brauchwasser WW zur Verfügung.
Primärseitig ist ebenfalls eine Parallelschaltung vorgesehen, wobei jeder Wärmetaucher aber eigenständig und individuell über eine Förderpumpe P, die der Förderpumpe 13a, 23a aus Figur 1 entspricht, in seiner Wärmezufuhr gesteuert werden kann. Von der Wärmezufuhr K aus einem Speicher oder direkt aus einem Erzeuger führt Heißwasser HW zu den Förderpumpen P, während der primärseitige Rücklauf RL der beiden Wärmetauscher 1,2 zusammengefaßt ist.
Sobald ein Schwellenwert der sekundärseitigen Fördermenge (pro Zeit) des ersten Wärmetauschers 1 erreicht wird, schaltet das Ventil 20a - bespielsweise als Motorventil - über die Stellgröße 67 auf und erlaubt den Zufluß von Kaltwasser in den zweiten Wärmetauscher 2, um dort von dem Heißwasser und der Primärpumpe P erwärmt zu werden. Sein Volumenstrom in der Ausgangsleitung 22 addiert sich zum Volumenstrom der Ausgangsleitung 12 des ersten Wärmetauschers, so daß nahtlos und ohne wesentliche Temperaturschwankung eine zusätzliche Fördermenge bereitgestellt wird, die eine höhere Förderleistung an der Zapfstelle 50 erlaubt.
Die Erfassung der Fördermenge (pro Zeit) kann an beliebiger Stelle des Strömungspfades auf der Sekundärseite erfolgen. Bevorzugt ist eine Strömungsmessung am Kaltwasser-Einlauf. Eine solche Strömungsmessung kann aber auch indirekt durch eine Temperaturmessung oder eine Differenzmessung erfolgen, ebenso wie andere Sensoren, die nicht Flügelzellenräder sein müssen, Anwendung finden können. Auch Sollwerte können Verwendung finden, soweit eine hinreichende Repräsentierung des sekundären Strömungsflusses bereitgestellt wird, zumindest für denjenigen Bereich, in dem der Schwellenwert erreicht wird. Besonders günstig ist eine Proportionalität und eine direkte Messung der sekundären Brauchwassermenge. Ausreichend ist aber auch die Verwendung von diesen repräsentierenden anderen Größen des Systems, wie beispielsweise die Förderleistung der Primärpumpe auf der Primärseite, die von der Regelungstechnik auch als Sollwert zur Verfügung gestellt wird. Diese "Meßgröße" kann also ein Sollwert, ein echter Meßwert oder ein synthetisch erzeugter Wert sein, so daß er als ein Signal bezeichnet werden soll, daß repräsentativ für den sekundären Fluß ist.
In einem Beispiel soll anhand der Figur 3 erläutert werden, wie der Schwellenwert Einfluß auf den Schaltzustand des Systems nach Figur 1 oder für zwei Wärmetauscher nach Figur 2 nimmt. In dieser Figur ist der Massenstrom als kontinuierliche Größe m(t) eingezeichnet, einmal für den ersten Wärmetauscher m1(t), einmal für den zweiten Wärmetauscher m2(t) und für die Figur 1 auch als dritter Massenstrom m3(t). Beginnend links der Zeit t1 steigt der Verbrauch an der Entnahme WW oder 50 an und demzufolge auch die Strömung im ersten Wärmetauscher 1. Bei Erreichen des ersten Schwellenwertes g1, der der maximalen Fördermenge im Beispiel entspricht, wird das Ventil 20a zugeschaltet, was zum Zeitpunkt t1 geschieht. Im Zeitpunkt zwischen t1 und t2 findet ein Ausgleichsvorgang zwischen den ersten beiden Wärmetauschern 1,2 statt, der zu einem Ansteigen des als Zustandsgröße anzusehenden Flusses auf den halben Wert im zweiten Wärmetauscher führt und zu einem Absinken auf den hälftigen Wert im ersten Wärmetauscher. Anschließend wird angenommen, daß zwischen den Zeiten t2 und t3 keine Veränderung der Strömungsleistung an der Entnahmestelle 50 benötigt wird, so daß keine Veränderung des Summenstroms stattfindet.
Zur Vermeidung einer Schaltschwellen-Problematik ist der Schwellenwert g1 zum Zeitpunkt t1 herabgesetzt worden. Er ist hier auf einen Wert unter g2 herabgesetzt worden, was weniger als g1/2 ist, um ein Zurückschalten zu vermeiden. Das ist an der Figur 3 anschaulich zu ersehen.
Nach dem Zeitpunkt t3 steigt der Verbrauch an der Entnahmestelle WW wieder an. Er steigt in beiden Wärmetauschern 1,2 gleichmäßig an, wobei hier nicht auf die übrigen Regelvorgänge der Primärpumpen 13a,23a Bezug genommen wird, die entsprechend höhere Fördervolumen benötigen, um dem gestiegenen Bedarf Rechnung zu tragen und die Temperatur an der Meßstelle 15,25 jeweils individuell für jeden Wärmetauscher konstant zu halten. Das Ansteigen bis zum Zeitpunkt t4 ist anschaulich ersichtlich. Zu dem Zeitpunkt t4 erreicht der zweite Wärmetauscher 2 anhand des Signals, das von der dortigen Durchflußmessung 21 abgenommen wird, den maximalen Strömungswert g1 als unveränderten Schwellenwert. Erneut schaltet ein weiteres Ventil, diesmal das Ventil 30a in Figur 1. Im Zeitraum zwischen t4 und t5 findet ein Ausgleich der Strömungen statt, so daß jeder Wärmetauscher 2/3 der Gesamtlast übernimmt, was zu einem starken Anstieg im dritten Wärmetauscher führt, der im dritten Teilbild der Figur 3 ersichtlich ist. Der Schwellenwert wird zum Zeitpunkt t4 als Schrittfunktion abgesenkt, auf einen Wert unterhalb g3, also unter einen Wert von 2/3, um ein Zurückschalten des Ventils 30a zu vermeiden.
Der beschriebene Vorgang setzt sich mit weiteren Wärmetauschern entsprechend fort.
Die Veränderung der Schwellenwerte wird von der Steuereinrichtung 60 vorgenommen, denen nach Figur 1 oder 2 die Meßgrößen 11,21,31 zugeführt werden. Statt diesen drei Meßgrößen kann auch die einzige Meßgröße 11 oder 21 oder 31 verwendet werden, wenn bei diesem Vergleich berücksichtigt wird, wie viele Wärmetauscher parallel angeschaltet sind. Auch die oben beschriebenen anderen Signale, beispielsweise Sollwerte der Primärpumpen 13a,23a,33a oder nur eine dieser Pumpen kann Verwendung finden, um mit den Schwellenwerten verglichen zu werden.
Alternativ zu einem fest vorgegebenen Schwellenwert kann dieser Schwellenwert auch adaptiert werden, um einen optimierten Betriebszustand zu erreichen. Beispielsweise kann ein Schwellenwert so ermittelt werden, daß er sich an eine Stelle im Verlauf zwischen minimaler und maximaler Förderleistung des jeweiligen Wärmetauschers plaziert, die dadurch festgelegt wird, daß ein Absinken seiner Ausgangstemperatur durch Sensor 15 detektiert wird. Genauer und schneller ansprechend sind aber solche Schwellenwerterkennungen, die an der Fördermenge orientiert sind, weil sie die eigentliche Störgröße des Systems ist. Sie wird durch den Benutzer am Entnahmeventil eingestellt und beeinflußt erst den Regelvorgang an dem Wärmetauscher 1. Ein unmittelbares Erfassen der Änderung dieses Strömungswertes ist deshalb die unmittelbarste und schnellste Meßgröße zur Ermittlung eines Systemzustandes, von dem ausgehend Vergleiche stattfinden, welcher und wie viele weitere Wärmetauscher nacheinander zugeschaltet werden müssen.
Schematisch herausgegriffen ist in Figur 4 das zuvor erwähnte Beispiel, bei dem alle Wärmetauscher 1,2 und 3 jeweils ein Schaltventil, beispielsweise ein Motorventil 10a,20a,30a besitzen, die über einen Steuerleitungsverbund 67 aus einzelnen Steuerleitungen 67a,67b,67c gesteuert werden. Alle übrigen Zustände und Einrichtungen sind so wie aus Figur 1, und die einzelnen Massenströme m1(t) und m2(t) sowie m3(t) sind dargestellt, wie aus Figur 3 ersichtlich, um gemeinsam am Ausgang als M(t) abgegeben zu werden.
In einer ganz einfachen Ausführung kann das Ventil 20a aus Figur 2 oder alle Ventile 10a, 20a und 30a aus Figur 4 auch fortfallen, also nur eine Parallelschaltung im Sinne einer dauernden aktiven Parallelschaltung aller Wärmetauscher vorgesehen sein. Die Schwellenwerte von Figur 3 werden dann nicht benötigt und Ausgleichsvorgänge finden nicht statt. Jeder Wärmetauscher selber wird aber eigenständig hinsichtlich der Ausgangstemperatur am Sensor 15,25,35 gesteuert.
Die Steuerung der Pumpen P nach Figur 2 kann auch temperaturgeführt so erfolgen, daß ein Sensor die Rücklauftemperatur des Wassers aus dem jeweiligen Wärmetauscher ermittelt und die Pumpe P abschaltet, wenn diese Rücklauftemperatur einen Grenzwert überschreitet, z.B. die Temperatur des Heißwassers HW am Einlauf, gemessen über entweder Sensor 63a oder Sensor 14 (bzw. 24,34) am Wärmetauscher, abzüglich 5°C. Die Pumpe P wird dann nicht mehr proportional betrieben, sondern ganz abgeschaltet. Die Einschaltung und die Freigabe des weiteren Regelbetriebs der Zirkulationspumpe erfolgt erst wieder, wenn die gemessene Temperatur im Rücklauf um einen zusätzlichen Schwellenwert, beispielsweise 2°C abgesunken ist, was durch die weitere Entnahme des Brauchwassers aus dem Sekundärkreis veranlaßt wird. So ist an der Zapfstelle garantiert warmes Wasser vorhanden, aber die Zirkulationspumpe P muß weniger oft laufen und Strom kann für diese Pumpe eingespart werden.

Claims (26)

  1. Anordnung zum Bereitstellen von warmem Frisch- oder Brauchwasser (WW), bei welcher Anordnung
    von einem Kaltwasseranschluß (KW) kaltes, unter Druck stehendes Brauchwasser zumindest zwei sekundärseitig an einem Ausgang parallel geschalteten (12,22,32) Wärmetauschern (1,2,3) zuführbar ist;
    jedem der Wärmetauscher (1,2,3) über einen im Durchfluß veränderbaren primären Strömungspfad (13,13a;23,23a) heißes Wasser (HW) aus einer Heißwasserquelle (K) zuführbar ist;
    die Wärmetauscher (1,2,3) im Durchlaufbetrieb arbeitsfähig sind und zumindest ein Signal (11,21,31) erzeugt wird, das für einen aktuellen Durchfluß (Volumenstrom, Massestrom) des ersten Wärmetauschers (1) zumindest im wesentlichen repräsentativ ist;
    zumindest ein Schwellenwert vorgegeben ist (60,g1), wobei ein Erreichen dieses Schwellenwertes durch das Signal ein Zuschalten (20a) des zweiten Wärmetauschers (2) veranlaßt, um am sekundärseitigen Warmwasser-Ausgang (WW) die Summe von mehreren Volumenströmen, zumindest aber der beiden Wärmetauscher abzugeben.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei der Schwellenwert im Bereich zwischen 20% und 80% der maximalen Förderleistung oder der Nenn-Förderleistung des zuerst aktiven Wärmetauschers (1) oder desjenigen Wärmetauschers (2,3) liegt, der zuletzt zugeschaltet worden ist; oder
    der Schwellenwert im Bereich zwischen 50% und 60% der maximalen Förderleistung oder der Nenn-Förderleistung des zuerst aktiven Wärmetauschers (1) oder desjenigen Wärmetauschers (2,3) liegt, der zuletzt zugeschaltet worden ist; oder
    der Schwellenwert im Bereich zwischen 50% und 100% der maximalen Förderleistung oder der Nenn-Förderleistung des zuerst aktiven Wärmetauschers (1) oder desjenigen Wärmetauschers (2,3) liegt, der zuletzt zugeschaltet worden ist; oder
    der Schwellenwert im Bereich zwischen 5% und 20% der maximalen Förderleistung oder der Nenn-Förderleistung des zuerst aktiven Wärmetauschers (1) oder desjenigen Wärmetauschers (2,3) liegt, der zuletzt zugeschaltet worden ist; oder
    das Zuschalten erfolgt, wenn der zuletzt eingeschaltete Wärmetauscher seine Leistungsgrenze zu überschreiten droht.
  3. Anordnung nach Anspruch 1, wobei ein dritter Wärmetauscher (3) vorgesehen ist und ein weiterer Schwellenwert vorgegeben ist (60,g1), wobei ein Überschreiten dieses Schwellenwertes ein Zuschalten (30a) des dritten Wärmetauschers (3) veranlaßt, um am sekundärseitigen Ausgang (WW) der drei Wärmetauscher (1,2,3) die Summe von drei Volumenströmen abzugeben.
  4. Anordnung nach Anspruch 3, wobei der weitere Schwellenwert im Bereich zwischen 100% und 50% der maximalen oder Nenn-Förderleistung des zweiten Wärmetauschers (2) liegt oder in einem Bereich nach einem der Ansprüche 2 bis 2d.
  5. Anordnung nach Anspruch 1 oder 3, wobei das Zuschalten des zweiten, dritten oder eines weiteren Wärmetauschers (2,3) durch Öffnen eines Ventils (20a,30a), insbesondere in der Zufuhr des Kaltwassers (KW) zum zweiten, dritten oder weiteren Wärmetauscher (2,3), erfolgt.
  6. Anordnung nach Anspruch 5, wobei das jeweilige Ventil (20a,30a) jeweils ein eigenständig ansteuerbares, insbesondere motorisch betriebenes Ventil zur Veränderung des Strömungsquerschnitts an einer Stelle des Sekundärpfades (II) ist.
  7. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Wärmetauscher eine solche Nenn-Förderleistung haben, die unterhalb von 100 l/min, insbesondere unterhalb von 50 liter/min liegt, wobei insbesondere die mehreren Wärmetauscher eine im wesentlichen gleiche Nenn-Abgabemenge pro Zeit oder Förderleistung (liter/min) besitzen.
  8. Anordnung nach Anspruch 1 oder 3, wobei eine Abgabetemperatur des erwärmten Brauchwassers nahe eines sekundären Ausgangs jedes Wärmetauschers gemessen wird (15,25) und einem Steuergerät (60) zugeführt wird.
  9. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Eingangstemperatur des Heißwassers (HW) zu jedem der mehreren Wärmetauscher (1,2,3) erfaßt (34,24,14) und dem Steuergerät (60) zugeführt wird.
  10. Anordnung nach Anspruch 1, wobei ein Steuergerät (60) vorgesehen ist, das den sekundärseitigen Durchfluß-Strömungspfad (II) zumindest eines der Wärmetauscher, insbesondere des zweiten Wärmetauschers, für eine Strömung öffnet (67,20a), wobei der Strömungspfad vom Kaltwasser-Anschluß (KW) zum Warmwasser-Ausgang (12,22) des warmen Brauchwassers des jeweiligen Wärmetauschers reicht, und wobei die Öffnung des sekundären Strömungspfades dann erfolgt, wenn der Schwellenwert überschritten wird oder die Förderleistung des zuletzt eingeschalteten Wärmetauschers (2) oder der insgesamt zugeschalteten Wärmetauscher (1,2) der gezapften Brauchwassermenge nicht mehr nachfolgen kann.
  11. Anordnung nach Anspruch 1, wobei das Signal als ein Meßwert (11,21,31) im wesentlichen proportional zum Durchfluß oder zum Volumen bzw. zur Masse pro Zeitintervall (Δm/Δt) ist.
  12. Anordnung nach Anspruch 1 oder 11, wobei das Signal bzw. der Meßwert repräsentativ für den sekundären Durchfluß durch den einen Wärmetauscher (1) ist.
  13. Anordnung nach Anspruch 12, wobei an mehreren Wärmetauschern (1,2) jeweils ein Meßwert erfaßt wird, der jeweils repräsentativ für den jeweiligen sekundären Durchfluß des jeweiligen Wärmetauschers (1,2) ist und jeder Meßwert mit einem eigenen Schwellenwert verglichen wird.
  14. Anordnung nach Anspruch 13, wobei der erste Wärmetauscher (1) der sekundärseitig (12,22,32) parallel geschalteten mehreren Wärmetauschern (1,2,3) kein schaltbares Ventil (10a) im Verlauf der sekundären Strömungsseite besitzt.
  15. Anordnung nach Anspruch 1, wobei das zumindest eine Signal (11,21,31) ein Sollwert oder ein Istwert einer Förderpumpe (13a) in dem im Durchfluß veränderbaren Strömungspfad (13a,13) einer der Primärseiten der zumindest zwei Wärmetauscher (1,2) ist.
  16. Anordnung nach Anspruch 1 oder 3, wobei der Schwellenwert (g1,g2,g3) unterhalb des maximalen Förderstroms (Volumen oder Masse pro Zeit) des jeweiligen Wärmetauschers liegt, der über eine Steuereinrichtung (60) das Zuschalten (20a,30a) des nächsten Wärmetauschers (2,3) veranlaßt, der vor Überschreitung des Schwellenwertes noch nicht zugeschaltet war.
  17. Anordnung nach Anspruch 1 oder 16, wobei der Schwellenwert (g1) herabgesetzt wird (g2,g3), nachdem das fluß-repräsentative Signal den unveränderten Schwellenwert überschritten hat.
  18. Anordnung nach Anspruch 17, wobei das Herabsetzen des gerade überschrittenen Schwellenwertes dazu führt und ein solches Ausmaß besitzt, daß die veranlaßte Zuschaltung (20a) des nächsten Wärmetauschers (2) und die Aufteilung der Strömungen in den dann mehreren parallel geschalteten Wärmetauschern (1,2) nicht mehr zu einem Zurückschalten des gerade eingeschalteten sekundären Strömungspfades des nächsten Wärmetauschers führt.
  19. Anordnung nach Anspruch 18, wobei
    (i) die Herabsetzung des Schwellenwertes beim ersten Wärmetauscher und nach dem Zuschalten des zweiten Wärmetauschers (2) auf im wesentlichen die Hälfte oder weniger bewirkt wird (g2); und/oder
    (ii) wobei das Herabsetzen des dem zweiten Wärmetauscher (2) zugeordneten Schwellenwerts (g2) auf ein Drittel oder weniger erfolgt (g3), nachdem der dritte Wärmetauscher (3) über ein diesem zugeordnetes Ventil (30a) im sekundären Strömungspfad zugeschaltet worden ist.
  20. Verfahren zum Betreiben einer Anordnung von zumindest zwei Brauchwassererwärmern (1,2,3), die sekundärseitig parallel geschaltet sind (12,22), zur Abgabe eines Summen-Volumenstroms von erwärmtem Brauchwasser (WW) und wobei
    (a) bei einer ersten Zapfmenge (Brauchwassermenge pro Zeit), die größer ist, als eine maximal mögliche Zapfmenge (in liter/min) durch den einen Wärmetauscher, der andere oder zweite Wärmetauscher (2) parallel zugeschaltet ist und auch ihm Brauchwasser zum Erwärmen im Durchlaufverfahren zugeführt wird (20a);
    (b) bei einer zweiten gezapften Brauchwassermenge (Zapfmenge), die wesentlich unterhalb des maximalen Volumenstroms des einen oder ersten Wärmetauschers (1) liegt, nur dieser Wärmetauscher (1) im Durchflußprinzip zugeschaltet ist, ohne den zweiten Wärmetauscher am sekundären Strom des Warmwassers zu beteiligen;
    um eine große Zapfmenge (Brauchwassermenge pro Zeit) bei hoher Genauigkeit der Temperatur des sekundären erwärmten Wassers (WW) zu erreichen.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die wesentlich unterhalb des maximalen Volumenstroms liegende zweite Zapfmenge gemäß Merkmal (b) zwischen 50% und 80% der normalen Zapfmenge (Nenn-Zapfleistung) des ersten Wärmetauschers (1) ist.
  22. Verfahren nach Anspruch 20, wobei ein Überschreiten eines vorgegebenen Schwellenwerts (g1) in einem Steuergerät (60) eine Ansteuerung eines Ventils (20a) bewirkt, die einen weiteren sekundären Strömungspfad (22) für das gezapfte Brauchwasser öffnet, um mehr als ein, insbesondere mehr als zwei Wärmetauscher sekundär parallel zu betreiben.
  23. Verfahren nach Anspruch 22 oder 20, wobei der Schwellenwert nach Auslösen eines Zuschaltens des nächsten Wärmetauschers herabgesetzt wird (g2).
  24. Verfahren nach Anspruch 1, 20 oder 23, wobei die praktischen Schwellenwerte zwischen 10% bis 20% unter den theoretischen Schwellenwerten (g1,g2,g3) liegen.
  25. Verfahren nach Anspruch 20 oder Anordnung nach Anspruch 16, wobei das Herabsetzen des Schwellenwertes nach Zuschalten des nächsten Wärmetauschers, insbesondere der Freigabe des sekundären Strömungspfades des nächsten Wärmetauschers, abhängig von der Anzahl der zugeschalteten und sekundärseitig in freier Strömungsverbindung parallel geschalteten Wärmetauschern ist.
  26. Anordnung zum Bereitstellen von warmem Brauchwasser (WW), bei welcher Anordnung
    von einem Kaltwasseranschluß (KW) kaltes, unter Druck stehendes Nutz- oder Brauchwasser zumindest zwei sekundärseitig an einem Ausgang parallel geschalteten (12,22,32) Wärmetauschern (1,2,3) zuführbar ist;
    jedem der Wärmetauscher (1,2,3) über einen im Durchfluß veränderbaren primären Strömungspfad (13,13a;23,23a) stark erwärmtes Wasser (HW) zuführbar ist, wobei die Wärmetauscher (1,2,3) im Durchlaufbetrieb arbeitsfähig sind,
    um an einem sekundärseitigen Warmwasser-Ausgang (WW) die Summe von mehreren getrennt erwärmten einzelnen Volumenströmen als Summen-Volumenstrom abzugeben.
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