EP3321594A1 - Wassersystem mit einem durchflusserwärmer und einer spülstation - Google Patents

Wassersystem mit einem durchflusserwärmer und einer spülstation Download PDF

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EP3321594A1
EP3321594A1 EP17200950.8A EP17200950A EP3321594A1 EP 3321594 A1 EP3321594 A1 EP 3321594A1 EP 17200950 A EP17200950 A EP 17200950A EP 3321594 A1 EP3321594 A1 EP 3321594A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
hot water
flow heater
water pipe
heat exchanger
Prior art date
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Granted
Application number
EP17200950.8A
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English (en)
French (fr)
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EP3321594B1 (de
Inventor
Tobias Theile
Robin DIEKMANN
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Gebr Kemper GmbH and Co KG
Original Assignee
Gebr Kemper GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Gebr Kemper GmbH and Co KG filed Critical Gebr Kemper GmbH and Co KG
Publication of EP3321594A1 publication Critical patent/EP3321594A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3321594B1 publication Critical patent/EP3321594B1/de
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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
    • F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0073—Arrangements for preventing the occurrence or proliferation of microorganisms in the water
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B7/00—Water main or service pipe systems
    • E03B7/04—Domestic or like local pipe systems
    • E03B7/045—Domestic or like local pipe systems diverting initially cold water in warm water supply
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B7/00—Water main or service pipe systems
    • E03B7/09—Component parts or accessories
    • 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
    • F24D19/0092—Devices for preventing or removing corrosion, slime or scale
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/08—Packaged or self-contained boilers, i.e. water heaters with control devices and pump in a single unit

Definitions

  • the present invention relates to a water system with the preamble features of claim 1.
  • a generic system is well known.
  • Such water systems in which water flowing in a hot water line is heated via a flow heater, have long been known in the art.
  • Such water systems may be installed in family homes or even large multi-housing buildings, administrative buildings, industrial buildings, hospitals and the like.
  • the present invention proposes a water system according to claim 1.
  • a rinsing station connected to the hot water pipe is provided, by means of which water standing in the hot water pipe can be drained in time sequence and which is configured such that, caused by removal of warm water from the water pipe via the consumer , the hot water pipe is flushed by means of the rinsing station until the water contained in the flow heater is below a predetermined target temperature.
  • the inventors of the present invention have found that, when coupling a flushing station to the flow heater, it may be purged, caused by the hot water extraction, until the temperature of the water in the flow heater falls below the predetermined set temperature, so that the Problem of precipitation of lime is prevented.
  • Such a cause for purging can be given by the fact that it has been determined that a hot water withdrawal has been completed at a consumer, or an end of a hot water withdrawal at a consumer imminent.
  • it can be decided by flushing a hot water, to decide whether a rinse is performed. It can e.g. be that flushing is carried out in connection with the removal, in particular once it has been determined that no more warm water is removed from the consumer.
  • Such rinsing stations in conjunction with water systems are well known.
  • a rinse station in the European patent application EP 1 845 207 A1 described whose design and the embodiment of the system described therein by this reference to the disclosure content of the present application is made.
  • EP 1 845 207 A1 described, whose design and the embodiment of the system described therein by this reference to the disclosure content of the present application is made.
  • a forced flush is performed when the water in the corresponding pipe stagnates for a long time or only a little water was taken over a longer period.
  • This flushing is controlled by a flushing plan, which is stored in a control device of the flushing station.
  • the inventors have found that the fastest possible cooling of the water in the heat exchanger is achieved by coupling a control device, by means of which the flow heater is controlled, with the rinsing station, in particular with its control device, so that the rinsing station contains a further function and always then a purge takes place when the removal of warm water is completed or it is determined that a termination of the withdrawal is expected in the near future and the risk of stagnation of the warm water in the flow heater occurs. Namely, when rinsing takes place, as soon as the consumption of warm water is stopped, cold water enters the hot water via a supply line of the flow heater and displaces the stagnant warm water there, so that a cooling takes place in the flow heater.
  • lime precipitation in the flow heater can be effectively prevented. It is not necessary that a rinsing schedule for rinses with water stagnation be deposited in the rinsing station in order to prevent contamination. For the invention is enough it is that the rinsing station is controlled so that, as soon as a removal of hot water from the hot water line is completed via the consumer, is purged until the water contained in the flow heater is below the intended target temperature.
  • a control device for switching on or off of a heating operation of the flow heater can be provided, and the rinsing station can be configured such that when the control device switches off the heating operation of the flow heater, the hot water pipe is purged until that in the Flow heater contained water is below the specified setpoint temperature.
  • a flushing through the flushing station takes place when the flow heater has been turned off. Because the flow heater is always turned off by the control device of the same when no more warm water is needed, d. H. a user closes the consumer and no hot water is removed from the hot water pipe more.
  • the rinsing station can be configured such that the hot water pipe is purged until the water contained in the flow heater is below a temperature of 40 ° C.
  • Lime precipitation occurs in stagnant water, especially at water temperatures above 40 ° C instead. Such lime precipitation takes place all the more, the higher the temperature of the stagnant water. Since the water system is a hot water pipe, the water is often heated up to temperatures of 45 ° C to 75 ° C.
  • the actual conditions for lime precipitation also depend on the hardness of the water. The harder the water, the lower the temperature at which lime precipitation takes place. It has been shown that preferably rinsing takes place until the temperature is at least below 40 ° C.
  • Further preferred ranges may have the following limit temperatures: less than 60 ° C, less than 50 ° C, less than 35 ° C, from room temperature.
  • a temperature sensor assigned to the throughflow heater can be provided, via which the control unit measures the temperature. Based on the measured value, the control unit decides whether the predetermined setpoint temperature has been reached.
  • a temperature sensor In order to measure the temperature of the water contained in the flow heater, it is advantageous to provide a temperature sensor. This can for example be provided on the output side to a hot water outlet of the flow heater, which is connected to the hot water pipe.
  • a temperature sensor can be any temperature sensing element.
  • This temperature sensor is connected in terms of data to the control device and the measured data are evaluated in the control device to forward signals from there to the rinsing station, so that a forced flushing is performed in dependence on the temperature: the measured temperature falls below the predetermined temperature, closes the control device the rinse station again.
  • control device can control the flow heater and the rinsing station.
  • the controller may be formed of a combination of a first microcomputer and a first controller provided in the flow heater, respectively, and a second microcomputer and a second controller provided in the rinse station, respectively. Both control devices communicate with each other, wherein in the control device of the flow heater advantageously the relevant control routines are stored with which the flow heater is controlled. In the control device of the rinsing station, the control routines are advantageously stored, which control the rinsing station.
  • the control device of the flow heater is in this case coupled to the control unit of the rinsing station and instructs them to control the rinsing station according to the operation of the flow heater (to open or close).
  • the connection can be made by means of a wired system or via a wireless network (WLAN).
  • WLAN wireless network
  • a common control module which controls the flow heater and the rinse station as a module, may also be provided.
  • the rinsing station can be configured so that the hot water pipe is always flushed when after a predetermined period of time no or little water was removed from the hot water pipe. additionally to the flushing according to the invention, as soon as a removal of warm water from the water pipe is completed via the consumer, the rinsing station contain the already known in the prior art functionalities of a forced flushing from a hygiene point of view. In the rinsing station or in one or both of the control units can then be deposited a program for forced flushing, so that with little or no withdrawal of water over a period of time a forced flush takes place, so that a water exchange can take place to prevent bacterial contamination.
  • a corresponding flushing is for example in the EP 1 845 207 whose disclosure content is incorporated by this reference in the present application.
  • the described combination of forced flushing for sanitation and forced flushing for lime precipitation reasons provides a simple system which utilizes the elements already existing in the art, such as a flush station and a flow heater, and provides functionality that ensures operation of the system over a longer period is possible.
  • a flow meter may be provided, by means of which the control unit decides whether the hot water pipe is flushed.
  • the flow meter is preferably to be provided in the hot water line in order to better determine to what extent a consumer consumes water or not.
  • This flow meter may be coupled to the controller. This allows conclusions to be drawn as to whether or not water is consumed and whether water in the flow heater is stagnant. By providing the flow meter, the functionality of the system can be further improved.
  • a cold water line for supplying at least one second consumer connected thereto with cold water can be provided in the water system and the rinsing station can be connected to the cold water line.
  • a cold water pipe is often provided in such water systems in buildings, because often mixer valves are connected to this line, which mix the water from the hot water pipe and the cold water pipe to provide water at a comfortable temperature.
  • the cold water line is also connected to the rinsing station.
  • a rinsing station has in this case, for example have common housing, in which two valves are provided, via which the water from the corresponding cold water or hot water pipe can be discharged into the sewer system.
  • two valves are provided in combination of cold and hot water pipe.
  • the combination of a valve for the cold water pipe and a valve for the hot water pipe in a common rinsing station further reduces the components required to build a water system.
  • the flow heater can be formed by a plate heat exchanger having a primary circuit and a secondary circuit and provided between the circuits heat exchanger plate, wherein the fluid flowing in the primary circuit fluid heats the water flowing through the secondary circuit before it is supplied to the hot water pipe.
  • a heat plate exchanger for example, in the European patent application with the application number 16 170 441.6 and the German utility model with the registration file symbol 20 2015 003 756 whose disclosure content is to be included in the present application by the present reference.
  • a secondary fluid in the present case is heated via a primary fluid, for example warm water from a heater, the water to be heated, which is discharged into the hot water line and consumed by the consumer.
  • Such a heat exchanger plate may have corrugated or otherwise deformed portions, so that such a plate does not have to form a completely flat surface.
  • the plane in which the plate lies is to be understood as that plane in the space which contains the main surface sections of the plate which were not deformed during the provision process of the plate.
  • the primary circuit can be connected to a heating unit for heating a building and the Sekundärnikauf can be part of a drinking or domestic water pipe of a building. If the primary circuit used is the fluid circuit of a heating unit of a building's heating system, it is easily possible to use the systems already existing in the building to heat the water.
  • the plate heat exchanger may be arranged such that the heat exchanger plate is arranged obliquely to the direction of gravity. If the plate heat exchanger is installed at an angle, in the secondary circuit stagnant water can be better mixed and lime precipitation is prevented. In particular, is formed by the inclination of the heat exchanger plate microcirculation between cold and hot water in the appropriate compartment, which leads to faster cooling and thus reduced lime precipitation.
  • This obliquely set plate heat exchanger and advantages thereof are in the European patent application with the application number 16 170 441.6 and the German utility model with the registration file symbol 20 2015 003 756 the disclosure of which is incorporated by reference into the present application.
  • An angle of such an inclined plane can be between greater than 0 ° and less than 90 °. Preferred values are 9 ° to 50 °, 10 ° to 30 °, and especially 15 ° to 35 °.
  • a Zuwassertechnische for supplying cold water and from the Zuwassertechnisch the cold water line can go out.
  • a particularly compact design of the system can be provided if the cold water line is connected directly to the Zuwassertechnisch the naturalflußer Anlagenrs.
  • the plate heat exchanger may be provided in a housing module, provided therewith connections for a heating inlet and a heating sequence, for connecting the primary circuit of the plate heat exchanger with the heating unit, a connection for the Zuwassertechnisch, a connection for the hot water pipe and a connection for the cold water pipe.
  • a housing module may be integral with the corresponding terminals provided thereon at a transfer location, e.g. be installed at the entrance of the apartment or the building, for example, under plaster.
  • a housing module may be, for example, a sheet metal or plastic box in which appropriate connections, the control device and the Druchhnehnetechniker are provided.
  • the rinsing station can be formed by such a module, which is then provided separately from the module of the plate heat exchanger. Alternatively, however, everything can also be integrated in one module and designed in the manner of a flush-mounting box.
  • FIG. 1 an example of a water system according to the invention is shown.
  • This contains a flow heater 1, a rinsing station 2 and a hot water pipe 3, which connects the flow heater 1 with the rinsing station 2.
  • To the hot water pipe 3 are connected as a consumer 4 a washbasin faucet 4a and a shower fitting 4b.
  • the hot water pipe 3 is in this case a floor of a floor apartment.
  • the hot water line 3 can be any hot water line, for example a line or a line section in a water system of single-family homes or large buildings such as hospitals.
  • the hot water pipe 3 may be a floor and / or riser pipe.
  • the hot water pipe 3 is connected to a hot water outlet 5 of the flow heater 1.
  • a Zuwassertechnisch 6 which is connected to a water inlet 7 of the flow heater 1, cold water flows into the flow heater 1, is heated in this and flows as warm water through the hot water outlet 5 in the hot water pipe 3.
  • the hot water outlet 5 and the inlet 7 can be provided as a pipe section or connecting piece.
  • the corresponding connecting pieces for the hot water outlet 5 and the water inlet 7 are arranged parallel to each other in parallel, in order to establish a simple connection to the pipes.
  • the flow heater is in this case a so-called plate heat exchanger 1.
  • a plate heat exchanger 1 is a heat exchanger plate 8, which in the figures as Stroke is shown to transfer heat from a fluid flowing in a primary circuit to a fluid flowing in a Sekundärlcircuit.
  • the fluid flowing in the so-called secondary circuit is the water to be heated by the plate heat exchanger.
  • the fluid flowing in the primary circuit is warm water flowing through a heating circuit of a heating system in the present example. This flowing in the primary circuit heating water is therefore not consumed and again and again recirculated and heated by a heating system, not shown.
  • the water flowing in the secondary circuit is consumed.
  • the conceptuality of the cycle in this regard is purely formal because it is not in the strict sense a cycle, since the water is consumed.
  • Such a plate heat exchanger is for example from the DE 20 2008 003 349 U1 , of the DE 10 2010 018 086 A1 and the European patent application with the application number 16 170 441.6 and the German utility model with the registration file symbol 20 2015 003 756 known.
  • the plate heat exchangers described in these documents are incorporated by reference into the present disclosure.
  • the plate heat exchanger is operated in countercurrent, that is, in the in Fig. 1 shown right upper side of the plate heat exchanger flows through the Zuwassertechnisch 6 to be heated cold water is heated in this, while it flows substantially obliquely to the bottom left and flows out of the hot water outlet 5 again.
  • Heating flow inlet 9 flows from the in Fig. 1 Heated water, not shown, enters the throughflow heater 1 (see left lower side of the flow heater 1 in FIG Fig. 1 ), flows along the heat exchanger plate 8 in countercurrent flow through the heater 1 and is supplied in the upper right area of the flow heater 1 through the heating return outlet 10 of the heat exchanger 1 back to the heater.
  • the heating flow inlet 9 and the heating return outlet 10 may be provided as well as the hot water outlet 5 and the water inlet 7 as pipe sections or connecting pieces, all in particular with parallel alignment to each other, but side by side in the in Fig. 1 schematically illustrated heat exchanger housing module 11 are arranged. It is not necessary that the primary circuit is actually connected to a heating unit in a building, it may also be connected to a district heating or any other possible source of warm fluid.
  • the heat exchanger housing module 11 can, as in a second embodiment, which in Fig. 3 is shown and described later, be designed as a kind of flush mounting box, which is mounted, for example, at a (water) supply input of a dwelling and / or a building under plaster. By this configuration, a simple connection option is created.
  • the heat exchanger housing module 11 may, as in Fig. 3 can be seen, designed as a kind of metal box, in which in addition to the flow heater and the individual connection piece and a control device 12 is provided for controlling the flow heater 1.
  • a temperature sensor 13 is provided in the heat exchanger housing module 11 on the output side of the flow heater 1, specifically at the hot water outlet 5, a temperature sensor 13 is provided.
  • a flow sensor 14 is provided on the input side of the inlet 7. Both sensors 13, 14 are connected to the control device 12. By means of the flow sensor 14 is determined in the control device 12, whether the flow heater 1 is in operation, so whether water flows through it and is heated, or if the water stagnates in this, because no consumer 4 warm water is removed.
  • Such a flow sensor 14 may additionally also be provided in the primary circuit, for example at the heating flow inlet 9.
  • the heat transfer is controlled in particular by the flow rate in the primary circuit, as in particular in the German utility model application DE 20 2015 103 940.9 is described, the disclosure of which is incorporated in this regard by this reference in the present application.
  • Such control of the heat exchanger is also in the German utility model application DE 20 2015 103 940.9 whose disclosure content is incorporated by this reference in the present application.
  • control device 12 of the flow heater is connected to a further control device 16 in the rinsing station 2 by means of a line indicated as a dotted line.
  • the control device 12 of the flow heater 1 which is provided in the heat exchanger housing module 11, forms together with the another control device 16, which is provided in the Spülgephaseusemodul 17 of the rinsing station 2, the control device of in Fig. 1 illustrated combined system.
  • a rinsing station 2 is, for example, in the European patent application EP 1 845 207 A1 described, whose disclosure content is integrated with regard to the rinsing station by this reference in the present application.
  • the rinsing station 2 has a flushing valve 25 and can be formed in the simplest case of a controlled flushing valve.
  • the purge valve 25 is over in Fig.1 Directed by dotted line line controlled by the controller 16 of the rinse station 2. In the open state, the flush valve 25 between the hot water pipe 3 and a waste water connection 17 is closed, so that no water can be drained through this.
  • the sewage port 26 may be of any configuration.
  • Rinsing via the rinsing station is described for example in the European patent application EP 1 845 207 A1 known system performed to reduce the risk of contamination, since in the absence of removal of water to the consumer, the water in the line stagnates. By flushing, ie actuation of the purge valve 25 in response to the use of consumers, the risk of such contamination is reduced.
  • a predetermined rinsing plan can be stored in the control device 16 of the rinsing station 2.
  • the functions stored in the control device of the rinsing station 2 can also be stored in the control device 12 of the flow heater 1, since these two elements communicate with one another and together form a control device.
  • the control parameters of the rinsing station 2 are expedient, for example in the control device 16 of the rinsing station 2, deposited.
  • the control device 12 of the flow heater 1 as soon as a condition is met or detected in the flow heater, that a purge is necessary to reduce the tendency to calcification, the control device 16 of the purge station 2, the purge valve open to 25.
  • the purge station 2 similar to the flow heater 1, which may be provided in a heat exchanger housing module 11, is provided in a purge station housing module 17, which may be formed as a flush mounting box as previously described for the heat exchanger housing module 11.
  • This rinsing station housing module 17 may be provided as a separate element in the building. However, one can also combine the heat exchanger and the rinsing station in a common housing and this at the transfer point or the discharge point to the public water supply network, for. in the entrance / exit area.
  • the rinsing station is connected downstream of an end portion 18 of the hot water pipe 3 and the consumers 4a, 4b.
  • the rinsing station 2 can also be connected to any other arbitrary point or between the consumers 4a, 4b.
  • the present invention proposes, in particular, a combination of the rinsing station 2 with the flow heater 1 and a control of the rinsing station 2 by the control device 12 of the flow heater 1 in order to prevent, for example, lime settling in the secondary circuit.
  • the flow heater 1 designed as a plate heat exchanger is installed in the heat exchanger housing module 11 in such a way that a plane in which the heat exchanger plate 8 lies is arranged obliquely to the direction of gravity. This inclination of the flow heater 1 allows a reduction in the risk of calcification.
  • the advantages of skew are in the European patent application with the application number 16 170 441.6 and in the German utility model with the registration file symbol 20 2015 003 756 the disclosure of which is incorporated by reference into the present application.
  • the present invention proposes, as soon as a removal of warm water from the water pipe is completed via the consumer, the hot water pipe 3 is purged until the water contained in the flow heater 1 is below a predetermined target temperature.
  • the flow heater 1 is turned off via the control device 12, for example by closing the valve 15, because just no hot water is removed and no hot water is needed, a forced flushing can be performed on the rinsing station 2.
  • the warm water is drawn from the primary circuit of the flow heater 1 via the rinsing station 2 and there is a cooling.
  • the rinsing station 2 may preferably be instructed by the control device 12 of the flow heater 1 to remain in the open state until the temperature is below the critical temperature for the lime precipitation. This is preferably a temperature of below 40 ° C. However, it is not necessary to choose the temperature below 40 ° C. It suffices for the present invention that the control device controls the flushing station 2 in such a way that the hot water pipe 3 is purged until the water contained in the throughflow heater 1 is below a predetermined desired temperature.
  • the present invention prevents or reduces the calcification in the flow heater 1.
  • the rinsing station 2 is set so that forced flushing is carried out at stagnation because of the danger of germination.
  • this rinse station 2 contains two in Figure 3 Unrecognizable flushing valves 16, which can be operated separately and independently of the control device 16 of the rinsing station 2, to force-flush the cold water line 19 and the hot water line 20.
  • the cold water pipe 19 is connected to the water inlet 7 such that a cold water pipe outlet 21 are provided in the same way as the other connecting pieces arranged in parallel in the heat exchanger housing module 11, resulting in easier connectivity with pipe sections.
  • a further pipe section 20, 22 is connected, which ensures a closed circulation or only partially open valve 15 circulation in the circulation of the heater.
  • the pipe section 21 which is connected to the heating flow inlet 9 leads, for example, to heating ribs or heat-consuming elements and through the pipe section 22, the return flows from these heating ribs or heat-consuming elements.
  • the in Fig. 3 provided with reference numeral 13 temperature sensor is coupled to the controller 12 of the flow heater 1 and measures the temperature at the outlet of the flow heater in the primary circuit. This makes it easier to determine whether a predetermined temperature is reached after forced flushing.
  • Fig. 2 illustrates a perspective side view of an exemplary plate heat exchanger 110 with an inlet 111 and an outlet 112 of a primary circuit 113, an inlet 114 and an outlet 115 of a secondary circuit 116 and as a dash-dot line indicated plate 117, which separates the two circuits 113, 116 from each other.
  • the plate 117 separates the interior of a designated by reference numeral 118 housing the plate heat exchanger 110 in two compartments 119, 120.
  • the Gefach 119 is the flow area for the flowing fluid in the primary circuit.
  • the fluid of the secondary circuit 116 flows through the housing 118.
  • the inlet 111 of the primary circuit and the outlet 115 of the secondary circuit located at the bottom of the housing 118 near an edge which is defined by a front end of the housing 118.
  • the outlet 112 of the primary circuit and the inlet 114 of the secondary circuit are located at the opposite end of a bottom surface of the housing 118. This bottom surface is defined by a sidewall 121 of the housing 118.
  • the Gefach 119 for the primary circuit 113 is bounded on the upper side by an upper side wall 122 of the housing.
  • This upper side wall 122 of the housing is provided at its upper end near the end face by two vent valves 123, 124. It is understood that a plurality of compartments of the type described above in the plate heat exchanger one above the other and alternately arranged. Only one Gefach was shown enlarged, in order to express the essence of the invention more clearly.
  • the respective compartments communicate at the ends with the inlets 111, 114 and outlets 112, 115.
  • Fig. 2 the horizontal is marked by a line H.
  • the inclination of the housing, that is, the parallel walls 121, 122 relative to this horizontal H is marked with the angle ⁇ .
  • ⁇ 35 °.
  • the partition plate 117 has a surface normal N which is at the same angle ⁇ to the vector G of the earth's gravity field.
  • the Fig. 2 shows the installation situation with the connecting lines, which are provided with corresponding lines for hot drinking water (DHW), for cold drinking water (TWK), which is provided via the house connection (TWK HA), for heating water (Hzg.), where VL the flow and RL the Return indicates that are connected.
  • the heating pipes with the further index Whg. are connected to the apartment and are flow and return for the residential unit.
  • the corresponding line strands are numbered by the reference numerals 201 to 207.
  • a wiring harness 208 connects the inlet 114 of the secondary circuit for drinking water of the plate heat exchanger 110 with a branch, to which the lines 202 and 203 are also connected.
  • the outlet of the secondary circuit 115 is connected to the line 201.
  • the inlet of the primary circuit 111 is connected via a tee with the line 204 for the heating flow.
  • the outlet 112 of the primary circuit communicates via the line 209 and a three-way valve with the line 205 for the heating return, which can also be connected via the three-way valve with the coming out of the apartment return line 207 of the heater.
  • the lines 205 and 204 lead the heating water through a boiler, not shown, in which the heating water is heated.
  • Fig. 2 is entered at the height of the plate 117 whose length L and the width B in the form of direction vectors.
  • the direction vector L indicates the direction of the greatest extension, that is to say the longitudinal extent, of the plate 117
  • the vector B the direction of the extent of the plate in the second largest direction, that is to say the width direction.
  • the vectors L and B span a plane E to which the surface normal N is oriented orthogonally. In this case, the present flat plate 117 lies completely within this plane E and defines this plane E itself.
  • Fig. 4 an example of a system of floor and riser strands is shown, at the ends of a purge valve 330 is connected.
  • the purge valve 330 of the example Fig. 4 may be integrated in the rinsing station 2, not shown in this figure, or form this.
  • This in Fig. 4 Example shown illustrates a drinking and service water installation on the example of a hotel or hospital.
  • a plurality of riser strands 302.1, 302.2, 302.3, which are laid in the vertical direction, are provided, from which ring lines 310 leave in the individual floors.
  • Branch 314 and mouth 316 of the respective ring line 310 are provided on a unitary Ring Arthurs Seriesarmatur 344, which is designed as a branch and connection fitting.
  • the Ring Arthurs Seriesarmatur 344 By means of the Ring Arthurs Seriesarmatur 344, the ring line can be flushed due to a prevailing in the riser pressure difference. Further details of in Fig. 4 shown system are in the European patent application EP 1 845 207 A1 whose disclosure content is incorporated by this reference in the present application.
  • the rinse station 2 are controlled by the controller 12 of the flow heater 1, not shown in this example.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wassersystem mit einer Warmwasserleitung (3) zur Versorgung von zumindest einem ersten daran angeschlossenen Verbraucher (4, 4a, 4b) mit warmem Wasser, und einem an die Warmwasserleitung (3) angeschlossenen Durchflusserwärmer (1), in welchem in diesen eingebrachtes kaltes Wasser erwärmbar ist. Verbleibt in dem Durchflusserwärmer erwärmtes Wasser, da nur ein Teil davon verbraucht wird, können Kalkausfällungen die Leistung und die Lebensdauer des Durchflusserwärmers reduzieren. Kalkausfällungen treten bevorzugt bei stagnierendem warmem Wasser auf. Die vorliegende Erfindung will für dieses Problem Abhilfe schaffen, indem eine an der Warmwasserleitung (3) angeschlossene Spülstation (2) vorgesehen ist, mittels welcher in zeitlicher Abfolge in der Warmwasserleitung stehendes Wasser ablassbar ist, bis das in dem Durchflusserwärmer (1) enthaltene Wasser unterhalb einer vorgegebenen Soll-Temperatur liegt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wassersystem mit den oberbegrifflichen Merkmalen von Anspruch 1. Ein gattungsgemäßes System ist allgemein bekannt.
  • Solche Wassersysteme, bei denen in einer Warmwasserleitung fließendes Wasser über einen Durchflusserwärmer erwärmt wird, sind im Stand der Technik seit langem bekannt. Solche Wassersysteme können in Einfamilienhäusern oder auch großen Gebäuden mit mehreren Wohnungen, in Verwaltungsgebäuden, Industriegebäuden, Krankenhäusern und ähnlichem installiert sein.
  • Wenn über einen Verbraucher warmes Wasser entnommen wird, wird dieses vorher in dem Durchflusserwärmer erwärmt. Über eine Zuwasserleitung fließt kaltes Wasser in den Durchflusserwärmer, wird durch dessen Weg durch den Durchflusserwärmer erwärmt und fließt als warmes Wasser aus dem Durchflusserwärmer in die Warmwasserleitung. Sobald kein warmes Wasser aus der Warmwasserleitung mehr entnommen wird, stagniert das gerade noch in dem Durchflusserwärmer erwärmte Wasser in diesem. Auch wenn der Durchflusserwärmer unmittelbar nach einer Entnahme ausgeschaltet wird, damit kein Wasser mehr erwärmt wird, kann nicht verhindert werden, dass sehr warmes Wasser in dem Durchflusserwärmer stagniert. Bei hoher Wassertemperatur tritt gerade bei solchem stehenden Wasser oftmals eine Kalkausfällung auf, die die Leistung und die Lebensdauer des Durchflusserwärmers reduziert und daher unerwünscht ist.
  • Ausgehend von dem zuvor beschriebenen Problem, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Wassersystem anzugeben, das im Hinblick auf die Problematik der Kalkausfällung weniger anfällig ist.
  • Zur Lösung des Problems schlägt die vorliegende Erfindung ein Wassersystem nach Anspruch 1 vor. Dieses zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine an der Warmwasserleitung angeschlossene Spülstation vorgesehen ist, mittels welcher in zeitlicher Abfolge in der Warmwasserleitung stehendes Wasser ablassbar ist und die derart konfiguriert ist, dass, veranlasst durch eine Entnahme von warmem Wasser aus der Wasserleitung über den Verbraucher, die Warmwasserleitung mittels der Spülstation so lange gespült wird, bis das in dem Durchflusserwärmer enthaltene Wasser unterhalb einer vorgegebenen Soll-Temperatur liegt.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben festgestellt, dass, wenn man eine Spülstation mit dem Durchflusserwärmer koppelt, dieser, veranlasst durch die Warmwasserentnahme, gespült werden kann, bis die Temperatur des in dem Durchflusserwärmer stehenden Wassers unter die vorgegebene Soll-Temperatur fällt, so dass die Problematik der Ausfällung von Kalk verhindert wird. Eine solche Veranlassung zur Spülung kann dadurch gegeben sein, dass festgestellt wird, dass eine Warmwasserentnahme an einem Verbraucher beendet worden ist, oder eine Beendigung einer Warmwasserentnahme an einem Verbraucher unmittelbar bevorsteht. Jedenfalls kann, veranlasst durch eine Warmwasserentnahme, entschieden werden, ob eine Spülung durchgeführt wird. Es kann z.B. sein, dass eine Spülung in Zusammenhang mit der Entnahme durchgeführt wird, insbesondere sobald festgestellt wurde, dass kein warmes Wasser mehr an dem Verbraucher entnommen wird.
  • Solche Spülstationen in Verbindung mit Wassersystemen sind allgemein bekannt. Beispielsweise ist eine solche Spülstation in der Europäischen Patentanmeldung EP 1 845 207 A1 beschrieben, deren Ausgestaltung sowie die Ausgestaltung des darin beschriebenen Systems durch diesen Verweis zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung gemacht wird. Im Stand der Technik werden jedoch solche Spülstationen lediglich dazu verwendet, die Gefahr einer Verkeimung durch in den Leitungen stehendes Wasser zu reduzieren. Deshalb wird eine Zwangsspülung durchgeführt, wenn das Wasser in der entsprechenden Leitung eine längere Zeit stagniert oder über einen längeren Zeitraum nur wenig Wasser entnommen wurde. Diese Spülung wird durch einen Spülplan gesteuert, der in einer Steuereinrichtung der Spülstation hinterlegt ist.
  • Die Erfinder haben festgestellt, dass ein möglichst schnelles Abkühlen des Wassers in dem Wärmetauscher erreicht wird, wenn man eine Steuereinrichtung, mittels welcher der Durchflusserwärmer gesteuert wird, mit der Spülstation, insbesondere mit deren Steuereinrichtung koppelt, so dass die Spülstation eine weitere Funktion enthält und immer dann eine Spülung stattfindet, wenn die Entnahme von warmem Wasser beendet ist bzw. festgestellt wird, dass eine Beendigung der Entnahme in naher Zukunft zu erwarten ist und die Gefahr einer Stagnation des warmen Wassers in dem Durchflusserwärmer auftritt. Wenn nämlich eine Spülung stattfindet, sobald der Verbrauch an warmem Wasser gestoppt wird, tritt kaltes Wasser über eine Zuwasserleitung des Durchflusserwärmers in diesen ein und verdrängt das dort stagnierende warme Wasser, so dass eine Abkühlung in dem Durchflusserwärmer stattfindet. So kann Kalkausfällung in dem Durchflusserwärmer effektiv verhindert werden. Es ist nicht notwendig, dass in der Spülstation ein Spülplan für Spülungen bei Wasserstagnation in der Leitung zur Verhinderung der Verkeimung hinterlegt ist. Für die Erfindung reicht es aus, dass die Spülstation derart gesteuert wird, dass, sobald eine Entnahme von warmem Wasser aus der Warmwasserleitung über den Verbraucher beendet ist, so lange gespült wird, bis das in dem Durchflusserwärmer enthaltene Wasser unterhalb der vorgesehenen Soll-Temperatur liegt.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann eine Steuereinrichtung zum Ein- bzw. Ausschalten eines Heizbetriebs des Durchflusserwärmers vorgesehen sein, und die Spülstation kann derart konfiguriert sein, dass, wenn die Steuereinrichtung den Heizbetrieb des Durchflusserwärmers ausschaltet, die Warmwasserleitung solange gespült wird, bis das in dem Durchflusserwärmer enthaltene Wasser unterhalb der vorgegebenen Solltemperatur liegt. Insbesondere findet eine Spülung durch die Spülstation dann statt, wenn der Durchflusserwärmer ausgeschaltet wurde. Denn der Durchflusserwärmer wird von der Steuereinrichtung desselben immer ausgeschaltet, sobald kein warmes Wasser mehr benötigt wird, d. h. ein Nutzer den Verbraucher schließt und kein warmes Wasser aus der Warmwasserleitung mehr entnommen wird.
  • Damit keine zusätzliche Auswerteroutine in der Steuereinrichtung, welche die Spülstation steuert, hinterlegt werden muss, kann als Veranlassung für eine Steuerung der Spülstation das Ein- bzw. Ausschalten des Durchflusserwärmers verwendet werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann die Spülstation derart konfiguriert sein, dass die Warmwasserleitung solange gespült wird, bis das in dem Durchflusserwärmer enthaltene Wasser unterhalb einer Temperatur von 40°C liegt. Eine Kalkausfällung findet bei stagnierendem Wasser insbesondere bei Wassertemperaturen oberhalb von 40°C statt. Eine solche Kalkausfällung findet umso mehr statt, je höher die Temperatur des stagnierenden Wassers ist. Da es sich bei dem Wassersystem um eine Warmwasserleitung handelt, wird das Wasser oftmals bis zu Temperaturen von 45°C bis 75°C erwärmt. Die tatsächlichen Bedingungen für eine Kalkausfällung hängen auch von der Härte des Wassers ab. Je härter das Wasser, desto niedriger die Temperatur bei welcher eine Kalkausfällung stattfindet. Es hat sich gezeigt, dass vorzugsweise eine Spülung so lange stattfindet, bis die Temperatur zumindest unter 40°C liegt. Weitere bevorzugte Bereiche können folgende Grenztemperaturen haben: weniger als 60°C, weniger als 50°C, weniger als 35°C, ab Raumtemperatur. Durch die zuvor beschriebene Steuerung zur Abkühlung des Wassers in dem Durchflusserwärmer auf die zuvor genannte Temperatur wird eine Kalkausfällung effektiv verhindert.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann ein dem Durchflusserwärmer zugeordneter Temperaturfühler vorgesehen sein, über welchen die Steuereinheit die Temperatur misst. Aufgrund des gemessenen Wertes entscheidet die Steuereinheit, ob die vorgegebene Solltemperatur erreicht ist. Um die Temperatur des in dem Durchflusserwärmer enthaltenen Wassers zu messen, ist es vorteilhaft, einen Temperaturfühler vorzusehen. Dieser kann beispielsweise ausgangsseitig an einem Warmwasserausgang des Durchflusserwärmers vorgesehen sein, der an die Warmwasserleitung angeschlossen ist. Ein solcher Temperaturfühler kann jedes beliebige Temperaturfühlelement sein. Dieser Temperaturfühler ist mit der Steuereinrichtung datenmäßig verbunden und die gemessenen Daten werden in der Steuereinrichtung ausgewertet, um von dort Signale an die Spülstation weiterzuleiten, so dass eine Zwangsspülung in Abhängigkeit der Temperatur durchgeführt wird: fällt die gemessene Temperatur unter die vorgegebene Temperatur, schließt die Steuereinrichtung die Spülstation wieder.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Steuereinrichtung den Durchflusserwärmer und die Spülstation steuern. Die Steuereinrichtung kann aus einer Kombination eines ersten Mikrocomputers bzw. einer ersten Steuereinrichtung, die in dem Durchflusserwärmer vorgesehen ist, und eines zweiten Mikrocomputers bzw. einer zweiten Steuereinrichtung, die in der Spülstation vorgesehen ist, gebildet werden. Beide Steuereinrichtungen kommunizieren miteinander, wobei in der Steuereinrichtung des Durchflusserwärmers vorteilhafterweise die relevanten Steuerroutinen hinterlegt sind, mit denen der Durchflusserwärmer gesteuert wird. In der Steuereinrichtung der Spülstation sind vorteilhafterweise die Steuerroutinen hinterlegt, die die Spülstation steuern.
  • Die Steuereinrichtung des Durchflusserwärmers ist in diesem Fall mit der Steuereinheit der Spülstation gekoppelt und instruiert diese, die Spülstation entsprechend dem Betrieb des Durchflusserwärmers zu steuern (zu öffnen bzw. zu schließen). Die Verbindung kann mittels eines kabelgebundenen Systems oder auch über ein kabelloses Netzwerk (WLAN) erfolgen. Alternativ dazu kann auch ein gemeinsames Steuermodul, welches als ein Modul den Durchflusserwärmer und die Spülstation steuert, vorgesehen sein. Durch die Kommunikation zwischen Durchflusserwärmer und Spülstation wird die erfindungsgemäße Verfahrensführung weiter verbessert.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die Spülstation derart konfiguriert sein, dass die Warmwasserleitung immer dann gespült wird, wenn nach einer vorgegebenen Zeitspanne kein oder nur wenig Wasser aus der Warmwasserleitung entnommen wurde. Zusätzlich zu der erfindungsgemäßen Spülung kann, sobald eine Entnahme von warmem Wasser aus der Wasserleitung über den Verbraucher beendet ist, die Spülstation die schon im Stand der Technik bekannten Funktionalitäten einer Zwangsspülung aus Hygienegesichtspunkten enthalten. In der Spülstation bzw. in einer oder beiden der Steuereinheiten kann danach ein Programm zur Zwangsspülung hinterlegt sein, so dass bei geringer oder ausbleibender Wasserentnahme über einen gewissen Zeitraum eine Zwangsspülung stattfindet, damit ein Wasseraustausch stattfinden kann, um eine Verkeimung zu verhindern. Eine entsprechende Spülung ist beispielsweise in der EP 1 845 207 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt durch diesen Verweis in die vorliegende Anmeldung einbezogen wird. Durch die beschriebene Kombination aus Zwangsspülung aus Hygienegründen und Zwangsspülung aus Kalkfällungsgründen wird ein einfaches System bereitgestellt, welches die im Stand der Technik schon vorhandenen Elemente, wie eine Spülstation und einen Durchflusserwärmer nutzt, und mit einer Funktionalität versieht, die gewährleistet, dass der Betrieb des Systems über einen längeren Zeitraum möglich ist.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann ein Durchflussmesser vorgesehen sein, mittels welchem die Steuereinheit entscheidet, ob die Warmwasserleitung gespült wird. Der Durchflussmesser ist vorzugsweise in der Warmwasserleitung vorzusehen, um besser bestimmen zu können, in wieweit von einem Verbraucher Wasser verbraucht wird oder nicht. Dieser Durchflussmesser kann mit der Steuereinrichtung gekoppelt sein. Dadurch können Rückschlüsse darauf gezogen werden, ob Wasser verbraucht wird oder nicht und, ob Wasser in dem Durchflusserwärmer stagniert. Durch die Bereitstellung des Durchflussmessers kann die Funktionalität des Systems weiter verbessert werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann in dem Wassersystem eine Kaltwasserleitung zur Versorgung von zumindest einem zweiten daran angeschlossenen Verbraucher mit kaltem Wasser vorgesehen sein und die Spülstation kann an die Kaltwasserleitung angeschlossen sein. Zusätzlich zu der Warmwasserleitung ist in solchen Wassersystemen in Gebäuden oftmals eine Kaltwasserleitung vorgesehen, denn an dieser Leitung sind oftmals Mischarmaturen angeschlossen, die das Wasser aus der Warmwasserleitung und der Kaltwasserleitung mischen, um Wasser mit einer angenehmen Temperatur bereitzustellen.
  • Auch in einer solchen Kaltwasserleitung besteht das Problem der mangelnden Hygiene bei längerer Stagnation des Wassers. Vorteilhaft ist es, wenn die Kaltwasserleitung auch an die Spülstation angeschlossen ist. Eine solche Spülstation hat in diesem Fall beispielsweise ein gemeinsames Gehäuse aufzuweisen, in welchem zwei Ventile vorgesehen sind, über welche das Wasser aus der entsprechenden Kaltwasser- bzw. Warmwasserleitung in das Abwassersystem abgelassen werden kann. Im einfachsten Falle kann als Spülstation ein betätigbares, insbesondere motorbetätigbares Ventil zu sehen sein. So sind bei Kombination von Kalt- und Warmwasserleitung eben zwei solcher Ventile vorgesehen. Durch die Kombination von einem Ventil für die Kaltwasserleitung und einem Ventil für die Warmwasserleitung in einer gemeinsamen Spülstation werden die zum Aufbau eines Wassersystems benötigten Komponenten weiter reduziert.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann der Durchflusserwärmer durch einen Plattenwärmetauscher mit einem Primärkreislauf und einem Sekundärkreislauf und einer zwischen den Kreisläufen vorgesehenen Wärmetauscherplatte gebildet werden, wobei das in dem Primärkreislauf fließende Fluid das durch den Sekundärkreislauf fließende Wasser erwärmt, bevor es der Warmwasserleitung zugeführt wird. Ein solcher Wärmeplattentauscher ist beispielsweise in der Europäischen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 16 170 441.6 und dem Deutschen Gebrauchsmuster mit dem Eintragungsaktenzeichen 20 2015 003 756 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt durch den vorliegenden Verweis in die vorliegende Anmeldung einbezogen werden soll. Bei einem Wärmeplattentauscher wird über ein primäres Fluid, beispielsweise warmes Wasser aus einer Heizeinrichtung, ein sekundäres Fluid vorliegend das zu erwärmende Wasser, welches in die Warmwasserleitung abgegeben wird und von dem Verbraucher verbraucht wird, erwärmt. Die Wärme wird zwischen den beiden Fluiden durch die Wärmeplatte übertragen. Eine solche Wärmetauscherplatte kann gewellte oder anderweitig verformte Abschnitte aufweisen, so dass eine solche Platte keine vollständig ebene Fläche bilden muss. Insbesondere ist als Ebene, in der die Platte liegt, diejenige Ebene im Raum zu verstehen, die die Haupt-Flächenabschnitte der Platte beinhaltet, die bei dem Bereitstellungsprozess der Platte nicht verformt wurden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann der Primärkreislauf an eine Heizeinheit zur Heizung eines Gebäudes angeschlossen sein und der Sekundärkreisauf kann Teil einer Trink- bzw. Brauchwasserleitung eines Gebäudes sein. Wenn als Primärkreislauf der Fluidkreislauf einer Heizeinheit einer Heizung eines Gebäudes verwendet wird, ist es einfach möglich, die im Gebäude bereits bestehenden Systeme auch zur Beheizung des Wassers zu verwenden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann der Plattenwärmetauscher derart angeordnet sein, dass die Wärmetauscherplatte schräg zur Schwerkraftrichtung angeordnet ist. Wenn der Plattenwärmetauscher schräg aufgestellt ist, kann in dem Sekundärkreislauf stagnierendes Wasser besser durchmischt werden und eine Kalkausfällung wird verhindert. Insbesondere bildet sich durch die Schrägstellung der Wärmetauscherplatte eine Mikrozirkulation zwischen kaltem und warmem Wasser in dem entsprechendem Gefache aus, welches zu einer schnelleren Abkühlung und damit verminderten Kalkausfällung führt. Dieser schräg aufgestellte Plattenwärmetauscher und Vorteile desselben sind in der Europäischen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 16 170 441.6 und dem Deutschen Gebrauchsmuster mit dem Eintragungsaktenzeichen 20 2015 003 756 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt durch diesen Verweis in die vorliegende Anmeldung mit einbezogen wird.
  • Ein Winkel einer solchen schräg aufgestellten Ebene kann zwischen größer 0° und kleiner 90° liegen. Bevorzugte Werte sind 9° bis 50°, 10° bis 30°, und besonders 15° bis 35°.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann eingangsseitig an den Durchflusserwärmer eine Zuwasserleitung zur Zuleitung von kaltem Wasser vorgesehen sein und von der Zuwasserleitung kann die Kaltwasserleitung abgehen. Eine besonders kompakte Ausgestaltung des Systems kann bereitgestellt werden, wenn die Kaltwasserleitung direkt an die Zuwasserleitung des Durchflusserwärmers angeschlossen ist.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann der Plattenwärmetauscher in einem Gehäusemodul vorgesehen sein, mit daran vorgesehenen Anschlüssen für einen Heizungszulauf und einen Heizungsablauf, zur Verbindung des Primärkreislaufes des Plattenwärmetauschers mit der Heizeinheit, einem Anschluss für die Zuwasserleitung, einem Anschluss für die Warmwasserleitung und einem Anschluss für die Kaltwasserleitung. Wenn ein solches Gehäusemodul vorgesehen ist, kann dieses als Ganzes mit den entsprechenden daran vorgesehenen Anschlüssen an einer Übergabestelle, z.B. am Eingang der Wohnung bzw. des Gebäudes, beispielsweise unter Putz, eingebaut werden. Ein solches Gehäusemodul kann beispielsweise ein Blech-oder Kunststoffkasten sein, in dem entsprechende Anschlüsse, die Steuereinrichtung und der Druchflusswärmetauscher vorgesehen sind.
  • Auch die Spülstation kann durch ein solches Modul gebildet werden, welches dann separat von dem Modul des Plattenwärmetauschers vorgesehen ist. Alternativ kann aber auch alles in einem Modul integriert sein und nach Art eines Unterputzmontagekastens ausgebildet werden.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung.
  • In dieser zeigt
    • Fig. 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wassersystems;
    Fig. 2
    ein Beispiel eines als Plattenwärmetauscher ausgeführten Durchflusserwärmers, welches hilfreich zum Verständnis der vorliegenden Erfindung ist;
    Fig. 3
    ein zweites Ausführungsbeispiel eines Wassersystems der vorliegenden Erfindung;und
    Fig. 4
    ein Beispiel eines Spülventils, das in einer Spülstation enthalten ist, über welche eine Vielzahl von Stockwerk- und Steigrohrsträngen gespült wird.
  • In Fig. 1 ist ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Wassersystems dargestellt. Dieses enthält einen Durchflusserwärmer 1, eine Spülstation 2 und eine Warmwasserleitung 3, die den Durchflusserwärmer 1 mit der Spülstation 2 verbindet. An die Warmwasserleitung 3 sind als Verbraucher 4 eine Waschtischarmatur 4a sowie eine Duscharmatur 4b angeschlossen.
  • An die Warmwasserleitung 3 zwischen dem Durchflusserwärmer 1 und der Spülstation 2 kann jede beliebige Anzahl von Verbrauchern 4, oder auch nur ein Verbraucher 4 angeschlossen sein. Die Warmwasserleitung 3 ist im vorliegenden Fall ein Stockwerksstrang einer Etagenwohnung. Die Warmwasserleitung 3 kann jede beliebige Warmwasserleitung sein, beispielsweise eine Leitung bzw. ein Leitungsabschnitt in einem Wassersystem von Einfamilienhäusern oder großen Gebäuden wie beispielsweise Krankenhäusern. Die Warmwasserleitung 3 kann ein Stockwerks- und/oder Steigrohrstrang sein.
  • Die Warmwasserleitung 3 ist an einen Warmwasserausgang 5 des Durchflusserwärmers 1 angeschlossen. Durch eine Zuwasserleitung 6, die an einem Zuwassereingang 7 des Durchflusserwärmers 1 angeschlossen ist, fließt kaltes Wasser in den Durchflusserwärmer 1, wird in diesem erwärmt und fließt als warmes Wasser durch den Warmwasserausgang 5 in die Warmwasserleitung 3. Der Warmwasserausgang 5 sowie der Zuwassereingang 7 können als Rohrstück bzw. Anschlussstutzen vorgesehen sein.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die entsprechenden Anschlussstutzen für den Warmwasserausgang 5 und den Zuwassereingang 7 parallel nebeneinander angeordnet, um eine einfache Verbindung mit den Rohrleitungen herzustellen.
  • Der Durchflusserwärmer ist hierbei ein sogenannter Plattenwärmetauscher 1. Bei einem Plattenwärmetauscher 1 wird über eine Wärmetauscherplatte 8, welche in den Figuren als Strich dargestellt ist, Wärme von einem in einem Primärkreislauf fließenden Fluid zu einem in einem Sekundärlcreislauf fließenden Fluid übertragen. Im vorliegenden Fall ist das in dem sogenannten Sekundärkreislauf fließende Fluid das von dem Plattenwärmetauscher zu erwärmende Wasser. Das in dem Primärkreislauf fließende Fluid ist in dem vorliegenden Beispiel warmes Wasser, das durch einen Heizkreislauf eines Heizungssystems fließt. Dieses in dem Primärkreislauf fließende Heizungswasser wird demnach nicht verbraucht und immer wieder neu im Kreislauf geführt und von einem nicht dargestellten Heizungssystem erwärmt. Das in dem Sekundärkreislauf fließende Wasser wird verbraucht. Somit ist die Begrifflichkeit des Kreislaufes in dieser Hinsicht rein formal gewählt, da es sich im engeren Sinne nicht um einen Kreislauf handelt, da das Wasser verbraucht wird.
  • Ein solcher Plattenwärmetauscher ist beispielsweise aus der DE 20 2008 003 349 U1 , der DE 10 2010 018 086 A1 sowie der Europäischen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 16 170 441.6 und dem Deutschen Gebrauchsmuster mit dem Eintragungsaktenzeichen 20 2015 003 756 bekannt. Die in diesen Dokumenten beschriebenen Plattenwärmetauscher werden durch diese Verweise in die vorliegende Offenbarung einbezogen.
  • Der Plattenwärmetauscher wird im Gegenstromprinzip betrieben, das heißt, in die in Fig. 1 dargestellte rechte obere Seite des Plattenwärmetauschers fließt über die Zuwasserleitung 6 das zu erwärmende kalte Wasser ein, wird in diesem erwärmt, während es im Wesentlichen schräg nach links unten fließt und aus dem Warmwasserausgang 5 wieder herausfließt.
  • Über einen in Fig. 1 beschriebenen Heizungsvorlaufeingang 9 fließt das von der in Fig. 1 nicht dargestellten Heizungseinrichtung kommende erwärmte Wasser in den Durchflusserwärmer 1 ein (vgl. linke untere Seite des Durchflusserwärmers 1 in Fig. 1), fließt entlang der Wärmetauscherplatte 8 im Gegenstrom durch den Durchflusserwärmer 1 und wird in dem rechten oberen Bereich des Durchflusserwärmers 1 durch den Heizungsrücklaufausgang 10 des Wärmetauschers 1 wieder der Heizung zugeführt.
  • Der Heizungsvorlaufeingang 9 sowie der Heizungsrücklaufausgang 10 können ebenso wie der Warmwasserausgang 5 bzw. der Zuwassereingang 7 als Rohrstücke bzw. Anschlussstutzen vorgesehen sein, die allesamt insbesondere mit paralleler Ausrichtung zueinander, jedoch nebeneinander in dem in Fig. 1 schematisch dargestellten Wärmetauschergehäusemodul 11 angeordnet sind. Es ist nicht notwendig, dass der Primärkreislauf tatsächlich an einer Heizeinheit in einem Gebäude angeschlossen ist, er kann auch an eine Fernwärmeheizung oder jeder anderen möglichen Quelle von warmem Fluid angeschlossen sein.
  • Das Wärmetauschergehäusemodul 11 kann, wie in einem zweiten Ausführungsbeispiel, welches in Fig. 3 dargestellt ist und später beschrieben wird, als eine Art Unterputzmontagekasten ausgebildet sein, welcher beispielsweise an einem (Wasser-)Versorgungseingang einer Wohnung und/oder eines Gebäudes unter Putz montiert ist. Durch diese Ausgestaltung wird eine einfache Anschlussmöglichkeit geschaffen. Das Wärmetauschergehäusemodul 11 kann, wie in Fig. 3 zu sehen ist, als eine Art Blechkasten ausgestaltet sein, in welchem neben dem Durchflusserwärmer und den einzelnen Anschlussstutzen auch eine Steuereinrichtung 12 zur Steuerung des Durchflusserwärmers 1 vorgesehen ist.
  • Neben der Steuereinrichtung 12 ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 in dem Wärmetauschergehäusemodul 11 ausgangsseitig an dem Durchflusserwärmer 1, konkret an dem Warmwasserausgang 5, ein Temperatursensor 13 vorgesehen. Zudem ist eingangsseitig an dem Zuwassereingang 7 ein Durchflusssensor 14 vorgesehen. Beide Sensoren 13,14 sind mit der Steuereinrichtung 12 verbunden. Mittels des Durchflusssensors 14 wird in der Steuereinrichtung 12 bestimmt, ob der Durchflusserwärmer 1 in Betrieb ist, also ob Wasser durch ihn hindurchfließt und erwärmt wird, oder ob das Wasser in diesem stagniert, weil über den Verbraucher 4 kein warmes Wasser entnommen wird.
  • Ein solcher Durchflusssensor 14 kann zusätzlich auch in dem Primärkreislauf, z.B. an dem Heizungsvorlaufeingang 9, vorgesehen sein. Der Wärmeübertrag wird insbesondere durch die Durchflussmenge in dem Primärkreislauf gesteuert, wie dies insbesondere in der Deutschen Gebrauchsmusteranmeldung DE 20 2015 103 940.9 beschrieben ist, deren Offenbarungsgehalt in dieser Hinsicht durch diesen Verweis in die vorliegende Anmeldung integriert wird. Über das Ventil 15, welches im vorliegenden Fall an dem Heizungsrücklaufausgang 10 vorgesehen ist, wird mittels der Steuereinheit 12 die Durchflussmenge durch den Primärkreislauf gesteuert. Wenn dieses komplett geschlossen ist, fließt kein Wasser durch den Primärkreislauf und es findet auch keine weitere Erwärmung von Wasser in dem Sekundärkreislauf statt. Eine solche Steuerung des Wärmetauschers ist ebenfalls in der Deutschen Gebrauchsmusteranmeldung DE 20 2015 103 940.9 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt durch diesen Verweis in die vorliegende Anmeldung integriert wird.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung 12 des Durchflusserwärmers mittels einer als gepunktete Linie angedeuteten Leitung an eine weitere Steuereinrichtung 16 in der Spülstation 2 angeschlossen. Die Steuereinrichtung 12 des Durchflusserwärmers 1, welche in dem Wärmetauschergehäusemodul 11 vorgesehen ist, bildet zusammen mit der weiteren Steuereinrichtung 16, welche in dem Spülgehäusemodul 17 der Spülstation 2 vorgesehen ist, die Steuereinrichtung des in Fig. 1 dargestellten kombinierten Systems.
  • Die wesentlichen Funktionen der nachfolgend erläuterten erfindungsgemäßen Steuerung der Spülstation 2 in Abhängigkeit eines Zustandes des Durchflusserwärmers 1 werden z.B. in der Steuereinrichtung 12 des Durchflusserwärmers 1 hinterlegt, und die Steuereinrichtung 16 der Spülstation 2 wird in einem Slavebetrieb von dieser gesteuert.
  • Ein Beispiel einer Spülstation 2 ist beispielsweise in der Europäischen Patentanmeldung EP 1 845 207 A1 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt im Hinblick auf die Spülstation durch diesen Verweis in die vorliegende Anmeldung integriert wird. Die Spülstation 2 weist ein Spülventil 25 auf und kann im einfachsten Fall von einem gesteuerten Spülventil gebildet werden. Das Spülventil 25 wird über die in Fig.1 mit gepunkteter Linie angedeutete Leitung von der Steuereinrichtung 16 der Spülstation 2 gesteuert. Im geöffneten Zustand ist das Spülventil 25 zwischen der Warmwasserleitung 3 und einem Abwasseranschluss 17 geschlossen, so dass kein Wasser durch dieses abgelassen werden kann. Wenn die Steuereinrichtung 16 der Spülstation 2 das Spülventil 25 öffnet, wird eine Strömung, die eine sogenannte Spülströmung bewirk in der Warmwasserleitung 3 erzeugt, und das Wasser der Warmwasserleitung 3 wird z.B. über einen Abwasseranschluss 26 in das öffentliche Abwasserversorgungsnetz eingespeist. Der Abwasseranschluss 26 kann jegliche Ausgestaltung haben.
  • Ein Spülen über die Spülstation wird beispielsweise in dem aus der Europäischen Patentanmeldung EP 1 845 207 A1 bekannten System durchgeführt um die Gefahr einer Verkeimung zu verringern, da bei fehlender Entnahme von Wasser an den Verbraucher das Wasser in der Leitung stagniert. Durch Spülen, d. h. Betätigung des Spülventils 25 in Abhängigkeit von der Nutzung der Verbraucher, wird die Gefahr einer solche Verkeimung reduziert. Hierzu kann ein vorgegebener Spülplan in der Steuereinrichtung 16 der Spülstation 2 hinterlegt sein. Die in der Steuereinrichtung der Spülstation 2 hinterlegten Funktionen können alternativ im vorliegenden Beispiel auch in der Steuereinrichtung 12 des Durchflusserwärmers 1 hinterlegt sein, da diese beiden Elemente miteinander kommunizieren und gemeinsam eine Steuereinrichtung bilden.
  • Zweckmäßigerweise werden die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellten neuen Funktionen des Durchflusserwärmers 1 sowie auch weitere Funktionen des Durchflusserwärmers 1 als Programmcodes in der Steuereinrichtung 12 des Durchflusserwärmers 1 hinterlegt. Die Steuerparameter der Spülstation 2 werden zweckmäßig, z.B. in der Steuereinrichtung 16 der Spülstation 2, hinterlegt.
  • Die Steuereinrichtung 12 des Durchflusserwärmers 1, kann, sobald in dem Durchflusserwärmer eine Bedingung erfüllt ist bzw. detektiert wird, dass eine Spülung zur Reduzierung der Verkalkungsanfälligkeit notwendig ist, die Steuereinrichtung 16 der Spülstation 2 instruieren, das Spülventil zu 25 öffnen.
  • Die Spülstation 2 ist, ähnlich wie der Durchflusserwärmer 1, der in einem Wärmetauschergehäusemodul 11 vorgesehen sein kann, in einem Spülstationsgehäusemodul 17 vorgesehen, welches, wie zuvor für das Wärmetauschergehäusemodul 11 beschrieben, als ein Unterputzmontagekasten ausgebildet werden kann. Dieses Spülstationsgehäusemodul 17 kann als separates Element in dem Gebäude vorgesehen sein. Man kann jedoch auch den Wärmetauscher sowie die Spülstation in einem gemeinsamen Gehäuse kombinieren und dieses an der Übergabestelle bzw. der Ablassstelle an das öffentliche Wasserversorgungsnetz z.B. im Wohnungseingang-/ausgangsbereich montieren.
  • Im vorliegenden Fall ist die Spülstation an einem Endabschnitt 18 der Warmwasserleitung 3 und den Verbrauchern 4a, 4b nachgeordnet angeschlossen. Die Spülstation 2 kann auch an jeder anderen beliebigen Stelle bzw. zwischen den Verbrauchern 4a, 4b angeschlossen sein.
  • Die vorliegende Erfindung schlägt insbesondere eine Kombination der Spülstation 2 mit dem Durchflusserwärmer 1 vor und eine Steuerung der Spülstation 2 durch die Steuereinrichtung 12 des Durchflusserwärmers 1, um zu verhindern, dass sich beispielsweise Kalk in dem Sekundärkreislauf absetzt.
  • Im vorliegenden Fall ist der als Plattenwärmetauscher ausgebildete Durchflusserwärmer 1 derart in dem Wärmetauschergehäusemodul 11 eingebaut, dass eine Ebene in der die Wärmetauscherplatte 8 liegt, schräg zu Schwerkraftrichtung angeordnet ist. Diese Schrägstellung des Durchflusserwärmers 1 ermöglicht eine Reduzierung der Gefahr einer Kalkbildung. Die Vorteile der Schrägstellung sind in der Europäischen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 16 170 441.6 und in dem Deutschen Gebrauchsmuster mit dem Eintragungsaktenzeichen 20 2015 003 756 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt durch diesen Verweis in die vorliegende Anmeldung mit einbezogen wird.
  • Bei hohen Wassertemperaturen kommt es zum Ausgasen von CO2, wodurch der pH-Wert des Wassers steigt und eine Kalkausfällung auftritt. Insbesondere bei Wassertemperaturen von über 40°C kann es bei stehendem Wasser zu einer unerwünschten Kalkausfällung kommen.
  • Durch die in Fig. 1 gezeigte Schrägstellung des Durchflusserwärmers 1 findet eine schnellere Vermischung mit zugeführtem kaltem Wasser statt, welches durch die Zuwasserleitung 6 in den Durchflusserwärmer 1 gelangt.
  • Denn das kalte Wasser strömt auf der in Fig. 1 dargestellten oberen rechten Seite in den Durchflusserwärmer 1 ein und sinkt entlang der schräg stehenden Wärmetauscherplatte 8 nach links unten ab, wodurch es zu einer Vermischung mit dem ausgangsseitigen warmen Wasser kommt. Diese Durchmischung führt zu einer Abkühlung des in dem Durchflusserwärmer 1 stehenden Wassers, wodurch die Kalkausfällung reduziert wird.
  • Nun hat sich jedoch gezeigt, dass diese Kalkausfällung durch die schwerkraftbedingte Durchmischung nicht immer verhindert werden kann. Deshalb schlägt die vorliegende Erfindung vor, sobald eine Entnahme von warmem Wasser aus der Wasserleitung über den Verbraucher beendet ist, die Warmwasserleitung 3 so lange gespült wird bis das in dem Durchflusserwärmer 1 enthaltene Wasser unterhalb einer vorgegebenen Soll-Temperatur liegt.
  • Wenn z.B. der Durchflusserwärmer 1 über die Steuereinrichtung 12 ausgeschaltet wird, beispielsweise durch Schließen des Ventils 15, weil eben kein warmes Wasser entnommen wird und auch kein warmes Wasser benötigt wird, kann eine Zwangsspülung über die Spülstation 2 durchgeführt werden. Somit wird über die Spülstation 2 das warme Wasser aus dem Primärkreislauf des Durchflusserwärmers 1 gezogen und es findet eine Abkühlung statt.
  • Die Spülstation 2 kann von der Steuereinrichtung 12 des Durchflusserwärmers 1 vorzugsweise so lange instruiert werden im geöffneten Zustand zu bleiben, bis die Temperatur unterhalb der kritischen Temperatur für die Kalkabscheidung liegt. Diese ist vorzugsweise eine Temperatur von unter 40°C. Es ist jedoch nicht notwendig, gerade die Temperatur von unter 40°C zu wählen. Es reicht für die vorliegende Erfindung aus, dass die Steuereinrichtung die Spülstation 2 derart steuert, dass die Warmwasserleitung 3 solange gespült wird, bis das in dem Durchflusserwärmer 1 enthaltene Wasser unterhalb einer vorgegebenen Soll-Temperatur liegt.
  • Somit verhindert oder reduziert die vorliegende Erfindung die Verkalkung in dem Durchflusserwärmer 1.
  • Es ist auch nicht notwendigerweise der Fall, dass die Spülstation 2 so eingestellt ist, dass eine Zwangsspülung bei Stagnation wegen der Gefahr der Verkeimung durchgeführt wird. Für die Erfindung reicht es aus, dass zumindest eine Spülung zur Verhinderung oder Reduzierung der Verkalkung durchgeführt wird.
  • In dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 ist keine Kaltwasserleitung dargestellt, die Verbraucher 4 sind jedoch üblicherweise auch an die Kaltwasserleitung angeschlossen. Dies ist beispielsweise schematisch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 der Fall. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen wie in dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 bezeichnet. Nachfolgend werden lediglich die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 erläutert.
  • Anstelle der in der Warmwasserleitung 3 vorgesehenen Verbraucher, (Waschtischarmatur 4a sowie die Duscharmatur 4b) ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel lediglich eine Duscharmatur 4b als Verbraucher vorgesehen.
  • Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist zusätzlich eine von der Zuwasserleitung 6 abgehende Kaltwasserleitung 19 dargestellt, an die dieselbe Duscharmatur 4b angeschlossen ist, die auch an die Warmwasserleitung 3 angeschlossen ist.
  • An einem Endabschnitt 20 der Kaltwasserleitung 19 ist die Spülstation 2 angeschlossen. Somit enthält diese Spülstation 2 zwei in Fig.3 nicht zu erkennende Spülventile 16, die separat und unabhängig von der Steuereinrichtung 16 der Spülstation 2 betätigt werden können, um die Kaltwasserleitung 19 bzw. die Warmwasserleitung 20 zwangszuspülen.
  • Die Kaltwasserleitung 19 ist derart an den Zuwassereingang 7 angeschlossen, dass ein Kaltwasserleitungsausgangsstutzen 21 genau wie die weiteren Verbindungsstutzen parallel zueinander in dem Wärmetauschergehäusemodul 11 angeordnet vorgesehen sind, was zu einer leichteren Verbindbarkeit mit Rohrstücken führt.
  • Sowohl an dem Heizungsvorlaufeingang 9 als auch an dem Heizungsrücklaufausgang 10 ist jeweils ein weiteres Rohrstück 20, 22 angeschlossen, welches bei geschlossenem oder nur teilweise geöffnetem Ventil 15 eine Zirkulation in dem Kreislauf der Heizung sicherstellt.
  • Somit führt das Rohrstück 21, welches an dem Heizungsvorlaufeingang 9 angeschlossen ist, beispielsweise zu Heizrippen oder wärmeverbrauchenden Elementen und durch das Rohrstück 22 fließt der Rücklauf von diesen Heizrippen bzw. wärmeverbrauchenden Elementen.
  • Der in Fig. 3 mit Bezugszeichen 13 versehene Temperaturfühler ist mit der Steuereinrichtung 12 des Durchflusserwärmers 1 gekoppelt und misst die Temperatur am Ausgang des Durchflusserwärmers in dem Primärkreislauf. Hierdurch kann leichter bestimmt werden, ob eine vorgegebene Temperatur nach Zwangsspülung erreicht wird.
  • Fig. 2 verdeutlicht eine perspektivische Seitenansicht eines beispielhaften Plattenwärmetauschers 110 mit einem Einlass 111 und einem Auslass 112 eines Primärkreislaufes 113, einem Einlass 114 und einem Auslass 115 eines Sekundärkreislaufes 116 und als eine strichpunktierte Linie angedeuteten Platte 117, welche die beiden Kreisläufe 113, 116 voneinander trennt.
  • Die Platte 117 trennt den Innenraum eines mit Bezugszeichen 118 gekennzeichneten Gehäuses des Plattenwärmetauschers 110 in zwei Gefache 119, 120. Bei dem Gefach 119 handelt es sich um den Strömungsbereich für das in dem Primärkreislauf strömende Fluid. In dem Gefach 120 strömt das Fluid des Sekundärkreislaufes 116 durch das Gehäuse 118. Wie ersichtlich liegt der Einlass 111 des Primärkreislaufes und der Auslass 115 des Sekundärkreislaufes am unteren Rand des Gehäuses 118 nahe einer Kante, die durch ein stirnseitiges Ende des Gehäuses 118 definiert ist. Der Auslass 112 des Primärkreislaufes und der Einlass 114 des Sekundärkreislaufes liegen an dem gegenüberliegenden Ende einer Unterseite des Gehäuses 118. Diese Unterseite wird durch eine Seitenwand 121 des Gehäuses 118 definiert. Das Gefach 119 für den Primärkreislauf 113 wird oberseitig durch eine obere Seitenwand 122 des Gehäuses begrenzt. Diese obere Seitenwand 122 des Gehäuses wird an ihrem oberen Ende nahe der Stirnseite durch zwei Entlüftungsventile 123, 124 vorgesehen. Es versteht sich, dass eine Vielzahl von Gefachen der vorstehend beschriebenen Art in dem Plattenwärmetauscher übereinander und wechselnd angeordnet ist. Es wurde lediglich ein Gefach und zwar vergrößert dargestellt, um das Wesen der Erfindung deutlicher zum Ausdruck zu bringen. Die jeweiligen Gefache kommunizieren endseitig mit den Einlässen 111, 114 bzw. Auslässen 112, 115.
  • In Fig. 2 ist die Horizontale durch eine Linie H gekennzeichnet. Die Neigung des Gehäuses, d.h. der parallel vorgesehenen Wände 121, 122 relativ zu dieser Horizontalen H ist mit dem Winkel α gekennzeichnet. Vorliegend beträgt α=35°. Mit einem entsprechenden Winkel ist auch die Platte 117 gegenüber der Horizontalen H geneigt. Rechtwinklig hierzu ist mit G das Schwerefeld der Erde eingezeichnet. Die die Gefache trennende Platte 117 hat eine Flächennormale N, die in demselben Winkel α zu dem Vektor G des Erdschwerefeldes verläuft.
  • Die Fig. 2 zeigt die Einbausituation mit den Verbindungsleitungen, die mit entsprechenden Leitungen für warmes Trinkwasser (TWW), für kaltes Trinkwasser (TWK), welches über den Hausanschluss bereitgestellt wird (TWK HA), für Heizungswasser (Hzg.), wobei VL den Vorlauf und RL den Rücklauf angibt, verbunden sind. Die Heizungsrohre mit dem weiteren Index Whg. seien mit der Wohnung verbunden und sind Vor- bzw. Rücklauf für die Wohneinheit. Die entsprechenden Leitungsstränge sind mit den Bezugszeichen 201 bis 207 durchnummeriert. Ein Leitungsstrang 208 verbindet den Einlass 114 des Sekundärkreislaufes für Trinkwasser des Plattenwärmetauschers 110 mit einem Abzweig, an den auch die Leitungen 202 und 203 angeschlossen sind. Der Auslass des Sekundärkreislaufes 115 ist mit der Leitung 201 verbunden. Der Einlauf des Primärkreislaufes 111 ist über ein T-Stück mit der Leitung 204 für den Heizungsvorlauf verbunden. Der Auslass 112 des Primärkreislaufes kommuniziert über die Leitung 209 und ein Dreiwegeventil mit der Leitung 205 für den Heizungsrücklauf, die auch über das Dreiwegeventil mit der aus der Wohnung kommenden Rücklaufleitung 207 der Heizung verbunden werden kann. Die Leitungen 205 und 204 führen das Heizungswasser über einen nicht dargestellten Heizkessel, in dem das Heizungswasser erwärmt wird.
  • Damit ist die denkbare Einbausituation des Plattenwärmetauschers in dem in Fig. 2 gezeigten Plattenwärmetauschersystem beispielhaft erläutert. Diese Einbausituation entspricht der in Fig. 3 dargestellten Situation des zweiten Ausführungsbeispiels.
  • Die in Fig. 2 eingezeichneten Strömungspfeile zeigen die Zirkulation aufgrund freier Konvektion nach Abschalten jeglicher Strömung aufgrund erzwungener Konvektion, die zu einem raschen Temperaturausgleich innerhalb des Wärmetauschers führt, und zwar aufgrund der geneigten Ausrichtung, der die einzelnen Gefache 119, 120 begrenzenden Wandungen. Das relativ weit oben befindliche, recht kalte Fluid des Primärkreislaufes 113 hat eine höhere Dichte als das darunter liegende, etwas wärmere Fluid des gleichen Kreislaufes 113. Entsprechendes gilt für das im Bereich des Einlasses 114 befindliche, relativ kalte Fluid des Sekundärkreislaufes 116 im Verhältnis zu dem nahe des Auslasses 115 angeordneten Fluid des gleichen Kreislaufes. Aufgrund der höheren Dichte hat das kältere Fluid eine stärkere Neigung abzusinken. Beim Absinken drückt es das relativ warme Fluid des gleichen Gefaches 119 bzw. 120 nach oben. Es ergibt sich eine Mikrozirkulation bedingt durch die unterschiedlichen Dichten, die erst dann zum Stillstand kommt, wenn die Temperatur innerhalb der Gefache im Wesentlichen vereinheitlicht ist. Mithin ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Lösung ein schnellerer Temperaturausgleich und damit eine geringere Verkalkung.
  • In Fig. 2 ist auf Höhe der Platte 117 deren Länge L und deren Breite B in Form von Richtungsvektoren eingetragen. Dabei gibt der Richtungsvektor L die Richtung der größten Erstreckung, also der Längserstreckung, der Platte 117 an und der Vektor B die Richtung der Erstreckung der Platte in der zweitgrößten Richtung, also der Breitenrichtung. Die Vektoren L und B spannen vorliegend eine Ebene E auf, zu der die Flächennormale N orthogonal ausgerichtet ist. Dabei liegt die vorliegend ebene Platte 117 vollständig innerhalb dieser Ebene E und definiert diese Ebene E selbst.
  • In Fig. 4 ist ein Beispiel eines Systems aus Stockwerk- und Steigrohrsträngen dargestellt, an dessen Enden ein Spülventil 330 angeschlossen ist. Das Spülventil 330 aus dem Beispiel aus Fig. 4 kann in der in dieser Figur nicht dargestellten Spülstation 2 integriert sein oder diese bilden. Das in Fig. 4 dargestellte Beispiel verdeutlicht eine Trink- und Brauchwasserinstallation am Beispiel eines Hotels oder Krankenhauses. Hierbei sind mehrere in vertikale Richtung verlegte Steigrohrstränge 302.1, 302.2, 302.3 vorgesehen, von denen in den einzelnen Stockwerken Ringleitungen 310 abgehen.
  • Abzweig 314 und Mündung 316 der jeweiligen Ringleitung 310 sind an einer einheitlichen Ringleitungsspülarmatur 344 vorgesehen, welche als Abzweig- und Anschlussarmatur ausgebildet ist. Mittels der Ringleitungsspülarmatur 344 kann die Ringleitung aufgrund einer in dem Steigrohrstrang herrschenden Druckdifferenz gespült werden. Weitere Details des in Fig. 4 gezeigten Systems sind in der der Europäischen Patentanmeldung EP 1 845 207 A1 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt durch diesen Verweis in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
  • Zum Beispiel kann bei dem in Fig. 4 dargestellten System, veranlasst durch die Entnahme von warmem Wasser, dessen Spülstation 2, über die Steuereinrichtung 12 des in diesem Beispiel nicht dargestellten Durchflusserwärmers 1 gesteuert werden.
    • Bezugszeichenliste
  • Durchflusserwärmer 1
    Spülstation 2
    Warmwasserleitung 3
    Verbraucher 4
    Waschtischarmatur 4a
    Duscharmatur 4b
    Warmwasserausgang 5
    Zuwasserleitung 6
    Zuwassereingang 7
    Wärmetauscherplatte 8
    Heizungsvorlaufseingang 9
    Heizungsrücklaufsausgang 10
    Wärmetauschergehäusemodul 11
    Steuereinrichtung des Wärmetauschers 12
    Temperatursensor 13
    Durchflusssensor 14
    Ventil 15
    Steuereinrichtung der Spülstation 16
    Spülstationgehäusemodul 17
    Endabschnitt 18
    Kaltwasserabzweigung 19
    Endabschnitt 20
    Rohrstück 21, 22
    Spülventil 25, 330
    Abwasseranschluss 26
    Plattenwärmetauscher 110
    Einlass des Primärkreislaufes 111
    Auslass des Primärkreislaufes 112
    Primärkreislauf 113
    Einlass des Sekundärkreislaufes 114
    Auslass des Sekundärkreislaufes 115
    Sekundärkreislauf 116
    Platte 117
    Gehäuse 118
    Gefache 119, 120
    untere Seitenwand des Gehäuses 121
    obere Seitenwand des Gehäuses 122
    Entlüftungsventile 123, 124
    Ringleitung 310
    Abzweig 314
    Mündung 316
    Ringleitungsspülarmatur 344
    Steigrohrstränge 302.1, 302.2, 302.3

Claims (14)

  1. Wassersystem mit einer Warmwasserleitung (3) zur Versorgung von zumindest einem ersten daran angeschlossenen Verbraucher (4, 4a, 4b) mit warmem Wasser, einem an die Warmwasserleitung (3) angeschlossenen Durchflusserwärmer (1), in welchem in diesen eingebrachtes kaltes Wasser erwärmbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine an der Warmwasserleitung (3) angeschlossene Spülstation (2) vorgesehen ist, mittels welcher in zeitlicher Abfolge in der Warmwasserleitung (3) stehendes Wasser ablassbar ist, bis das in dem Durchflusserwärmer (1) enthaltene Wasser unterhalb einer vorgegebenen Soll-Temperatur liegt.
  2. Wassersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spülstation (2) derart konfiguriert ist, dass eine Entnahme von warmem Wasser aus der Warmwasserleitung (3) über den Verbraucher (4, 4a, 4b) ein Spülen der Warmwasserleitung (3) veranlasst.
  3. Wassersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (12, 16) zum Ein- bzw. Ausschalten eines Heizbetriebs des Durchflusserwärmers (1) vorgesehen ist und die Spülstation (2) derart konfiguriert ist, dass, wenn die Steuereinrichtung (12) den Heizbetrieb des Durchflusserwärmers (1) ausschaltet, die Warmwasserleitung (3) so lange gespült wird, bis das in dem Durchflusserwärmer (1) enthaltene Wasser unterhalb der vorgegebenen Soll-Temperatur liegt.
  4. Wassersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spülstation (2) derart konfiguriert ist, dass die Warmwasserleitung (3) so lange gespült wird, bis das in dem Durchflusserwärmer (1) enthaltene Wasser unterhalb einer Temperatur von 40°C liegt.
  5. Wassersystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Durchflusserwärmer (1) zugeordneter Temperaturfühler (13) vorgesehen ist, über welchen die Steuereinheit (12, 16) die Temperatur misst und die Steuereinheit (12, 16) aufgrund des mit dem Temperaturfühler (13) gemessenen Wertes entscheidet, ob die vorgegebene Soll-Temperatur erreicht ist.
  6. Wassersystem nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (12) den Durchflusserwärmer (1) und die Spülstation (2) steuert.
  7. Wassersystem nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spülstation (2) derart konfiguriert ist, dass die Warmwasserleitung (3) immer dann gespült wird, wenn nach einer vorgegebenen Zeitspanne kein oder nur wenig Wasser aus der Warmwasserleitung (3) entnommen wurde.
  8. Wassersystem nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchflussmesser (14) vorgesehen ist, mittels welchem die Steuereinheit (12, 16) entscheidet, ob die Warmwasserleitung (3) gespült wird.
  9. Wassersystem nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Wassersystem eine Kaltwasserleitung (19) zur Versorgung von zumindest einem zweiten daran angeschlossenen Verbraucher mit kaltem Wasser vorgesehen ist und dass die Spülstation (2) an die Kaltwasserleitung (19) angeschlossen ist.
  10. Wassersystem nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflusserwärmer (1) durch einen Plattenwärmetauscher mit einem Primärkreislauf und einem Sekundärkreislauf und einer zwischen dem Primärkreislauf und dem Sekundärkreislauf vorgesehenen Wärmetauscherplatte (8) gebildet ist, wobei das in dem Primärkreislauf fließende Fluid das durch den Sekundärkreislauf fließende Wasser erwärmt, bevor es der Warmwasserleitung (3) zugeführt wird.
  11. Wassersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärkreislauf an eine Heizeinheit zur Heizung eines Gebäudes angeschlossen ist und der Sekundärkreislauf Teil einer Trink- bzw. Brauchwasserleitung eines Gebäudes ist.
  12. Wassersystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenwärmetauscher derart angeordnet ist, dass die Wärmetauscherplatte (8) zur Schwerkraftrichtung schräg angeordnet ist.
  13. Wassersystem nach zumindest einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eingangsseitig an den Druchlauferwärmer (1) eine Zuwasserleitung (6) zur Zuleitung von kaltem Wasser zu diesem vorgesehen ist und dass von der Zuwasserleitung (6) die Kaltwasserleitung (19) abgeht.
  14. Wassersystem nach nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenwärmetauscher in einem Gehäusemodul (11) vorgesehen ist, mit daran vorgesehenen Anschlüssen für einen Heizungszulauf (9) und einen Heizungsablauf (10) zur Verbindung des Primärkreislaufes des Plattenwärmetauschers mit der Heizeinheit, einem Anschluss (7) für die Zuwasserleitung (6), einem Anschluss (5) für die Warmwasserleitung (3) und einem Anschluss für die Kaltwasserleitung (19).
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