EP4647670A1 - Heizvorrichtung und heizverfahren - Google Patents

Heizvorrichtung und heizverfahren

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Publication number
EP4647670A1
EP4647670A1 EP25174454.6A EP25174454A EP4647670A1 EP 4647670 A1 EP4647670 A1 EP 4647670A1 EP 25174454 A EP25174454 A EP 25174454A EP 4647670 A1 EP4647670 A1 EP 4647670A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
line
heat exchanger
storage tank
branch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP25174454.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marcello Presulli
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Klinger Gebetsroither & Co Kg GmbH
Original Assignee
Klinger Gebetsroither & Co Kg GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Klinger Gebetsroither & Co Kg GmbH filed Critical Klinger Gebetsroither & Co Kg GmbH
Publication of EP4647670A1 publication Critical patent/EP4647670A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1015—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves
    • F24D19/1036—Having differential pressure measurement facilities
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1066—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/08—Hot-water central heating systems in combination with systems for domestic hot-water supply
    • 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
    • F24H1/48—Water heaters for central heating incorporating heaters for domestic water
    • F24H1/52—Water heaters for central heating incorporating heaters for domestic water incorporating heat exchangers for domestic water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/242—Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
    • F24H15/305—Control of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
    • F24H15/305—Control of valves
    • F24H15/31—Control of valves of valves having only one inlet port and one outlet port, e.g. flow rate regulating valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
    • F24H15/305—Control of valves
    • F24H15/325—Control of valves of by-pass valves

Definitions

  • the invention relates to a heating device comprising a water storage tank, a first heat exchanger configured to transfer heat from a heating fluid to water arranged in the water storage tank, a supply line configured to supply a heating fluid to the first heat exchanger, a return line configured to carry heating fluid away from the first heat exchanger, a cold water line configured to supply water to the water storage tank, and a hot water line configured to carry water away from the water storage tank.
  • the invention further relates to a heating method in which a heating fluid is supplied to a first heat exchanger via a supply line, thereby heating water in a water storage tank, and the heating fluid is carried away from the first heat exchanger via a return line, wherein water is optionally supplied to the water storage tank via a cold water line and water is optionally carried away from the water storage tank via a hot water line.
  • Various devices and methods for heating, particularly water in a water storage tank, such as a boiler, are known in the prior art.
  • water in a storage tank is heated by means of a heat exchanger, which is supplied via a flow line with a heating fluid at a temperature above the target temperature, until the desired temperature is reached.
  • the heating fluid is then returned to the storage tank via a return line.
  • the water is heated via a heat exchanger.
  • the heated water in the storage tank can then be drawn from the tank via a hot water pipe.
  • To refill the storage tank and replace the water drawn it is also connected to a cold water pipe, through which (cold) water is supplied as needed.
  • the water in the storage tank is reheated using the heat exchanger.
  • Such a heating device is known. Additionally, a second heat exchanger is provided, designed to transfer heat from the heating fluid in the return line to the cold water in the cold water line. This allows the cold water to be warmed slightly before it enters the water storage tank, thus reducing the cooling effect on the water in the storage tank and lowering the heat requirement to achieve or maintain the desired temperature.
  • a water storage tank is known whose supply line runs through several radiators.
  • a circuit enables heating fluid from the supply line to be fed directly to a heat exchanger located inside the water storage tank if the tank requires heat.
  • From the EP 4141334 A1 is a method for operating a heating system known in which heating water is in a combustion chamber The water is heated and then fed into a heating circuit comprising several radiators. Furthermore, a branch line is provided from the flow line of the heating circuit to the return line of the heating circuit. This branch line includes a heat exchanger, allowing cold domestic hot water to be passed through this heat exchanger to be heated. A hot water storage tank is not included in this system.
  • a particular disadvantage of the known solutions is the inertia of the heating system after a certain amount of hot water has been drawn. Due to the temperature-dependent control of the heating fluid supply, a relatively long time is required to bring the temperature in the water storage tank or of the water dispensed through the hot water pipes back up to the desired temperature after a significant draw-off, because the reaction time until the heating fluid supply begins is relatively long. Consequently, in certain situations, especially with larger draw-offs, the temperature of the dispensed hot water may not reach the desired temperature due to the delayed reheating.
  • a device or method should be provided that allows for greater flexibility in the heating process.
  • a device of the aforementioned type is A system in which a second heat exchanger and a branch line connecting the supply and return lines are provided.
  • the second heat exchanger is designed to transfer heat from a heating fluid circulating in the branch line to water circulating in a water line connected to the water storage tank.
  • the branch line (bypass line) is designed to carry heating fluid from the supply to the return line without allowing the heating fluid to enter the first heat exchanger.
  • the branch line is therefore arranged parallel to the first heat exchanger and runs through the second heat exchanger.
  • heating fluid can be used, for example, to heat water circulating from the water storage tank through the hot water line and/or cold water in the cold water line outside the water storage tank.
  • the cold water line and the hot water line are both water pipes and are connected to the water storage tank.
  • the cold water line has an inlet in the lower part of the water storage tank to allow for... Water is fed into the water storage tank through the inlet.
  • the hot water pipe is designed to draw water from the water storage tank and preferably has an outlet in the upper part of the water storage tank, so that water can be drawn from the water storage tank through the outlet.
  • the second heat exchanger is designed to transfer heat from a heating fluid carried in the branch line to water carried in the hot water line or in the cold water line.
  • the branch line has a branch valve to control the flow through it.
  • the branch valve is designed to be controlled based on measurements obtained by a differential pressure regulator.
  • the differential pressure regulator is designed to determine the differential pressure of the water in the cold water line between the first water pressure measured at a first measuring point and the second water pressure measured at a second measuring point located downstream of the first measuring point.
  • the differential pressure regulator determines the differential pressure of the water in the cold water line between two spaced-apart points along the cold water line, the measuring points. This arrangement significantly improves the response time of the heating device, especially to larger water withdrawals, compared to purely temperature-based measuring systems.
  • the flow rate of the heating fluid through the branch line and the second heat exchanger is regulated based on the pressure difference in the cold water line.
  • the temperature changes significantly faster than, for example, the temperature in the water storage tank. Therefore, if a larger amount of water is drawn and thus cold water flows through the cold water line, the branch valve is activated and opened promptly due to the pressure difference in the cold water line.
  • the branch valve is, for example, a three-way valve.
  • the branch valve is preferably located downstream of the second heat exchanger.
  • a check valve is arranged in the cold water pipe between the first measuring point and the second measuring point.
  • a pressure reducer be installed in the cold water line upstream of the first measuring point. This arrangement allows the pressure, supplied, for example, by a domestic water connection, to be reduced to a pressure required for the heating device.
  • a safety valve pressure relief valve
  • This safety valve is designed to prevent excessive pressure in the cold water line and, if necessary, to reduce the pressure by removing water from the cold water line.
  • the safety valve can, for example, be set to a maximum pressure of seven bar.
  • the cold water line and the hot water line are preferably connected via a mixing line.
  • the mixing line is preferably a branch of the cold water line, designed to supply water from the cold water line to the hot water line.
  • the hot water line is connected to the mixing line by means of a mixing valve.
  • the mixing valve is, for example, a thermostatic mixing valve, preferably a three-way valve.
  • the thermostatic mixing valve has, for example, an inlet for the hot water line, an inlet for the mixing line or the cold water line, and an outlet for the hot water line.
  • cold water can be mixed with the hot water in the hot water line using the mixing valve to achieve the desired temperature in the hot water line and thus of the water dispensed through the hot water line.
  • a preset temperature e.g., 51°C
  • the differential pressure regulator is connected to the first measuring point via a first measuring line and to the second measuring point via a second measuring line.
  • the water pressure at the first measuring point is transmitted to the differential pressure regulator via the first measuring line, and the water pressure at the second measuring point is transmitted to the differential pressure regulator via the second measuring line.
  • the measuring lines are preferably capillary lines.
  • the differential pressure is then determined in the differential pressure regulator, and the branch valve is controlled based on this measurement. This allows for a branch valve to be designed without auxiliary power.
  • the amount of fluid flowing through the branch line and the second heat exchanger, or through the first heat exchanger can be adjusted as needed by suitably positioned valves.
  • the return line between the first heat exchanger and the connection point to the branch line located downstream of the first heat exchanger includes a storage valve connected to a temperature sensor.
  • the storage valve is designed to be controlled based on the measured values determined by the temperature sensor. Therefore, it is preferred that the branch line is connected to the return line downstream of a storage valve located in the return line.
  • the temperature sensor is preferably designed to determine the temperature of the water in the storage tank. Based on the determined water temperature, the storage valve can be controlled accordingly to adjust the flow volume of the heating fluid. Since more or less heating fluid flows through the branch line depending on the position of the storage valve, this also regulates the flow rate through the branch line and thus through the second heat exchanger.
  • the storage valve is, for example, a flow limiting valve.
  • the second heat exchanger be a plate heat exchanger.
  • Plate heat exchangers have a high efficiency and are versatile, making them well-suited for this application.
  • the second heat exchanger could also have a different design, e.g.
  • the pipes can share a common boundary or be positioned so close together that heat transfer is enabled.
  • the first heat exchanger is located, for example, inside the water storage tank and is preferably surrounded by water during operation.
  • the first heat exchanger transfers heat from the heating fluid within it to the water in the storage tank.
  • the first heat exchanger is connected to the flow and return lines.
  • the first heat exchanger comprises, or is itself, for example, a heating coil.
  • the branch line is connected downstream to a first inlet of a three-way valve and the return line is connected to a second inlet of the three-way valve.
  • the branch line and the return line are connected to each other by means of a three-way valve, allowing heating fluid from the branch line to flow into the return line.
  • the three-way valve is particularly preferably designed as a branch valve and is further preferably configured to be controlled by the differential pressure in the cold water line. This has the advantage that the ratio of the amount of heating fluid flowing through the return line and the branch line can be easily controlled.
  • the return line is routed through an inlet of the three-way valve and out of the outlet of the three-way valve. Heating fluid from the branch line can be fed into the return line within the three-way valve.
  • the branch line is directly connected to the return line.
  • the branch valve is located upstream of where the branch line connects to the return line.
  • the branch valve is designed as a two-way valve, preferably with reverse action.
  • the respective pipes and valves for guiding the water or heating medium are each designed accordingly and therefore have the corresponding structures and dimensions.
  • the water storage tank preferably has insulation to prevent or reduce the cooling of the water within the tank through exchange with the surrounding air.
  • the water storage tank is, for example, designed as a boiler.
  • valves and sensors are preferably purely mechanical and do not require any auxiliary energy such as a power supply during operation.
  • the energy needed for measuring, opening, and closing the valves is supplied by the water or heating fluid in the system. This enables autonomous operation and greater flexibility during installation and operation of the device.
  • the heating fluid supplied to the first heat exchanger via the flow pipe can be heated, for example, by a gas boiler, a heat pump, or district heating.
  • the heating fluid carried away via the return pipe is preferably reheated and used again via the flow pipe to heat the water in the storage tank.
  • a heating method of the type mentioned at the outset is provided, wherein heating fluid is optionally guided via a branch line from the supply line to the return line via a second heat exchanger, wherein in the second heat exchanger heat is transferred from the heating fluid carried in the branch line to water carried in a water line connected to the water storage tank.
  • heat is transferred in the second heat exchanger from the heating fluid carried in the branch line to water carried in the hot water line and/or in the cold water line.
  • a branch valve arranged in the branch line is controlled based on measured values determined by a differential pressure regulator, wherein the differential pressure regulator determines the differential pressure of the water flowing in the cold water line between the first water pressure measured at a first measuring point and the second water pressure measured at a second measuring point arranged downstream of the first measuring point.
  • the branch valve is preferably arranged downstream of the second heat exchanger.
  • FIG. 1 a first heating device according to the invention
  • Fig. 2 a second heating device according to the invention
  • Fig. 3 a third heating device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a heating device according to the invention.
  • the arrows indicate the respective flow direction within the pipes during operation.
  • the heating device comprises a water storage tank 1, a first heat exchanger 2 configured to heat water arranged in the water storage tank 1, a supply line 3 configured to supply a heating fluid to the first heat exchanger 2, a return line 4 configured to carry heating fluid away from the first heat exchanger 2, a cold water line 5 connected to the water storage tank 1 and configured to supply water to the water storage tank 1, and a hot water line 6 connected to the water storage tank 1 and configured to carry water away from the water storage tank 1.
  • a second heat exchanger 7 is provided, which is part of the hot water line 6 on one side and part of a branch line 8 connecting the supply line 3 to the return line 4 on the other.
  • the branch line 8 is connected to the return line 4 by means of a three-way branch valve 9 and to the supply line 3 by means of a simple branch connection.
  • the branch valve 9 has an inlet for the return line 4 coming from the first heat exchanger 2 and the return line 4 as its outlet.
  • the branch valve 9 is connected to a differential pressure regulator 10, so that the position of the branch valve 9 is determined based on the
  • the differential pressure can be regulated in the differential pressure regulator 10.
  • the differential pressure regulator 10 has a first measuring point 11 and a second measuring point 12, both of which are located in the cold water line 5.
  • the second measuring point 11 is located downstream of the first measuring point 12.
  • the first measuring point 11 is connected to the differential pressure regulator 10 via a first measuring line 13
  • the second measuring point 12 is connected to the differential pressure regulator 10 via a second measuring line 14.
  • the measuring lines 13 and 14 are shown with dashed lines and are, for example, designed as capillary lines.
  • the cold water line 5 also has a check valve 15 located downstream of the first measuring point 11. To allow water from the cold water line 5 to be mixed with the water in the hot water line 6, if necessary, the cold water line 5 and the hot water line 6 are connected by means of a thermostatic mixing valve 16 and a mixing line 19. Additionally, the cold water line 5 has a pressure reducer 17 upstream of the first measuring point 11, which allows the pressure in the cold water line 5 to be reduced to a desired pressure if required.
  • a safety valve (not shown) can be located between the first measuring point 11 and the second measuring point 12 to prevent damage from excessive pressure.
  • the return line 4 has a flow limiting valve 18 downstream of the first heat exchanger 2, which is equipped with a thermostatic head designed to regulate the temperature in the Water storage tank 1 is connected.
  • the flow limiting valve 18 can be controlled or regulated based on the temperature measured in water storage tank 1.
  • water is supplied to the water storage tank 1 via the cold water line 5 (in the direction of the arrow) in the lower section until the water storage tank 1 is full.
  • the water in the water storage tank 1 is heated by the heating fluid supplied via the flow line 3 (in the direction of the arrow) using the first heat exchanger 2 until the desired temperature is reached and the flow limiting valve 18 closes, preventing any heating fluid from flowing through the flow line 3 and the return line 4 via the first heat exchanger 2.
  • a tap not shown
  • hot water is drawn from the water storage tank 1 via the hot water line 6 (in the direction of the arrow) and the water storage tank 1 is refilled via the cold water line 5.
  • the differential pressure regulator 10 measures the volume of water being refilled and, if necessary, especially when a large quantity of water is being added, the branch valve 9 is activated so that heating fluid flows through the branch line 8 and the second heat exchanger 7.
  • the heating fluid can be routed through either the first heat exchanger 2 or the second heat exchanger 7, or solely through the second heat exchanger 7. This additionally heats the water drawn from the water storage tank 1 via the hot water line 6 to bring it to the desired temperature.
  • the heating of the water in the hot water line 6 by the second heat exchanger 7 enables the distribution of hot water through the To provide hot water to line 6, even if the temperature in the water storage tank 1 is lower.
  • the differential pressure regulator 10 detects the end of the refilling process via the cold water line 5 and activates the branch valve 9, so that all the heating fluid is again routed through the first heat exchanger 2 to heat the water in the water storage tank 1.
  • FIG. 2 A second embodiment of a heating device according to the invention is shown. This embodiment differs from the embodiment according to Fig. 1 This is achieved by the fact that the branch valve 9 is not designed as a three-way valve, but as a two-way valve, which is arranged in the branch line 8 before the branch line 8 connects to the return line 4. In this design, the flow through the branch line 8 is regulated by means of the differential pressure regulator 10 and the branch valve 9.
  • FIG. 3 A third embodiment of a heating device according to the invention is shown. This embodiment differs from the embodiment according to Fig. 1 This is achieved by routing the cold water line 5 through the second heat exchanger 7, rather than the hot water line 6. In this configuration, the hot water to be discharged through the hot water line 6 is not reheated; instead, the water in the cold water line 5 is heated before being introduced into the water storage tank 1, thus reducing the cooling effect of the newly introduced water in the water storage tank 1.

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Abstract

Erfindungsgemäß ist eine Heizvorrichtung vorgesehen, umfassend einen Wasserspeicher (1), einen ersten Wärmetauscher (2), der ausgebildet ist, um Wärme von einer Heizflüssigkeit auf im Wasserspeicher (1) angeordnetes Wasser zu übertragen, eine Vorlaufleitung (3), die ausgebildet ist, um dem ersten Wärmetauscher (2) Heizflüssigkeit zuzuführen, eine Rücklaufleitung (4), die ausgebildet ist, um Heizflüssigkeit vom ersten Wärmetauscher (2) weg zu führen, eine Kaltwasserleitung (5), die ausgebildet ist, um dem Wasserspeicher (1) Wasser zuzuführen, und eine Warmwasserleitung (6), die ausgebildet ist, um Wasser vom Wasserspeicher (1) weg zu führen, bei welcher ein zweiter Wärmetauscher (7) sowie eine Zweigleitung (8), die die Vorlaufleitung (3) mit der Rücklaufleitung (4) verbindet, vorgesehen sind, wobei der zweite Wärmetauscher (7) ausgebildet ist, um Wärme von einer in der Zweigleitung (8) geführten Heizflüssigkeit auf in einer mit dem Wasserspeicher verbundenen Wasserleitung (5,6) geführtes Wasser zu übertragen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung, umfassend einen Wasserspeicher, einen ersten Wärmetauscher, der ausgebildet ist, um Wärme von einer Heizflüssigkeit auf im Wasserspeicher angeordnetes Wasser zu übertragen, eine Vorlaufleitung, die ausgebildet ist, um dem ersten Wärmetauscher eine Heizflüssigkeit zuzuführen, eine Rücklaufleitung, die ausgebildet ist, um Heizflüssigkeit vom ersten Wärmetauscher weg zu führen, eine Kaltwasserleitung, die ausgebildet ist, um dem Wasserspeicher Wasser zuzuführen, und eine Warmwasserleitung, die ausgebildet ist, um Wasser vom Wasserspeicher weg zu führen.
  • Die Erfindung betrifft weiters ein Heizverfahren, bei welchem über eine Vorlaufleitung einem ersten Wärmetauscher eine Heizflüssigkeit zugeführt wird, wodurch Wasser in einem Wasserspeicher erwärmt wird, und die Heizflüssigkeit über eine Rücklaufleitung vom ersten Wärmetauscher weggeführt wird, wobei dem Wasserspeicher wahlweise über eine Kaltwasserleitung Wasser zugeführt wird und über eine Warmwasserleitung wahlweise Wasser vom Wasserspeicher weggeführt wird.
  • Aus dem Stand der Technik sind diverse Vorrichtungen sowie Verfahren zum Heizen, insbesondere von Wasser in einem Wasserspeicher, bspw. in einem Boiler, bekannt. Hierbei wird in einem Wasserspeicher befindliches Wasser mithilfe eines Wärmetauschers, der über einen Vorlauf mit einer über der Zieltemperatur liegenden Heizflüssigkeit versorgt wird, erwärmt, bis es eine gewünschte Temperatur erreicht hat. Die Heizflüssigkeit wird über einen Rücklauf wieder aus dem Wärmetauscher geführt. Das erwärmte Wasser im Wasserspeicher kann anschließend über eine Warmwasserleitung aus dem Wasserspeicher entnommen werden. Um den Wasserspeicher zu füllen und das entnommene Wasser aus dem Wasserspeicher zu ersetzen, ist der Wasserspeicher weiters mit einer Kaltwasserleitung verbunden, über die dem Wasserspeicher bei Bedarf (kaltes) Wasser zugeführt wird. Sobald im Wasserspeicher eine vordefinierte Temperatur unterschritten wird, bspw. im Zuge einer Warmwasserentnahme und einer entsprechenden Nachfüllung mit kaltem Wasser, wird das Wasser im Wasserspeicher mithilfe des Wärmetauschers wieder erwärmt.
  • Aus der EP 0332606 A2 ist eine derartige Heizvorrichtung bekannt. Zusätzlich ist ein zweiter Wärmetauscher vorgesehen, der ausgebildet ist, um Wärme von der in der Rücklaufleitung geführten Heizflüssigkeit auf in der Kaltwasserleitung geführtes kaltes Wasser zu übertragen. Dies ermöglicht es, dass das kalte Wasser etwas erwärmt wird, bevor es in den Wasserspeicher gelangt, wodurch das Wasser im Wasserspeicher weniger abgekühlt wird und ein geringerer Bedarf an Wärme besteht, um die gewünschte Temperatur im Wasserspeicher zu erzielen bzw. zu halten.
  • Aus der AT 285114 B ist ein Wasserspeicher bekannt, dessen Vorlaufleitung über mehrere Heizkörper geführt wird. Mithilfe einer Schaltung wird bewirkt, dass Heizflüssigkeit aus der Vorlaufleitung direkt einem im Wasserspeicher angeordneten Wärmetauscher zugeführt werden kann, falls der Wasserspeicher Wärmebedarf aufweist.
  • Aus der EP 4141334 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb einer Heizanlage bekannt, bei der Heizwasser in einer Brennkammer erhitzt wird und anschließend einem Heizkreis, umfassend mehrere Heizkörper, zugeführt wird. Weiters ist eine Zweigleitung von der Vorlaufleitung des Heizkreises zur Rücklaufleitung des Heizkreises vorgesehen, die einen Wärmetauscher umfasst, sodass kaltes Brauchwasser durch diesen Wärmetauscher geführt werden kann, um erwärmt zu werden. Ein Wasserspeicher für das Brauchwasser ist hierbei nicht vorgesehen.
  • Nachteilig bei den bekannten Lösungen ist insbesondere die Trägheit der Heizvorrichtung nach der Entnahme einer Warmwassermenge. Aufgrund der temperaturabhängigen Steuerung der Zufuhr der Heizflüssigkeit wird relativ viel Zeit benötigt, um die Temperatur im Wasserspeicher bzw. des durch die Warmwasserleitung ausgegebenen Wassers nach einer größeren Entnahme wieder auf die gewünschte Temperatur zu bringen, weil die Reaktionszeit, bis die Zufuhr der Heizflüssigkeit beginnt, relativ lange ist. Hierbei kann es vorkommen, dass die Temperatur des ausgegebenen Warmwassers in bestimmten Situationen, insbesondere bei größerer Entnahme, aufgrund verzögerter Nachheizung, nicht die gewünschte Temperatur aufweist.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, die es ermöglichen, die Temperatur des durch die Warmwasserleitung ausgegebenen Warmwassers auch nach größeren Entnahmen auf der gewünschten Temperatur zu halten. Bevorzugt soll insbesondere eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren geschaffen werden, welche eine höhere Flexibilität des Heizvorganges ermöglichen.
  • Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitgestellt, bei welcher ein zweiter Wärmetauscher sowie eine Zweigleitung, die die Vorlaufleitung mit der Rücklaufleitung verbindet, vorgesehen sind, wobei der zweite Wärmetauscher ausgebildet ist, um Wärme von einer in der Zweigleitung geführten Heizflüssigkeit auf in einer mit dem Wasserspeicher verbundenen Wasserleitung geführtes Wasser zu übertragen. Die Zweigleitung (Bypassleitung) ist ausgebildet, um Heizflüssigkeit von der Vorlaufleitung zur Rücklaufleitung zu führen, ohne dass die durch die Zweigleitung geführte Heizflüssigkeit in den ersten Wärmetauscher gelangt. Die Zweigleitung ist also parallel zum ersten Wärmetauscher angeordnet und verläuft durch den zweiten Wärmetauscher. Mithilfe der Zweigleitung kann Heizflüssigkeit verwendet werden, um bspw. aus dem Wasserspeicher durch die Warmwasserleitung geführtes Wasser und/oder kaltes Wasser in der Kaltwasserleitung außerhalb des Wasserspeichers zu erwärmen. Dies erhöht die Flexibilität der Heizvorrichtung deutlich und ermöglicht es, das durch die Warmwasserleitung ausgegebene Wasser mithilfe des zweiten Wärmetauschers auf die gewünschte Temperatur zu bringen, auch wenn die Temperatur im Wasserspeicher, bspw. aufgrund einer größeren Entnahme, geringer, also unterhalb der gewünschten Temperatur, ist oder erlaubt die Vorwärmung des dem Wasserspeicher zugeführten Kaltwassers, wodurch die Wassertemperatur durch das Nachfüllen von Kaltwasser weniger stark sinkt. Auch eine Kombination oder eine andere Nutzung des zweiten Wärmetauschers sind möglich.
  • Die Kaltwasserleitung und die Warmwasserleitung sind jeweils Wasserleitungen und mit dem Wasserspeicher verbunden. Bevorzugt weist die Kaltwasserleitung einen Einlass im unteren Bereich des Wasserspeichers auf, um Wasser in den Wasserspeicher durch den Einlass zu führen. Die Warmwasserleitung ist ausgebildet, um dem Wasserspeicher Wasser zu entnehmen und weist bevorzugt einen Auslass im oberen Bereich des Wasserspeichers auf, sodass Wasser durch den Auslass aus dem Wasserspeicher entnommen werden kann.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass der zweite Wärmetauscher ausgebildet ist, um Wärme von einer in der Zweigleitung geführten Heizflüssigkeit auf in der Warmwasserleitung oder in der Kaltwasserleitung geführtes Wasser zu übertragen.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Zweigleitung ein Zweigventil aufweist, um den Durchfluss durch die Zweigleitung zu steuern. Besonders bevorzugt ist das Zweigventil ausgebildet, um basierend auf durch einen Differenzdruckregler ermittelten Messwerten angesteuert zu werden, wobei der Differenzdruckregler ausgebildet ist, um den Differenzdruck des in der Kaltwasserleitung geführten Wassers zwischen dem an einem ersten Messpunkt gemessenen ersten Wasserdruck und dem an einem stromabwärts des ersten Messpunktes angeordneten zweiten Messpunkt gemessenen zweiten Wasserdruck zu ermitteln. Durch den Differenzdruckregler wird also der Differenzdruck des in der Kaltwasserleitung befindlichen Wassers zwischen zwei voneinander beabstandeten Stellen entlang der Kaltwasserleitung, den Messpunkten, ermittelt. Diese Anordnung verbessert die Reaktionszeit der Heizvorrichtung, verglichen mit rein temperaturbasierten Messsystemen, insbesondere auf größere Entnahmen deutlich. Die Durchflussmenge der Heizflüssigkeit durch die Zweigleitung und den zweiten Wärmetauscher wird hierbei auf Basis der Druckdifferenz in der Kaltwasserleitung geregelt, die sich wesentlich schneller verändert als bspw. die Temperatur im Wasserspeicher. Falls also eine größere Entnahme erfolgt und damit Kaltwasser durch die Kaltwasserleitung fließt, wird das Zweigventil zeitnahe aufgrund der Druckdifferenz in der Kaltwasserleitung angesteuert und bspw. geöffnet. Das Zweigventil ist bspw. ein Drei-Wege-Ventil. Weiters ist das Zweigventil bevorzugt stromabwärts des zweiten Wärmetauschers angeordnet.
  • Um einen unerwünschten Rückfluss durch die Kaltwasserleitung in Richtung vom Wasserspeicher weg zu verhindern, ist bevorzugt vorgesehen, dass zwischen dem ersten Messpunkt und dem zweiten Messpunkt ein Rückschlagventil in der Kaltwasserleitung angeordnet ist.
  • Bevorzugt ist weiters vorgesehen, dass stromaufwärts des ersten Messpunktes ein Druckminderer in der Kaltwasserleitung angeordnet ist. Diese Anordnung erlaubt es, den Druck, der bspw. durch einen Hauswasseranschluss bereitgestellt wird, auf einen für die Heizvorrichtung gewünschten Druck zu reduzieren.
  • Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass zwischen dem ersten Messpunkt und dem zweiten Messpunkt ein Sicherheitsventil (Überdruckventil) in der Kaltwasserleitung angeordnet ist. Dieses Sicherheitsventil ist ausgebildet, um einen zu hohen Druck in der Kaltwasserleitung zu verhindern und ggf. den Druck zu reduzieren, indem Wasser aus der Kaltwasserleitung entfernt wird. Das Sicherheitsventil kann bspw. auf einen Maximaldruck von sieben Bar eingestellt sein.
  • Um dem in der Warmwasserleitung geführten Wasser ggf. Wasser aus der Kaltwasserleitung zumischen zu können, sind die Kaltwasserleitung und die Warmwasserleitung bevorzugt über eine Mischleitung miteinander verbunden. Die Mischleitung ist bevorzugt eine Zweigleitung der Kaltwasserleitung, die ausgebildet ist, um Wasser aus der Kaltwasserleitung der Warmwasserleitung zuzuführen. Bevorzugt ist die Warmwasserleitung mithilfe eines Mischventils mit der Mischleitung verbunden. Das Mischventil ist bspw. ein thermostatisches Mischventil, welches bevorzugt als Drei-Wege-Ventil ausgebildet ist. Das thermostatische Mischventil weist bspw. einen Eingang für die Warmwasserleitung, einen Eingang für die Mischleitung bzw. die Kaltwasserleitung sowie einen Ausgang für die Warmwasserleitung auf. Bei Bedarf, bspw. wenn eine voreingestellte Temperatur (bspw. 51°C) überschritten wird, kann mithilfe des Mischventils kaltes Wasser dem in der Warmwasserleitung geführten warmen Wasser zugemischt werden, um eine gewünschte Temperatur in der Warmwasserleitung und damit des durch die Warmwasserleitung ausgegebenen Wassers zu erzielen.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Differenzdruckregler über eine erste Messleitung mit dem ersten Messpunkt und über eine zweite Messleitung mit dem zweiten Messpunkt verbunden ist. Hierbei wird der Wasserdruck am ersten Messpunkt über die erste Messleitung zum Differenzdruckregler übertragen und der Wasserdruck am zweiten Messpunkt wird über die zweite Messleitung zum Differenzdruckregler übertragen. Die Messleitungen sind bevorzugt Kapillarleitungen. Im Differenzdruckregler wird anschließend der Differenzdruck ermittelt und darauf basierend das Zweigventil angesteuert. Dies ermöglicht eine hilfsenergielose Ausgestaltung des Zweigventils.
  • Die Menge der durch die Zweigleitung und den zweiten Wärmetauscher bzw. durch den ersten Wärmetauscher geführten Flüssigkeit kann durch geeignet angeordnete Ventile je nach Bedarf eingestellt werden. Bevorzugt weist die Rücklaufleitung zwischen dem ersten Wärmetauscher und dem stromabwärts des ersten Wärmetauschers angeordneten Verbindungspunkt mit der Zweigleitung ein Speicherventil auf, das mit einem Temperatursensor verbunden ist. Das Speicherventil ist ausgebildet, um auf Basis der durch den Temperatursensor ermittelten Messwerte angesteuert zu werden. Bevorzugt ist also vorgesehen, dass die Zweigleitung stromabwärts eines in der Rücklaufleitung angeordneten Speicherventils mit der Rücklaufleitung verbunden ist. Der Temperatursensor ist bevorzugt ausgebildet, um die Temperatur des Wassers im Wasserspeicher zu ermitteln. Auf Basis der ermittelten Wassertemperatur kann das Speicherventil entsprechend angesteuert werden, um das durchfließende Volumen der Heizflüssigkeit entsprechend anzupassen. Da mehr bzw. weniger Heizflüssigkeit durch die Zweigleitung geführt wird, je nachdem, in welcher Lage sich das Speicherventil befindet, wird hierdurch auch der Durchfluss durch die Zweigleitung und damit durch den zweiten Wärmetauscher geregelt. Das Speicherventil ist bspw. ein Volumenstrombegrenzungsventil.
  • Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass der zweite Wärmetauscher ein Plattenwärmetauscher ist. Plattenwärmetauscher (Plattenwärmeübertrager) weisen einen hohen Wirkungsgrad auf und sind flexibel einsetzbar, wodurch sie für die gegenständliche Anwendung gut geeignet sind. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Wärmetauscher auch eine andere Ausführung aufweisen, bspw. können die Leitungen eine gemeinsame Begrenzung aufweisen oder so nahe beieinander angeordnet sein, dass eine Wärmeübertragung ermöglicht wird.
  • Der erste Wärmetauscher ist bspw. innerhalb des Wasserspeichers angeordnet und wird im Betrieb bevorzugt vom Wasser umgeben. Durch den ersten Wärmetauscher wird Wärme von der im ersten Wärmetauscher befindlichen Heizflüssigkeit auf das im Wasserspeicher befindliche Wasser übertragen. Hierzu ist der erste Wärmetauscher mit der Vorlaufleitung und der Rücklaufleitung entsprechend verbunden. Der erste Wärmetauscher umfasst bzw. ist bspw. eine Heizwendel.
  • Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass die Zweigleitung stromabwärts mit einem ersten Eingang eines Drei-Wege-Ventils verbunden ist und die Rücklaufleitung mit einem zweiten Eingang des Drei-Wege-Ventils verbunden ist. Hierbei sind die Zweigleitung und die Rücklaufleitung mithilfe eines Drei-Wege-Ventils miteinander verbunden, sodass Heizflüssigkeit aus der Zweigleitung in die Rücklaufleitung gelangen kann. Besonders bevorzugt ist das Drei-Wege-Ventil als Zweigventil ausgebildet und ist weiter bevorzugt ausgebildet, um über den Differenzdruck in der Kaltwasserleitung geregelt zu werden. Dies hat den Vorteil, dass die Relation der Heizflüssigkeitsmenge, die durch die Rücklaufleitung bzw. die Zweigleitung geführt wird, auf einfache Art und Weise gesteuert werden kann. Die Rücklaufleitung wird durch einen Eingang des Drei-Wege-Ventils und aus dem Ausgang des Drei-Wege-Ventils geführt. Im Drei-Wege-Ventil kann Heizflüssigkeit aus der Zweigleitung der Rücklaufleitung zugeführt werden.
  • Alternativ ist die Zweigleitung direkt mit der Rücklaufleitung verbunden. Das Zweigventil befindet sich in diesem Fall stromaufwärts der Mündung der Zweigleitung in die Rücklaufleitung. Das Zweigventil ist hierbei als Zwei-Wege-Ventil, bevorzugt mit umgekehrtem Wirksinn, ausgebildet.
  • Die jeweiligen Leitungen sowie Ventile zur Führung des Wassers bzw. des Heizmittels sind jeweils entsprechend ausgeführt und weisen demnach die entsprechenden Aufbauten und Dimensionen auf.
  • Der Wasserspeicher weist bevorzugt eine Dämmung auf, um die Abkühlung des Wassers im Wasserspeicher im Austausch mit der Umgebung(sluft) zu hindern bzw. zu reduzieren. Der Wasserspeicher ist bspw. als Boiler ausgebildet.
  • Die Ventile und die Sensoren sind bevorzugt rein mechanisch ausgebildet und benötigen im Betrieb keine Hilfsenergie wie z.B. eine Stromversorgung. Die benötigte Energie zum Messen sowie Öffnen und Schließen der Ventile wird bei dieser Ausführung durch das Wasser bzw. die Heizflüssigkeit im System zur Verfügung gestellt. Dies ermöglicht einen autarken Betrieb sowie eine höhere Flexibilität bei der Montage und im Betrieb der Vorrichtung.
  • Die über die Vorlaufleitung dem ersten Wärmetauscher zugeführte Heizflüssigkeit kann bspw. über eine Gasheizung, eine Wärmepumpe oder Fernwärme erwärmt werden. Die über die Rücklaufleitung weggeführte Heizflüssigkeit wird bevorzugt erneut erwärmt und über die Vorlaufleitung wieder zur Erwärmung des Wassers im Wasserspeicher genutzt.
  • Weiters ist erfindungsgemäß ein Heizverfahren der eingangs genannten Art vorgesehen, wobei wahlweise Heizflüssigkeit über eine Zweigleitung von der Vorlaufleitung zur Rücklaufleitung über einen zweiten Wärmetauscher geführt wird, wobei im zweiten Wärmetauscher Wärme von der in der Zweigleitung geführten Heizflüssigkeit auf in einer mit dem Wasserspeicher verbundenen Wasserleitung geführtes Wasser übertragen wird.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass im zweiten Wärmetauscher Wärme von der in der Zweigleitung geführten Heizflüssigkeit auf in der Warmwasserleitung und/oder in der Kaltwasserleitung geführtes Wasser übertragen wird.
  • Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass ein in der Zweigleitung angeordnetes Zweigventil basierend auf durch einen Differenzdruckregler ermittelten Messwerten angesteuert wird, wobei der Differenzdruckregler den Differenzdruck des in der Kaltwasserleitung geführten Wassers zwischen dem an einem ersten Messpunkt gemessenen ersten Wasserdruck und dem an einem stromabwärts des ersten Messpunktes angeordneten zweiten Messpunkt gemessenen zweiten Wasserdruck ermittelt. Das Zweigventil ist bevorzugt stromabwärts des zweiten Wärmetauschers angeordnet.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser zeigt Fig. 1 eine erste erfindungsgemäße Heizvorrichtung, Fig. 2 eine zweite erfindungsgemäße Heizvorrichtung und Fig. 3 eine dritte erfindungsgemäße Heizvorrichtung.
  • In Fig. 1 ist eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung dargestellt. Die Pfeile geben die jeweilige Strömungsrichtung innerhalb der Leitungen während des Betriebes an. Die Heizvorrichtung umfasst einen Wasserspeicher 1, einen ersten Wärmetauscher 2, der ausgebildet ist, um im Wasserspeicher 1 angeordnetes Wasser zu erwärmen, eine Vorlaufleitung 3, die ausgebildet ist, um dem ersten Wärmetauscher 2 eine Heizflüssigkeit zuzuführen, eine Rücklaufleitung 4, die ausgebildet ist, um Heizflüssigkeit vom ersten Wärmetauscher 2 weg zu führen, eine Kaltwasserleitung 5, die mit dem Wasserspeicher 1 verbunden und ausgebildet ist, um dem Wasserspeicher 1 Wasser zuzuführen, und eine Warmwasserleitung 6, die mit dem Wasserspeicher 1 verbunden und ausgebildet ist, um Wasser vom Wasserspeicher 1 weg zu führen. Weiters ist ein zweiter Wärmetauscher 7 vorgesehen, der einerseits Teil der Warmwasserleitung 6 und andererseits Teil einer Zweigleitung 8, die die Vorlaufleitung 3 mit der Rücklaufleitung 4 verbindet, ist. Dies ermöglicht es, dass im Betrieb der zweite Wärmetauscher 7 von Wasser in der Warmwasserleitung 6 und von Heizflüssigkeit in der Zweigleitung 8 durchströmt wird, sodass Wärme von in der Zweigleitung 8 geführten Heizflüssigkeit auf in der Warmwasserleitung 6 geführtes Wasser übertragen wird. Die Zweigleitung 8 ist bei dieser Ausführung mithilfe eines als Drei-Wege-Ventil ausgebildeten Zweigventils 9 mit der Rücklaufleitung 4 und mithilfe einer einfachen Abzweigung mit der Vorlaufleitung 3 verbunden. Das Zweigventil 9 weist neben dem Eingang der Zweigleitung 8 einen Eingang der vom ersten Wärmetauscher 2 kommenden Rücklaufleitung 4 sowie als Ausgang die Rücklaufleitung 4 auf. Das Zweigventil 9 ist mit einem Differenzdruckregler 10 verbunden, sodass die Stellung des Zweigventils 9 basierend auf dem ermittelten Differenzdruck im Differenzdruckregler 10 geregelt werden kann. Der Differenzdruckregler 10 weist einen ersten Messpunkt 11 und einen zweiten Messpunkt 12 auf, wobei beide Messpunkte 11,12 in der Kaltwasserleitung 5 angeordnet sind. Der zweite Messpunkt 11 befindet sich stromabwärts vom ersten Messpunkt 12. Mithilfe des Differenzdruckreglers 10 kann die Druckdifferenz des in der Kaltwasserleitung 5 geführten Wassers zwischen dem ersten Messpunkt 11 und dem zweiten Messpunkt 12 erfasst und damit je nach Bedarf das Zweigventil 9 angesteuert bzw. geregelt werden. Der erste Messpunkt 11 ist über eine erste Messleitung 13 mit dem Differenzdruckregler 10 verbunden und der zweite Messpunkt 12 ist über eine zweite Messleitung 14 mit dem Differenzdruckregler 10 verbunden. Die Messleitungen 13,14 sind strichliert dargestellt und bspw. als Kapillarleitungen ausgebildet. Die Kaltwasserleitung 5 weist weiters ein stromabwärts des ersten Messpunktes 11 angeordnetes Rückschlagventil 15 auf. Um dem in der Warmwasserleitung 6 geführten Wasser ggf. Wasser aus der Kaltwasserleitung 5 zumischen zu können, sind die Kaltwasserleitung 5 und die Warmwasserleitung 6 mithilfe eines thermostatischen Mischventils 16 und einer Mischleitung 19 miteinander verbunden. Zusätzlich weist die Kaltwasserleitung 5 stromaufwärts des ersten Messpunktes 11 einen Druckminderer 17 auf, wodurch der Druck in der Kaltwasserleitung 5 bei Bedarf auf einen gewünschten Druck reduziert werden kann. Zwischen dem ersten Messpunkt 11 und dem zweiten Messpunkt 12 kann sich, um Schäden durch zu hohen Druck zu vermeiden, ein Sicherheitsventil (nicht dargestellt) befinden. Weiters weist die Rücklaufleitung 4 stromabwärts des ersten Wärmetauschers 2 ein Volumenstrombegrenzungsventil 18 auf, das mit einem Thermostatkopf, der ausgebildet ist, um die Temperatur im Wasserspeicher 1 zu ermitteln, verbunden ist. Das Volumenstrombegrenzungsventil 18 kann basierend auf der im Wasserspeicher 1 gemessenen Temperatur angesteuert bzw. geregelt werden.
  • Im Betrieb wird dem Wasserspeicher 1 über die Kaltwasserleitung 5 (in Pfeilrichtung) im unteren Bereich Wasser zugeführt, bis der Wasserspeicher 1 gefüllt wird. Das Wasser im Wasserspeicher 1 wird durch die mithilfe der Vorlaufleitung 3 in Pfeilrichtung zugeführten Heizflüssigkeit mithilfe des ersten Wärmetauschers 2 erwärmt, bis die gewünschte Temperatur erreicht ist und das Volumenstrombegrenzungsventil 18 schließt, sodass keine Heizflüssigkeit durch die Vorlaufleitung 3 und die Rücklaufleitung 4 über den ersten Wärmetauscher 2 geführt wird. Bei Bedarf wird, bspw. mithilfe eines nicht dargestellten Hahns, Warmwasser über die Warmwasserleitung 6 (in Pfeilrichtung) aus dem Wasserspeicher 1 entnommen und der Wasserspeicher 1 über die Kaltwasserleitung 5 wieder nachgefüllt. Über den Differenzdruckregler 10 wird das Volumen des nachgefüllten Wassers erfasst und bei Bedarf, insbesondere wenn eine große Menge Wasser nachgefüllt wird, das Zweigventil 9 angesteuert, sodass Heizflüssigkeit durch die Zweigleitung 8 und den zweiten Wärmetauscher 7 fließt. Die Heizflüssigkeit kann sowohl über den ersten Wärmetauscher 2 als auch den zweiten Wärmetauscher 7 geführt werden oder lediglich über den zweiten Wärmetauscher 7. Hierdurch wird das durch die Warmwasserleitung 6 aus dem Wasserspeicher 1 entnommene Wasser zusätzlich aufgewärmt, um es auf die gewünschte Temperatur zu bringen. Hierbei wird es durch die Aufwärmung des Wassers in der Warmwasserleitung 6 durch den zweiten Wärmetauscher 7 ermöglicht, warmes Wasser durch die Warmwasserleitung 6 bereitzustellen, auch wenn die Temperatur im Wasserspeicher 1 geringer ist. Nach der Entnahme wird durch den Differenzdruckregler 10 ein Ende der Nachfüllung durch die Kaltwasserleitung 5 festgestellt und das Zweigventil 9 angesteuert, sodass die gesamte Heizflüssigkeit wieder durch den ersten Wärmetauscher 2 geführt wird, um das Wasser im Wasserspeicher 1 zu erwärmen.
  • In Fig. 2 ist eine zweite Ausführung einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung dargestellt. Diese Ausbildung unterscheidet sich von der Ausbildung gemäß Fig. 1 dadurch, dass das Zweigventil 9 nicht als Drei-Wege-Ventil ausgebildet ist, sondern als Zwei-Wege-Ventil, das vor der Einmündung der Zweigleitung 8 in die Rücklaufleitung 4 in der Zweigleitung 8 angeordnet ist. Bei dieser Ausführung wird mithilfe des Differenzdruckreglers 10 und des Zweigventils 9 der Durchfluss durch die Zweigleitung 8 geregelt.
  • In Fig. 3 ist eine dritte Ausführung einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung dargestellt. Diese Ausbildung unterscheidet sich von der Ausbildung gemäß Fig. 1 dadurch, dass die Kaltwasserleitung 5 durch den zweiten Wärmetauscher 7 geführt ist und nicht die Warmwasserleitung 6. Bei dieser Ausführung wird nicht das durch die Warmwasserleitung 6 auszugebende Warmwasser erneut erwärmt, sondern das in der Kaltwasserleitung 5 geführte Wasser wird vor dem Einbringen in den Wasserspeicher 1 erwärmt, sodass das Wasser im Wasserspeicher 1 durch das neu eingebrachte Wasser weniger stark abgekühlt wird.

Claims (15)

  1. Heizvorrichtung, umfassend einen Wasserspeicher (1), einen ersten Wärmetauscher (2), der ausgebildet ist, um Wärme von einer Heizflüssigkeit auf im Wasserspeicher (1) angeordnetes Wasser zu übertragen, eine Vorlaufleitung (3), die ausgebildet ist, um dem ersten Wärmetauscher (2) Heizflüssigkeit zuzuführen, eine Rücklaufleitung (4), die ausgebildet ist, um Heizflüssigkeit vom ersten Wärmetauscher (2) weg zu führen, eine Kaltwasserleitung (5), die ausgebildet ist, um dem Wasserspeicher (1) Wasser zuzuführen, und eine Warmwasserleitung (6), die ausgebildet ist, um Wasser vom Wasserspeicher (1) weg zu führen, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Wärmetauscher (7) sowie eine Zweigleitung (8), die die Vorlaufleitung (3) mit der Rücklaufleitung (4) verbindet, vorgesehen sind, wobei der zweite Wärmetauscher (7) ausgebildet ist, um Wärme von einer in der Zweigleitung (8) geführten Heizflüssigkeit auf in einer mit dem Wasserspeicher verbundenen Wasserleitung (5,6) geführtes Wasser zu übertragen.
  2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wärmetauscher (7) ausgebildet ist, um Wärme von einer in der Zweigleitung (8) geführten Heizflüssigkeit auf in der Warmwasserleitung (6) oder in der Kaltwasserleitung (5) geführtes Wasser zu übertragen.
  3. Heizvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweigleitung (8) ein Zweigventil (9) aufweist, um den Durchfluss durch die Zweigleitung (8) zu steuern.
  4. Heizvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zweigventil (9) ausgebildet ist, um basierend auf durch einen Differenzdruckregler (10) ermittelten Messwerten angesteuert zu werden, wobei der Differenzdruckregler (10) ausgebildet ist, um den Differenzdruck des in der Kaltwasserleitung (5) geführten Wassers zwischen dem an einem ersten Messpunkt (11) gemessenen ersten Wasserdruck und dem an einem stromabwärts des ersten Messpunktes (11) angeordneten zweiten Messpunkt (12) gemessenen zweiten Wasserdruck zu ermitteln.
  5. Heizvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzdruckregler (10) über eine erste Messleitung (13) mit dem ersten Messpunkt (11) und über eine zweite Messleitung (14) mit dem zweiten Messpunkt (12) verbunden ist.
  6. Heizvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Messpunkt (11) und dem zweiten Messpunkt (12) ein Rückschlagventil (15) in der Kaltwasserleitung (5) angeordnet ist.
  7. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts des ersten Messpunktes (11) ein Druckminderer (17) in der Kaltwasserleitung (5) angeordnet ist.
  8. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Messpunkt (11) und dem zweiten Messpunkt (12) ein Sicherheitsventil in der Kaltwasserleitung (5) angeordnet ist
  9. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaltwasserleitung (5) und die Warmwasserleitung (6) über eine Mischleitung (19) miteinander verbunden sind.
  10. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweigleitung (8) stromabwärts eines Speicherventils (9) mit der Rücklaufleitung (4) verbunden ist.
  11. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wärmetauscher (7) ein Plattenwärmetauscher ist.
  12. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweigleitung (8) stromabwärts mit einem ersten Eingang eines Drei-Wege-Ventils verbunden ist und die Rücklaufleitung (4) mit einem zweiten Eingang des Drei-Wege-Ventils verbunden ist.
  13. Heizverfahren, bei welchem über eine Vorlaufleitung (3) einem ersten Wärmetauscher (2) eine Heizflüssigkeit zugeführt wird, wodurch Wasser in einem Wasserspeicher (1) erwärmt wird, und die Heizflüssigkeit über eine Rücklaufleitung (4) vom ersten Wärmetauscher (2) weggeführt wird, wobei dem Wasserspeicher (1) wahlweise über eine Kaltwasserleitung (5) Wasser zugeführt wird und über eine Warmwasserleitung (6) wahlweise Wasser vom Wasserspeicher (1) weggeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass wahlweise Heizflüssigkeit über eine Zweigleitung (8) von der Vorlaufleitung (3) zur Rücklaufleitung (4) über einen zweiten Wärmetauscher (7) geführt wird, wobei im zweiten Wärmetauscher (7) Wärme von der in der Zweigleitung (8) geführten Heizflüssigkeit auf in einer mit dem Wasserspeicher verbundenen Wasserleitung (5,6) geführtes Wasser übertragen wird.
  14. Heizverfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Wärmetauscher (7) Wärme von der in der Zweigleitung (8) geführten Heizflüssigkeit auf in der Warmwasserleitung (6) und/oder in der Kaltwasserleitung (5) geführtes Wasser übertragen wird.
  15. Heizverfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein in der Zweigleitung (8) angeordnetes Zweigventil (9) basierend auf durch einen Differenzdruckregler (10) ermittelten Messwerten angesteuert wird, wobei der Differenzdruckregler (10) den Differenzdruck des in der Kaltwasserleitung (5) geführten Wassers zwischen dem an einem ersten Messpunkt (11) gemessenen ersten Wasserdruck und dem an einem stromabwärts des ersten Messpunktes (11) angeordneten zweiten Messpunkt (12) gemessenen zweiten Wasserdruck ermittelt.
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