DE102011008762A1

DE102011008762A1 - Anlage zum Erwärmen von Trinkwasser und zum Abtöten von Legionellen und sonstigen Keimen in dem Trinkwasser

Info

Publication number: DE102011008762A1
Application number: DE102011008762A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-01-17
Filing date: 2011-01-17
Publication date: 2012-07-19
Anticipated expiration: 2031-01-18
Also published as: DE102011008762B4

Abstract

Anlage zum Erwärmen von Trinkwasser und zum Abtöten von Legionellen und sonstigen Keimen in dem Trinkwasser, mit einem Kaltwasseranschluss, einem ersten Wasserspeicher, einer Ladepumpe, einem ersten Wassererwärmer, einem zweiten Wassererwärmer, gegebenenfalls einem zweiten Wasserspeicher, einer Zirkulationspumpe, mindestens einer Trinkwasser-Entnahmestelle, einem Desinfektionswasser-Kreislauf und einem Zirkulationswasser-Kreislauf, wobei der erste Wasserspeicher ein Speichervolumen und ein Reaktionsvolumen aufweist oder der erste Wasserspeicher nur ein Speichervolumen aufweist und der zweite Wasserspeicher ein Reaktionsvolumen darstellt, wobei die Ladepumpe, der erste Wassererwärmer, der zweite Wassererwärmer, das Reaktionsvolumen des ersten Wasserspeichers oder der zweite Wasserspeicher mit seinem Reaktionsvolumen und deren Verbindungsleitungen den Desinfektionswasser-Kreislauf bilden oder zum Desinfektionswasser-Kreislauf gehören, wobei die Zirkulationspumpe mit einer Trinkwasser-Verteilungsleitung und dem Speichervolumen des ersten Wasserspeichers oder dem ersten Wasserspeicher den Zirkulationswasser-Kreislauf bilden oder zum Zirkulationswasser-Kreislauf gehören und wobei die Trinkwasser-Entnahmestelle bzw. die Trinkwasser-Entnahmestellen an den Zirkulationswasser-Kreislauf angeschlossen ist bzw. sind, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Wasserspeicher (2) ein dritter Wassererwärmer (17) vorgesehen ist...

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Erwärmen von Trinkwasser und zum Abtöten von Legionellen und sonstigen Keimen in dem Trinkwasser, mit einem Kaltwasseranschluss, einem ersten Wasserspeicher, einer Ladepumpe, einem ersten Wassererwärmer, einem zweiten Wassererwärmer, gegebenenfalls einem zweiten Wasserspeicher, einer Zirkulationspumpe, mindestens einer Trinkwasser-Entnahmestelle, einem Desinfektionswasser-Kreislauf und einem Zirkulationswasser-Kreislauf, wobei der erste Wasserspeicher ein Speichervolumen und ein Reaktionsvolumen aufweist oder der erste Wasserspeicher nur ein Speichervolumen aufweist und der zweite Wasserspeicher ein Reaktionsvolumen darstellt, wobei die Ladepumpe, der erste Wassererwärmer, der zweite Wassererwärmer, das Reaktionsvolumen des ersten Wasserspeichers oder der zweite Wasserspeicher mit seinem Reaktionsvolumen und deren Verbindungsleitungen den Desinfektionswasser-Kreislauf bilden oder zum Desinfektionswasser-Kreislauf gehören, wobei die Zirkulationspumpe mit einer Trinkwasser-Verteilungsleitung und dem Speichervolumen des ersten Wasserspeichers oder dem ersten Wasserspeicher den Zirkulationswasser-Kreislauf bilden oder zum Zirkulationswasser-Kreislauf gehören und wobei die Trinkwasser-Entnahmestelle bzw. die Trinkwasser-Entnahmestellen an den Zirkulationswasser-Kreislauf angeschlossen ist bzw. sind.
In Anlagen zum Erwärmen von Trinkwasser – gemeint sind vor allem, aber nicht nur, größere Anlagen, zum Beispiel in Krankenhäusern – besteht ein Problem darin, dass Wassertemperaturen von 35°C bis 40°C, wie sie häufig verlangt werden, eine äußerst brisante Vermehrung von Legionellen begünstigen (vergleiche zum Beispiel "Legionellen", Beiträge zur Bewertung eines hygienischen Problems, von Seidel, Seeber und Hässelbach, erschienen im Gustav Fischer Verlag, Stuttgart/New York, 1987, Seiten 67 bis 71). Dieses Problem löst man seit langem durch eine sogenannte thermische Desinfektion. Legionellen werden nämlich dann zuverlässig abgetötet, wenn sie über eine bestimmte Zeit, nachfolgend Reaktionszeit genannt, einer bestimmten erhöhten Temperatur, nachfolgend Reaktionstemperatur genannt, ausgesetzt werden.
Ausgehend von dem zuvor angesprochenen Problem und der grundsätzlich bekannten Lösung dieses Problems gibt es eine Vielzahl von Anlagen zum Erwärmen von Trinkwasser und zum Abtöten von Legionellen und sonstigen Keimen in dem Trinkwasser (vgl. die deutschen Patentschriften 38 40 516 und 42 35 038 , die deutsche Offenlegungsschrift 10 2005 005 091 sowie die deutsche Patentschrift 10 2006 033 834 ).
Angemerkt sei, dass es vorliegend nicht nur um Anlagen zum Erwärmen von Trinkwasser geht, dass es vielmehr ganz allgemein um Anlagen zum Erwärmen von Brauchwasser geht. Gleichwohl soll nachfolgend immer von Anlagen zum Erwärmen von Trinkwasser gesprochen werden, wobei all das auch dann für Anlagen zum Erwärmen von Brauchwasser dient, das nicht als Trinkwasser verwendet wird.
Anlagen der in Rede stehenden Art weisen zunächst gegenständlich mindestens einen Kaltwasseranschluss, einen Wasserspeicher, eine Ladepumpe, einen ersten Wassererwärmer, einen zweiten Wassererwärmer, eine Zirkulationspumpe und eine Trinkwasser-Entnahmestelle auf. Funktional sind notwendig ein Desinfektionswasser-Kreislauf und ein Zirkulationswasser-Kreislauf.
Nach dem, was zuvor ausgeführt worden ist, gehört zu einer Anlage der beschriebenen Art ein Wasserspeicher. Es kann aber auch ein weiterer Wasserspeicher vorgesehen sein, so dass es einleitend heißt ”... einem ersten Wasserspeicher, ..., gegebenenfalls einem zweiten Wasserspeicher, ...”. Wie eine Anlage der in Rede stehenden Art ausgeführt sein muss, wenn sie nur einen Wasserspeicher aufweist, und wie eine Anlage ausgeführt sein kann, wenn sie einen ersten und einen zweiten Wasserspeicher aufweist, wird später noch erläutert.
Weiter oben ist ausgeführt, dass Legionellen mit der erforderlichen Sicherheit abgetötet werden können, wenn sie über eine bestimmte Reaktionszeit einer bestimmten Reaktionstemperatur ausgesetzt werden. Dazu wird mindestens ein Reaktionsvolumen benötigt, in dem über die erforderliche Reaktionszeit die erforderliche Reaktionstemperatur herrscht.
Bei einer Anlage der in Rede stehenden Art, die nur einen Wasserspeicher aufweist, muss in diesem Wasserspeicher das erforderliche Reaktionsvolumen verwirklicht sein. Bei einer Anlage, die einen ersten Wasserspeicher und einen zweiten Wasserspeicher aufweist, kann auf ein Reaktionsvolumen in dem ersten Wasserspeicher verzichtet werden, kann also der erste Wasserspeicher nur ein Speichervolumen aufweisen, wenn der zweite Wasserspeicher das erforderliche Reaktionsvolumen darstellt. Immer muss sichergestellt sein, was sich schon aus dem ergibt, was weiter oben ausgeführt ist, dass das Reaktionsvolumen hinreichend groß ist und dass in dem Reaktionsvolumen über die notwendige Reaktionszeit die notwendige Reaktionstemperatur herrscht.
Einleitend ist gesagt, dass die Ladepumpe, der erste Wassererwärmer, der zweite Wassererwärmer, das Reaktionsvolumen des ersten Wasserspeichers oder der zweite Wasserspeicher mit seinem Reaktionsvolumen und deren Verbindungsleitungen den Desinfektionswasser-Kreislauf bilden oder zum Desinfektionswasser-Kreislauf gehören. Die Formulierung ”den Desinfektionswasser-Kreislauf bilden” könnte enumerativ verstanden werden, also dahingehend, dass zum Desinfektionswasser-Kreislauf nur die Ladepumpe, der erste Wassererwärmer, der zweite Wassererwärmer, das Reaktionsvolumen des ersten Wasserspeichers oder der zweite Wasserspeicher mit seinem Reaktionsvolumen und deren Verbindungsleitungen gehören. Da zum Desinfektionswasser-Kreislauf aber auch noch andere Bauteile gehören können, ist die alternative offene, also nicht enumerative Formulierung ”zum Desinfektionswasser-Kreislauf gehören” gewählt worden.
Nach dem, was einleitend ausgeführt ist, gilt, dass die Zirkulationspumpe mit einer Trinkwasser-Verteilungsleitung und dem Speichervolumen des ersten Wasserspeichers oder dem ersten Wasserspeicher den Zirkulationswasser-Kreislauf bilden oder zum Zirkulationswasser-Kreislauf gehören. Auch hier ist aus dem gleichen Grund, der zuvor in Bezug auf den Desinfektionswasser-Kreislauf dargestellt worden ist, neben der Formulierung ”bilden”, die enumerativ aufgefasst werden könnte, alternativ, nicht enumerativ ”gehören” formuliert worden.
Die bekannten Anlagen der in Rede stehenden Art, insbesondere die aus den deutschen Patentschriften 42 35 038 und 10 2006 033 834 bekannten Anlagen, haben sich in Bezug auf die Lösung des Problems ”Abtöten von Legionellen und sonstigen Keimen” außerordentlich bewährt. Sie sind jedoch noch unter energiewirtschaftlichen Gesichtspunkten verbesserungsfähig, so dass es die Aufgabe der Erfindung ist, die eingangs beschriebene Anlage zum Erwärmen von Trinkwasser und zum Abtöten von Legionellen und sonstigen Keimen in dem Trinkwasser energiewirtschaftlich zu verbessern.
Die erfindungsgemäße, energiewirtschaflich verbesserte Anlage zum Erwärmen von Trinkwasser und zum Abtöten von Legionellen und sonstigen Keimen in dem Trinkwasser ist nun dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Wasserspeicher ein dritter Wassererwärmer vorgesehen ist und dem dritten Wassererwärmer dem Erwärmen des Trinkwassers dienende Energie auf einem relativ niedrigen Temperaturniveau zugeführt wird. Zweckmäßigerweise ist der dritte Wassererwärmer im unteren Teil des ersten Wasserspeichers angeordnet, vorzugsweise unterhalb des Kaltwasseranschlusses.
Zur Erfindung gehört, dass dem dritten Wassererwärmer dem Erwärmen des Trinkwassers dienende Energie auf einem relativ niedrigen Temperaturniveau zugeführt wird, also Energie, die des niedrigen Temperaturniveaus wegen häufig nicht genutzt wird. Solche Energie kann zum Beispiel durch eine Wärmerückgewinnung gewonnen werden, beispielsweise in Verbindung mit Heizwasserrücklaufleitungen. Als Energie auf einem relativ niedrigen Temperaturniveau kann aber auch Solarwärme verwendet werden, wenn deren Temperaturniveau, witterungsbedingt, relativ niedrig ist.
Im einzelnen gibt es eine Mehrzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Anlage zum Erwärmen von Trinkwasser und zum Abkühlen von Legionellen und sonstigen Keimen in dem Trinkwasser auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen auf die deutsche Patentschrift 10 2006 033 834 , insbesondere auch auf deren Figur, auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und auf die nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anlage zum Erwärmen von Trinkwasser und zum Abtöten von Legionellen und sonstigen Keimen in dem Trinkwasser und
2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Anlage der in Rede stehenden Art.
Die in den Figuren dargestellte Anlage dient zum Erwärmen von Trinkwasser und zum Abtöten von Legionellen und sonstigen Keimen in dem Trinkwasser, – wobei, wie eingangs ausgeführt, es sich nicht um Trinkwasser im engeren Sinne handeln muss, es vielmehr auch um Brauchwasser gehen kann, das nicht als Trinkwasser verwendet wird.
Zur erfindungsgemäßen Anlage gehören ein Kaltwasseranschluss 1, über den das zu erwärmende Trinkwasser zugeführt wird, ein Wasserspeicher 2 (1) bzw. ein erster Wasserspeicher 2 (2), eine Ladepumpe 3, ein erster Wassererwärmer 4 und ein zweiter Wassererwärmer 5, im Ausführungsbeispiel nach 2 ein zweiter Wasserspeicher 6, eine Zirkulationspumnpe 7, mindestens eine Trinkwasser-Entnahmestelle 8, ein Desinfektionswasser-Kreislauf 9 und ein Zirkulationswasser-Kreislauf 10.
Für das Ausführungsbeispiel nach 1 gilt, dass der Wasserspeicher 2, nachfolgend immer erster Wasserspeicher 2 genannt, ein Speichervolumen 11 und ein – oberhalb des Speichervolumens 11 vorgesehenes – Reaktionsvolumen 12 aufweist und die Ladepumpe 3, der erste Wassererwärmer 4, der zweite Wassererwärmer 5, das Reaktionsvolumen 12 des ersten Wasserspeichers 2 und deren Verbindungsleitungen 13, 14, 15 zum Desinfektionswasser-Kreislauf 8 gehören. Dem gegenüber gilt für das Ausführungsbeispiel nach 2, dass der erste Wasserspeicher 4 nur ein Speichervolumen 11 aufweist und der zweite Wasserspeicher 5 ein Reaktionsvolumen 12 darstellt und die Ladepumpe 3, der erste Wassererwärmer 4, der zweite Wassererwärmer 5, der zweite Wasserspeicher 6 mit seinem Reaktionsvolumen 12 und deren Verbindungsleitungen 13, 14 und 15 zum Desinfektionswasser-Kreislauf 9 gehören.
Im übrigen gilt des weiterem für das Ausführungsbeispiel nach 1, dass die Zirkulationspumpe 7 mit einer Trinkwasser-Verteilungsleitung 16 und dem Speichervolumen 11 des ersten Wasserspeichers 2 zum Zirkulationswasser-Kreislauf 10 gehören und die Trinkwasser-Entnahmestelle 8 bzw. die Trinkwasser-Entnahmestellen 8 an den Zirkulationswasser-Kreislauf 10 angeschlossen ist bzw. sind. Davon unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel nach 2 dadurch, dass die Zirkulationspumpe 7 mit einer Trinkwasser-Verteilungsleitung 16 und dem ersten Wasserspeicher 2, also dem Speichervolumen 11, dass der erste Wasserspeicher 4 nur aufweist, zum Zirkulationswasser-Kreislauf 10 gehören.
Erfindungsgemäß gilt nun, und zwar sowohl für das Ausführungsbeispiel nach 1 als auch für das Ausführungsbeispiel nach 2, dass im ersten Wasserspeicher 2 ein dritter Wassererwärmer 17 vorgesehen ist und dem dritten Wassererwärmer 17 dem Erwärmen des Trinkwassers dienende Energie auf einem relativ niedrigen Temperaturniveau zugeführt wird. Der dritte Wassererwärmer 17 ist im unteren Teil des ersten Wasserspeichers 2 angeordnet, und zwar unterhalb des Kaltwasseranschlusses 1.
Die Figuren zeigen, dass in den dargestellten Ausführungsbeispielen der erste Wassererwärmer 4 und der zweite Wassererwärmer 5 als Gegenstrom-Wärmetauscher ausgeführt sind. Die Sinnhaftigkeit der Ausführung als Gegenstrom-Wärmetauscher – und nicht als Gleichstrom-Wärmetauscher – ist für den Fachmann ohne weiteres klar.
Im übrigen gilt für die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele, dass in der Trinkwasser-Verteilungsleitung 10 ein erstes Dreiwegeventil 18 vorgesehen ist, das zwischen dem zweiten Wasserspeicher 6 und dem ersten Wassererwärmer 4 eine Verbindungsleitung 19 vorgesehen ist, und dass in der Verbindungsleitung 19 ein zweites Dreiwegeventil 20 vorgesehen ist. Das erste Dreiwegeventil 18 und das zweites Dreiwegeventil 20 sind durch eine Zeitschaltuhr 21 steuerbar; denkbar ist auch, den beiden Dreiwegeventilen 18 und 20 separate Zeitschaltuhren zuzuordnen.
Schließlich gilt für die beiden dargestellten Ausführungsbeispiele, dass mehrere Temperaturfühler 22, 23, 24, 25, 26 vorgesehen sind, von denen zwei, nämlich die Temperaturfühler 22, 23 im mittleren Bereich des ersten Wasserspeichers 2 angeordnet sind.
Im übrigen wird hiermit der gesamte Offenbarungsgehalt der deutschen Patentschrift 10 2006 033 834 , insbesondere auch das in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel und die Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels, auch zum Offenbarungsgehalt dieser Patentanmeldung gemacht. Soweit Einzelheiten der erfindungsgemäßen, in den Figuren dargestellten Anlagen nicht beschrieben sind, wird auf die deutsche Patentschrift 10 2006 033 834 verwiesen. Die dargestellten Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Anlagen entsprechen weitgehend, insbesondere das Ausführungsbeispiel nach 2, der in der deutschen Patentschrift 10 2006 033 834 beschriebenen Anlage.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 3840516 [0003]
DE 4235038 [0003, 0011]
DE 102005005091 A [0003]
DE 102006033834 [0003, 0011, 0014, 0025, 0025, 0025]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

”Legionellen”, Beiträge zur Bewertung eines hygienischen Problems, von Seidel, Seeber und Hässelbach, erschienen im Gustav Fischer Verlag, Stuttgart/New York, 1987, Seiten 67 bis 71 [0002]

Claims

Anlage zum Erwärmen von Trinkwasser und zum Abtöten von Legionellen und sonstigen Keimen in dem Trinkwasser, mit einem Kaltwasseranschluss, einem ersten Wasserspeicher, einer Ladepumpe, einem ersten Wassererwärmer, einem zweiten Wassererwärmer, gegebenenfalls einem zweiten Wasserspeicher, einer Zirkulationspumpe, mindestens einer Trinkwasser-Entnahmestelle, einem Desinfektionswasser-Kreislauf und einem Zirkulationswasser-Kreislauf, wobei der erste Wasserspeicher ein Speichervolumen und ein Reaktionsvolumen aufweist oder der erste Wasserspeicher nur ein Speichervolumen aufweist und der zweite Wasserspeicher ein Reaktionsvolumen darstellt, wobei die Ladepumpe, der erste Wassererwärmer, der zweite Wassererwärmer, das Reaktionsvolumen des ersten Wasserspeichers oder der zweite Wasserspeicher mit seinem Reaktionsvolumen und deren Verbindungsleitungen den Desinfektionswasser-Kreislauf bilden oder zum Desinfektionswasser-Kreislauf gehören, wobei die Zirkulationspumpe mit einer Trinkwasser-Verteilungsleitung und dem Speichervolumen des ersten Wasserspeichers oder dem ersten Wasserspeicher den Zirkulationswasser-Kreislauf bilden oder zum Zirkulationswasser-Kreislauf gehören und wobei die Trinkwasser-Entnahmestelle bzw. die Trinkwasser-Entnahmestellen an den Zirkulationswasser-Kreislauf angeschlossen ist bzw. sind, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Wasserspeicher (2) ein dritter Wassererwärmer (17) vorgesehen ist und dem dritten Wassererwärmer (17) dem Erwärmen des Trinkwassers dienende Energie auf einem relativ niedrigen Temperaturniveau zugeführt wird.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Wassererwärmer (17) im unteren Teil des ersten Wasserspeichers (2) angeordnet ist, vorzugsweise unterhalb des Kaltwasseranschlusses (1).
Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wassererwärmer (4) oder/und der zweite Wassererwärmer (5) als Gegenstrom-Wärmetauscher ausgeführt ist bzw. sind.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Trinkwasser-Verteilungsleitung (10) ein erstes Dreiwegeventil (18) vorgesehen ist.
Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zweiten Wasserspeicher (6) und dem ersten Wassererwärmer (4) eine Verbindungsleitung (19) vorgesehen ist und in der Verbindungsleitung (19) ein zweites Dreiwegeventil (20) vorgesehen ist.
Anlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dreiwegeventil (18) oder/und das zweite Dreiwegeventil (20) durch eine Zeitschaltuhr (21) steuerbar ist bzw. sind.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Temperaturfühler vorgesehen ist, vorzugsweise mehrere Temperaturfühler (22, 23, 24, 25, 26) vorgesehen sind.
Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Temperaturfühler (25, 26) im mittleren Bereich des ersten Wasserspeichers (2) angeordnet sind.