DE19520334A1 - Verfahren zur Bemessung und Steuerung eines Brauchwassererwärmers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Der DE 29 47 969 C2 ist eine Einrichtung zur Steuerung von Heißwasserbereitern zu entneh­ men, beider Steuerdaten in eine Programmsteuereinrichtung einzugeben sind. Als Steuerdaten dienen die Einschaltzeit, die Einschaltdauer, die Wassertemperatur und die Wassermenge ent­ sprechend dem vorgegebenen Bedarf. Mit dieser Einrichtung können zu bestimmten Zeiten eines Tages gewünschte Mengen an Warmwasser mit einer vorgegebenen Temperatur zur Ver­ fügung gestellt werden. Das steht im Gegensatz zu der üblichen Handhabung, daß über den ganzen Tag oder zu einstellbaren Tageszeiten jeweils das gesamte Wasservolumen auf eine einheitliche Temperatur aufgeheizt wird. Das mit dieser Einrichtung durchzuführende Verfah­ ren paßt sich an die tatsächlichen Bedürfnisse der Benutzer an und erlaubt eine individuelle Programmeingabe je nach den Lebensgewohnheiten. Ohne jegliche Komforteinbuße liegt eine beträchtliche Energieersparnis vor, da zu jedem Zeitpunkt diejenige Wassermenge auf gerade die Temperatur aufgeheizt wird, die tatsächlich auch benötigt wird.

Bei der vorerwähnten Einrichtung ging man von einem einheitlichen Speicher aus, in dem dann je nach Bedarf über den Tagesverlauf die gewünschten Wassermengen und -temperaturen zur Verfügung gestellt wurden. Dabei war die Speichergröße in den meisten Fällen überdimensio­ niert, da man sich bei der Größe des Speichers nach allgemeinen Richtwerten richtete, wie es auch bei der Bemessung von Brauchwasserspeichern ohne ein solches Tagesprogramm üblich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem nicht nur zu bestimmten Tageszeiten bestimmte Brauchwassermengen und -temperaturen bereitgestellt, sondern zusätzlich auch die geeignete Speichergröße festgelegt und die jeweils gewünschte Kapazität exakt zur Verfügung gestellt wird.

Erfindungsgemäß wird dieses durch die Anwendung der im Patentanspruch 1 genannten Maß­ nahmen erreicht.

Bisher wurde unter Zugrundelegung einer Brauchwassertemperatur zwischen 45 und 55°C die notwendige Speichergröße anhand des Maximalbedarfs festgelegt. Ein solcher Speicher ist in der Regel überdimensioniert, was unnötige Investitionen, erhöhte Verluste und einen zu gro­ ßen Platzbedarf zur Folge hat. Jetzt wird der Speicher hingegen für den Spitzenbedarf anhand der höchst zulässigen Temperatur dimensioniert. Da zu den übrigen Zeiten geringere Kapazitä­ ten benötigt werden, werden diese durch geringere Temperaturen des gleichen Wasservolu­ mens bereitgestellt. Während man bisher vom Maximalbedarf bei relativ niedriger Bereit­ schaftstemperatur ausging, ist jetzt der Minimalbedarf dieser Bereitschaftstemperatur zugeord­ net, während höhere Kapazitäten durch höhere Temperaturen geschaffen werden. Die zeit­ weise höheren Temperaturen werden nur kurzzeitig während des Spitzenbedarfs gefahren, so daß die Energieverluste kaum erhöht werden.

Die Speicher werden durch diese Art der Dimensionierung und ihren bewußten Einsatz als Kapazitätenspeicher kleiner und bedarfsgerechter. Da die Leistungsfähigkeit des Systems auf die Regelungstechnik verlagert ist, ergeben sich auch sonstige Vorzüge für den Benutzer der Anlage.

Für jeden Zeitpunkt kann die benötigte Kapazität anhand der gewünschten Brauchwasser­ menge und -temperatur festgelegt und eingegeben werden. Umgekehrt kann der Ladezustand (die Kapazität) des Speichers ausgegeben werden, evtl. in Verbindung mit den Symbolen, z. B. Ladezustand = 0,8 Wannenbad oder 2 Duschen. Es empfiehlt sich, mit entsprechenden Kapazitätssymbolen an der Programmsteuereinrichtung zu arbeiten. So würde beispielsweise für den Maximalbedarf, nämlich ein Wannenbad von 150 l bei 40°C, über ein Symbol-Element eine Kapazität C = 5,2 kWh eingegeben. Da die größte Wassermenge bei höchstzulässiger Brauchwassertemperatur bereitgestellt werden soll, entsprächen diese 150 l bei 40°C einem Wert von etwa 80 l bei 82°C, womit dann auch die Speichergröße auf 80 l festgelegt ist.

Geringere Kapazitäten sind durch andere Symbole einzugeben. Das wäre für ein Duschbad beispielsweise eine Kapazität C von 1,5 kWh oder für zwei Duschbäder von 3 kWh, nämlich 80 l bei 42°C. Über das Symbol für den Küchenbedarf könnte hingegen eine Kapazität C von 0,47 kWh, nämlich etwa 80 l bei 50°C eingegeben werden.

Auf einfachste Weise ist somit ausgehend von einer exakten Dimensionierung des Speichers anhand der benötigen Kapazitäten ein Tagesprogramm zu erstellen, wobei die Kapazitätsver­ änderung durch eine Veränderung der Brauchwassertemperatur bei gleichem Wasservolumen erzielt wird. Dabei kann dieses Tagesprogramm selbstverständlich durch ein anderes Tagesprogramm ersetzt oder durch eine individuell einzugebende und sofort zu aktivierende Kapazität ergänzt werden. Auf diese Weise kann der Betreiber seine persönlichen Wünsche unabhängig vom festgelegten Programm befriedigen.

Grundsätzlich sollte es möglich sein, auch die Speichergröße als Variable einzugeben. Durch eine solche Generalkorrektur wären die Kapazitäten zusätzlich zu der Veränderung über die Temperatur anzugeben oder abzusenken.

Sollte jemand anstelle eines Speichers mit einer Bereitstellung der jeweiligen Kapazität zu dem gewünschten Zeitpunkt einen Tagesspeicher mit einer Aufheizung vor dem täglichen Heizbe­ ginn wünschen, dann läßt sich das durch eine Addition der Kapazitäten bei entsprechend grö­ ßerem Wasservolumen erreichen. Bei dem erwähnten Beispiel ergäbe sich dann statt 80 l und je nach Tageszeit 5,2 kWh, 3,0 kWh oder 0,47 kWh ein Speicher von 120 l und 5,2 + 3,0 + 0,47 = 8,.67 kWh. Auch in diesem Fall handelt es sich noch um eine gezielte Bemessung der Speichergröße anstatt der bisher oft vorhandenen Überdimensionierung.

Claims (4)

1. Verfahren zur Bemessung und Steuerung eines Brauchwassererwärmers unter Ver­ wendung von Steuerdaten, wie Einschaltzeit und -dauer sowie Wassermenge und -temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Brauchwassererwärmers anhand des größten Warmwasser-Energiebedarfs bei höchst möglicher Brauchwassertemperatur festgelegt wird, und daß ausgehend von dieser Maximalkapazität zu den jeweils festgelegten Tageszeiten die dann benötigten Kapazitäten durch eine entsprechend geringer eingestellte Brauchwassertemperatur bereitgestellt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Elemente mit entsprechenden Kapazitätssymbolen ein Tagesprofil in die Programmsteuereinrichtung eingegeben wird und daß ergänzend zum Tagesprofil durch Betätigung der Elemente zu beliebigen Tageszeiten individuell gewünschte Kapazitäten einzugeben und sofort zu aktivieren sind.

3. Verfahren zu Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Steuerdaten auch die Speichergröße als Varia­ ble in die Programmsteuereinrichtung eingegeben und mit ihr die Kapazitäten angehoben bzw. gesenkt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erstellen eines vor der täglichen Heizphase aufzuheizenden Brauchwasser-Tagesspeichers die Summe aller über den Tagesverlauf benötigen Kapazitäten eingegeben und anhand dieser die Speichergröße festgelegt wird.