DE2028339B2 - Warmwasseranlage mit Heizwasser- und Brauchwasser-Kreis - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Warmwasseranlage der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.

Eine solche, sogenannte gemischte, Warmwasseranlage ist aus der AT-PS 2 52 511 bekannt. Ihre Funktion beruht darauf, in der Kurzschlußleitung einen aus dem Heizwasserkreis abzweigbaren Warmwasservorrat zur Verfügung zu stellen, durch den über eine Wärmetauscherschlange der Brauchwasserkreis verläuft Wenn aufgrund Brauchwasserentnahme die Temperatur des Warmwassers in diesem, zusätzlich zum Brenner-Lamellenwärmetauscher im Heizungskreis vorgesehenen, Wärmetauscher unter einen vorgegebenen Wert absinkt, spricht ein Thermostat an. Dadurch wird über ein Magnetventil im Gasmengenregler des Brenners ein Nebenkanal für zusätzliche Gaszufuhr ohne Beeinflussung des dem Brenner zugeordneten Differentialventiles freigegeben und außerdem das dem Dreiwege-Ventil zugeordnete Differentialventil dadurch angesteuert, daß über ein weiteres Magnetventil ein Nebenschluß gesperrt wird. Das im Heizwasserkreis umlaufende Wasser wird dadurch im dem Brenner zugeordneten Lamellen-Wärmetauscher stärker erwärmt, was im Zuge des Heizwasserumlaufes über die Kurzschlußleitung allmählich zu einer Erwärmung des Wassers im zweiten Wärmetauscher und dadurch dann auch zu einer Erwärmung des durch die Wärmetauscherschlange strömenden Brauchwassers führt Sobald die Temperatur des Wassers in diesem weiteren Wärmetauscher wieder über die Ansprechtemperatur des Thermostaten ansteigt, wird der vorbeschriebene Eingriff in die Funktion der Wannwasseranlage wieder zurückgenommen.

Nachteilig an dieser vorbekannten Ausbildung einer gemischten Warmwasseranlage ist insbesondere der Aufwand für den weiteren Wärmetauscher und für die Beaufschlagung des Dreiwege-Ventiles sowie der Brenner-Speisung und die vergleichsweise große thermische Zeitkonstante bei Brauchwasserentnahme

In Erkenntnis dieser funktionelJen Nachteile bei der vorbekannten gemischten Warmwasseranlage liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Warmwasseranlage gattijngsgemäßer Art im Interesse raschen Erhitzens des zur Entnahme bestimmten Brauchwassers dahingehend weiterzubilden, daß allein die Tatsache der Brauchwasserentnahme sicher zur Brennerbeeinflussung führt

Diese Aurgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Warmwasseranlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 ausgestattet wird.

Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß mit vergleichsweise geringem apparativem Aufwand ein sicheres Ansprechen der Brenner-Aufsteuerung unabhängig von dem momentanen, raumheizungsbedingten Brennerbetrieb mit der Folge unmittelbarer Erhitzung des zu entnehmenden Brauchwassers gewährleistet ist, indem der Brauchwasserkreis selbst auch durch den einzig vorhandenen, dem Brenner zugeordneten Lamellen-Wärmetauscher geführt wird und ein strömungsabhängig ansprechendes, unmittelbar im Brauchwasserkreis liegendes Differentialventil die Umschaltung des Heizwasserkreises auf die Kurzschlußleitung unter Überbrückung der Heizkörper bewirkt, wodurch das auch unter Einfluß der Strömungsverhältnisse in der Kurzschlußleitung stehende Differentialventil für die Steuerung der Gasmengenzufuhr zum Brenner eine unmittelbare zusätzliche Beaufschlagung nach Maßgabe der Strömungsverhältnisse in dieser Kurzschlußleitung erfährt.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 erhöht die Ansprechempfindlichkeit der Differentialventile bei störunanfälligem Betrieb, indem die wirksame Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern des jeweiligen Differentialventiles durch die Parallelschaltung eines Venturirohres noch erhöht wird.

Aus der DE-AS 12 47 595 ist es als solches bekannt, in einem Brauchwasserkreis eine Venturidüse für die Ansteuerung eines Differentialventiles zwecks Brennerspeisung bei Brauchwasserentnahme auszubilden wobei die Venturidüse mittels einer Umgehungsleitung einstellbaren Querschnittes überbrückbar ist, um große Wassermengen bei nur geringer Erwärmung abzapfen zu können, also ohne daß der Volumenstrom zu einer entsprechenden Ansteuerung des Differentialventiles führt.

Die zusätzliche Maßnahme nach Anspruch 3 erhöht

die Abschaltempfindüchkeit bei Beendigung der Brauchwasserentnahme und eröffnet die Möglichkeit einer konstruktiv wenig aufwendigen Kopplung der nach Maßgabe der Brauchwasserentnahme erfolgenden Beeinflussung des dem Brenner zugeordneten Differentialventfles durch Raum- und/oder Wassertliermostaten.

Da die vorgenannte, weiterbildende Maßnahme einen Parallelschluß zur Umwälz-Pumpe darstellt, ist es zweckmäßig, in diesem Zusammenhang die zusätzliche Maßnahme nach Anspruch 4 vorzunehmen, um eine Beeinträchtigung der Wirkung der Kurzschlußleitung möglichst zu vermeiden.

Die erfindungsgemäße Lösung eröffnet schließlich eine konstruktiv sehr einfache Möglichkeit der Temperaturregelung im Brauchwasserkreis während der Brauchwasserentnahme, indem zusätzlich die Maßnahme nach Anspruch 5 getroffen wird. Denn dabei wird dieser zeitweilige Unterdruck, der die stärkere Brennerspeisung bewirkt, und damit die den Brenner speisende Brennstoffmenge automatisch herabgesetzt, wenn die Temperatur des entnommenen Wassers zu hoch wird. Diese Herabsetzung erfolgt in sehr einfacher Weise durch automatische Verringerung der Drehzahl der Pumpe.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, die schematisch ein Ausführungsbeispiel zeigt

Die Warmwasseranlage enthält einen Brenner 1 und einen Wärmetauscher 2, einen ersten, geschlossenen Strömungskreis als Heizwasserkreis 3, welcher nacheinander über eine Pumpe 4, den Wärmetauscher 2 und die Heizkörper 5 führt, einen von dem Heizwasserkreis 3 unabhängigen, offenen Brauchwasserkreis 6 zur Wasserentnahme, welcher dieses Wasser von einem Wasseranschluß, über den Wärmetauscher 2 bis zu einem Entnahmehahn 7 führt, und ein Differentialventil 8, welches automatisch die Gaszufuhr zu dem Brenner 1 steuert, wenn das Wasser in dem Heizwasserkreis 3 strömt

Dieses Differentialventil 8 weist zwei Kammern 9 und 10 auf, welche voneinander durch eine mit dem die Gaszufuhr zu dem Brenner steuernden Ventil 12 verbundene biegsame Membran 11 getrennt sind. Die beiden Kammern 9 und 10 sind mit zwei vor bzw. hinter der Pumpe 4 liegenden Stellen 13 und 14 des 4S Heizwasserkreises 3 verbunden.

Ferner ist eine Kurzschlußleitung vorgesehen, die eine am Ausgang des Wärmetauschers 2 liegende Stelle 16 des Heizwasserkreises 3 mit einer vor der Pumpe 4 liegenden Stelle 13 verbindet. so

Diese Kurzschlußleitung enthält ein Dreiwegeventil 17, welches durch ein Differentialventil 18 gesteuert wird. Dieses besitzt zwei Kammern 19 und 20, welche voneinander durch eine biegsame Membran 2t getrennt und mit einer Stelle 23 des Brauchwasserkreises 6 bzw. mit der engsten Stelle eines in diesen eingebauten Venturirohrs 24 verbunden sind.

Bei jeder Entnahme von Brauchwasser wird ein Unterdruck an der engsten Stelle des Venturirohres 24 erzeugt, wodurch mit der Membran 21 das Ventil 17 betätigt wird und der Ausgang des Wärmetauschers 2 (Stelle 16) mit der Kurzschlußleitung 15 verbunden wird.

Wenn dagegen keine Entnahme erfolgt, hat die Membran 21 mit dem Ventilstößel 22 die in der Abbildung dargestellte Stellung, in welcher die Stelle 16 mit den Heizkörpern 5 verbunden ist

Ein vom Ventilstößel 22 betätigbarer elektrischer Schalter 25 setzt automatisch die Pumpe 4 bei einer Entnahme in Gang, wenn sie nicht ständig angetrieben wird (z. B. im Sommer).

Die Regelung der Heizleistung bzw. der Gaszufuhr ■jrfolgt über die Ventile 26 und 27. Dabei wird das Ventil

26 über einem Elektromagneten 28 durch einen nicht dargestellten Raumthermostaten betätigt und das Ventil

27 durch die Temperatur des wärmen Wassers.

Eine Drossel 36 mit einer kalibrierten öffnung ist in die die Ventile 26 und 27 mit der Stelle 14 verbindende Leitung eingeschaltet, um die Wassermenge, welche übet diese Ventile 26,27 strömt, wenn sie geöffnet sind, auf einen bestimmten Wert zu begrenzen.

Die Anlage arbeitet folgendermaßen:

Wenn keine Brauchwasser-Entnahme stattfindet, befindet sich das Ventil 17 in einer (in der Zeichnung dargestellten) Stellung, in welcher die Kurzschlußleitung 15 nicht gespeist wird. Die Anlage arbeitet dann wie eine übliche Heizungsanlage mit thermostatischer Regelung.

Bei einer Entnahme betätigt die Strömung des entnommenen Wassers das Ventil 17 und bringt es in die Stellung, in welcher es die Kurzschlußleitung 15 mit dem Heizwasserkreis 3 verbindet

Die Strömung dieses Wasser erzeugt an der engsten Stelle des Venturirohrs 39 einen Unterdruck, welcher sofort auf die Kammer 9 übertragen wird und das Anheben der Membran U und somit die öffnung des Ventils 12 zur Folge hat Der Brenner 1 zündet dann unabhängig von der thermostatischen Regelung.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist noch ein Regler 42 für die zur Entnahme bestimmte Wassermenge vorgesehen, welcher durch einen auf die Temperatur des kalten Wassers ansprechenden Thermostaten 43 gesteuert wird, und ein anderer Thermostat 44 vorgesehen, welcher auf die Temperatur des entnommenen warmen Wassers anspricht und bei einer Zunahme dieser Temperatur die Drehzahl der Pumpe 4 automatisch herabsetzt Hierdurch wird eine automatische Regelung der Temperatur des entnommenen Brauchwassers erzielt, da eine Verlangsamung der Pumpe 4 automatisch eine Verringerung des Unterdrucks an der engsten Stelle des Venturirohres 39 und somit eine Verringerung der öffnung des Ventils 12 und der erzeugten Wärmeleistung zur Folge hat, und umgekehrt.

Damit der Brenner 1 nach einer Entnahme schnell verlöscht, muß das Ventil 12 bei der Rückkehr des Ventils 17 schnell in seine Anfangsstellung gebracht werden. Dazu ist zweckmäßig parallel zu der Drossel 36 ein Kugel- oder Rückschlagventil 45 zu schalten, welches von dem in Richtung auf die Stelle 14 strömenden Wasser durchflossen werden kann, aber nicht durch das in entgegengesetztem Sinn strömende Wasser.

Diese Anlage ist besonders einfach und betriebssicher aufgebaut und wirtschaftlich betreibbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Warmwasseranlage mit einem Heizwasser- und einem Brauchwasser-Kreis, wobei im Heizwasserkreis ein Wärmetauscher, eine Pumpe und ein unter Einfloß von Brauchwasserentnahme über ein Differentialventil ansteuerbares Dreiwege-Ventil zum Umschalten des Heizwasserkreises über die Heizkörper oder über eine Kurzschlußleitung vorgesehen sind und der dem Wärmetauscher zugeordnete ι ο Brenner ein über ein Differentialventil ansteuerbares Brennstoffventil aufweist dadurch gekennzeichnet, daß der Brauchwasserkreis (6) durch den Wärmetauscher (2) führt, daß das Differentialventil (18) zum Umschalten des Heizwas- ι s serkreises (3) im Brauchwasserkreis (6) und das dem Brenner zugeordnete Differentialventil (8) im Strömungsweg der Kurzschlußleitung (15) liegt

2. Wannwasseranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Niederdruckkammer (20; 9) jedes Differentialventils (18; 8) ein Venturirohr (24; 39) verbunden ist, das im Brauchwasserkreis (6) bzw. in der Kurzschlußleitung (15) liegt

3. Warmwasseranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kurzschlußleitung (15) vor dem Venturirohr (39) eine Kammer (41) ausgebildet ist, die über einstellbare Durchlässe sowohl mit der Hochdruckkammer (10) des dem Brenner (1) zugeordneten Differentialventils (8) als auch, über ein Rückschlag-Ventil (45), mit einer Stelle (14) im Zuge des Heizwasserkreises (3) zwischen dem Ausgang der Pumpe (4) und dem Eingang des Wärmetauschers (2) in Strömungsverbindung steht

4. Warmwasseranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rückschlag-Ventil (45) eine Wassermengen-Begrenzungsdrossel (36) parallelgeschaltet ist

5. Warmwasseranlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (4) über eine Drehzahlsteuerschaltung an einen Temperaturfühler (44) vor der Entnahmestelle (7) des Brauchwasserkreises (6) angeschlossen ist, wobei die Schaltung für Drehzahlverringerung bei Temperaturanstieg bzw. Drehzahlerhöhung bei Temperaturabfall ausgelegt ist.