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DE3714062A1 - Electrically heated continuous-flow heater - Google Patents

Electrically heated continuous-flow heater

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Publication number
DE3714062A1
DE3714062A1 DE19873714062 DE3714062A DE3714062A1 DE 3714062 A1 DE3714062 A1 DE 3714062A1 DE 19873714062 DE19873714062 DE 19873714062 DE 3714062 A DE3714062 A DE 3714062A DE 3714062 A1 DE3714062 A1 DE 3714062A1
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DE
Germany
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temperature
outlet
water heater
water
continuous
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DE19873714062
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German (de)
Inventor
Rolf Dipl Ing Kurz
Helmut Dipl Phys Dr Bader
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Forbach GmbH and Co KG
Original Assignee
Forbach GmbH and Co KG
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Abstract

In the case of continuous-flow heaters, a device which is fitted to the continuous-flow heater must as a rule be adjusted in order to supply physically separated tapping points for different outlet temperatures. In order to supply hot water at different outlet temperatures from at least two tapping points which are physically separated from one another, an electrically heated continuous-flow heater has two hot-water outlets (2) and (3) which are connected to a control unit (9) via continuous-flow sensors (5) and (6) as well as a preselectable required-value transmitter (10) and a permanently set or preselectable required value transmitter (11). The inlet temperature determined via the temperature sensor (7) is compared with the hot water temperatures set on the required value transmitters (10) and (11). The temperature difference resulting from this comparison and the required heating power resulting from this comparison are passed to the power section (8) for driving the heating filament. Two hot-water outlets having different hot-water temperatures are therefore supplied independently of the continuous flow rate and the inlet temperature. The electrically heated continuous-flow heater is used for central hot-water supply in physically separated tapping points at different outlet temperatures. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrisch beheizten Durchlauferhitzer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an electrically heated instantaneous water heater the preamble of claim 1.

Elektrisch beheizte Durchlauferhitzer sind in der Regel als Druckgeräte ausgebildet und können demnach zur zentralen Warmwasserversorgung eingesetzt werden, d. h. mehrere und räumlich voneinander getrennte Zapfstellen werden von ein- und demselben Durchlauferhitzer mit heißem Wasser versorgt. Dabei ist sicherzustellen, daß an jeder Zapfstelle entsprechend dem Bedarf heißes Wasser mit der gewünschten und konstanten Temperatur unabhängig vom Fließdruck und der Zulauftemperatur der Kaltwassernetz-Zuleitung zur Verfügung steht. Da an verschiedenen Zapfstellen wie beispielsweise für Bad, Dusche oder Küche Warmwasser mit unterschiedlichen Temperaturen und Mengen benötigt werden, muß jedesmal die Heizleistung und die Durchlaufmenge des Durchlauferhitzers manuell verändert werden. Diese Einstellorgane sind meist am Durchlauferhitzer selbst angeordnet. Zur Versorgung derartiger Heißwassernetze setzt man vorzugsweise behälterlose, sogenannte Direktdurchlauferhitzer mit Teillastschalter ein. Diese besitzen direkt im Wasserstrom liegende, unisolierte Heizwendeln, welche ihre Wärme rasch und trägheitslos direkt an das vorbeiströmende Wasser abgeben.Electrically heated instantaneous water heaters are usually used as pressure devices trained and can therefore for central hot water supply are used, d. H. several and spatially separated Taps are from the same instantaneous water heater with hot Water supplied. It must be ensured that at each tap according to the need hot water with the desired and constant Temperature independent of the flow pressure and the inlet temperature of the Cold water supply line is available. Because of different Tap points such as for bathroom, shower or kitchen with hot water different temperatures and amounts are required each time the heating power and the flow rate of the water heater manually to be changed. These setting elements are mostly on the instantaneous water heater self-arranged. To supply such hot water networks one sets preferably containerless, so-called direct water heater with Part load switch on. These have uninsulated heating coils, which transfer their heat quickly and without inertia give to the flowing water.

Zur Erfüllung dieser Erfordernisse ist aus der DE-OS 16 79 650 ein elektrisch beheizter Durchlauferhitzer mit Durchflußregelung bekannt. Hierbei wird eine auf den Fließdruck ansprechende Wassermangelsicherung zur Betätigung eines Leistungsschalters benutzt, sowie eine Einrichtung, durch die beim Durchfluß einer Teilwassermenge ein Teil der Leistung abschaltbar ist. Im Kaltwasserzulauf sitzen ein Umschaltorgan und zwei parallelgeschaltete, von der Wassermangelsicherung unabhängige Durchflußregler, von denen der eine auf eine größere Wassermenge und der andere auf eine bestimmte kleinere Teilwassermenge eingestellt ist. Das Umschaltorgan ist als drehbares Hahnküken ausgebildet, wird von Hand betätigt und gibt wahlweise den Durchlaufweg für den einen oder den anderen Durchflußregler frei. Beim Umschalten auf die kleinere Teilwassermenge wird mittels eines Hilfsschalters ein Teil der Leistung abgeschaltet.To meet these requirements is from DE-OS 16 79 650 electrically heated water heater with flow control known. This is a water shortage protection responsive to the flow pressure used to operate a circuit breaker and a device by the part of the performance when a part of water flows through can be switched off. A switching element and two are located in the cold water inlet  parallel connected, independent of the lack of water protection Flow regulators, one of which applies to a larger amount of water and the others are set to a certain smaller amount of partial water. The Switching device is designed as a rotatable cock plug, is by hand actuates and gives either the path for one or the other other flow controller free. When switching to the smaller one Partial water volume becomes part of the power using an auxiliary switch switched off.

Nachteilig ist hierbei, daß das Umschaltorgan direkt am Durchlauferhitzer selbst angeordnet ist und vor dem Bedienen der gewünschten Zapfstelle, die in den meisten Fällen vom Durchlauferhitzer räumlich getrennt liegt, am Durchlauferhitzer eingestellt werden muß. Das bedeutet, daß der Benutzer jedesmal gezwungen ist, den Weg vom Durchlauferhitzer zur Zapfstelle zurückzulegen. Außerdem sind lediglich in erster Linie zwei festeingestellte Durchflußmengen vorgegeben, die jeweils durch grobe Leistungsanpassung immer dieselbe Auslauftemperatur, jedoch mit verschiedenen Durchflußmengen liefern. Zur Auslauftemperatur-Reduzierung muß in jedem Fall durch manuelle Einstellung kalt zugemischt werden.The disadvantage here is that the switching element directly on Water heater itself is arranged and before operating the desired tap, which in most cases is from the instantaneous water heater is spatially separated, must be set on the water heater. This means that the user is forced to walk the path from Put the instantaneous water heater back to the tap. Besides, are only primarily two fixed flow rates specified, the always the same outlet temperature due to rough performance adjustment, but deliver with different flow rates. To Outlet temperature reduction must in any case by manual Setting to be mixed in cold.

Weiterhin ist aus DE-OS 19 53 010 ein elektrisch beheizter Durchlauferhitzer zur Versorgung einer Zapfstelle mit kleinem Heißwasserverbrauch und einer Zapfstelle mit großem Heißwasserverbrauch bekannt geworden. Dieser Durchlauferhitzer besteht aus mindestens zwei elektrisch beheizten Wärmetauscherkörpern, denen je ein die Beheizung steuernder Wasserschalter zugeordnet und die Schaltung der Wärmetauscherkörper so getroffen ist, daß beim Zapfen an einer Zapfstelle für Kleinverbrauch nur ein Wärmetauscherkörper durchströmt wird und nur eine Teilheizleistung eingeschaltet ist, während beim Zapfen an einer Zapfstelle für Großverbrauch beide Wärmetauscherkörper durchströmt werden und die volle Heizleistung in Betrieb ist. Furthermore, from DE-OS 19 53 010 is an electrically heated Instantaneous water heater for supplying a tap with a small one Hot water consumption and a tap with large hot water consumption known. This instantaneous water heater consists of at least two electrically heated heat exchangers, each of which is heated controlling water switch assigned and the circuit of the Heat exchanger body is taken so that when tapping on one Tap for small consumption flows through only one heat exchanger body and only a partial heating power is switched on, while at Tenons at one tap for bulk consumption both heat exchanger bodies be flowed through and the full heating capacity is in operation.  

Nachteilig ist in erster Linie der Einsatz zweier kompletter Durchlauferhitzer mit voller elektrischer und hydraulischer Ausrüstung. Beide Durchlauferhitzer sind wassermäßig und elektrisch miteinander zu verkoppeln. Teuere und aufwendige wassertechnische Verrohrungen und elektrische Installationen sind erforderlich. Die beiden Warmwasserzapfstellen sind ebenfalls durch ein im Warmwasserstrang liegendes Rückschlagventil miteinander verbunden. Bei der geringsten Kalkablagerung ist eine richtungsabhängige Trennung der beiden Zapfstellen nicht mehr gegeben und die Anlage in ihrer Funktion erheblich gestört. Laufendes und kostenintensives Entkalken des Rückschlagventils ist erforderlich.The main disadvantage is the use of two complete Instantaneous water heater with full electrical and hydraulic equipment. Both instantaneous water heaters are water and electrical to each other couple. Expensive and complex water piping and electrical installations are required. The two Hot water taps are also through in the hot water line horizontal check valve connected. At least Limescale is a directional separation of the two No more tapping points and the system in its function significantly disturbed. Ongoing and costly descaling of the Check valve is required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrisch beheizten Durchlauferhitzer für mehrere und voneinander räumlich getrennte Zapfstellen verschiedener Auslauftemperaturen und Durchflußmengen am Warmwasserausgang so effektiv auszugestalten, daß ein optimaler Betrieb desselben ermöglicht wird und ein hierdurch zentral versorgtes Heißwassernetz dem Benutzer ein Höchstmaß an Komfort bietet.The invention has for its object an electrically heated Instantaneous water heater for several and spatially separated Taps at different outlet temperatures and flow rates on To design hot water outlet so effectively that optimal operation the same is made possible and a centrally supplied thereby Hot water network offers the user maximum convenience.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This task is performed in a generic device by the characterizing features of claim 1 solved.

Da sich bei Leitungsdruckschwankungen die Auslaufmenge und hiermit auch die Auslauftemperatur an der Zapfstelle ändert, muß die Leistung des Durchlauferhitzers zur Konstanthaltung der vorgewählten Auslauftemperatur rasch und trägheitslos nach oben oder unten zu automatisch verändert werden. Für derartig feinstufige, rasche und selbständige Leistungsanpassungen finden vorzugsweise vorbekannte elektronisch gesteuerte Durchlauferhitzer Verwendung. Auch sind derartige Geräte in der Lage, größere Temperaturänderungen, wie sie beispielsweise vom Benutzer beim Drosseln oder weiterem Öffnen des Zapfventils hervorgerufen werden, selbständig auszugleichen. Für die erfindungsgemäße Einrichtung kommt deshalb ein elektronisch gesteuerter Durchlauferhitzer zum Einsatz.Because there are fluctuations in the line pressure in the the outlet temperature changes at the tap, the performance of the Instantaneous water heater to keep the preselected constant Outlet temperature quickly and without inertia up or down can be changed automatically. For such fine, fast and  independent performance adjustments are preferably known electronically controlled water heater use. Also are such devices are able to make major temperature changes as they for example by the user when throttling or opening the Nozzle are caused to compensate independently. For the device according to the invention therefore comes an electronically controlled Instantaneous water heater for use.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch zwei getrennte, mit verschiedenen Auslauftemperaturen beaufschlagte und voneinander völlig unabhängige Durchlauferhitzer - Warmwasserabgänge zwei Gruppen von Zapfstellen versorgt werden können, die unterschiedliche Auslauftemperaturen besitzen. Vorteilhafter Weise braucht der Benutzer nicht vor jedem Zapfbeginn am zumeist noch räumlich getrennten Durchlauferhitzer irgendwelche Einstellungen vorzunehmen. Das heiße Wasser wird ihm unabhängig vom Fließdruck, von Druckschwankungen und von der Zulauftemperatur mit konstanter Auslauftemperatur zur Verfügung gestellt.The advantages achieved with the invention consist particularly in the fact that by two separate, charged with different outlet temperatures and completely independent water heater - two groups can be supplied by taps hot water outlets, which have different outlet temperatures. Advantageously, the user does not have to make any adjustments to the mostly spatially separated instantaneous water heater before each start of dispensing. The hot water is made available to it regardless of the flow pressure, pressure fluctuations and the inlet temperature with a constant outlet temperature.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in einem Blockschaltbild dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben:An embodiment of the invention is in a block diagram is shown and described in more detail below:

Ein elektronisch gesteuerter Durchlauferhitzer besitzt einen Durchlauferhitzerblock (4) mit nicht näher dargestellten elektrischen Heizwendeln, einen Kaltwasserzulauf (1), sowie zwei Warmwasserabgänge (2) und (3). Dem Warmwasserabgang (2) ist ein Durchflußfühler (5) und dem Warmwasserabgang (3) ein Durchflußfühler (6) vorgeschaltet. Beide Durchflußfühler (5) und (6) schalten unabhängig voneinander bei Zapfgeschwindigkeiten, die über 2 l/min liegen den Durchlauferhitzer über eine Steuereinheit (9) und ein Leistungsteil (8) ein. Unmittelbar nach dem Kaltwasserzulauf (1) ist ein Temperatursensor (7) angeordnet, welcher der Steuereinheit (9) die Höhe der Zulauftemperatur übermittelt. Das Leistungsteil (8) für die Ansteuerung der elektrischen Heizwendeln ist wechselseitig mit der Steuereinheit (9) und direkt mit dem heizwendelbestückten Durchlauferhitzerblock (4) verbunden. Des weiteren ist dem Warmwasserabgang (2) ein vorwählbarer Sollwertgeber (10) und dem Warmwasserabgang (3) ein fest eingestellter oder vorwählbarer Sollwertgeber (11) zugeordnet. Die an den Sollwertgebern (10) und (11) eingestellte Höhe der Auslauftemperaturen werden ebenfalls der Steuereinheit (9) übermittelt. Die nun aus der Zulauftemperatur und der Höhe der eingestellten Auslauftemperaturen resultierenden Temperaturdifferenzen und die sich hieraus ergebenden, benötigten Heizleistungen werden von der Steuereinheit (9) an das Leistungsteil (8) weitergegeben, welches seinerseits die für die Wassertemperatur-Erhöhung erforderliche Heizwendelleistung für den Durchlauferhitzerblock (4) bereitstellt.An electronically controlled instantaneous water heater has an instantaneous water heater block ( 4 ) with electric heating coils, not shown, a cold water inlet ( 1 ) and two hot water outlets ( 2 ) and ( 3 ). A flow sensor ( 5 ) is connected upstream of the hot water outlet ( 2 ) and a flow sensor ( 6 ) is connected upstream of the hot water outlet ( 3 ). Both flow sensors ( 5 ) and ( 6 ) switch on independently of each other at dispensing speeds that are above 2 l / min, the water heater via a control unit ( 9 ) and a power unit ( 8 ). Immediately after the cold water inlet ( 1 ), a temperature sensor ( 7 ) is arranged, which transmits the level of the inlet temperature to the control unit ( 9 ). The power section ( 8 ) for controlling the electric heating coils is alternately connected to the control unit ( 9 ) and directly to the instantaneous heating block ( 4 ) equipped with the heating coil. Furthermore, the hot water outlet ( 2 ) is assigned a preselectable setpoint generator ( 10 ) and the hot water outlet ( 3 ) is a fixed or preselectable setpoint generator ( 11 ). The level of the outlet temperatures set on the setpoint transmitters ( 10 ) and ( 11 ) are also transmitted to the control unit ( 9 ). The temperature differences resulting from the inlet temperature and the level of the outlet temperatures set and the resulting heating outputs are passed on from the control unit ( 9 ) to the power unit ( 8 ), which in turn supplies the heating coil output required for the water temperature increase for the instantaneous water heater block ( 4 ) provides.

Dem Warmwasserabgang (3), mit am Sollwertgeber (11) fest eingestellter oder vorwählbarer Auslauftemperatur, wird beispielsweise eine Zapftemperatur von 60°C vorgegeben. Hieran sind mehrere Zapfstellen angeschlossen, welche mit dieser vergleichsweisen hohen Auslaufstemperatur versorgt werden, wie man sie beispielsweise in Küchen oder dergleichen benötigt. Durch manuelles Zumischen von Kaltwasser kann man die Auslauftemperatur nötigenfalls reduzieren. Der Warmwasserabgang (2), mit einer am Sollwertgeber (10) stufenlos einstellbaren Auslauftemperatur, versorgt vorzugsweise Zapfstellen für Dusche oder Bad. Nur an diesen, aus dem Warmwasserabgang (2) versorgten Zapfstellen wird mit dem "gradgenauen" Regelaufwand gearbeitet. Betätigt man nun beide Warmwasserabgänge (2) und (3), so wird vorrangmäßig die am Sollwertgeber (10) vorgewählte Auslauftemperatur oder die niedrigst eingestellte Auslauftemperatur für alle Zapfstellen bereitgestellt.A tap temperature of 60 ° C. is predefined for the hot water outlet ( 3 ), with the outlet temperature permanently set or preselectable on the setpoint device ( 11 ). Several taps are connected to this, which are supplied with this comparatively high outlet temperature, as is required, for example, in kitchens or the like. By adding cold water manually, the outlet temperature can be reduced if necessary. The hot water outlet ( 2 ), with a continuously adjustable outlet temperature on the setpoint device ( 10 ), preferably supplies taps for shower or bath. Only at these tapping points, which are supplied from the hot water outlet ( 2 ), is the "degree-precise" control effort worked. If you now operate both hot water outlets ( 2 ) and ( 3 ), the outlet temperature preselected on the setpoint generator ( 10 ) or the lowest outlet temperature set for all taps is provided.

Claims (7)

1. Elektrisch beheizter Durchlauferhitzer mit Kaltwasserzulauf und elektronischer Leistungsregelung zur Versorgung mehrerer, räumlich getrennter Zapfstellen, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlauferhitzer mindestens zwei Warmwasserabgänge (2) und (3) aufweist und jedem Warmwasserabgang (2) bzw. (3) ein unabhängig den Durchlauferhitzer steuernder Durchflußfühler (5) bzw. (6) sowie auf unterschiedliche Auslauftemperaturen einstellbare Sollwertgeber (10) bzw. (11) für die einzelnen Zapfstellen zugeordnet ist.1. Electrically heated instantaneous water heater with cold water supply and electronic power control for supplying several, spatially separate taps, characterized in that the instantaneous water heater has at least two hot water outlets ( 2 ) and ( 3 ) and each hot water outlet ( 2 ) or ( 3 ) independently of the instantaneous water heater Controlling flow sensor ( 5 ) or ( 6 ) and setpoint adjuster ( 10 ) or ( 11 ) adjustable to different outlet temperatures for the individual tapping points. 2. Durchlauferhitzer nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Kaltwasserzulaufs (1) zu einem Durchlauferhitzerblock (4) mindestens ein die Zulauftemperatur ermittelnder Temperatursensor (7) vorgesehen ist.2. Continuous-flow heater according to claim 1, characterized in that in the region of the cold water inlet ( 1 ) to a continuous-flow heater block ( 4 ) at least one temperature sensor ( 7 ) determining the inlet temperature is provided. 3. Durchlauferhitzer nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Warmwasserabgang (2) durch seinen Sollwertgeber (10) in seiner Auslauftemperatur vorwählbar und der Warmwasserabgang (3) durch seinen Sollwertgeber (11) in seiner Auslauftemperatur fest oder vorwählbar einstellbar ist.3. instantaneous water heater according to claim 1, characterized in that the hot water outlet ( 2 ) by its setpoint device ( 10 ) in its outlet temperature can be preselected and the hot water outlet ( 3 ) by its setpoint device ( 11 ) in its outlet temperature is fixed or preselectable. 4. Durchlauferhitzer nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über die Durchflußfühler (5) bzw. (6) das Betätigen der Zapfstellen einer Steuereinheit (9) signalisiert wird, welche daraufhin die Temperaturdifferenz zwischen der vom Temperatursensor (7) ermittelten Zulauftemperatur und die an den Sollwertgebern (10) bzw. (11) eingestellten Auslauftemperaturen ermittelt und den hierfür benötigten elektrischen Leistungwert an ein Leistungsteil (8) weitergibt, welches seinerseits die für die Wassertemperaturerhöhung erforderliche Heizleistung für den Durchlauferhitzerblock (4) bereitstellt. 4. instantaneous water heater according to claim 1 or 2, characterized in that via the flow sensor ( 5 ) or ( 6 ) the actuation of the tapping points of a control unit ( 9 ) is signaled, which thereupon the temperature difference between the inlet temperature and the temperature sensor ( 7 ) determined the outlet temperatures set on the setpoint sensors ( 10 ) or ( 11 ) are determined and the electrical power value required for this is passed on to a power unit ( 8 ), which in turn provides the heating power required for the water temperature increase for the instantaneous water heater block ( 4 ). 5. Durchlauferhitzer nach Patentanspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet , daß die Durchflußfühler (5) und (6) erst bei einer Auslaufmenge, die über 2 l/min liegt, ansprechen.5. instantaneous water heater according to claim 1 or one of the following, characterized in that the flow sensors ( 5 ) and ( 6 ) only respond at an outlet quantity which is above 2 l / min. 6. Durchlauferhitzer nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betätigung beider Warmwasserabgänge (2) und (3) vorrangmäßig sämtliche Zapfstellen mit der am Sollwertgeber (10) vorgewählten Auslauftemperatur versorgbar sind, oder die niedrigst eingestellte Vorwähltemperatur Vorrang hat.6. instantaneous water heater according to claim 1, characterized in that upon actuation of both hot water outlets ( 2 ) and ( 3 ) all taps with the setpoint generator ( 10 ) preselected outlet temperature can be supplied, or the lowest set preselection temperature has priority. 7. Durchlauferhitzer nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die am Sollwertgeber (11) eingestellte Wassertemperatur gradmäßig über der am Sollwertgeber (10) maximal vorwählbaren Auslauftemperatur liegt.7. instantaneous water heater according to claim 3, characterized in that the water temperature set on the setpoint device ( 11 ) is gradually above the maximum preselectable outlet temperature on the setpoint device ( 10 ).
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