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DE69100304T2 - Warmwasserversorgungseinrichtung in geschlossenem Kreislauf. - Google Patents

Warmwasserversorgungseinrichtung in geschlossenem Kreislauf.

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DE69100304T2
DE69100304T2 DE91306042T DE69100304T DE69100304T2 DE 69100304 T2 DE69100304 T2 DE 69100304T2 DE 91306042 T DE91306042 T DE 91306042T DE 69100304 T DE69100304 T DE 69100304T DE 69100304 T2 DE69100304 T2 DE 69100304T2
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DE
Germany
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hot water
water supply
heating tank
tap
supply device
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DE91306042T
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George Derrick Braham
Frank Reid Stephen
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EA Technology Ltd
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EA Technology Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0073Arrangements for preventing the occurrence or proliferation of microorganisms in the water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0078Recirculation systems

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  • Domestic Hot-Water Supply Systems And Details Of Heating Systems (AREA)
  • Devices For Dispensing Beverages (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft Warmwasserversorgungseinrichtungen mit Ringleitung zum Versorgen von Warmwasserauslaßhähnen mit warmem Wasser.
  • Wenn herkömmliche Warmwassersysteme warmes Wasser liefern sollen, dauert es vom Öffnen des Hahns ab gewöhnlich einige Zeit, bis warmes Wasser den Hahn erreicht, da sich das Wasser in dem Rohr zwischen dem Hahn und dem Warmwasserspeicherbehälter abgekühlt hat, während das System nicht benutzt wurde. Die Zeitverzögerung kann beträchtlich sein, wenn die Rohrleitung lang ist. Dadurch wird warmes Wasser verschwendet und der Rohrleitungsabschnitt von dem Speicherbehälter zu dem Hahn kann eine Brutstätte für im Wasser lebende Bakterien, z.B. Legionella sein. Es würde also vorteilhaft sein, wenn das Wasser in der Rohrleitung auf einer Pasteurisierungstemperatur gehalten werden könnte, wobei Pasteurisierung in dieser Druckschrift als Erwärmen des Wassers auf eine Temperatur definiert ist, die ausreicht, um im Wasser lebende Pathogene abzutöten.
  • In der DE-A-3 334 103.6 ist ein Warmwasserkreislauf offenbart, bei dem warmes Wasser durch Schwerkraft in einer Ringleitung zirkuliert. Die Menge des umlaufenden Wassers wird durch ein Sparventil gesteuert, welches die Strömung unterbrechen kann.
  • In der DE-A-3 723 089 ist ein Warmwasserkreislauf offenbart, bei dem ein Hahn mit warmem und kaltem Wasser versorgt wird. Wenn ein Warmwasserbedarf des Hahns erfaßt wird, wird warmes Wasser aus dem Tank entnommen und in die Kaltwasserrohrleitung gefüllt, um Wasserverschwendung zu vermeiden und warmes Wasser eher zum Hahn zu liefern.
  • Keiner dieser Kreisläufe stellt ein System zu Verfügung, welches nahe dem Hahn eine Warmwasserringleitung vorsieht, und das Wasser in der Ringleitung und dem Tank auf einer Pasteurisierungstemperatur hält. Darüberhinaus wird in keinem dieser Kreisläufe das Problem des Verbrühens durch aus dem Hahn kommendes, warmes Wasser in Betracht gezogen.
  • Die Erfindung schafft eine Warmwasserversorgungseinrichtung mit Ringleitung, umfassend wenigstens einen Warmwasserversorgungsauslaßhahn und einen Heizbehälter; ein elektrisches Heizgerät, um das Wasser in dem Heizbehälter zu erwärmen; einen unter Druck stehenden Kaltwasserzuführeinlaß in den Heizbehälter; ein Warmwasserauslaß, um Wasser nahe dem oberen Ende des Behälters zu entnehmen; einen Warmwasserrückführeinlaß, um warmes Wasser nahe dem Boden des Heizbehälters zurückzuführen; eine Warmwasserringleitung, die den Warmwasserauslaß und den Warmwasserrückführeinlaß miteinander verbindet, wobei die Warmwasserringleitung angeordnet ist, um warmes Wasser zu dem oder jedem Warmwasserversorgungsauslaßhahn zu liefern, derart, daß warmes Wasser im wesentlichen sofort verfügbar ist, wenn der Hahn geöffnet wird, und um warmes Wasser von dem Warmwasserauslaß zu dem Warmwasserrückführeinlaß zurückzuführen; einen Thermostaten in dem Heizbehälter, der das elektrische Heizgerät steuert und auf eine vorbestimmte Temperatur einstellbar ist, um das Wasser in dem Heizbehälter und der Warmwasserringleitung auf einer Pasteurisierungstemperatur zu halten, welche ausreicht, um Verbrühen zu verursachen; wobei der oder jeder Warmwasserversorgungsauslaßhahn einen Einhebelmischhahn mit separater Kaltwasserversorgung umfaßt, der dazu eingestellt ist, das Maximalverhältnis von Warmwasserfluß zu Kaltwasserfluß zu begrenzen, derart daß die Maximaltemperatur des gemischten Wassers aus dem Einhebelmischhahn auf eine Temperatur unterhalb derjenigen begrenzt wird, welche Verbrühen verursacht. Das Wasser kann auf eine Temperatur zwischen 45º und 85ºC erwärmt werden, bevorzugterweise wird das Wasser auf eine Temperatur erwärmt, oberhalb der Legionellabakterien nicht lebensfähig sind.
  • Um das durch die hohe Temperatur des warmen Wassers hervorgerufene Risiko einer Verletzung durch Verbrühen zu verringern, umfaßt der Warmwasserversorgungsauslaßhahn oder jeder der Warmwasserversorgungsauslaßhähne einen Einhebelmischhahn, der so eingestellt ist, daß er das Maximalverhältnis von Warmwasserfluß zu Kaltwasserfluß begrenzt, um dadurch die maximale Temperatur des gemischten Wassers von dem Hahn zu begrenzen.
  • Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnung beispielhaft beschrieben.
  • Der Heizbehälter 1 weist nahe dem oberen Ende einen Warmwasserauslaß 6 auf und nahe dem Boden einen Warmwasserrückführeinlaß 7, wobei diese durch eine Warmwasserrringleitung 9 miteinander verbunden sind.
  • Der Heizbehälter 1 ist auch mit einem Ablaßhahn 10 nahe dem Boden ausgestattet, um ein Ablassen und Spülen des Ringleitungswarmwasserversorgungssystems bei Bedarf zu ermöglichen.
  • Innerhalb des Heizbehälters 1 befindet sich ein elektrisches Heizgerät 5, dessen Heizelement von einem entzinkungswiderstandsfähigen Material, z.B. Incalloy ummantelt ist. Innerhalb des Heizbehälters 1 befindet sich auch ein Thermostat 11, der verwendet wird, um das elektrische Heizgerät 5 zu steuern und das Wasser innerhalb des Heizbehälters 1 bei einer konstanten, vorbestimmten Temperatur innerhalb des Bereichs von 45º bis 85ºC zu halten: Wobei 85º die Maximaltemperatur gemäß der Britischen Norm Nummer 3456 ist.
  • Ein unter Druck stehender Kaltwassereinlaß 2 ist mit dem oberen Ende des Heizbehälters 1 verbunden und schafft einen Kaltwasservorrat, um das aus dem Heizbehälter 1 entnommene Wasser zu ersetzen, wenn die Warmwasserauslaßhähne 8 geöffnet werden. Der unter Druck stehende Zufluß schafft auch den für das System notwendigen Druck, der das Ausströmen des Warmwassers aus den Hähnen 8 ermöglicht, wenn diese geöffnet werden.
  • In Betrieb wird innerhalb des Heizbehälters 1 durch das von dem Themostat 11 gesteuerte elektrische Heizgerät 5 Wasser erwärmt. Beim Erwärmen des Wassers innerhalb des Heizbehälters 1 neigt das wärmere Wasser dazu, aufzusteigen und daher den Heizbehälter 1 über den Warmwasserauslaß 6 zu verlassen. Dieses Wasser wird innerhalb des Heizbehälters 1 durch kühleres Wasser aus dem Warmwasserrückführeinlaß 7 ersetzt, welches durch die Warmwasserringleitung 9 gewandert ist. Dies ist der Vorgang des thermischen Saughebens.
  • Infolge dessen wird die gesamte Ringleitung 9 warmgehalten, und das System ist derart ausgelegt, daß das Wasser innerhalb der Ringleitung oberhalb einer Temperatur gehalten wird, die für im Wasser lebende Pathogene, z.B. die Legionellabakterien, tödlich ist. Die Ringleitung 9 liefert Wasser dieser Temperatur direkt zu den Auslaßhähnen 8, so daß das warme Wasser im wesentlichen sofort zur Verfügung steht, wenn die Hähne 8 geöffnet werden. Auf diese Weise wird die Vergeudung von warmem Wasser minimiert. Es versteht sich, daß sowohl das Rohr der Ringleitung 9 als auch der Behälter 1 gut wärmeisoliert sind. Der Behälter 1 weist eine Ummantelung 3 mit Isoliermaterial 4 auf.
  • Wenn irgendeiner der Hähne 8 geöffnet wird und dem System warmes Wasser entnommen wird, wird der unter Druck stehende Kaltwasservorrat den Heizbehälter 1 über den unter Druck stehenden Kaltwassereinlaß 2 wiederauffüllen. Der Thermostat 11 innerhalb des Heizbehälters 1 wird dann bewirken, daß das elektrische Heizgerät 5 eingeschaltet wird, um die Temperatur des Wassers in dem Behälter 1 auf dem vorbestimmten Wert zu halten.
  • Da das kalte Wasser in den Heizbehälter 1 nahe dem oberen Ende eingeführt wird, und kühles Wasser nahe dem Boden über den Warmwasserrückführeinlaß eingeführt wird, gibt es innerhalb des Heizbehälters 1 nur geringe Schichtbildung, da die Strömung des Wassers in den Tank hinein und aus dem Tank heraus dazu neigt, das Wasser zu durchmischen. Wenn daher der Thermostat 11 eingestellt ist, das elektrische Heizgerät 5 derart zu steuern, daß die Wassertemperatur auf einem Temperaturwert gehalten wird, der oberhalb der Maximaltemperatur liegt, bei der im Wasser lebende Pathogene, z.B. Legionellabakterien lebensfähig sind, sollte es keine lokalisierten Bereiche innerhalb des Heizbehälters 1 geben, die für das Wachstum der Bakterien günstige Bedingungen bieten. Daher sind die Infektionsrisiken durch im Wasser lebende Pathogene, z.B. die Legionellabakterien in der Wassererwärmungsanordnung beträchtlich verringert.
  • Erfindungsgemäß sind die Warmwasserauslaßhähne 8 in Einzelhebelmischhähne integriert, welche auch eine Kaltwasserzufuhr (nicht gezeigt) aufweisen. Diese Mischhähne können z.B. für Handwaschbecken vorgesehen sein, und die Hähne können so eingestellt sein, daß die Maximaltemperatur des Wassergemischs aus dem Mischhahn auf einen Wert beschränkt ist, der unterhalb desjenigen liegt, bei dem ein Verbrühen auftritt. Andernfalls ist die Gefahr des Verbrühens aufgrund der zum Verhindern des Wachstums von Legionellabakterien notwendigen hohen Temperatur des Warmwassers groß.
  • In der Zeichnung sind drei Warmwasserversorgungssausläßhähne 8 gezeigt. Erfindungsgemäß kann natürlich irgendeine Anzahl dieser Hähne vorgesehen sein.
  • Obwohl darüber hinaus zwei Anschlüsse 6 und 7 an dem Heizbehälter 1 in der Zeichnung gezeigt sind, kann jede Anordnung vorgesehen werden, welche dafür sorgt, daß warmes Wasser nahe dem oberen Ende des Heizbehälters ausströmt und kühleres Wasser nahe dem Boden des Heizbehälters 1 zurückkehrt.
  • Weiterhin wird angegeben, daß die Zirkulation des Wassers durch thermisches Saugheben ermöglicht wird. Dies schafft ein einfaches System ohne bewegliche Teile, dafür aber muß der Heizbehälter 1 entweder unterhalb oder auf einem Niveau mit der Warmwasserrringleitung 9 angeordnet sein. In einer anderen Anordnung kann der Heizbehälter 1 in beliebiger Höhe relativ zur Warmwasserringleitung 9 angeordnet sein, wobei in der Warmwasserringleitung 9 eine Pumpe vorgesehen ist, um die Zirkulationskraft zu liefern.

Claims (8)

1. Warmwasserversorgungseinrichtung mit Ringleitung, umfassend wenigstens einen Warmwasserversorgungsauslaßhahn und einen Heizbehälter; ein elektrisches Heizgerät, um das Wasser in dem Heizbehälter zu erwärmen; einen unter Druck stehenden Kaltwasserzuführeinlaß in den Heizbehälter; ein Warmwasserauslaß, um Wasser nahe dem oberen Ende des Behälters zu entnehmen; einen Warmwasserrückführeinlaß, um warmes Wasser nahe dem Boden des Heizbehälters zurückzuführen; eine Warmwasserringleitung, die den Warmwasserauslaß und den Warmwasserrückführeinlaß miteinander verbindet, wobei die Warmwasserringleitung angeordnet ist, um warmes Wasser zu dem oder jedem Warmwasserversorgungsauslaßhahn zu liefern, derart, daß warmes Wasser im wesentlichen sofort verfügbar ist, wenn der Hahn geöffnet wird, und um warmes Wasser von dem Warmwasserauslaß zu dem Warmwasserrückführeinlaß zurückzuführen; einen Thermostaten in dem Heizbehälter zum Steuern des elektrischen Heizgeräts, welcher Thermostat auf eine vorbestimmte Temperatur einstellbar ist, um das Wasser in dem Heizbehälter und der Warmwasserringleitung auf einer Pasteurisierungstemperatur zu halten, welche ausreicht, um Verbrühen zu verursachen; wobei der oder jeder Warmwasserversorgungsauslaßhahn einen Einhebelmischhahn mit separater Kaltwasserversorgung umfaßt, der dazu eingestellt ist, das Maximalverhältnis von Warmwasserfluß zu Kaltwasserfluß zu begrenzen, derart daß die Maximaltemperatur des gemischten Wassers aus dem Einhebelmischhahn auf eine Temperatur unterhalb derjenigen begrenzt wird, welche Verbrühen verursacht.
2. Warmwasserversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Thermostat einstellbar ist, um die Temperatur des Wassers in dem Heizbehälter und der Warmwasserringleitung zwischen 45º und 85ºC zu halten.
3. Warmwasserversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Thermostat einstellbar ist, um die Temperatur des Wassers in dem Heizbehälter und der Warmwasserringleitung oberhalb der Maximaltemperatur zu halten, bei der Legionellabakterien lebensfähig sind.
4. Warmwasserversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher der Heizbehälter wärmeisoliert ist.
5. Warmwasserversorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Warmwasserringleitung wärmeisoliert ist.
6. Warmwasserversorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das warme Wasser in der Warmwasserringleitung aufgrund thermischen Saughebens umgewälzt wird.
. Warmwasserversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher das warme Wasser in der Warmwasserringleitung mittels einer Pumpe umgewälzt wird.
8. Warmwasserversorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Heizbehälter einen Ablaßhahn aufweist, um Ablassen und Spülen des Wassers in dem Heizbehälter zu ermöglichen.
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