(19)
(11)EP 3 800 300 A1

(12)EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43)Veröffentlichungstag:
07.04.2021  Patentblatt  2021/14

(21)Anmeldenummer: 19201318.3

(22)Anmeldetag:  03.10.2019
(51)Int. Kl.: 
E03B 7/04  (2006.01)
E03C 1/044  (2006.01)
F24D 17/00  (2006.01)
E03B 7/07  (2006.01)
F16L 53/70  (2018.01)
(84)Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME
Benannte Validierungsstaaten:
KH MA MD TN

(71)Anmelder: Georg Fischer JRG AG
4450 Sissach (CH)

(72)Erfinder:
  • Bürli, Christian
    4451 Wintersingen (CH)

(74)Vertreter: Fenner, Seraina 
Georg Fischer AG Amsler-Laffon-Strasse 9
8201 Schaffhausen
8201 Schaffhausen (CH)

  


(54)TRINKWASSERLEITUNGSSYSTEM


(57) Trinkwasserleitungssystem (1) für ein Gebäude mit mindestens einer Kaltwasserleitung (2) und vorzugsweise einer Warmwasserleitung (3) und einem Frischwasseranschluss zum Versorgungsnetz (7), wobei die Kaltwasserleitung (2) eine Ringleitung aufweist, beinhaltend mindestens einen Verbraucher (4), wobei der Verbraucher (4) zumindest an der Kaltwasserleitung (2) angeschlossen ist und einen Kühlabschnitt (5), wobei der Kühlabschnitt (5) zum Kühlen des Kaltwassers im Erdreich verlegt ist.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft ein Trinkwasserleitungssystem für ein Gebäude mit mindestens einer Kaltwasserleitung und vorzugsweise einer Warmwasserleitung und einem Frischwasseranschluss zum Versorgungsnetz und ein Verfahren zum Kühlen des Trinkwassers in einer Kaltwasserleitung eines Gebäudes, wobei die Kaltwasserleitung eine Ringleitung aufweist, beinhaltend mindestens einen Verbraucher, wobei der Verbraucher zumindest an der Kaltwasserleitung angeschlossen ist und einen Kühlabschnitt.

[0002] Normen und Richtlinien für die Trinkwasserinstallation fordern eine Begrenzung der Temperatur für das kalte Trinkwasser. Dadurch, dass eine Temperatur von 25°C nicht überschritten werden soll, soll eine Steigerung des Mikrobenwachstums vermieden werden. Heute wird zur Vermeidung der Steigerung des Mikrobenwachstums die Kaltwasserleitung regelmässig gespült. Nachteilig hierbei ist, dass das regelmässige Ausspülen des Kaltwassers einen hohen Wasserverbrauch mit sich bringt, vor allem in grösseren Gebäuden in denen eine Vielzahl von Verbrauchern am Trinkwassersystem angeschlossen sind.

[0003] Es ist Aufgabe der Erfindung ein Trinkwasserleitungssystem und ein damit verbundenes Verfahren zum Kühlen des Trinkwassers vorzuschlagen, bei welchem die Temperatur von 25°C des kalten Trinkwassers nicht überschritten wird und dazu kein Wasserverlust in Kauf genommen werden muss. Des Weiteren soll keine externe Energie, wie beispielsweise Strom zum direkten, aktiven Kühlen des Trinkwassers aufgewendet werden müssen.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Kühlabschnitt zum Kühlen des Kaltwassers im Erdreich verlegt ist, wobei das Trinkwasser in der Kaltwasserleitung zirkuliert wird und ein Wärmeaustausch zwischen dem im Erdreich angeordneten Kühlabschnitt und des Trinkwassers in der Kaltwasserleitung erzeugt wird.

[0005] Das erfindungsgemässe Trinkwasserleitungssystem für ein Gebäude mit mindestens einer Kaltwasserleitung und vorzugsweise einer Warmwasserleitung und einem Frischwasseranschluss zum Versorgungsnetz, weist eine Kaltwasserleitung auf die als Ringleitung ausgebildet ist. Das Trinkwasserleitungssystem weist einen Kühlabschnitt auf, wobei der Kühlabschnitt zum Kühlen des Kaltwassers im Erdreich verlegt ist. Da die Temperaturschwankungen im Erdreich über die gesamten Jahreszeiten gemässigt ausfallen und in einer Tiefe von ca. 2 - 13 m eine Temperatur zwischen 5 - 18°C über das gesamte Jahr vorliegt, kann diese genutzt werden um das kalte Trinkwasser zu kühlen bzw. auf eine Temperatur unter 25°C zu bringen.

[0006] Vorzugsweise wird der Kühlabschnitt durch einen Teilabschnitt der Kaltwasserleitung gebildet. Das heisst, einen Teil der Kaltwasserleitung, welche als Ringleitung ausgebildet ist um das kalte Trinkwasser darin zirkulieren zu lassen, verläuft durch das Erdreich, vorzugsweise in einer Tiefe zwischen 2 - 13 m, speziell bevorzugt zwischen 3 - 10 m. Die Rohrleitung des Kühlabschnitts ist vorzugsweise schlaufenartig verlegt damit auf engem Raum genügend Rohrmeter ins Erdreich eingebracht werden können um einen optimalen Wärmeaustausch zwischen dem tiefer temperierten Erdreich und dem höher temperierten kalten Trinkwasser zu erreichen.

[0007] Vorzugsweise ist mindestens 1 Meter als Kühlabschnitt im Erdreich verlegt. Über die Oberfläche der Rohrleitung findet der Wärmeaustausch zwischen Erdreich und Trinkwasser in der Rohrleitung statt, wodurch die Temperatur im Trinkwasser gesenkt wird. Vorzugsweise ist der Kühlabschnitt der Rohrleitung aus einem Material hergestellt das einen guten Wärmeaustausch ermöglicht. Vorzugsweise ist die Wandstärke möglichst dünnwandig ausgebildet um möglichst keine stark isolierende Schicht zwischen Erdreich und dem Trinkwasser zu haben.

[0008] Vorzugsweise kann der Kühlabschnitt auch als separater Kreislauf ausgebildet sein der nicht mit der Trinkwasserleitung verbunden ist, wobei der Wärmeaustausch zwischen separatem Kühlabschnitt und der Kaltwasserleitung bzw. dem kalten Trinkwasser vorzugsweise mittels Wärmetauscher stattfindet. Selbstverständlich ist auch der separate Kreislauf im Erdreich versenkt, wobei der separate Kreislauf vorzugsweise ein Kühlmittel als Kühlflüssigkeit enthält. Dies hat den Vorteil, dass der Temperaturunterschied zwischen dem separaten Kreislauf, welcher als Kühlabschnitt fungiert grösser ist und dadurch kann eine effizientere Kühlung auf das Trinkwasser ausgeübt werden.

[0009] Es ist vorteilhaft, wenn die Kaltwasserleitung eine Pumpe zur Zirkulation des kalten Trinkwassers aufweist. Dies gewährleistet einen regelmässigen oder auch konstanten Austausch zwischen dem bereits erwärmten und stagnierten Trinkwasser und dem mittels dem Kühlabschnitt abgekühlten Trinkwasser.

[0010] Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass der Kühlabschnitt, der als separater Kreislauf ausgebildet ist, eine Pumpe aufweist, dies ermöglicht einen Austausch zwischen dem Kühlmittel im Erdreich und dem welches durch den Wärmetauscher strömt und die Wärme des Trinkwassers aufnimmt bzw. die Kälte des Kühlmittels an das Trinkwasser abgibt.

[0011] Beim erfindungsgemässen Verfahren zum Kühlen des Trinkwassers in einer Kaltwasserleitung eines Gebäudes mit einer Kaltwasserleitung und vorzugsweise einer Warmwasserleitung wird das Trinkwasser in der Kaltwasserleitung zirkuliert und ein Wärmeaustausch zwischen dem im Erdreich angeordneten Kühlabschnitt und des Trinkwassers in der Kaltwasserleitung erzeugt. Der Wärmeaustausch kann im Trinkwasser selbst stattfinden, das heisst, dass der Kühlabschnitt einen Teilabschnitt der Ringleitung der kalten Trinkwasserleitung bildet und durch das Zirkulieren des Trinkwassers eine Umwälzung erfolgt, wodurch das Trinkwasser, welches die Wärme im Kühlabschnitt abgegeben hat, sich mit dem wärmeren Trinkwasser durchmischt, wodurch die Temperatur gesenkt wird.

[0012] Alternativ besteht aber auch die Möglichkeit, dass der Kühlabschnitt als separater Kreislauf ausgebildet ist und vorzugsweise mittels eines Wärmetauschers die Wärme des Trinkwassers an den Kühlabschnitt abgegeben werden kann, wodurch das Trinkwasser gekühlt wird.

[0013] Alle Ausgestaltungmöglichkeiten sind untereinander frei kombinierbar sowie alle Merkmale des Trinkwasserleitungssystem auf das Verfahren und umgekehrt anwendbar sind.

[0014] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figur beschrieben, wobei sich die Erfindung nicht nur auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Es zeigt:
Fig. 1
eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Trinkwasserleitungssystem, wobei I und II zwei Varianten des Kühlabschnitts darstellen.


[0015] Die in Fig. 1 dargestellte Zeichnung zeigt schematisch ein erfindungsgemässes Trinkwassersystem 1 in einem Gebäude. Das System 1 weist eine Kaltwasserleitung 2 auf, wobei diese eine Ringleitung beinhaltet. Durch die Ringleitung kann das Trinkwasser in der Kaltwasserleitung 2 zirkulieren bzw. zur Vermeidung einer Steigerung des Mikrobenwachstums umgewälzt werden. Vorzugsweise weist das Trinkwassersystem 1 eine Warmwasserleitung 3 auf, wobei eine Pumpe 9 im Warmwasserkreislauf angeordnet ist um warmes Wasser an den Verbrauchern sicherstellt. Zudem ist im Warmwasserkreislauf ein Warmwassererzeuger 8 angeordnet, dem frisches Trinkwasser aus dem Versorgungsnetz 7 eingespeist wird. An der Ringleitung ist mindestens ein Verbraucher 4 angeordnet, wobei in der abgebildeten Figur 1 mehrere Verbraucher 4 angeschlossen sind, wobei diese auch unterschiedlichen Wohnungen zugewiesen werden können und das Trinkwassersystem 1 über das ganze Gebäude mittels einer Ringleitung verbunden ist. Selbstverständlich sind aber auch andere Arten der Verrohrung möglich, jedoch sind die Verbraucher mit mindestens einer Ringleitung untereinander zu verbinden damit das Trinkwasser an den Verbrauchern bzw. in deren Zuleitungen regelmässig umgewälzt und dadurch die Temperatur gesenkt wird. Um die Temperatur des Trinkwassers in der Kaltwasserleitung 2 nicht über 25°C ansteigen zu lassen, weist das Trinkwasserleitungssystem 1 ein Kühlabschnitt 5 auf, dieser ist im Erdreich verlegt und ist dadurch tiefer temperiert. Durch die regelmässige Umwälzung des Wassers in der Kaltwasserleitung 2 kann so die Temperatur im Trinkwasser unter 25°C gehalten werden.

[0016] Die Varianten I und II in Fig. 1 zeigen mögliche Arten um den Kühlabschnitt 5 im Erdreich zu verlegen. Variante I zeigt auf, dass der Verlauf der Kaltwasserleitung 2 durch das Erdreich geführt wird und so der Teilabschnitt 10 der Kaltwasserleitung 2 den Kühlabschnitt 5 bildet, das heisst, das Trinkwasser zirkuliert direkt durch den Kühlabschnitt, wodurch die tiefere Temperatur im Erdreich auf das Trinkwasser im Kühlabschnitt übergeht, welches dann weiter zu den Verbrauchern strömt und dadurch das Trinkwasser in der Kaltwasserleitung umgewälzt wird. Selbstverständlich strömt über den Frischwasseranschluss bei einem Verbrauch von Trinkwasser auch immer wieder frisches Trinkwasser in die Kaltwasserleitung. Jedoch auch bei keinem Trinkwasserverbrauch wird durch die Umwälzung über den Kühlabschnitt dennoch vermieden, dass die Temperatur im Trinkwasser auf über 25°C ansteigt.

[0017] Alternativ ist in Variante II ein separater Kreislauf abgebildet der im Erdreich als Kühlabschnitt 5 angeordnet ist. Es ist vorteilhaft wenn dieser Kühlkreislauf als zirkulierendes Medium eine Kühlflüssigkeit aufweist, vorzugsweise Glykol. Der separate Kühlkreislauf 11 nimmt dann die tiefen Temperaturen des Erdreichs auf bzw. kühlt sich über das Erdreich ab und kann vorzugsweise in einem Wärmetauscher 12 das Trinkwasser in der Trinkwasserleitung abkühlen bzw. nimmt dessen Wärme auf.
Um auch im separaten Kreislauf eine Zirkulation zu erreichen, ist dort vorzugsweise eine Pumpe 13 angeordnet.

Bezugszeichenliste



[0018] 
1
Trinkwasserleitungssystem
2
Kaltwasserleitung
3
Warmwasserleitung
4
Verbraucher
5
Kühlabschnitt
6
Pumpe Kaltwasserkreislauf
7
Frischwasseranschluss Versorgungsnetz
8
Warmwassererzeuger
9
Pumpe Warmwasser
10
Teilabschnitt Kaltwasserleitung
11
Separater Kreislauf
12
Wärmetauscher
13
Pumpe separater Kreislauf



Ansprüche

1. Trinkwasserleitungssystem (1) für ein Gebäude mit mindestens einer Kaltwasserleitung (2) und vorzugsweise einer Warmwasserleitung (3) und einem Frischwasseranschluss zum Versorgungsnetz (7), wobei die Kaltwasserleitung (2) eine Ringleitung aufweist, beinhaltend mindestens einen Verbraucher (4), wobei der Verbraucher (4) zumindest an der Kaltwasserleitung (2) angeschlossen ist und einen Kühlabschnitt (5), dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlabschnitt (5) zum Kühlen des Kaltwassers im Erdreich verlegt ist.
 
2. Trinkwasserleitungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlabschnitt (5) durch einen Teilabschnitt (10) der Kaltwasserleitung (2) gebildet ist.
 
3. Trinkwasserleitungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlabschnitt (5) durch einen separaten Kreislauf (11) gebildet ist.
 
4. Trinkwasserleitungssystem (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmetauscher (12) zwischen dem separaten Kreislauf (11) und der Kaltwasserleitung (2) angeordnet ist.
 
5. Trinkwasserleitung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlabschnitt (5) mindestens einen Meter im Erdreich verläuft.
 
6. Trinkwasserleitung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kaltwasserleitung (2) eine Pumpe (13) zur Zirkulation des Kaltwassers angeordnet ist.
 
7. Trinkwasserleitung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im separaten Kreislauf (11) eine Pumpe (13) angeordnet ist.
 
8. Trinkwasserleitung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im separaten Kreislauf (11) ein Kühlmittel vorzugsweise Glykol vorliegt.
 
9. Verfahren zum Kühlen des Trinkwassers in einer Kaltwasserleitung (2) eines Gebäudes mit einer Kaltwasserleitung (2) und vorzugsweise einer Warmwasserleitung (3), wobei das Trinkwasser in der Kaltwasserleitung (2) zirkuliert wird und ein Wärmeaustausch zwischen dem im Erdreich angeordneten Kühlabschnitt (5) und des Trinkwassers in der Kaltwasserleitung (2) erzeugt wird.
 
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlabschnitt (5) durch einen separaten Kühlkreislauf (11) gebildet wird und mittels eines Wärmetauschers (12) ein Wärmeaustausch zwischen der Kaltwasserleitung (2) und dem separaten Kühlkreislauf (11) erzeugt wird.
 




Zeichnung