Vorrichtung zur Erzeugung von warmem Brauchwasser und Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von warmem Brauchwasser gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 3.

[0002] Aus der DE-A 32 38 285 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung von warmem Brauchwasser bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung wurde Wärmeenergie aus einem äußeren Wärmekreislauf einem Brauchwasserkreislauf zugeführt. Sie hat einen Wärmetauscher, dessen Auslaßtemperatur mit einem Temperaturmeßelement gemessen wird, ferner einen Strömungsumschalter, einen Bypaß, ein Verteilerstück und eine Umwälzpumpe, welche mit dem Einlaß des Wärmetauschers verbunden ist. Der Strömungsumschalter und das Verteilerstück sind mit einem Pufferspeicher für warmes Brauchwasser verbunden. Durch diese Anordnung wird ein Brauchwasservolumen, bestimmt durch das Volumen eines Kreislaufes, bestehend aus Strömungsumschalter, Bypaß, Verteilerstück, Umwälzpumpe Wärmetauscher und wieder Strömungsumschalter, durch mehrmalige Zirkulation in diesem geschlossenen Kreislauf auf eine vorgegebene Temperatur gebracht. Dieses Volumen wird dann durch Umschalten des Strömungsumschalters in den Pufferspeicher eingeschoben und durch ein Brauchwasservolumen niedriger Temperatur aus dem Brauchwasserspeicher ersetzt, welches anschließend wieder mittels obigem Vorgang erwärmt wird. Die Erwärmung des Brauchwassers erfolgt in einer getakteten Arbeitsweise.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erwärmung von Brauchwasser zu schaffen, bei dem bzw. der ein getaktetes Arbeiten vermieden wird und möglichst lange Heizzeiten einer Heizungsanlage erhalten werden.

[0004] Die Lösung der Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens ist Gegenstand des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung Gegenstand des Patentanspruchs 3.

[0005] Gegenstand der Ansprüche 2 sowie 4 bis 8 sind bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens bzw. der Vorrichtung.

[0006] Im folgenden werden Beispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des Verfahrens anhand eines prinzipiellen Blockschemas einer Vorrichtung zur Erzeugung von warmem Brauchwasser erläutert.

[0007] Die in der einzigen Figur dargestellte Vorrichtung zur Erzeugung von warmem Brauchwasser hat einen Pufferspeicher 1 mit einem unteren Speicheranschlußbereich für einen Kaltwassereinlaß 3 und einem oberen Speicheranschlußbereich für einen Warmwasserauslaß 5. Der Kaltwassereinlaß 3 und der Warmwasserauslaß 5 sind an die Kaltwasserleitung 7 bzw. die Warmwasserbrauchleitung 9 z. B. eines Wohnhauses oder Hotels angeschlossen. Vom unteren Teil des Pufferspeichers 1 führt eine Zufuhrleitung 11 zu einem Wärmeübertrager 13 und in den oberen Teil des Pufferspeichers 1 mündet eine Warmwasserausgangsleitung 15 des Wärmeübertragers 13. (Die Warmwasserausgangsleitung 15 des Wärmeübertragers 13 ist die Warmwassereingangsleitung des Pufferspeichers 1). Der Warmwasserauslaß 5 ist am höchsten Punkt des Pufferspeichers 1 und der Anschluß der Warmwasserausgangsleitung 15 möglichst nahe am Warmwasserauslaß 5 angeordnet.

[0008] Die Zufuhrleitung 11 ist über eine Bypaßleitung 17 mit der Ausgangsleitung 15 verbunden. An der Verbindungsstelle der Bypaß 17 mit der Zufuhrleitung 11 ist ein Dreiwegeventil 19 und zwischen dem Dreiwegeventil 19 und dem Anschluß der Zufuhrleitung 11 - hier mit llb bezeichnet - am Wärmeübertrager 13 eine Pumpe 21 angeordnet. Das Dreiwegeventil 19 wirkt als Absperreinrichtung, wobei das im Wärmeübertrager 13 erwärmte Brauchwasser mit der Pumpe 21 je nach Steilung des Dreiwegeventils 19 wahlweise im Kreislauf durch die Bypaßleitung 17 oder in den Pufferspeicher 1 oder in Teilströmen durch die Bypaßleitung 17 und in den Pufferspeicher 1 gefördert wird, wie unten beschrieben.

[0009] Zwischen dem Anschluß der Ausgangsleitung 15 am Wärmeübertrager 13 und der Einmündung der Bypaßleitung 17 in die Ausgangsleitung 15, ist eine Temperaturmeßeinrichtung 23 angeordnet, welche über eine elektrische Signalleitung 24 mit einer Regeleinrichtung 25 verbunden ist. Die im folgenden erwähnten elektrischen Signalleitungen bzw. elektrischen Leitungen sind zur Unterscheidung gegenüber den Flüssigkeitsleitungen gestrichelt dargestellt. Einer der Ausgänge der Regeleinrichtung 25 wirkt über eine elektrische Leitung 27 auf ein Stellglied 29, welches das Dreiwegeventil 19, wie unten beschrieben, verstellt.

[0010] Außer der Temperaturmeßeinrichtung 23 in der Ausgangsleitung 15 sind mit der Regeleinrichtung 25 zwei weitere Temperaturmeßeinrichtungen 31 und 32, welche in der oberen bzw. in der unteren Hälfte des Pufferspeichers 1 angeordnet sind, verbunden. Der von der Temperaturmeßeinrichtung 31 gemessene Temperaturwert wird von der Regeleinrichtung 25 mit einem in ihr abgespeicherten unteren Temperaturschwellwert verglichen und bei Unterschreiten desselben eine Feuerungsanlage 34 mit nicht näher dargestelltem Heizkessel als Anlage zur Erhitzung von Heißwasser als Wärme abgebendes Fluid über eine elektrische Leitung 33 eingeschaltet. Die Feuerungsanlage 34 ist mit einer Vorlauf- und einer Rücklaufleitung 35 und 36 mit dem Wärmeübertrager (Wärmetauscher) 13 verbunden. In der Vorlaufleitung 35 ist eine Pumpe 37 angeordnet, welche über eine elektrische Leitung 39 von der Regeleinrichtung 25 ein- bzw. ausgeschaltet wird. Die Temperatur des Heißwassers im Heizkessel wird mit einer über eine Signalleitung 40 mit der Regeleinrichtung 25 verbundene Temperaturmeßeinrichtung 41 gemessen. Bei Erreichen eines in der Regeleinrichtung 25 abgespeicherten Heißwassertemperaturwertes wird die Pumpe 37 über die elektrische Leitung 39 eingeschaltet. Die Förderleistung der Pumpe 37 ist wie die der Pumpe 21 so ausgelegt, daß sich in den Rohrleitungen des Wärmeübertragers 13 eine turbulente Strömung ergibt. Bei einer turbulenten Strömung ist ein optimaler Wärmeübergang von den Rohrleitungswänden auf das in den Rohren fließende Wasser gewährleistet; ebenfalls verringert sich die Neigung zum Verkalken.

[0011] Der von der Temperaturmeßeinrichtung 32 gemessene Temperaturwert wird von der Regeleinrichtung 25 mit einer in ihr abgespeicherten oberen Schwelltemperatur verglichen und bei Überschreiten derselben die Pumpe 37 über die elektrische Leitung 39 und die Feuerungsanlage 34 über die elektrische Leitung 33 abgeschaltet.

[0012] Ein mit der Zufuhrleitung 11 und der Ausgangsleitung 15 verbundenes Differenzdruckmessgerät 42, welches den Differenzdruck des Wärmeübertragers 13 misst, ist über eine Signalleitung 43 mit der Regeleinrechtung 25 verbunden. Die Durchflußmenge wird aufgrund der (vom Differenzdruckmessgerät 42 gemessenen) Druckdifferenz des Brauchwassers zwischen der Zufuhr- und der Ausgangsleitung 11 und 15 bestimmt. Überschreitet die gemessene Druckdifferenz einen vorgegebenen, in der Regeleinrichtung 25 abgespeicherten Wert, wird von der Regeleinrichtung 25 in einer mit ihr verbundenen Alarmanlage 45 ein Alarm mittels eines optischen und/oder akustischen Warnsignals ausgelöst. Ein Anstieg der Druckdifferenz ist durch Verkalken des Wärmeübertragers 13 möglich. Der Alarm stellt eine Aufforderung dar, den Wärmeübertrager 13 zu entkalken.

[0013] In den Vor- und Rücklaufleitungen 35 und 36 ist je eine Temperaturmeßeinrichtung 49 und 50 sowie in der Rücklaufleitung 50 ein Heißwasserdurchflußmengenmeßgerät 51 angeordnet. Aus den beiden Temperaturwerten und der Durchflußmenge wird die vom Wärmeübertrager 13 aufgenommene Wärmemenge bestimmt und an die Regeleinrichtung 25 über eine Signalleitung 52 übertragen. Von der Regeleinrichtung 25 kann die aufgenommene Wärmemenge mittels eines nicht dargestellten Modems periodisch abgefragt werden.

[0014] Der Pufferspeicher 1, das Dreiwegeventil 19, die Pumpen 21 und 37, der Wärmeübertrager 13, das Stellglied 29, die Temperaturmeßeinrichtungen 23, 31, 32, 49 und 50, das Differenzdruckmessgerät 42, das Heißwasser(Heizkesselwasser-) Durchflußmengenmeßgerät 51, die Regeleinrichtung 25, die Alarmanlage 45, die Bypaß-, Zufuhr- und Ausgangsleitung 17, 11 und 15, die elektrischen Leitungen 24, 27, 33, 39, 43 und 52 sind zu einem kompakten, in sich abgeschlossenen, als Ganzes transportierbaren Fertigbauteil 53 integriert. Der Fertigbauteil 53, in der einzigen Figur durch eine strichpunktierte Linie umgrenzt, hat einen Stromanschluß 54 für die Regeleinrichtung 25, die Alarmanlage 45 und die beiden Pumpen 21 und 37, sowie den Kaltwassereinlaß 3, den Warmwasserauslaß 5 und je einen schematisch angedeuteten Anschluß 55a und 55b für die Vorlauf- und Rücklaufleitung 35 und 36 und je einen Anschluß 55c und 55d für die Signalleitung 40 und die elektrische Leitung 33 zum Ein- und Ausschalten der den Heizkessel enthaltenden Feuerungsanlage 34.

[0015] Die Beschreibung des Betriebes der Vorrichtung beginnt bei einem Zustand, in dem sowohl das Brauchwasser, wie auch das Heißwasser kalt sind. Beim Einschalten der Vorrichtung wird zuerst die Pumpe 21 durch die Regeleinrichtung 25 eingeschaltet. Die Regeleinrichtung 25 stellt fest, daß die mit der Temperaturmeßeinrichtung 23 gemessene Temperatur unter dem abgespeicherten Wert der Brauchwassertemperatur liegt, sie schließt mit dem Stellglied 29 den Anschluß des Teils 11a der Zufuhrleitung 11 an dem Dreiwegeventil 19, der direkt mit dem unteren Teil des Pufferspeichers 1 verbunden ist, vollständig und verbindet die Bypaßleitung 17 mit dem Teil 11b der Zufuhrleitung 11, der mit dem Wärmeübertrager 13 verbunden ist. Die Pumpe 21 fördert somit Brauchwasser in einem Kreislauf, der die Bypaßleitung 17 und den Wärmeübertrager 13 enthält. Ferner stellt die Regeleinrichtung 25 fest, daß die mit der Temperaturmeßeinrichtung 31 gemessene Temperatur des Brauchwassers in dem Pufferspeicher 1 eine untere Schwelltemperatur unterschreitet, sie schaltet deshalb die Feuerungsanlage 34 ein. Sobald die Temperatur der mit der Temperaturmeßeinrichtung 41 gemessenen Heißwassertemperatur im Heizkessel größer als der in der Regeleinrichtung 25 gespeicherte Heißwassertemperaturwert ist, wird die Pumpe 37 über die Leitung 39 von der Regeleinrichtung 25 eingeschaltet und damit Heißwasser durch die Vorlaufleitung 35 in den Wärmeübertrager 13 hinein und von diesem über die Rücklaufleitung 36 zurück zum Heizkessel gefördert. Im Wärmeübertrager 13 wird nun Wärme vom Heißwasser auf das Brauchwasser übertragen. Sobald die mit der Temperaturmeßeinrichtung 23 gemessene Brauchwassertemperatur den in der Regeleinrichtung 25 abgespeicherten Brauchwassertemperaturwert erreicht, wird von der Regeleinrichtung 25 über das Stellglied 29 der Zweig des Dreiwegeventils 19 zur Leitung 11a soweit geöffnet und der Zweig zur Bypaßleitung 17 soweit geschlossen, daß die mit der Temperaturmeßeinrichtung 23 gemessene Temperatur bis auf eine Toleranz dem in der Regeleinrichtung 25 abgespeicherten Brauchwassertemperaturwert entspricht. Die Pumpe 21 treibt jetzt Brauchwasser durch den Wärmeübertrager 13, die Bypaßleitung 17 und in den Pufferspeicher 1. Im oberen Teil des Pufferspeichers 1 sammelt sich das erwärmte Brauchwasser. Die Erwärmung des Brauchwassers wird fortgesetzt, bis die mit der Temperaturmeßeinrichtung 32 gemessene Brauchwassertemperatur einen in der Regeleinrichtung 25 abgespeicherten Wert der oberen Schwelltemperatur überschreitet. Ist dieser Wert überschritten, stellt die Regeleinrichtung 25 beide Pumpen 21 und 37 sowie die Feuerung in der Feuerungsanlage 34 ab. Durch das Abstellen der Pumpe 21 wird vermieden, daß aus dem Pufferspeicher 1 bei ausgeschalteter Feuerungsanlage 34 durch den Wärmeübertrager 13 Wärme entzogen wird.

[0016] Wird Brauchwasser über die Warmwasserbrauchleitung 9 bezogen, so wird dieses durch den Druck in der Kaltwasserleitung 7 aus dem Pufferspeicher 1 in die Warmwasserbrauchleitung 9 zum Verbraucher gedrückt. Da der Pufferspeichers 1 bis in Höhe der Temperaturmeßeinrichtung 32 mit Brauchwasser konstanter Temperatur gefüllt ist, bezieht der Verbraucher, da Wärmeverluste im Pufferspeicher 1 vernachlässigbar sind, immer Brauchwasser konstanter Temperatur. Der oben beschriebene Heizvorgang setzt wieder ein, sobald der Wert der Brauchwassertemperatur in Höhe der Temperaturmeßeinrichtung 31 durch das nachströmende kalte Wasser auf einen Temperaturwert unterhalb des in der Regeleinrichtung 25 abgespeicherten unteren Schwelltemperaturwert abgefallen ist. Das verbleibende Volumen zwischen der Höhe der Temperaturmeßeinrichtung 31 und dem Warmwasserauslaß 5 ist groß genug, um eine während der Aufheizphase eintretende Verzögerung in der Brauchwassererwärmung aufzufangen.

[0017] Anstelle die Pumpe 21 zusammen mit der Pumpe 37 abzuschalten, ist es vorteilhaft die Pumpe 21 nach Abschalten der Pumpe 37 eine kurze Zeit weiterlaufen zu lassen. Hierdurch verringert sich die Kalkabscheidung im Wärmetauscher 13.

[0018] Anstelle die Pumpe 21 und das Dreiwegeventil 19 in der Zufuhrleitung 11 anzuordnen, kann die Pumpe 21 und/oder das Dreiwegeventil 19 auch in der Warmwasserausgangsleitung 15 angeordnet werden. Es ist lediglich darauf zu achten, daß die Pumpe 21 vor jeglicher Verzweigung der Brauchwasserleitung - ausgenommen die Anschlüsse für das Differenzdruckmessgerät 42 - an einen der Brauchwasseranschlüsse des Wärmeübertragers 13 angeschlossen wird. Befindet sich die Pumpe 21 in der Zufuhrleitung 11, so ist der Pumpenausgang und befindet sie sich in der Warmwasserausgangsleitung 15 so ist ihr Eingang mit dem entsprechenden Anschluß des Wärmeübertragers 13 verbunden. Das Dreiwegeventil 19 kann wahlweise in die Zufuhrleitung 11 oder in die Warmwasserausgangsleitung 15 eingebaut werden und mit einem der Bypaßleitungsenden verbunden werden; eine Änderung in der Regeleinrichtung 25 ist nicht notwendig.

[0019] Anstelle des oben beschriebenen Dreiwegeventils 19, welches aufgrund der Temperaturmessung mit der Temperaturmereinrichtung 23 über die Regeleinrichtung 25 angesteuert wird, kann auch ein nicht dargestelltes thermostatisch ansteuerbares Dreiwegeventil verwendet werden, welches direkt von einem am selben Ort wie die nun nicht mehr benötigte Temperaturmeßeinrichtung 23 angeordneten Thermofühler eingestellt wird.

[0020] Ebenfalls kann an Stelle des oben beschriebenen, thermostatischen Dreiwegeventils 19 ein thermostatisches Durchgangsventil im Leitungsteil 11a oder im von der Bypassleitung 17 zum Speicher 1 führenden Teil der Leitung 15 verwendet werden. In den Bypassteil 17 wird Dabei ein Drosselorgan zwecks Systemabgleich eingebaut.

[0021] Bei der Feuerungsanlage 34 kann es sich um eine Anlage mit flüssigen oder festen Brennstoffen handeln, auch kann eine elektrische Heizung verwendet werden.

[0022] Anstelle die Ausgangsleitung 15 in den Pufferspeicher 1, wie in der einzigen Figur dargestellt, direkt hineinzuführen, kann sie auch mit dem Warmwasserauslaß 5 verbunden werden. Analog kann auch die Zufuhrleitung 11 direkt mit der Kaltwasserleitung 7 verbunden werden.

[0023] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung von warmem Brauchwasser hat den großen Vorteil, daß nahezu unmittelbar nach der Zufuhr von Wärme im Wärmeübertrager 13 warmes Brauchwasser zur Verwendung vorhanden ist, da aufgrund des durch die Bypaßleitung 17 vollständig bzw. teilweise zirkulierenden Brauchwassers nur ein kleines Brauchwasservolumen bei Heizbeginn erwärmt wird. Als weiterer Vorteil ergibt sich eine konstant warme Brauchwassertemperatur unabhängig von der gerade entnommen Brauchwassermenge, da das erwärmte Brauchwasser unmittelbar am Ausfluß des bereits gespeicherten warmen Brauchwassers im Pufferspeicher 1 den Verbrauchern zugeführt wird.

[0024] In der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann gegenüber den bekannten Warmwasseraufbereitungsanlagen vorteilhaft die Betriebstemperatur des Heizkessels bei gleicher Menge von zu erwärmendem Warmwasser herabgesetzt werden, wodurch sich kleinere Kesselabstrahlverluste ergeben. Aufgrund der herabgestzbaren Temperatur zum Aufheizen des Wasser kann auch eine Abwärmenutzung mit gegenüber der Kesseltemperatur herkömmlicher Kessel tieferem Temperaturniveau verwendet werden.

[0025] Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich so auslegen, daß die vom Gesetzgeber minimal vorgegebene Brennerlaufzeit erreicht werden kann und somit eine umweltfreundliche Verbrennung gewährleistet und das sogenannte "Takten" des Brenners vermieden wird.

[0026] Durch die im Anspruch 9 beschriebene, kompakte Anlage ergeben sich nur kurze Betriebsunterbrechungen im Servicefall, was eine Kostenreduktion für den Benützer ergibt.

[0027] Das Rezirkulationssystem auf der Brauchwarmwasserseite ermöglicht, dass mit nur einem Wärmeübertragertyp ein breiter Leistungsbereich abgedeckt werden kann, bedingt durch die variierenden Brauchwassertemperaturen beim Eintritt in den Wäremübertrager 13.

[0028] Abgesehen von der Aufheizphase der Vorrichtung wird im Wärmeübertrager 13, sobald mit der Pumpe 21 Brauchwasser und mit der Pumpe 37 Heißwasser durch ihn gefördert wird, eine konstante Wärmeleistung übertragen, da einerseits die Volumenströme und auch die Temperaturen im Brauch- und im Heißwasserzweig weitgehend konstant sind. Die Tem-peratur im Heißwasserzweig ist durch eine nahezu kon-stante Energiezufuhr durch die Feuerung in der Anlage 34 gegeben. Die Brauchwassertemperatur wird unabhängig von der Kaltwassertemperatur mit dem Dreiwegeventil 19 im we-sentlichen konstant gehalten.

Ansprüche

1. Verfahren zur Erzeugung von in einem pufferspeicher (1) speicherbaren, warmem Brauchwasser unter Erwärmung eines einen Wärmetauscher (13) mit konstanter Fließgeschwindigkeit durchströmenden Brauchwasserstrom, dadurch gekennzeichnet, daß
dessen Brauchwassertemperatur bis auf eine Regeltoleranz konstant gehalten wird, indem
ein erster Brauchwasserteilstrom durch den Pufferspeicher (1) und ein zweiter Brauchwasserteilstrom durch einen den Pufferspeicher (1) überbrückenden Bypaß (17) als Teilströme des Brauchwasserstroms geleitet werden, wobei deren Mengenströmeverhältnis in Abhängigkeit von der Abweichung der Isttemperatur des Brauchwasserstroms durch den Wärmetauscher von einer, vorgegebenen Solltemperatur kontinuierlich geregelt wird,
damit eine für den Wärmetauscher (13) Heißwasser liefernde Heizungsanlage (34) möglichst langzeitige Heizzeiten unter Vermeidung einer kurzzeitigen getakteten Arbeitsweise aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Isttemperatur des Brauchwasserstroms nach Verlassen des Wärmetauschers (13) vor der geregelten Verzweigung der Teilströme gemessen wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Heizungsanlage (34) für Heißwasser,
einem Wärmetauscher (13),
in dem das Heißwasser einen Brauchwasserstrom erwärmt,
einem Pufferspeicher (1) für das warme Brauchwasser, einem dem Pufferspeicher (1) überbrückenden Bypaß (17),
einem Temperaturmeßelement (23) zur Bestimmung der Isttemperatur des im Wärmetauscher (13) erwärmten Brauchwassers und
einer Absperreinrichtung (19),
mit der erwärmtes Brauchwasser durch einen Pufferspeicher bzw.
durch den Bypaß (17) entsprechend der mit dem Temperatürmeßelement (23) gemessenen Brauchwassertemperatur leitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Absperreinrichtung (19) zur Erzeugung eines kontinuierlich veränderbaren Mengenströmeverhältnisses eines ersten und zweiten Brauchwasserteilstroms als Teilströme des Brauchwasserstroms durch den Pufferspeicher (1) und den Bypaß (17) mit einem über eine Steuereinrichtung (25) ansteuerbaren Stellglied (29) entsprechend der mit der Steuereinrichtung (25) verbundenen Temperaturmeßeinheit (23) gemessenen Isttemperatur derart einstellbar ist, daß
aus einer Vermischung des aus dem Pufferspeicher (1) austretenden kalten ersten und des zweiten Mengenstroms zum Brauchwasserstrom unter Erwärmung im Wärmetauscher (13) eine Isttemperatur erreichbar ist, welche
nur um eine Toleranz von einer in der Steuereinheit (25) abgespeicherten Solltemperatur abweicht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinrichtung (25) mit einer zweiten Temperatürmeßeinrichtung (31) im oberen Teil und
einer dritten Temperaturmeßeinrichtung (32) im unteren Teil des Pufferspeichers (1), sowie
mit der Heizungsanlage (34) verbunden ist, wobei
die Heizungsanlage (34) mit der Steuereinrichtung (25) derart steuerbar ist, daß die
Erhitzung des Heißwassers dann erfolgt, wenn
die von der zweiten Temperaturmeßeinrichtung (31) gemessene Brauchwassertemperatur eine untere Schwelltemperatur unterschreitet, und
gestoppt wird, wenn
die von der dritten Temperaturmeßeinrichtung (32) gemessene Brauchwassertemperatur eine obere Schwelltemperatur überschreitet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Absperreinrichtung (19) als Dreiwegeventil ausgebildet ist, von dem
zwei Anschlüsse in einer Zufuhr- oder einer Ausgangsleitung (11, 15) des Wärmeübertragers (13) angeordnet und
ein dritter Anschluß mit dem einen Ende der Bypaßleitung (17) verbunden ist, deren
anderes Ende in die Ausgangs- bzw. in die Zufuhrleitung (15, 11) mündet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
ein parallel zum Wärmeübertrager (13) angeordnetes Differenzdruckmeßgerat (42) mit der Regeleinrichtung (25) verbunden ist, welche
bei einer Überschreitung eines vorgegebenen Druckabfalls über dem Wärmeübertrager (13) ein Signal bzw. einen Alarm (45) auslöst.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
an je einer mit dem Wärmeübertrager (13) verbundenen Vor- und Rücklaufleitung (35, 36) der Heizungsanlage (34) eine vierte Temperaturmeßeinrichtung (49, 50) und in einer der beiden Leitungen (35, 36) ein Heißwasserdurchflußmengenmeßgerät (51) angeordnet sind, um
die verbrauchte Wärmemenge im Wärmeübertrager (13) zu bestimmen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, gekennzeichnet durch
eine kompakte, als Ganzes transportierbare, als Fertigteil ausgebildete Vorrichtungsteileinheit mit dem Pufferspeicher (1), dem Wärmetauscher (13), der ersten Temperaturmeßeinrichtung (23), der Absperreinrichtung (19), dem Stellglied (29) und der Regeleinrichtung (25) sowie einer ersten Pumpe (21) für die Brauchwasser/teilflüsse, einer zweiten Pumpe (37) für das Heißwasser, je einem Anschluß (55a, 55b) für den Vor- und den Rücklauf des Heißwassers, einem Kaltwasserzulauf (7) und einem Anschluß für die Warmwasserbrauchleitung (9), einem elektrischen Versorgungsanschluß (54) für die Regeleinrichtung (25), die Temperaturmeßeinrichtung (23, 31, 32, 49, 50) und das Stellglied (29), wobei bereits
die Regeleinrichtung (25), die Temperaturmeßeinrichtung (23, 31, 32, 49, 50) sowie das Stellglied (29) elektrisch und
der Pufferspeicher (1), der Wärmetauscher (13), die Temperaturmeßeinrichtung (23, 31, 32, 49, 50), die Absperreinrichtung (19), die erste sowie zweite Pumpe (21, 37), die Anschlüsse (55a, 55b) für den Vor- und den Rücklauf des Heißwassers, der Kaltwasserzulauf (7) sowie der Anschluß für die Warmwasserbrauchleitung (9) fluidmäßig funktionsmäßig verbunden sind.

Claims

1. Process for producing usable warm water that can be stored in a buffer store (1), in which process a current of usable water, flowing with constant velocity through a heat exchanger (13), is heated, characterised in that
the usable water temperature is held constant at a standard tolerance, in which
a first usable water partial current is conveyed through the buffer store (1) and a second usable water partial current is conveyed through a by-pass (17) bridging the buffer store (1), said currents being partial currents of the usable water current, wherein their mass flow ratio, as a function of the variation in the actual temperature of the usable water current flowing through the heat exchanger, is regulated continually according to a given theoretical temperature,
so that a heating installation (34) which supplies hot water to the heat exchanger (13) has heating times that are as long as possible, while at the same time an intermittent hunting procedure is avoided.

2. Process according to Claim 1, characterised in that
the actual temperature of the usable water current after it leaves the heat exchanger (13) is recorded prior to the regulated branching of the partial currents.

3. Apparatus for carrying out the process according to Claim 1 or 2 with a heating installation (34) for hot water,
a heat exchanger (13),
in which the hot water heats a usable water current,
a buffer store (1) for the warm usable water, a by-pass (17) bridging the buffer store (1),
a temperature-measuring element (23) for determining the actual temperature of the usable water heated in the heat exchanger (13) and
a flow control device (19),
by means of which heated water can be conveyed through a buffer store or
through the by-pass (17) according to the usable water temperature recorded by the temperature-measuring element (23), characterised in that
the flow control device (19), in order to produce a continually variable mass flow ratio of a first and second usable water partial current constituting partial currents of the total usable water current through the buffer store (1) and the by-pass (17), can be adjusted by a control member (29) governable by a regulating device (25) according to the actual temperature measured by the temperature-measuring unit (23) connected to the regulating device (25), such that
an actual temperature can be obtained from the mixture of the cold first and second mass current flows of the usable water current downstream of the buffer store (1), said flows being heated in the heat exchanger (13), which temperature
varies only within a tolerance amount from a theoretical temperature stored in the regulating unit (25).

4. Apparatus according to Claim, characterised in that
the regulating device (25) is connected to a second temperature-measuring device (31) in the upper portion and
to a third temperature-measuring device (32) in the lower portion of the buffer store (1), as well as
to the heating installation (34), wherein
the heating installation (34) can be controlled by the regulating device (25) such that
heating of the hot water then takes place when
the usable water temperature measured by the second temperature-measuring device (31) falls below a lower threshold temperature, and
is halted when
the usable water temperature measured by the third temperature-measuring device (32) exceeds an upper threshold temperature.

5. Apparatus according to Claim 3 or 4, characterised in that
the flow control device (19) is designed as a three-way valve, of which
two connections are disposed in a supply conduit or a discharge conduit (11, 15) of the heat exchanger (13) and
the third connection is connected to one end of the by-pass conduit (17), of which
the other end communicates with the discharge or supply conduit (15, 11).

6. Apparatus according to one of Claims 3 to 5, characterised in that
a differential pressure-measuring device (42) parallel to the heat exchanger (13) is connected to the regulating device (25), which regulating device
sends out a signal or an alarm (45) when the heat exchanger (13) exceeds a given drop in pressure.

7. Apparatus according to one of Claims 3 to 6, characterised in that
a fourth temperature-measuring device (49, 50) is mounted in a flow and return conduit (35, 36) of the heating installation (34), said conduit being connected to the heat exchanger (13), and a hot-water flow-meter (51) is disposed in one branch of the conduit (35, 36), in order to
determine the quantity of heat consumed in the heat exchanger (13).

8. Apparatus according to one of Claims 3 to 7, characterised in comprising
a compact modular unit, transportable as a whole and designed as a finished component, with the buffer store (1), the heat exchanger (13), the first temperature-measuring device (23), the flow control device (19), the control member (29) and the regulating device (25), and also a first pump (21) for the usable water partial flows, a second pump (37) for the hot water, connections (55a, 55b) for the flow and return of the hot water, for a cold water supply (7) and for the usable warm water conduit (9), and an electrical supply terminal (54) for the regulating device (25), the temperature-measuring device (23, 31, 32, 49, 50) and the control member (29), wherein
the regulating device (25), the temperature-measuring device (23, 31, 32, 49, 50), and the control member (29) are interconnected electrically and
the buffer store (1), the heat exchanger (13), the temperature-measuring device (23, 31, 32, 49, 50), the flow control device (19), the first and second pumps (21, 37), and the connections (55a, 55b) for the flow and return of the hot water, for the cold water supply (7), and for the usable warm water conduit (9) are connected hydraulically and operationally.

Revendications

1. Procédé pour produire de l'eau sanitaire chaude pouvant être conservée dans un accumulateur tampon (1), par échauffement d'un courant d'eau sanitaire traversant un échangeur de chaleur (13) à vitesse d'écoulement constante, caractérisé en ce que
   la température de l'eau sanitaire est maintenue constante dans les limites d'une tolérance de régulation,
   un premier courant partiel d'eau sanitaire est dirigé à travers l'accumulateur tampon (1) et un second courant partiel d'eau sanitaire est dirigé dans une dérivation (17) qui court-circuite l'accumulateur tampon (1), sous forme de courants partiels du courant d'eau sanitaire, le rapport entre les débits étant régulé de façon continue en fonction de la déviation de la température réelle du courant d'eau sanitaire dans l'échangeur de chaleur par rapport à une valeur de consigne prédéterminée,
   de manière qu'une installation de chauffage (34) qui envoie de l'eau de chauffage à l'échangeur de chaleur (13) présente des durées de chauffage relativement longues en évitant un mode de fonctionnement à cadences de courte durée.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température réelle du courant d'eau sanitaire après avoir quitté l'échangeur de chaleur (13) est mesurée avant la dérivation commandée des courants partiels.

3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, comprenant une installation de chauffage (34) pour produire de l'eau de chauffage, un échangeur de chaleur (13) par lequel l'eau de chauffage chauffe un courant d'eau sanitaire, un accumulateur tampon (1) pour l'eau sanitaire chaude, une dérivation (17) court-circuitant l'accumulateur tampon (1), un élément de mesure de la température (23) pour déterminer la température réelle de l'eau sanitaire chauffée dans l'échangeur de chaleur (13), et un dispositif d'arrêt (19) au moyen duquel l'eau sanitaire chauffée peut être dirigée vers un accumulateur tampon (I) ou vers la dérivation (17) en fonction de la température de l'eau sanitaire mesurée par l'élément de mesure de la température (23),
   caractérisé en ce que,pour obtenir un rapport entre les débits continuellement variables d'un premier et d'un second courants partiels d'eau sanitaire, représentant des courants partiels du courant d'eau sanitaire, passant par l'accumulateur tampon (1) et la dérivation (17), le dispositif d'arrêt (19) peut être réglé au moyen d'un organe de commande (29) pouvant être excité par un dispositif de commande (25) en fonction de la température réelle mesurée par l'instrument de mesure de température (23) relié au dispositif de commande (25), de manière qu'à partir d'un mélange d'un premier courant froid sortant de l'accumulateur tampon (1) et d'un second courant allant au courant d'eau sanitaire après chauffage dans l'échangeur de chaleur (13) puisse être atteinte une température réelle qui n'est différente d'une température de consigne mise en mémoire dans l'unité de commande (23) qu'à une tolérance près.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de commande (25) est relié à un second dispositif de mesure de température (31) à la partie supérieure et à un troisième dispositif de mesure de température (32) à la partie inférieure de l'accumulateur tampon (1), ainsi qu'à l'installation de chauffage (34), l'installation de chauffage (34) pouvant être commandée par le dispositif de commande (25) de manière que le chauffage de l'eau de chauffage s'effectue quand la température de l'eau sanitaire mesurée par le second dispositif de mesure de température (31) tombe au-dessous d'une température de seuil inférieure, et soit arrêté quand la température de l'eau sanitaire mesurée par le troisième dispositif de mesure de température (23) monte au-dessus d'une température de seuil supérieure.

5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le dispositif d'arrêt (19) est constitué sous forme d'un distributeur à trois voies dont deux raccords sont reliés à une conduite d'amenée et à une conduite de sortie (11, 15) du dispositif de transfert de chaleur (13) et dont un troisième raccord est relié à une extrémité de la conduite de dérivation (17) dont l'autre extrémité débouche dans la conduite de sortie ou dans la conduite d'amenée (15, 11).

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'un instrument de mesure de pression différentielle (42) qui est monté parallèlement au dispositif de transfert de chaleur (13) est relié au dispositif de régulation (25) qui déclenche un signal d'alarme (45) quand il y a passage au-dessus d'une baisse de pression prédéterminée dans le dispositif de transfert de chaleur (13).

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que des quatrièmes dispositifs de mesure de température (49, 50) sont montés respectivement dans chacune des conduites d'amenée et de retour (35, 36) de l'installation de chauffage (34) qui sont reliées au dispositif de transfert de chaleur (13), et en ce que dans l'une des deux conduites (35, 36) est monté un instrument de mesure de débit d'eau de chauffage (51) pour déterminer la quantité de chaleur utilisée dans le dispositif de transfert de chaleur (13).

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7,
   caractérisé par un élément préfabriqué compact constitué sous forme d'un ensemble complet, transportable dans son ensemble, comprenant l'accumulateur tampon (1), l'échangeur de chaleur (13), le premier dispositif de mesure de température (23), le dispositif d'arrêt (19), l'organe de commande (29) et le dispositif de régulation (25), ainsi qu'une première pompe (21) pour les courants partiels d'eau sanitaire, une seconde pompe (37) pour l'eau de chauffage, des raccords respectifs (55a, 55b) pour l'arrivée et le retour de l'eau de chauffage, une conduite d'amenée d'eau froide (7) et un raccord pour la conduite d'eau sanitaire chaude (9), une prise électrique (54) pour
   le dispositif de régulation (25), les dispositifs de mesure de température (23, 31, 32, 49, 50) et l'organe de commande (29), le dispositif de régulation (25), les dispositifs de mesure de température (23, 31, 32, 49, 50) ainsi que l'organe de commande (29) étant reliés électriquement et
   l'accumulateur tampon (1), l'échangeur de chaleur (13), les dispositifs de mesure de température (23, 31, 32, 49, 50), le dispositif d'arrêt (19), la première ainsi que la seconde pompes (21, 37), les raccords (55a, 55b) pour l'arrivée et le retour de l'eau de chauffage, la conduite d'amenée d'eau froide (7) ainsi que le raccord pour la conduite d'eau sanitaire chaude (9) étant reliés fonctionnellement pour le passage des fluides.

Zeichnung