[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Trink- und Brauchwassersystem mit den oberbegrifflichen
Merkmalen von Anspruch 1. Ein solches Trink- und Brauchwassersystem ist aus dem auf
die Anmelderin zurückgehenden
DE 20 2008 002 822 U1 bekannt. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Spülen eines
solchen Systems.
[0002] Das vorbekannte Trink- und Brauchwassersystem hat einen Anschluss an das öffentliche
Wasserversorgungsnetz im Keller eines Gebäudes. Über diesen Anschluss werden mehrere
Versorgungsleitungen zur Versorgung verschiedener Wasserverbraucher innerhalb des
Gebäudes mit frischem Wasser gespeist. Bei Ausbleiben einer Wasserentnahme durch einen
Verbraucher kann abgestandenes Wasser in den Versorgungsleitungen über ein Spülventil
in einen Abwasserleitungsstrang abgelassen werden. Das Spülventil ist an einem Ende
der Versorgungsleitung bzw. Versorgungsleitungen vorgesehen und steuerungsmäßig mit
einer zentralen Steuerungseinheit verbunden. Insbesondere ist die Stellung des Spülventils
mittels einer Motorleitung kontrollierbar. Diese ist üblicherweise mittelbar über
eine dezentrale Steuereinheit oder unmittelbar mit der zentralen Steuerungseinheit
verbunden. Für gewöhnlich koordiniert die zentrale Steuerungseinheit alle Spülvorgänge
in einem Gebäude und wertet die nachfolgend beschriebenen Temperatursignale aus. Ein
kabelmäßiger Anschluss von Sensoren und Ventilen zur Überwachung und Regulierung des
Trinkwassersystems kann aber auch über im Gebäude verteilte dezentrale Steuerungen
erfolgen. Diese dezentralen Steuerungen wiederum können integraler Bestandteil einer
Gesamteinheit sein, die ebenfalls Sensoren und Ventile enthalten kann. Automatisierte
Spülvorgänge sind über ein in die zentrale Steuerungseinheit integriertes Zeitmodul
programmierbar. Zusätzlich kann eine über einen Temperatursensor gemessene Wassertemperatur
an die zentrale Steuerungseinheit übermittelt werden. Abhängig von der gemessenen
Temperatur kann die Periode der Spülzyklen angepasst werden, sodass beispielsweise
im Sommer, wenn sich die Leitungen und das darin befindliche Wasser schneller erwärmen,
in kürzeren Zeitabständen gespült wird als im Winter. Je nach Gebäude und Leitungsführung
ist aber auch der umgekehrte Fall denkbar, sodass im Winter aufgrund des höheren Heizbedarfs
sich auch das Trinkwasser mehr als gewünscht erwärmt und daher häufiger gespült werden
muss. Die Temperatur hat sich daher als sehr brauchbare Größe herausgestellt, um in
Abhängigkeit des Gebäudetyps und der weiteren äußeren Umstände sinnvoll zu spülen.
[0003] Aus
DE 10 2011 013 955 A1 bzw.
EP 2 500 475 A2 ist eine Spülvorrichtung bekannt, die einen Temperaturfühler zur Aufzeichnung des
zeitlichen Temperaturverlaufs der Wassertemperatur in einer Trinkwasserleitung beinhaltet.
Zeichnet dieser Temperaturfühler über eine vorgegebene Zeitspanne einen konstanten
Temperaturverlauf auf, wird ein Spülvorgang durch Öffnen eines Spülventils ausgelöst.
Zeichnet der Temperatursensor über eine vorgegebene Zeitspanne keinen konstanten Temperaturverlauf
auf, wird ein Spülvorgang unterlassen, indem das Spülventil geschlossen bleibt.
[0004] Bleibt eine Trinkwasserleitung über einen längeren Zeitraum ungenutzt, gleicht sich
die Temperatur des darin befindlichen stehenden Wassers an die Umgebungstemperatur
an. Ein thermisches Gleichgewicht zwischen der Umgebung und der Trinkwasserleitung
stellt sich ein. Liegt die Umgebungstemperatur im Bereich der Zimmertemperatur, ist
die Bildung von Keimen wie Legionellen begünstigt. Ein Spülen der Trinkwasserleitung
ist dann im Hinblick auf die Trinkwasserhygiene geboten.
[0005] Bei der Spülvorrichtung nach
DE 10 2011 013 955A1 bzw.
EP 2 500 475 A2 kann es dennoch sein, dass ein solcher Spülvorgang ausgesetzt wird. Denn der Angleich
der Wassertemperatur in der Trinkwasserleitung an die Umgebungstemperatur ergibt gerade
keinen konstanten Temperaturverlauf. Des Weiteren ist die Umgebungstemperatur nicht
konstant. Bei Eintritt der Dunkelheit bzw. der Nacht sinkt beispielsweise in der Regel
die Umgebungstemperatur. Dadurch sinkt auch die Temperatur von in der Trinkwasserleitung
stehendem Wasser. Selten ist der Temperaturverlauf des Trinkwassers in der Trinkwasserleitung
über einen bestimmten Zeitraum, selbst bei Ausbleiben einer Nutzung, konstant. Äußere
Einflüsse können wie gezeigt dazu führen, dass die Spülvorrichtung nach
DE 10 2011 013 955 A1 bzw.
EP 2 500 475 A2 den gemessenen Temperaturverlauf fehlinterpretiert, ein Abweichen von einem konstanten
Temperaturverlauf als eine Nutzung durch einen Verbraucher deutet und einen Spülvorgang
aussetzt, obwohl die Trinkwasserleitung unzureichend oder gar nicht genutzt wurde.
[0006] Der vorbekannte Stand der Technik bietet Raum zur Verbesserung hinsichtlich der Spüleffizienz.
[0007] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Trink- und Brauchwassersystem
anzugeben, das mit einer effizienten Spülvorrichtung die an ein Trinkwassersystem
gestellten hygienischen Anforderungen erfüllt, und ein Verfahren zum Spülen eines
solchen Systems.
[0008] Zur vorrichtungsmäßigen Lösung dieser Aufgabenstellung gibt die vorliegende Erfindung
ein Trink- und Brauchwassersystem mit den Merkmalen von Anspruch 1 an.
[0009] Dieses Trink- und Brauchwassersystem hat einen Anschluss an das öffentliche Wasserversorgungsnetz,
über den zumindest die zu mindestens einem Verbraucher führende Versorgungsleitung
mit frischem Wasser gespeist wird. Das Spülventil zum Ablassen von Wasser aus dem
Trink- und Brauchwassersystem ist dem Verbraucher in Strömungsrichtung nachgelagert
angeordnet und mit einer Steuerungseinheit steuerungsmäßig verbunden, die ein Spülmodul
umfasst, das der Steuerungseinheit Spülvorgänge zu bestimmten Zeiten und/oder in bestimmten
Zeitabständen und/oder in Abhängigkeit gemessener Temperaturen vorgibt. In der Regel
steuert die Steuerungseinheit einen Antrieb, der z. B. über ein axial bewegbares oder
ein drehbar gelagertes Stellelement einen Ventilkörper des Spülventils relativ zu
einem Ventilsitz des Spülventils stellt. Danach ist ein Spülen zu festgelegten Uhrzeiten
und/oder in festgelegten Zeitabständen (beispielsweise alle acht Stunden) und/oder
in Abhängigkeit von gemessenen Temperaturen in die Steuerungseinheit einprogrammierbar.
Eine solche Vorprogrammierung wird für gewöhnlich als Spülplan bezeichnet.
[0010] Des Weiteren hat das Trink- und Brauchwassersystem einen dem Verbraucher in Strömungsrichtung
vorgelagerten ersten Temperatursensor. Dieser misst die Wassertemperatur in der Versorgungsleitung.
Ein zweiter Temperatursensor ist zwischen dem Verbraucher und dem Spülventil angeordnet.
Die Steuerungseinheit ist dazu eingerichtet, basierend auf einem Temperaturunterschied
zwischen einem Messwert des ersten Temperatursensors und einem Messwert des zweiten
Temperatursensors zu entscheiden, ob ein gemäß Spülplan vorgegebener Spülvorgang durchgeführt,
unterlassen oder verschoben wird.
[0011] Üblicherweise sind die Zeitabstände zwischen zwei Spülvorgängen so gewählt, dass
sich das in den Leitungen befindliche Wasser auch bei Ausbleiben eines Zapfvorgangs
eines Verbrauchers nicht in einen kritischen Temperaturbereich entwickelt, in dem
Bakterienbildung begünstigt ist. Die Zeitabstände sind in der Regel fest vorgegeben.
Um sicherzustellen, dass der kritische Temperaturbereich nicht erreicht wird, kann
zusätzlich oder alternativ zu der reinen zeitgesteuerten Spülung eine temperaturgesteuerte
Spülung in den Spülplan einprogrammiert sein.
[0012] Bevor der kritische Temperaturbereich erreicht wird, initiiert die Steuerungseinheit
einen Spülvorgang, d.h. öffnet das Spülventil und schließt es anschließend wieder,
wenn ausreichend stehendes Wasser aus dem System abgelassen und durch frisches Kaltwasser
ausgetauscht wurde. "Spülen" bedeutet dabei einen Austausch von in der Leitung stehendem
Wasser.
[0013] Durch regelmäßiges Zapfen oder durch einen einzigen langanhaltenden Zapfvorgang kann
ein gemäß Spülplan programmierter Spülvorgang überflüssig werden. Wird dann dennoch
gespült, wird unnötig Wasser verbraucht. Üblicherweise wird das gesamte vor dem Spülventil
in dem vorgelagerten Leitungssystem stehende Wasser abgeleitet.
[0014] Die vorliegende Erfindung gibt eine Lösung für dieses Problem an.
[0015] Zapft ein Verbraucher Wasser aus dem System, sinkt in der Regel die Temperatur in
der Versorgungsleitung, da über den Anschluss an das öffentliche Wasserversorgungsnetz
kaltes Wasser nachströmt. Dies bewirkt einen Temperaturunterschied zwischen den Messwerten
des ersten und des zweiten Temperatursensors. Denn der zweite Temperatursensor ist
in Strömungsrichtung hinter dem Verbraucher angeordnet, bevorzugt dem Spülventil zugeordnet
und/oder unmittelbar vor dem Spülventil angeordnet. Während sich die Temperatur im
Bereich des ersten Temperatursensors durch den direkten Austausch von in der Leitung
befindlichem Wasser durch kaltes Wasser im Wesentlichen instantan reduziert, findet
im Bereich des zweiten Temperatursensors ein Temperaturausgleich mit dem nachgeströmten
kalten Wasser, das nach Beenden des Zapfvorgangs in der Leitung verbleibt, erst allmählich
durch Wärmeübertragung (Konvektion) statt. Der Bereich des zweiten Temperatursensors
wird in der Regel nicht direkt von dem nachströmenden kalten Wasser durchströmt. Insofern
finden die Prozesse in diesen beiden Bereichen auf unterschiedlichen Zeitskalen statt,
was dazu führt, dass bei einem Zapfvorgang ein Temperaturunterschied zwischen den
Messwerten des ersten und den Messwerten des zweiten Temperatursensors festgestellt
werden kann. Der erste und der zweite Temperatursensor messen üblicherweise kontinuierlich
und sind datenmäßig mit der Steuerungseinheit verbunden. Ein Temperaturunterschied
zwischen den Messwerten des ersten Temperatursensors und den Messwerten des zweiten
Temperatursensors wird für gewöhnlich in definierten Zeitabständen, von üblicherweise
höchstens einer Minute, in der Steuerungseinheit ermittelt. In der Regel beinhaltet
die Steuerungseinheit eine Logikeinheit, die einen Temperaturunterschied durch die
Berechnung der Differenz aus dem Messwert des ersten und dem Messwert des zweiten
Temperatursensors ermittelt, wobei die Differenz ggf. protokolliert bzw. gespeichert
wird. Die Berechnung der Differenz ist vorzugsweise kontinuierlich durchführbar.
[0016] So kann die Steuerungseinheit Rückschlüsse auf das Nutzungsverhalten der Verbraucher
ziehen. Diese Rückschlüsse fließen in die Entscheidung der Steuerungseinheit ein,
ob ein Spülvorgang durchgeführt, unterlassen oder verschoben werden soll. Die Erfindung
bewirkt eine nutzungsorientierte Veränderung des Spülplans. Dabei ist das erfindungsgemäße
Trink- und Brauchwassersystems weniger anfällig für äußere Einflüsse. Denn diese wirken
sich gleichermaßen auf beide Temperatursensoren aus, sodass deren Auswirkungen keinen
Einfluss auf die Differenz zwischen dem Messwert des ersten Temperatursensors und
dem Messwert des zweiten Temperatursensors haben.
[0017] Die vorliegende Erfindung erlaubt somit einen hygienisch unbedenklichen Betrieb eines
Trink- und Brauchwassersystems. Findet beispielsweise direkt vor einem gemäß Spülplan
vorgegebenen Spülvorgang ein signifikanter Zapfvorgang statt, d.h. es wird durch einen
Verbraucher eine größere Menge Wasser aus dem System entnommen, kann auf den vorgegebenen
Spülvorgang verzichtet bzw. dieser verschoben werden. Denn durch den verbrauchsbedingten
Austausch von Wasser bei einem signifikanten Zapfvorgang strömt ausreichend frisches
Wasser in das System nach, sodass zur Einhaltung der hygienischen Anforderungen auf
den nachfolgenden Spülvorgang verzichtet werden kann. Ist der Zeitabstand zum nächstgeplanten
Spülvorgang zu lang, kann der geplante Spülvorgang und alle nachfolgenden Spülvorgänge
auch nur um eine bestimmte Zeit verschoben werden. Die Periode zwischen den einzelnen
nachfolgenden Spülvorgängen wird dabei in der Regel nicht verändert.
[0018] Als Anschluss an das öffentliche Wasserversorgungsnetz im Sinne der vorliegenden
Erfindung gilt insbesondere ein solcher Bereich eines Trink- und Brauchwassersystems
eines Gebäudes, der unmittelbar mit dem Hauswasserzähler kommuniziert, allerdings
noch keinen Abzweig aufweist, der zu einer oder mehreren Versorgungsleitungen führt.
Das über das Spülventil abgelassene Wasser wird in der Regel über eine mit einem Abwasserabgang
verbundene Abwasserleitung abgeleitet. Als Abwasserabgang im Sinne der vorliegenden
Erfindung soll derjenige Rohrleitungsbereich eines Trink- und Brauchwassersystems
eines Gebäudes verstanden werden, der das Abwasser an das öffentliche Abwassernetz
übergibt. Der Anschluss an das öffentliche Wasserversorgungsnetz als auch der Abwasserabgang
befinden sich üblicherweise unmittelbar benachbart zueinander und auf Kellemiveau.
Die Versorgungsleitung bzw. die Versorgungsleitungen haben in der Regel einen Nenndurchmesser
von DN 20 oder größer.
[0019] Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist die Steuerungseinheit derart eingerichtet,
dass die Differenz zwischen dem Messwert des ersten Temperatursensors und dem Messwert
des zweiten Temperatursensors in vorbestimmten Zeitabständen gebildet und in der Steuerungseinheit
für eine festgelegte Mindestdauer gespeichert wird. Die vorbestimmten Zeitabstände
zwischen zwei Differenzwerten sind in der Regel gleich. Bevorzugt beträgt das Zeitintervall
zwischen zwei Differenzwerten höchstens eine Minute. Die festgelegte Mindestdauer
beträgt vorzugsweise 24 Stunden.
[0020] Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die
Steuerungseinheit derart eingerichtet, dass ein gemäß Spülplan vorgegebener Spülvorgang
aussetzbar oder verschiebbar ist, wenn die Differenz vor dem geplanten Startzeitpunkt
des vorgegebenen Spülvorgangs mindestens 2,5°C, bevorzugt mindestens 3°C, sehr bevorzugt
mindestens 3,5°C und besonders bevorzugt mindestens 4°C beträgt. Wird eine Differenz
berechnet, die diesen Werten entspricht, wird auf einen signifikanten Zapfvorgang
geschlossen.
[0021] Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die
Steuerungseinheit derart eingerichtet, dass die Dauer eines Zapfvorgangs aus dem zeitlichen
Verlauf der Differenz ermittelbar ist. Der Startzeitpunkt eines Zapfvorgangs ist dabei
in der Regel der Zeitpunkt, ab dem die Differenz anwächst. Der Endzeitpunkt des Zapfvorgangs
ist entsprechend üblicherweise der Zeitpunkt, ab dem die Differenz abnimmt. Dass die
Differenz nach einem Zapfvorgang wieder abnimmt, liegt daran, dass sich die Wassertemperatur
in der Leitung durch Wärmeübertragung allmählich ausgleicht. Die Dauer des Zapfvorgangs
ist die Dauer zwischen Start und Endzeitpunkt des Zapfvorgangs.
[0022] Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die
Steuerungseinheit derart eingerichtet, dass ein vorgegebener Spülvorgang aussetzbar
oder verschiebbar ist, wenn die Summe der Dauer aller, bevorzugt signifikanten Zapfvorgänge
in einem bestimmten Zeitintervall vor dem geplanten Startzeitpunkt eines vorgegebenen
Spülvorgangs einen festgelegten Grenzwert erreicht oder überschreitet. Das bestimmte
Zeitintervall vor dem geplanten Startzeitpunkt kann beispielsweise eine Stunde sein.
Das genaue Zeitintervall ist vorzugsweise einstellbar und in der Steuerungseinheit
hinterlegt. Auch der Grenzwert ist in der Regel in der Steuerungseinheit hinterlegt
und vorzugsweise einstellbar.
[0023] So kann die Entscheidung der Steuerungseinheit, ob aufgrund des Nutzungsverhaltens
der Verbraucher genügend Wasser ausgetauscht wurde, verbessert werden. Entscheidet
die Steuerungseinheit, dass aufgrund des Nutzungsverhaltens genügend Wasser ausgetauscht
wurde, setzt sie den nächstgeplanten Spülvorgang aus oder verschiebt diesen.
[0024] Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind an
die Versorgungsleitungen mindestens zwei Verbraucher angeschlossen, wobei zwischen
diesen Verbrauchern ein weiterer Temperatursensor angeordnet ist. So kann für jeden
einzelnen Verbraucher ein Nutzungsprofil erstellt werden. Der weitere Temperatursensor
erfüllt dabei die Funktion des ersten Temperatursensors für den ihm nachgelagerten
Verbraucher.
[0025] Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst
die Versorgungsleitung mindestens einen Stockwerksstrang und mehrere Etagenstränge.
Dabei erstreckt sich der Stockwerksstrang in der Regel in der Vertikalen über ein
oder mehrere Stockwerke. Ein Etagenstrang erstreckt sich üblicherweise nicht über
eine einzelne Etage hinaus. In jedem Etagenstrang ist mindestens ein Verbraucher und
ein dem Verbraucher in Strömungsrichtung vorgelagerter Temperatursensor angeordnet.
Dadurch kann ein Nutzungsprofil für jede einzelne Etage erstellt werden. Weiter bevorzugt
ist am Ende jedes Etagenstrangs ein Spülventil vorgesehen, sodass die einzelnen Etagen
je nach Nutzung unterschiedlich gespült werden können.
[0026] Der Anschluss der Verbraucher an die Versorgungsleitung kann auf vielfältige Art
und Weise gegeben sein. So können mehrere Verbraucher beispielsweise über einen Strömungsteiler
an die Versorgungsleitung angeschlossen sein. Genauso gut kann der Anschluss über
eine T-Stück-Installation oder eine Ringinstallation realisiert sein. Auch eine zwischen
dem Anschluss an das öffentliche Wasserversorgungsnetz, den Verbrauchern und dem Spülventil
durchgeschliffene Versorgungsleitung als durchgeschliffene Stockwerksinstallation
ist denkbar.
[0027] Üblicherweise ist im Bereich des Wasserabgangs ein freier Ablauf vorgesehen. Der
freie Ablauf zeichnet sich in der Regel dadurch aus, das Wasser eine Fallstrecke im
Schwerefeld der Erde zurücklegt, die entweder unmittelbar in der Umgebungsatmosphäre
verläuft oder mit dieser atmosphärisch in Verbindung steht. So kann verhindert werden,
dass eine eventuelle Rückströmung innerhalb einer Abwasserleitung in die Versorgungsleitung
gelangen kann. Üblicherweise ist im Bereich des freien Ablaufs auch eine Überlauf-Überwachungseinrichtung
vorgesehen. Diese kommuniziert in der Regel mit der Steuerungseinheit und/oder einem
dem Spülventil zugeordneten Durchflussmengenbegrenzer, sodass bei einem drohenden
Überlauf an dem freien Ablauf die Ausflussmenge aus dem Trink- und Brauchwassersystem
reguliert bzw. reduziert oder sogar vollständig unterbunden werden kann. Zusätzlich
oder alternativ kann die Überlauf-Überwachung ein Warnsignal, beispielsweise optisch
oder akustisch, ausgeben und/oder an eine übergeordnete Gebäudeleittechnik melden.
[0028] Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Steuerungseinheit derart eingerichtet,
dass die Differenz zwischen dem Messwert des ersten Temperatursensors und dem Messwert
des zweiten Temperatursensors in der Steuerungseinheit mit einem Referenzwert verglichen
wird. Dabei kann der Referenzwert eine Konstante oder eine gespeicherte, zu einem
früheren Zeitpunkt ermittelte Differenz zwischen dem Messwert des ersten Temperatursensors
und dem Messwert des zweiten Temperatursensors sein. Der Referenzwert kann aber auch
eine Referenz-Temperaturdifferenz sein, die einem Mittelwert oder einem Median aus
einer Vielzahl von Differenzwerten entspricht. Die Steuerungseinheit ist dabei derart
eingerichtet, dass der vorgegebene Spülvorgang ausgesetzt, verschoben oder abgebrochen
wird, wenn die Differenz größer ist als der Referenzwert.
[0029] Bevorzugt ist der Referenzwert eine Konstante, beispielsweise 2,5 °C, 3°C, 3,5°C
oder 4°C.
[0030] Nach einer alternativen bevorzugten Weiterbildung ist der Referenzwert eine gespeicherte
Differenz zwischen dem Messwert des ersten Temperatursensors und dem Messwert des
zweiten Temperatursensors. Für den Vergleich zwischen Differenz und Referenzwert kann
dabei beispielsweise die ermittelte Differenz zur selben Uhrzeit des vorherigen Tages
als Referenzwert definiert werden.
[0031] Nach einer weiteren, alternativen bevorzugten Weiterbildung ist der Referenzwert
eine Referenz-Temperaturdifferenz, die dem Median aus einer Vielzahl von Differenzwerten
entspricht. Vorzugsweise wird der Median aus in einem Abstand von einer Stunde ermittelten
Differenzwerten gebildet. Beispielsweise können die letzten jeweils zur vollen Stunde
gemessenen 23 Differenzwerte zur Berechnung des Medians herangezogen werden.
[0032] Nach einer weiteren, alternativen bevorzugten Weiterbildung ist der Referenzwert
eine Referenz-Temperaturdifferenz, die dem Mittelwert aus einer Vielzahl von Differenzwerten
entspricht. Vorzugsweise ist dabei der älteste in die Berechnung des Mittelwerts einfließende
Differenzwert zum Zeitpunkt der Berechnung höchstens 24 Stunden alt. Weiter bevorzugt
wird der Mittelwert zu einer voreingestellten Uhrzeit berechnet und üblicherweise
gespeichert, bis er am darauffolgenden Tag von dem wiederum zur voreingestellten Uhrzeit
berechneten Mittelwert ersetzt oder überschrieben wird.
[0033] Nach einer weiteren alternativen bevorzugten Weiterbildung ist der Referenzwert eine
Referenz-Temperaturdifferenz, die dem Mittelwert aus einer Vielzahl von Differenzwerten
entspricht, wobei der Mittelwert aus den ermittelten Differenzwerten des vorherigen
Tages gebildet ist.
[0034] Zur Lösung des verfahrensmäßigen Problems gibt die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zum Spülen eines Trink- und Brauchwassersystem an. Dabei wird eine Temperaturdifferenz
zwischen einer in einem Bereich vor einem Spülventil gemessenen Temperatur und einer
in einem Bereich vor einem Verbraucher gemessenen Temperatur gebildet, aufgrund derer
eine Steuerungseinheit entscheidet, ob ein Spülvorgang durchgeführt, unterlassen oder
verschoben wird. Als Durchführen ist insbesondere ein Starten oder ein Fortsetzen
zu verstehen. Als Unterlassen ist insbesondere ein Beenden oder ein Nichtstarten zu
verstehen.
[0035] Als Bereich vor dem Verbraucher ist in der Regel ein Leitungsabschnitt zu verstehen,
der sich zwischen dem Verbraucher und einem Anschluss an das öffentliche Wasserversorgungsnetz
erstreckt. Als Bereich vor dem Spülventil ist üblicherweise ein Leitungsabschnitt
zu verstehen, der sich zwischen dem Spülventil und dem Verbraucher erstreckt. In diesen
Bereichen ist für gewöhnlich jeweils ein Temperatursensor zur Messung der Temperatur
vorgesehen. Vorzugsweise ist ein erster Temperatursensor unmittelbar dem Verbraucher
und ein zweiter Temperatursensor unmittelbar dem Spülventil zugeordnet.
[0036] Ein Spülmodul der Steuerungseinheit gibt in der Regel das Öffnen des Spülventils
zu bestimmten Zeiten und/oder in bestimmten Zeitabständen und/oder in Abhängigkeit
gemessener Temperaturen vor. Für gewöhnlich wird die Differenz der Messwerte des ersten
und des zweiten Temperatursensors gebildet. Diese kann als Funktion der Zeit durch
Messen in diskreten Zeitabständen oder durch kontinuierliches Messen gebildet und
vorzugsweise gespeichert werden. Der für die Entscheidung über das Spülen zu berücksichtigende
Zeitraum ist vorzugsweise einstellbar.
[0037] Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt nach einer oder mehreren der voranstehend
diskutierten Weiterbildungen ausgestaltet.
[0038] Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Figur
1, die eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Trink- und Brauchwassersystems zeigt.
[0039] Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines
Trink- und Brauchwassersystems eines nicht näher gezeigten Gebäudes. Das Trink- und
Brauchwassersystem des Gebäudes hat einen Anschluss 2 an das öffentliche Wasserversorgungsnetz,
um das Gebäude mit Frischwasser zu versorgen. Bei diesem Frischwasser handelt es sich
üblicherweise um Kaltwasser. Über den Anschluss 2 wird eine Versorgungsleitung, die
einen Stockwerksstrang 4 umfasst, gespeist. Der Stockwerksstrang 4 erstreckt sich
in vertikaler Richtung vom Keller oder Erdgeschoss bis hin zu einer zweiten Etage.
Die erste und die zweite Etage werden jeweils von einem Etagenstrang 6 mit Wasser
versorgt, der an den Stockwerkstrang 4 angeschlossen ist und in der jeweiligen Etage
horizontal verläuft. In jeder Etage sind drei Verbraucher 8 über eine Ringinstallation
an die Etagenleitung 6 angeschlossen. An dem den Verbrauchern 8 in Strömungsrichtung
nachgelagerten Ende des Etagenstrangs 6 ist jeweils ein Spülventil 10 angeordnet.
Die Spülventile 10 sind steuerungsmäßig mit einer Steuerungseinheit 12 verbunden.
[0040] Die Steuerungseinheit 12 beinhaltet ein Zeitmodul, das der Steuerungseinheit 12 Zeiten
vorgibt, zu denen die Steuerungseinheit die Spülventile 10 öffnet. Bei geöffneten
Spülventilen 10 fließt Wasser aus dem Trink- und Brauchwassersystem über einen freien
Ablauf 14 in eine Abwasserleitung 16 ab. In der Etagenleitung 6 ist den Verbrauchern
8 in Strömungsrichtung vorgelagert ein erster Temperatursensor 18 vor der Ringinstallation
angeordnet. Der erste Temperatursensor 18 misst die Wassertemperatur in der Etagenleitung
6 vor den Verbrauchern 8 und sendet die gemessene Temperatur an die Steuerungseinheit
12. Durch einen Zapfvorgang eines Verbrauchers 8 fließt frisches Kaltwasser aus dem
Anschluss 2 über den Stockwerksstrang 4 in den Etagenstrang 6 nach. Das nachfließende
frische Kaltwasser hat in der Regel eine geringere Temperatur als das bereits in dem
Etagenstrang befindliche abgestandene Wasser. Die gemessene Temperatur des ersten
Temperatursensors 18 sinkt daher in der Regel im Falle eines Zapfvorgangs eines Verbrauchers
8. Ein zweiter Temperatursensor 20 ist jeweils dem Spülventil 10 zugeordnet und diesem
unmittelbar in Strömungsrichtung vorgelagert. Auch der zweite Temperatursensor 20
misst kontinuierlich die Wassertemperatur und sendet die gemessenen Werte an die Steuerungseinheit
12. Die gemessene Temperatur des zweiten Temperatursensors 20 ändert sich in der Regel
während eines Zapfvorgangs eines Verbrauchers 8 auf einer anderen Zeitskala als die
des ersten Temperatursensors 18, da der Leitungsabschnitt, in dem sich der zweite
Temperatursensor 20 befindet, nicht unmittelbar von dem frischen Kaltwasser durchströmt
wird, wie es bei dem ersten Temperatursensor 18 der Fall ist. Die Steuerungseinheit
12 kann daher mit einer integrierten Logik feststellen, dass sich bei einem Zapfvorgang
eines Verbrauchers 8 ein Temperaturunterschied zwischen dem ersten Temperatursensor
18 und dem zweiten Temperatursensor 20 einstellt. Überschreitet die Temperaturdifferenz
einen voreinstellbaren Grenzwert, beispielsweise 4°C, kann die Steuerungseinheit einen
von dem Zeitmodul vorgegebenen Spülvorgang aussetzen oder verschieben. Die Steuerungseinheit
12 kann so eingerichtet sein, dass mehrere solcher Zapfvorgänge, bei denen der Grenzwert
überschritten wird, in einem festgelegten Zeitfenster von beispielsweise 4 Stunden
vor dem geplanten Startzeitpunkt eines vorgegebenen Spülvorgangs registriert werden
müssen, um zu entscheiden, dass der vorgegebene Spülvorgang ausgesetzt bzw. verschoben
werden soll.
[0041] In dem Etagenstrang 6 der ersten Etage sind zwei weitere Temperatursensoren 22 vorgesehen,
die jeweils zwischen zwei Verbrauchern 8 angeordnet sind. Auch die weiteren Temperatursensoren
22 messen kontinuierlich die Wassertemperatur und senden die gemessenen Werte an die
Steuerungseinheit 12. Die Steuerungseinheit 12 kann die gemessenen Werte der weiteren
Temperatursensoren 22 jeweils mit den gemessenen Temperaturen des zweiten Temperatursensors
20 vergleichen, um für jeden einzelnen Verbraucher 8 ein eigenes Nutzungsprofil zu
erstellen.
Bezugszeichenliste
[0042]
- 2
- Anschluss an das öffentliche Wasserversorgungsnetz
- 4
- Stockwerksstrang
- 6
- Etagenstrang
- 8
- Verbraucher
- 10
- Spülventil
- 12
- Steuerungseinheit
- 14
- freier Ablauf
- 16
- Abwasserleitung
- 18
- erster Temperatursensor
- 20
- zweiter Temperatursensor
- 22
- weiterer Temperatursensor
1. Trink- und Brauchwassersystem mit einem Anschluss (2) an das öffentliche Wasserversorgungsnetz,
zumindest einer zu mindestens einem Verbraucher (8) führenden Versorgungsleitung (4,
6), einem dem Verbraucher (8) in Strömungsrichtung nachgelagerten Spülventil (10)
zum Ablassen von Wasser aus dem Trink- und Brauchwassersystem, einer steuerungsmäßig
mit dem Spülventil (10) verbundenen Steuerungseinheit (12) und einem dem Verbraucher
(8) in Strömungsrichtung vorgelagerten ersten Temperatursensor (18), wobei die Steuerungseinheit
(12) ein Spülmodul umfasst, das der Steuerungseinheit (12) Spülvorgänge zu bestimmten
Zeiten und/oder in bestimmten Zeitabständen und/oder in Abhängigkeit einer gemessenen
Temperatur vorgibt,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein zweiter Temperatursensor (20) zwischen dem Verbraucher (8) und dem Spülventil
(10) angeordnet ist und dass die Steuerungseinheit (12) dazu eingerichtet ist, basierend
auf einem Temperaturunterschied zwischen einem Messwert des ersten Temperatursensors
(18) und einem Messwert des zweiten Temperatursensors (20) zu entscheiden, ob der
vorgegebene Spülvorgang durchgeführt, unterlassen oder verschoben wird.
2. Trink- und Brauchwassersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (12) dazu eingerichtet ist, eine Differenz zwischen dem Messwert
des ersten Temperatursensors (18) und dem Messwert des zweiten Temperatursensors in
vorbestimmten Zeitabständen zu bilden und für eine festgelegte Mindestdauer zu speichern.
3. Trink- und Brauchwassersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (12) dazu eingerichtet ist, eine Dauer eines Zapfvorgangs aus
dem zeitlichen Verlauf der Differenz zu ermitteln.
4. Trink- und Brauchwassersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (12) derart eingerichtet ist, dass ein vorgegebener Spülvorgang
aussetzbar oder verschiebbar ist, wenn die Summe der Dauer aller Zapfvorgänge in einem
bestimmten Zeitintervall vor einem geplanten Startzeitpunkt des vorgegebenen Spülvorgangs
einen festgelegten Grenzwert erreicht oder überschreitet.
5. Trink- und Brauchwassersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an die Versorgungsleitung (4, 6) mindestens zwei Verbraucher (8) angeschlossen sind
und dass zwischen diesen Verbrauchern (8) ein weiterer Temperatursensor (22) angeordnet
ist.
6. Trink- und Brauchwassersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsleitung (4, 6) mindestens einen Stockwerksstrang (4) und mehrere Etagenstränge
(6) umfasst und dass in jedem Etagenstrang (6) mindestens ein Verbraucher (8), ein
dem Verbraucher (8) in Strömungsrichtung vorgelagerter Temperatursensor (18) und ein
dem Verbraucher (8) in Strömungsrichtung nachgelagertes Spülventil (10) angeordnet
sind.
7. Trink- und Brauchwassersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit dazu eingerichtet ist, die Differenz zwischen dem Messwert
des ersten Temperatursensors und dem Messwert des zweiten Temperatursensors mit einem
Referenzwert zu vergleichen und einen vorgegebenen Spülvorgang auszusetzen, zu verschieben
oder abzubrechen, wenn die Differenz größer als der Referenzwert ist.
8. Trink- und Brauchwassersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzwert eine Konstante, insbesondere 2,5 °C, 3°C, 3,5°C oder 4°C, ist.
9. Trink- und Brauchwassersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzwert eine Referenz-Temperaturdifferenz ist, die einer gespeicherten Differenz
zwischen dem Messwert des ersten Temperatursensors und dem Messwert des zweiten Temperatursensors
entspricht.
10. Trink- und Brauchwassersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzwert eine Referenz-Temperaturdifferenz ist, die dem Median aus einer
Vielzahl von Differenzwerten entspricht.
11. Trink- und Brauchwassersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzwert eine Referenz-Temperaturdifferenz ist, die dem Mittelwert aus einer
Vielzahl von Differenzwerten entspricht.
12. Trink- und Brauchwassersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der älteste Differenzwert, der Eingang in die Berechnung des Mittelwerts findet,
höchstens 24 Stunden zurückliegt.
13. Trink- und Brauchwassersystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelwert zu einer voreingestellten Uhrzeit berechnet wird.
14. Trink- und Brauchwassersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelwert aus den ermittelten Werten des vorherigen Tages gebildet ist.
15. Verfahren zum Spülen eines Trink- und Brauchwassersystems, bei dem eine Temperaturdifferenz
zwischen einer in einem Bereich vor einem Spülventil gemessenen Temperatur und einer
in einem Bereich vor einem Verbraucher gemessenen Temperatur gebildet wird, aufgrund
der eine steuerungsmäßig mit dem Spülventil verbundene Steuerungseinheit entscheidet,
ob ein Spülvorgang durchgeführt, unterlassen oder verschoben wird.