[0001] Die Erfindung betrifft eine Kompaktbaueinheit für eine Wasserzirkulation in einem
Trinkwasserversorgungsnetzwerk, das wenigstens einen Kreislauf und wenigstens einen
daraus mit Trinkwasser gespeisten Verbraucher umfasst, aufweisend einen Eingang zur
Aufnahme von Trinkwasser aus dem Kreislauf, einen Ausgang zur Förderung von Trinkwasser
in den Kreislauf und ein zwischen dem Eingang und dem Ausgang angeordnetes Kreiselpumpenaggregat.
[0002] Trinkwasserversorgungsnetzwerke in Gebäuden dienen der Versorgung von Verbrauchern
in Gestalt von Zapfstellen wie Wasserhähnen, Toiletten oder Duschen mit kaltem oder
warmen Trinkwasser. Um das Lebensmittel "Trinkwasser" hygienisch sicher bereitzustellen,
muss eine Vermehrung der Keime im Trinkwasser ausgeschlossen werden. Je nachdem, um
welchen Verbraucher es sich handelt, wie häufig die Räumlichkeiten, in dem sich der
Verbraucher befindet, genutzt werden und in welchem Teil des Gebäudes sie sich befinden,
erfolgt eine Wasserentnahme mehr oder weniger regelmäßig, gegebenenfalls auch selten.
Die Folge einer unregelmäßigen Wasserentnahme ist Stagnationswasser in den Zulaufleitungen
zu den Verbrauchern, was wiederum eine Verkeimung mit Bakterien und Viren begünstigt.
Dies ist gerade bei großen Trinkwassernetzwerken wie in Krankenhäusern, Hotels und
öffentlichen Gebäuden ein Problem. Zur Verbesserung der Trinkwasserqualität, werden
Trinkwasserversorgungsnetzwerke mit Kreisläufen realisiert, in denen das Trinkwasser
bis zu den Entnahmestellen im Kreislauf gefördert wird.
[0003] Neben baulichen Anforderungen zur Vermeidung von Stagnation sowie Materialvorgaben
gibt es betriebliche Anforderungen an die Trinkwassertemperatur und den Wasseraustausch.
So ist beispielsweise in der Richtlinie VDI DVGW 6023 "Hygiene in Trinkwasserinstallationen"
vorgesehen, dass alle 72 Stunden ein vollständiger Wasseraustausch des zirkulierenden
Trinkwassers erfolgt, um in der Zirkulationsleitung befindliches, ungenutztes Trinkwasser
durch frisches, kaltes Trinkwasser zu ersetzen. Der Wasseraustausch erfolgt, indem
das Wasser der Zirkulationsleitung in einen Abfluss abgelassen und nicht mehr als
Trinkwasser verwendet wird.
[0004] Die Trinkwassertemperatur bei kaltem Trinkwasser muss gemäß der Richtlinie VDI DVGW
6023 "Hygiene in Trinkwasserinstallationen" möglichst kalt und maximal 25° C einhalten,
um eine unzulässige Vermehrung von Keimen zu verhindern.
[0005] Für warmes Trinkwasser gibt es ebenfalls Temperaturvorgaben, um eine unzulässige
Vermehrung von Keimen zu verhindern, allerdings als Mindesttemperaturen, wie dies
im Arbeitsblatt DVGW W511 beschrieben ist.
[0006] In beiden Fällen, d.h. für "Trinkwasser kalt" und "Trinkwasser warm", hilft eine
Installation, die mit einem Kreislauf, d.h. als Zirkulation ausgeführt ist. Punktuelle
Wärmeeinträge bzw. -verluste führen dann nicht direkt zu unzulässigen Temperaturen,
sondern verteilen sich auf den gesamten zirkulierten Wasserinhalt und verändern die
Wassertemperatur nur wenig. Auf diese Weise werden unzulässige Temperaturbereiche
und eine Vermehrung der Keime im Trinkwasser vermieden.
[0007] Der Forderung nach einer Trinkwasserzirkulation, insbesondere im Kaltwassernetzwerk,
unter Einhaltung von Hygienestandards wird im Markt durch die Anordnung einzeln zu
montierender und zu verbindender Komponenten wie Kreiselpumpe, Ventile, Rohrstücke,
Sensoren, Spüleinheit, Kühlaggregat, Filter etc. nachgekommen. Daneben sind auch fertige
Kompaktbaueinheiten bekannt, die zumindest einige der genannten Einzelkomponenten
in einer Baueinheit vereinigen, so dass diese im Gebäude lediglich aufgestellt und
angeschlossen werden muss. Eine Baueinheit dieser Art besitzt in der Regel eine übergeordnete,
gegebenenfalls extern zur Baueinheit angeordnete Steuerungselektronik, an welche die
sensorischen und aktorischen Komponenten der Baueinheit angeschlossen sind.
[0008] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kompaktbaueinheit nach dem Stand
der Technik zu verbessern, insbesondere kompakter zu bauen und Synergien der Einzelkomponenten
zu nutzen.
[0009] Diese Aufgabe wird durch eine Kompaktbaueinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben und werden
nachfolgend angesprochen.
[0010] Erfindungsgemäß wird eine Kompaktbaueinheit für eine Wasserzirkulation in einem Trinkwasserversorgungsnetzwerk
vorgeschlagen, das wenigstens einen Kreislauf und wenigstens einen daraus mit Trinkwasser
gespeisten Verbraucher umfasst, wobei die Kompaktbaueinheit einen Eingang zur Aufnahme
von Trinkwasser aus dem Kreislauf, einen Ausgang zur Förderung von Trinkwasser in
den Kreislauf, ein zwischen dem Eingang und dem Ausgang angeordnetes Kreiselpumpenaggregat
mit einer Pumpeneinheit, die das Wasser im Kreislauf fördert, einem diese antreibenden
Elektromotor und einer Pumpenelektronik zur Steuerung und Regelung des Elektromotors,
und ein Spülventil zum Ablassen von Trinkwasser aus dem Kreislauf, das hydraulisch
zwischen dem Eingang und dem Ausgang angeordnet und von der Pumpenelektronik auslösbar
ist.
[0011] Kern der Erfindung ist es somit, eine bereits vorhandene Systemkomponente, insbesondere
deren Intelligenz und Funktionalität, bei der Einhaltung von Hygienestandards in der
Trinkwasserversorgung zu nutzen und dadurch eine Kompaktbaueinheit zur Verfügung zu
stellen, die konstruktiv einfacher ist und preiswerter hergestellt werden kann, als
vergleichbare Baueinheiten nach dem Stand der Technik. Auf eine übergeordnete zentrale
Steuerelektronik, die sowohl das Spülventil als auch das Kreiselpumpenaggregat respektive
deren Pumpenelektronik ansteuert, kann somit verzichtet werden.
[0012] Ein weiterer Kernaspekt der Erfindung besteht darin, dass das Spülventil, das Teil
einer Spüleinheit ist, integraler Bestandteil der Kompaktbaueinheit ist, und somit
nicht wie im Stand der Technik üblich, extern und abseits der für die Zirkulation
verwendeten Kreiselpumpen oder kompakter Baueinheiten angeordnet ist, so dass sich
der Aufwand für die Montage oder Aufstellung der Baueinheit vor Ort reduziert.
[0013] Die erfindungsgemäße Kompaktbaueinheit kann sowohl für Warmwasser- als auch für Kaltwasserzirkulationssysteme
verwendet werden.
[0014] Vorzugsweise ist die Kompaktbaueinheit bestimmungsgemäß für eine Wandmontage vorgesehen.
Dies hat den Vorteil, dass es keine Stellfläche einnimmt und erheblich kleiner und
kompakter ausgeführt werden kann, als vergleichbare, bestimmungsgemäß aufzustellende
Baueinheiten, da auf standsichere Gehäuse und Unterkonstruktionen verzichtet werden
kann. Eine Wandmontage hat ferner den Vorteil, dass es auf einer beliebigen Höhe angeordnet
werden kann, insbesondere auf einer für eine Bedienung der Pumpenelektronik angenehme
Arbeitshöhe. Eine stehende Kompaktbaueinheit müsste hierzu ein Gehäuse entsprechender
Höhe aufweisen, das im Wesentlichen leer ist. Ein weiterer Vorteil einer Wandmontage
besteht darin, dass die Kompaktbaueinheit direkt mit den auf den Wänden entlang verlaufenden
starren Rohrleitungen verbunden werden kann. Für eine einfache Wandmontage kann das
Kreiselpumpenaggregat auf einer Montagebasis befestigt sein, die bestimmungsgemäß
für die Wandmontage vorgesehen ist. Es ist ferner möglich, weitere Komponenten der
Kompaktbaueinheit auf der Montagebasis zu befestigen.
[0015] Gemäß einer Ausführungsvariante bilden die Pumpeneinheit, der Elektromotor die Pumpenelektronik
baulich eine Einheit, wobei die Pumpenelektronik vorzugsweise außen am Elektromotor,
insbesondere an einer axialen Stirnseite befestigt ist. Derartige Kreiselpumpenaggregate
sind allgemein bekannt. Jedoch ist das erfindungsgemäße Kreiselpumpenaggregat speziell
für die Anwendung in einem Trinkwasserzirkulationssystem eingerichtet. Durch die bauliche
Vereinigung aller Kreiselpumpenkomponenten ist der Aufwand für die Herstellung der
Kompaktbaueinheit reduziert.
[0016] Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante kann die Pumpenelektronik räumlich unabhängig
vom Elektromotor, insbesondere im vom Elektromotor abgenommenen Zustand in der Kompaktbaueinheit
eingebaut sein. Dies hat den Vorteil, dass sie an einer anderen Stelle als die Pumpeneinheit
angeordnet werden kann, was einen größeren Gestaltungsspielraum beim Design der Kompaktbaueinheit
und der räumlichen Anordnung ihrer Komponenten lässt.
[0017] In jedem Fall ist die Pumpenelektronik bestimmungsgemäß dafür vorgesehen, den Elektromotor
anzusteuern bzw. zu bestromen sowie eine Steuerung oder Regelung des Elektromotors
sowie der Pumpeneinheit auszuführen. Die Pumpenelektronik besitzt hierfür einen Frequenzumrichter
und eine Betriebssoftware, die diese Steuerung oder Regelung ausführt. Erfindungsgemäß
ist die Pumpenelektronik zusätzlich mit einer Softwarekomponente und einem von dieser
ansteuerbaren Schaltausgang ausgerüstet, mit dem das Spülventil steuerungstechnisch
verbunden ist.
[0018] Um Einstellungen direkt an der Kompaktbaueinheit vornehmen zu können, kann die Pumpenelektronik
eine Anzeige- und Bedieneinheit umfassen. Diese kann ein Display zur Anzeige von Informationen
und wenigstens ein Bedienelement aufweisen, um Eingaben zu tätigen. Das Bedienelement
kann ein drehbarer und/ oder drückbarer Knopf sein. Es kann alternativ eine berührungssensitive
Oberfläche des Displays sein, wobei gegebenenfalls zusätzliche Bedienelemente vorhanden
sein können. Vorteilhafterweise ist das Display ein grafisches Farbdisplay.
[0019] Die Anzeige- und Bedieneinheit kann unterschiedlichen Zwecken dienen. Beispielsweise
kann sie eingerichtet sein, eine manuelle Eingabe eines Auslösebefehls für das Spülventil
entgegenzunehmen. Die Anzeige- und Bedieneinheit kann auch in klassischer Weise zur
Konfiguration des Kreiselpumpenaggregats, im vorliegenden Fall insbesondere zur Konfiguration
für die Wasserzirkulation dienen. So können beispielsweise eine bestimmte Regelungsart
und/ oder bestimmte Werte von Parametern oder Grenzwerten eingestellt werden. Weiter
alternativ kann die Anzeige- und Bedieneinheit zur Wiedergabe von Informationen über
das Trinkwasserversorgungsnetzwerk dienen, wie beispielsweise die Wassertemperatur
oder der Volumenstrom des zirkulierenden Trinkwassers. Des Weiteren können Fehler
oder Fehlerzustände an der Anzeige- und Bedieneinheit angezeigt werden. Da die Anzeige-
und Bedieneinheit Teil des Kreiselpumpenaggregats ist, erfolgen folglich alle vorgenannten
Möglichkeiten direkt am Kreiselpumpenaggregat.
[0020] Um ihre Komponenten zu schützen, kann die Kompaktbaueinheit ein Gehäuse aufweisen,
das das Kreiselpumpenaggregat und das Spülventil, insbesondere die Spüleinheit, jeweils
zumindest teilweise gemeinsam abdeckt. Vorzugsweise ragen der Eingang und der Ausgang
seitlich des Gehäuses hervor, insbesondere soweit, dass das Eingangsventil und/ oder
das Ausgangsventil zugänglich sind.
[0021] Vorzugsweise ragt die Pumpenelektronik durch eine Öffnung in einer Wand des Gehäuses
der Kompaktbaueinheit hervor. Somit ist die Pumpenelektronik ohne die Kompaktbaueinheit
zu öffnen zugänglich, insbesondere für eine Bedienung zwecks Einstellung.
[0022] In einer Ausführungsvariante kann das Spülventil zwischen dem Kreiselpumpenaggregat
und dem Ausgang angeordnet sein. Dies hat den Vorteil, dass das über das Spülventil
abzuscheidende, aus dem Kreislauf nachfließende Trinkwasser durch die Kreiselpumpe
strömt und somit auf verschiedene Weise von der Kreiselpumpe überwacht oder vermessen
werden kann.
[0023] Des Weiteren kann auf diese Weise eine Funktionsüberwachung des Spülventils erfolgen.
Hat die Pumpeneinheit das Spülventil ausgelöst und fließt Wasser, insbesondere eine
erwartete Wassermenge pro Zeit durch das Kreiselpumpenaggregat, ist das Spülventil
tatsächlich geöffnet und funktionsfähig. Fließt dagegen kein Wasser oder weniger als
die erwartete Wassermenge pro Zeit durch das Kreiselpumpenaggregat, ist das Spülventil
nicht oder nicht ganz geöffnet und damit defekt.
[0024] Geeigneterweise kann die Pumpenelektronik eingerichtet sein, eine Funktionsüberwachung
des Spülventils durchzuführen. Hierzu kann sie beispielsweise eingerichtet sein, nach
der Auslösung des Spülventils zu prüfen, ob die Drehzahl des Pumpenlaufrades trotz
abgeschaltetem Elektromotor größer null ist. Alternativ kann der Volumenstrom bestimmt
werden, z.B. messtechnisch oder rechnerisch aus Pumpengrößen. Sind der Volumenstrom
oder die Drehzahl gleich null, kann die Pumpenelektronik eingerichtet sein, einen
Fehlerfall oder eine Warnmeldung an- oder ausgeben
[0025] In einer alternativen Ausführungsvariante kann das Spülventil zwischen dem Eingang
und dem Kreiselpumpenaggregat angeordnet sein. Dies hat den Vorteil, dass das über
das Spülventil abzuscheidende Trinkwasser nicht durch die Kreiselpumpe strömt und
die Kreiselpumpe somit bei geöffnetem Spülventil nicht überströmt wird, d.h. das Laufrad
der Kreiselpumpe vom abgelassenen und aus dem Kreislauf nachströmenden Wassers nicht
angetrieben wird und der Elektromotor somit auch nicht generatorisch läuft, was zur
Verhinderung einer Überlastung des Frequenzumrichters der Pumpenelektronik besondere
Maßnahmen erfordert.
[0026] Um in der vorgenannten Ausführungsvariante zu vermeiden, dass bei geöffnetem Spülventil
frisches Trinkwasser über den Ausgang in die Kompaktbaueinheit einströmt und ebenfalls
über das Spülventil abgeschieden wird, kann die Kompaktbaueinheit zwischen dem Spülventil
und dem Ausgang einen Rückflussverhinderer aufweisen.
[0027] Die vorgenannte alternative Ausführungsvariante hat in diesem Fall den Vorteil, dass
das Kreiselpumpenaggregat zur Überwachung des Rückflussverhinderers, genauer gesagt
zur Überprüfung seiner korrekten Funktion verwendet werden kann. Fließt bei ausgelöstem
Spülventil Wasser durch das Kreiselpumpenaggregat, ist der Rückflussverhinderer defekt.
Geeigneterweise kann die Pumpenelektronik eingerichtet sein, eine Funktionsüberwachung
des Rückflussverhinderers durchzuführen. Hierzu kann sie beispielsweise eingerichtet
sein, nach der Auslösung des Spülventils zu prüfen, ob die Drehzahl des Pumpenlaufrades
trotz abgeschaltetem Elektromotor größer null ist. Alternativ kann der Volumenstrom
bestimmt werden, z.B. messtechnisch oder rechnerisch aus Pumpengrößen. Sind der Volumenstrom
oder die Drehzahl größer null, kann die Pumpenelektronik eingerichtet sein, einen
Fehlerfall oder eine Warnmeldung an- oder ausgeben.
[0028] Bei dem Spülventil kann es sich beispielsweise um ein Magnetventil handeln. In einer
Ausführungsvariante kann die Spüleinheit einen zur Atmosphäre hin offenen Auslauf
mit einem Siphon aufweist. Dieser atmosphärenoffene Auslauf verhindert eine Rückverkeimung
aus Richtung des Auslaufs. Gegebenenfalls können der Auslauf und der Siphon ebenfalls
in der Kompaktbaueinheit integriert sein, und zwar derart, dass diese Komponenten
der Spüleinheit von einem Gehäuse der Kompaktbaueinheit mitumschlossen werden.
[0029] Vorzugsweise weist die Spüleinheit einen Wasser in einem Teilbereich der Spüleinheit,
insbesondere in dem Siphon detektierenden Sensor auf, der mit der Pumpenelektronik
über eine entsprechende Schnittstelle verbunden ist. Beispielsweise kann der Sensor
ein Pegelsensor sein. So kann die Pumpenelektronik überwachen, ob Wasser im Siphon,
möglicherweise in Folge einer Verstopfung der Abflussleitung, einen bestimmten Grenzpegel
überschreitet und der Siphon droht überzulaufen. Die Pumpenelektronik kann eingerichtet
sein, im Falle detektierten Wassers bzw. einem zu hohen Wasserpegel das Spülventil
zu schließen, damit die Spüleinheit nicht überläuft.
[0030] Geeigneterweise weist die Kompaktbaueinheit ein vorzugsweise manuell betätigbares
Eingangsventil in Strömungsrichtung hinter dem Eingang der Kompaktbaueinheit auf.
Genauer gesagt kann das Eingangsventil zwischen dem Eingang und dem Kreiselpumpenaggregat
oder zwischen dem Eingang und dem Spülventil liegen. Zusätzlich oder alternativ kann
die Kompaktbaueinheit ein vorzugsweise manuell betätigbares Ausgangsventil in Strömungsrichtung
vor dem Ausgang der Kompaktbaueinheit aufweisen. Genauer gesagt kann das Ausgangsventil
zwischen dem Spülventil und dem Ausgang, oder zwischen dem Rückflussverhinderer und
dem Ausgang oder zwischen dem Kreiselpumpenaggregat und dem Ausgang liegen. Bei dem
Eingangs- und Ausgangsventil handelt es sich um Service-Ventile, die zur Demontage
einer Komponente der Kompaktbaueinheit geschlossen werden können, damit im Servicefall
kein Trinkwasser aus dem Kreislauf in die Kompaktbaueinheit strömt.
[0031] Um die einzelnen Komponenten der Kompaktbaueinheit miteinander hydraulisch zu verbinden,
kann die Kompaktbaueinheit ein zentrales Mehrwege-Rohrstück aufweisen, das einen Eingangsanschluss
und wenigstens zwei Ausgangsanschlüsse aufweist. Der Eingangsanschluss ist hydraulisch
mit dem Eingang der Kompaktbaueinheit verbunden. Dies kann direkt oder indirekt über
das Kreiselpumpenaggregat erfolgen. An einen ersten der beiden Ausgangsanschlüsse
ist das Spülventil angeschlossen. Und der zweite der beiden Ausgangsanschlüsse ist
mit dem Ausgang der Kompaktbaueinheit verbunden. Dies kann in einer Ausführungsvariante
ebenfalls direkt, in einer anderen Ausführungsvariante indirekt entweder über den
Rückflussverhinderer, oder über das Kreiselpumpenaggregat oder über den Rückflussverhinderer
und dem Kreiselpumpenaggregat, erfolgen. Das Mehrwege-Rohrstück bildet baulich ein
Herzstück und ist zum Erhalt einer besonders kompakten Bauform räumlich in einem mittleren
Bereich der Kompaktbaueinheit angeordnet.
[0032] Zur Kompaktheit der erfindungsgemäßen Kompaktbaueinheit trägt es ferner zu, wenn
ihr Eingang nach oben gerichtet ist, das Kreiselpumpenaggregat räumlich oberhalb der
Spüleinheit angeordnet ist und der Ausgang bezogen auf diese Anordnung zur Seite gerichtet
ist. Dies hat außerdem den Vorteil, dass ein weiteres Modul, wie beispielsweise ein
Trinkwasserfilter oder Kühlaggregat (Chiller), seitlich neben der Kompaktbaueinheit
angeordnet und an deren Ausgang angeschlossen werden kann.
[0033] Geeigneterweise ist der Ausgang seitlich mittig an der Kompaktbaueinheit angeordnet.
Dies hat den Vorteil, dass ein an den Ausgang angeschlossenes weiteres Aggregat wie
z.B. ein Chiller, wahlweise in einer auf oben und unten bezogenen Normalorientierung
und einer hierzu kopfüber liegenden Orientierung (upside down) montiert werden kann,
ohne hierzu baulich verändert werden zu müssen.
[0034] In einer Ausführungsvariante kann die Kompaktbaueinheit ein Probenentnahmeventil
aufweisen. Somit ist die Entnahme einer Wasserprobe zur Untersuchung der Wasserqualität
direkt an der Kompaktbaueinheit möglich.
[0035] Ideal ist es, wenn das zentrale Mehrwege-Rohrstück kreuzförmig ist, d.h. ein Vierwege-Rohrstück
ist. So kann es einen dritten Ausgangsanschluss aufweisen. Dies hat zum Vorteil, dass
das Probenentnahmeventil an den dritten Ausgangsanschluss angeschlossen sein kann.
Somit muss kein zusätzliches 3-Wege Rohrstück verwendet werden, um das Probenentnahmeventil
an die Verrohrung in der Kompaktbaueinheit einzugliedern.
[0036] Vorzugsweise weist das Kreiselpumpenaggregat einen integrierten Temperatursensor
zur Bestimmung der Temperatur des durch das Kreiselpumpenaggregat strömenden Trinkwassers
auf. Somit muss kein separater Temperatursensor vorgesehen und montiert, da das Kreiselpumpenaggregat
selbst einen Temperatursensor bildet. Die Bestimmung der Temperatur des zirkulierenden
Trinkwassers kann durch direktes Messen erfolgen oder indirekt durch Messen einer
anderen Größe wie z.B. der Motorwicklungstemperatur.
[0037] In einer Ausführungsvariante kann die Pumpenelektronik wenigstens eine Kommunikationsschnittstelle
aufweisen, um das Kreiselpumpenaggregat und folglich die Kompaktbaueinheit beispielsweise
an ein lokales oder globales Datennetzwerk wie ein Intranet, Internet oder eine Gebäudeautomation
anzuschließen und darüber fernzubedienen und/ oder fernabzufragen. Insbesondere kann
die Pumpenelektronik eingerichtet sein, eine Fernauslösung des Spülventils zu empfangen
und auszuführen. Mit anderen Worten kann das Spülventil über das Internet oder die
Gebäudeautomation angesteuert und ausgelöst werden. Bei dieser Kommunikationsschnittstelle
kann es sich z.B. um ein Webinterface oder eine industrielle Bus-Schnittstelle wie
z.B. Modbus oder Bacnet handeln.
[0038] Außerdem kann die Kommunikationsschnittstelle kabelgebunden oder eine Funkschnittstelle
sein, wie z.B. eine Bluetooth-, NFC-, RFID- oder WLAN-Schnittstelle etc. Eine solche
Funkschnittstelle hat den Vorteil, dass das Kreiselpumpenaggregat respektive die Kompaktbaueinheit
kabellos mit einem tragbaren externen Gerät wie z.B. einem Smartphone, Laptop oder
Tablet verbunden und ebenfalls bedient oder abgefragt werden kann.
[0039] Bei der Kommunikationsschnittstelle handelt es sich üblicherweise um eine Kombination
aus Hardware und Software, um einerseits die nötige datentechnische Kommunikation
und andererseits die nötige Datenverarbeitung insbesondere Protokolle bereitzustellen.
Vorzugsweise beinhaltet die Kommunikationsschnittstelle einen Webserver, um einen
Zugrifft auf das Kreiselpumpenaggregat zur Bedienung und/ oder Datenabfrage über TCP/IP
mit Hilfe eines Browsers zu halten.
[0040] Die Pumpenelektronik kann außerdem wenigstens eine Schnittstelle zum optionalen Anschließen
eines weiteren Sensors aufweisen. Ein solcher weiterer Sensor kann z.B. ein Temperatursensor,
ein Volumenstromsensor oder ein Differenzdrucksensor sein. Dies ermöglicht beispielsweise
ein an die Kompaktbaueinheit angeschlossenes Erweiterungsmodul zu überwachen, z.B.
im Falle eines Kühlaggregats dessen Ausgangstemperatur oder im Falle eines Filters
den Differenzdruck über dem Filter. Ferner kann nicht nur eine Überwachung über die
Schnittstelle für den weiteren Sensor, sondern zusätzlich auch eine geeignete Maßnahme
in Reaktion auf das Sensorsignal von der Pumpenelektronik getroffen werden. Ferner
kann das Sensorsignal über die Kommunikationsschnittstelle, insbesondere das Webinterface
abfragbar sein. Der weitere Sensor kann extern zum Kreiselpumpenaggregat angeordnet
sein. Er kann ferner extern zu oder intern in der Kompaktbaueinheit angeordnet sein.
[0041] Beispielsweise kann die Pumpenelektronik eingerichtet sein, eine Warnmeldung auszugeben,
z.B. über das Display oder die Kommunikationsschnittstelle, wenn der Messwert des
weiteren Sensors (eine Temperatur oder ein Differenzdruck) einen Grenzwert erreicht
oder überschreitet. Alternativ kann sie beispielsweise den Arbeitspunkt der Pumpeneinheit,
insbesondere den geförderten Volumenstrom in Abhängigkeit des Sensorsignals ändern.
[0042] Der weitere Sensor kann auch an irgendeiner anderen Stelle im Trinkwasserversorgungsnetzwerk
angeordnet sein, vorzugsweise nahe eines Verbrauchers, und dort eine Temperatur, einen
Druck oder einen Volumenstrom erfassen. Dies kann beispielswiese für einen hydraulischen
Abgleich hilfreich sein.
[0043] In einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann an den Ausgang ein Erweiterungsmodul
angeschlossen sein. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Kühlaggregat zur Kühlung
oder einen Filter zur Filterung des Trinkwassers vor dessen Förderung in den Kreislauf
handeln.
[0044] Vorzugsweise weist die Montagebasis eine mechanische Schnittstelle zur seitlichen
Anbindung des Erweiterungsmoduls auf. Somit kann das Erweiterungsmodul an der Kompaktbaueinheit
ausgerichtet werden. Gleichzeitig bildet die mechanische Schnittstelle eine Halterung
für das Erweiterungsmodul.
[0045] Die Pumpenelektronik kann in einer Ausführungsvariante einen Schaltausgang zum Anschließen
einer UV-Lampe aufweisen. Eine solche UV-Lampe dient der Abtötung von Keimen und kann
ebenfalls Bestandteil der Kompaktbaueinheit oder extern zu dieser angeordnet sein.
Der Schaltausgang ist von der Pumpenelektronik schaltbar und kann potentialfrei sein,
beispielsweise einen Relaisausgang bilden, oder zur an- und abschaltbaren Spannungsversorgung
der UV-Lampe dienen.
[0046] Vorzugsweise ist die Pumpenelektronik eingerichtet, wenigstens eine der nachfolgenden
Regelungsarten des Kreiselpumpenaggregats wahlweise auszuführen, eine Temperaturregelung
zur Konstanthaltung der Trinkwassertemperatur, eine Volumenstromregelung zur Konstanthaltung
des Volumenstroms im Kreislauf und/ oder eine Druckregelung zur Konstanthaltung oder
Proportionalregelung der Druckdifferenz über dem Kreislauf. Die Temperaturregelung
erfolgt bevorzugt in Abhängigkeit des pumpeninternen Temperatursensors, alternativ
in Abhängigkeit des externen Temperatursensors. Dabei passt die Pumpenelektronik die
Drehzahl der Pumpeneinheit in Abhängigkeit der Temperatur an, beispielsweise derart,
dass die Drehzahl umso höher eingestellt wird, je höher die Temperatur ist.
[0047] Die Volumenstrom- und Druckregelung erfolgt in Abhängigkeit des aktuell von dem Kreiselpumpenaggregat
geförderten Volumenstroms und/ oder dem von ihm aufgebauten Differenzdrucks, welchen
die Pumpenelektronik bestimmt, entweder sensorisch oder rechnerisch.
[0048] Es ist von Vorteil, wenn die Pumpenelektronik einen nichtflüchtigen Speicher aufweist
und eingerichtet ist, Informationen über das Trinkwasserversorgungsnetzwerk, insbesondere
die Temperatur des geförderten Trinkwassers, die Zapfaktivität bei den Verbrauchern
und/ oder Fehlerzustände, in dem Speicher zu dokumentieren. Somit kann jederzeit für
die Vergangenheit überprüft werden, ob das Trinkwasserversorgungsnetzwerk bestimmte
Hygieneanforderungen erfüllt.
[0049] In der Kompaktbaueinheit bildet das Kreiselpumpenaggregat respektive ihre Pumpenelektronik
das Gehirn zur Steuerung des Spülventils und zur Überwachung des Trinkwasserversorgungsnetzwerks.
Dabei wirkt das Kreiselpumpenaggregat nicht nur als Aktor, sondern auch als Sensor.
Ferner kann es auch ein optionales Erweiterungsmodul überwachen.
[0050] Vorzugsweise ist die Pumpenelektronik eingerichtet, das Spülventil auszulösen, wenn
zumindest eine der folgenden, von der Pumpenelektronik überwachten Bedingungen erfüllt
ist:
- Temperatur des geförderten Trinkwassers steigt über einen Grenzwert, oder
- für einen vorbestimmten Zeitraum wurde keine Zapfaktivität im Trinkwasserversorgungsnetzwerk
festgestellt, oder
- das Ende eines zeitlichen Intervalls ist erreicht.
[0051] Die Temperatur des geförderten Trinkwassers kann von der Pumpenelektronik über den
pumpeninternen Temperatursensor oder über den externen Temperatursensor erfasst werden.
Der Grenzwert kann beispielsweise 25°C betragen.
[0052] Die Zapfaktivität im Netzwerk kann von der Pumpenelektronik über den Betriebspunkt
des Kreiselpumpenaggregats ermittelt werden, da sich der Betriebspunkt ändert, wenn
über einen der Verbraucher Wasser aus dem Kreislauf abgezogen wird. Der Betriebspunkt
kann beispielsweise durch den Volumenstrom und den Differenzdruck oder die elektrische
Leistungsaufnahme des Elektromotors und den Volumenstrom definiert sein. Wird an keinem
der Verbraucher Wasser entnommen, ändert sich folglich auch der Betriebspunkt des
Kreiselpumpenaggregats nicht. Eine Auslösung des Spülventils kann erfolgen, wenn dies
für einen Zeitraum von beispielsweise 72 Stunden der Fall ist.
[0053] Gemäß der dritten Bedingung erfolgt die Auslösung des Spülventils bzw. die Abscheidung
des Trinkwassers rein zeitgesteuert, beispielswiese alle 72 Stunden. Diese Bedingung
kann unabhängig von den anderen Bedingungen in jedem Fall angewendet werden, um einen
vollständigen Austausch des zirkulierenden Wassers zu gewährleisten, der durch eine
Zapfaktivität allein möglicherweise nicht stattfindet, und der bei einer rein temperaturgesteuerten
Auslösung im Sommer möglicherweise nicht stattfindet, weil das Trinkwasser bereits
vom Wasserversorger mit einer Temperatur von 16°C oder mehr in das Trinkwasserversorgungsnetzwerk
eintritt. Die dritte Bedingung stellt somit eine Rückfalloption dar.
[0054] In einer Ausführungsvariante kann es sich bei dem Grenzwert, dem Zeitraum und/ oder
dem Intervall um einen in der Pumpenelektronik vorgebbaren Parameter handeln.
[0055] Vorzugsweise ist die Pumpenelektronik eingerichtet, das geöffnete Spülventil zu schließen,
wenn zumindest eine der folgenden, von der Pumpenelektronik überwachten Bedingungen
erfüllt ist:
- die Temperatur des geförderten Trinkwassers sinkt unter einen Zielwert, oder
- die Temperatur des geförderten Trinkwassers ändert sich nicht mehr, oder
- eine vorbestimmte Menge an Trinkwasser ist abgelassen worden, oder
- es ist für einen vorbestimmten Zeitraum gespült worden.
[0056] Während das Spülventil geöffnet ist, wird das Trinkwasser aus dem Kreislauf abgelassen
und es strömt frisches, insbesondere kälteres Trinkwasser in den Kreislauf nach, das
nach einer gewissen Zeit auch die Kompaktbaueinheit bzw. deren Kreiselpumpenaggregat
erreicht. Die Pumpenelektronik kann diesen Zeitpunkt daran erkennen, dass die Temperatur
des geförderten Wassers auf die Temperatur des Wasserversorgers sinkt. Beispielsweise
kann der Zielwert für die Temperatur 20°C sein. Da jedoch die Möglichkeit besteht,
insbesondere in den Sommermonaten, dass die vom Versorger gelieferte Trinkwassertemperatur
über dem Zielwert liegt, ist die zweite genannte Bedingung sinnvoll, wonach die Abschaltung
des Spülventils erfolgt, wenn sich die Temperatur des Trinkwassers nicht mehr ändert,
d.h. auf einen Minimalwert gesunken ist.
[0057] Alternativ kann eine Abschaltung der Spülung dann erfolgen, wenn eine vorbestimmte
Menge an Trinkwasser oder für einen bestimmten Zeitraum Trinkwasser abgelassen worden
ist. Diese Menge, vorzugsweise in [m
3], entspricht geeigneterweise dem Volumen im Kreislauf und der Zeitraum derjenigen
Dauer, die das Ablassen dieser Menge bei einem bestimmten Volumenstrom erfordert.
[0058] In einer Ausführungsvariante kann es sich bei dem Zielwert, der Menge und/ oder dem
Zeitraum um einen in der Pumpenelektronik vorgebbaren Parameter handeln. Dies trägt
dem Umstand Rechnung, dass die Pumpenelektronik werksseitig nicht wissen kann, wie
groß das Trinkwasserversorgungsnetzwerk ist, in der die Kompaktbaueinheit verbaut
wird. Alternativ kann die Pumpenelektronik eingerichtet sein, die Menge abzulassenden
Trinkwassers oder den Zeitraum für das Ablassen selbständig zu ermitteln, beispielsweise
indem bei einer ersten Spülung die Zeit oder die durch die Kreiselpumpe geflossene
Wassermenge gemessen wird, bis die Temperatur auf den Minimalwert gesunken ist.
[0059] Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung werden nachfolgend anhand
von Ausführungsbeispielen und der beigefügten Figuren erläutert. Bei den Figuren behalten
identische oder funktionsgleiche Elemente von Figur zu Figur dasselbe Bezugszeichen.
[0060] Es sei darauf hingewiesen, dass im Rahmen der vorliegenden Beschreibung die Begriffe
"aufweisen", "umfassen" oder "beinhalten" keinesfalls das Vorhandensein weiterer Merkmale
ausschließen. Ferner schließt die Verwendung des unbestimmten Artikels bei einem Gegenstand
nicht dessen Plural aus.
[0061] Es zeigen:
- Figur 1:
- ein beispielhaftes Trinkwasserversorgungsnetzwerk einem Kreislauf und einer zentralen
Zirkulationsanordnung
- Figur 2:
- eine beispielhafte Implementierungsvariante der zentralen Zirkulationsanordnung nach
Figur 1 gemäß der Erfindung
- Figur 3:
- eine erste Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Kompaktbaueinheit
- Figur 4:
- eine zweite Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Kompaktbaueinheit
- Figur 5:
- eine erfindungsgemäße Kompaktbaueinheit mit Gehäuses von vorn
- Figur 6:
- eine erste erfindungsgemäße Kompaktbaueinheit mit abgenommenem Gehäuse
- Figur 7:
- eine zweite erfindungsgemäße Kompaktbaueinheit mit abgenommenem Gehäuse
[0062] Figur 1 veranschaulicht ein beispielhaftes Trinkwasserversorgungsnetzwerk 30 in schematischer
Darstellung. Das Trinkwasserversorgungsnetzwerk 30 wird über einen Hausanschluss 28
von einem Wasserversorger mit frischem Trinkwasser versorgt, der das Trinkwasser mit
einer bestimmen Temperatur und einem bestimmten Druck liefert. Eine Hauptleitung 29
verbindet den Hausanschluss 28 mit einem Kreislauf 31 (Zirkulationsleitung), an den
mehrerer Verbraucher 32 in Gestalt von Trinkwasserentnahmestellen angeschlossen sind.
Die Entnahmestellen sind hier beispielhaft ein Wasserhahn eines Waschbeckens, eine
Badewannenarmatur und eine Toilette. Der Kreislauf besteht in diesem Beispiel aus
mehreren Vor- und Rücklaufleitungen. So mündet die Hauptleitung 29 zunächst in eine
zentrale Vorlaufleitung 33, von der eine erste, zweite und dritte lokale Vorlaufleitung
34 abgeht und die Verbraucher 32 in der Art einer hydraulischen Reihenschaltung verbindet.
Am Ende des letzten Verbrauchers 32 der Reihe gehen die lokalen Vorlaufleitungen jeweils
in eine lokale Rücklaufleitung 35 über. Diese lokalen Rücklaufleitungen 35 münden
über ein Zirkulationsventil 37 für einen hydraulischen Abgleich der lokalen Kreisläufe
34, 35 in eine gemeinsame zentralen Rücklaufleitung 36, welche ihrerseits in eine
Zirkulationsanordnung A mit einem Kreiselpumpenaggregat 2 mündet, welches das Rücklaufwasser
wieder in die Hauptleitung 29 fördert und damit wieder in den Kreislauf 31 einspeist.
Auf diese Weise wird das Trinkwasser kontinuierlich bis zu den Verbrauchern 32 umgewälzt,
so dass in den einzelnen Rohrleitungen 33, 34, 35, 36 ein unzulässiger Wärmeeintrag
minimiert wird. Die Zirkulationsanordnung A ist in Figur 1 als Blackbox dargestellt,
deren Implementierung gemäß einer Variante Figur 2 zeigt.
[0063] Es sei angemerkt, dass das Trinkwasserversorgungsnetzwerk 30 in einer anderen Variante
eine andere hydraulische Struktur aufweisen kann. So kann beispielsweise ein zentraler
Kreislauf vorliegen, von dem aus über einen Strömungsteiler Trinkwasser in eine lokale
Vorlaufleitung zu den Verbrauchern und vom letzten Verbraucher über eine lokale Rücklaufleitung
wieder zurück zum Strömungsteiler strömt. Über diesen wird das Trinkwasser wieder
in die zentrale Vorlaufleitung eingespeist, welche an ihrem Ende in eine zentrale
Rücklaufleitung übergeht, die in die Zirkulationsanordnung mündet. Gemäß einer weiteren
Variante können die Leitungen zu den Verbrauchern reine Stichleitungen, d.h. ohne
Rücklaufleitung sein, wobei ein Wasserzähler am Anfang der jeweiligen Stichleitung
zu einem oder mehreren Verbrauchern liegt.
[0064] Figur 2 veranschaulicht in schematischer Darstellung eine Implementierung der Zirkulationsanordnung
A durch eine erfindungsgemäße Kompaktbaueinheit 1. Die Zirkulationsanordnung A umfasst
hier einen Abschnitt der Hauptleitung 29, deren Ende in den Kreislauf 31 mündet, welcher
hier vereinfacht durch eine einzige Rohrleitung dargestellt ist und am Ende wiederum
in die Zirkulationsanordnung A eintritt.
[0065] Die Kompaktbaueinheit 1 weist einen Eingang 3 zur Aufnahme von Trinkwasser aus dem
Kreislauf 31 und einen Ausgang 5 zur Förderung von Trinkwasser in den Kreislauf 31
auf, wobei der Ausgang 5 mit der Hauptleitung 29 verbunden ist. Zwischen dem Eingang
3 und dem Ausgang 5 ist ein Kreiselpumpenaggregat 2 mit einer Pumpeneinheit 2a, einem
diese antreibenden Elektromotor 2b und einer Pumpenelektronik 2c zur Steuerung und
Regelung des Elektromotors 2b angeordnet. Des Weiteren ist auch ein Spülventil 7a
zum Ablassen von Trinkwasser aus dem Kreislauf 31 hydraulisch zwischen dem Eingang
3 und dem Ausgang 5 angeordnet, wobei es in dieser Ausführungsvariante zwischen dem
Kreiselpumpenaggregat 2 und dem Ausgang 5 liegt. Genauer gesagt, liegt es zwischen
dem Kreiselpumpenaggregat 2 und einem Rückflussverhinderer 11, der eine Rückströmung
von Trinkwasser von der Hauptleitung 29 über den Ausgang 5 in die Kompaktbaueinheit
verhindert.
[0066] Ein weiterer Rückflussverhinderer 11 ist außerdem in der Hauptleitung 29 angeordnet.
Die Leitung zwischen dem Rückflussverhinderer 11 der Kompaktbaueinheit 1 und der Hauptleitung
29 wird nachfolgend als Zwischenleitung 16 bezeichnet.
[0067] Ein zentrales Element der Kompaktbaueinheit 1 bildet das Mehrwege-Rohrstück 10, das
in dieser Ausführungsvariante drei Anschlüsse aufweist und das Spülventil 7a über
das das Kreiselpumpenaggregat 2 mit dem Eingang 4 und über den Rückflussverhinderer
mit dem Ausgang 5 verbindet. Genauer betrachtet, verbindet es also das Kreiselpumpenaggregat
2, das Spülventil 7a und den Rückflussverhinderer 11 miteinander.
[0068] Zwischen dem Kreiselpumpenaggregat s und dem Eingang 4 ist ein manuell betätigbares
Eingangsventil 4 angeordnet, dass bei Bedarf abgesperrt werden kann.
[0069] Das Kreiselpumpenaggregat 2 besitzt eine Anzeige- und Bedieneinheit 2d mit einem
Display 8, einem Bedienelement 9, und einer Funkkommunikationsschnittstelle. Ferner
beinhaltet das Kreiselpumpenaggregat 2 einen Temperatursensor 20 zur Erfassung der
Temperatur des geförderten Trinkwassers, und eine Volumenstrombestimmung 22. Somit
ist das Kreiselpumpenaggregat 2 nicht nur ein Aktor in Gestalt einer Pumpe, sondern
auch eine Sensorkomponente innerhalb der Kompaktbaueinheit 1.
[0070] Das Spülventil 7a ist ein Magnetventil und über eine Steuerleitung 13 mit der Pumpenelektronik
2c verbunden. Mit anderen Worten ist das Spülventil 7a von der Pumpenelektronik 2c
auslösbar. Im geschlossenen Zustand des Spülventils 7a fördert das Kreiselpumpenaggregat
2 das Trinkwasser vom Kreislauf 31 über den Rückflussverhinderer 11 und die Zwischenleitung
16 zur Hauptleitung 26 und damit wieder in den Kreislauf 31. Es sei angemerkt, dass
frisches Trinkwasser nur dann über die Hauptleitung 29 in den Kreislauf 31 nachströmt,
wenn Wasser aus dem Kreislauf 31 entfernt wird, z.B. durch eine Entnahme an einem
der Verbraucher 32 oder durch Ablassen von Wasser infolge eines geöffneten Spülventils
7a. Im ausgelösten Zustand ist das Spülventil 7a geöffnet, so dass das Trinkwasser
aus dem Kreislauf 31 in einen freien Auslauf 7b mit Siphon 7c fließt. Der Kreislauf
31 wird somit weitestgehend geleert und mit nachströmenden, frischen Trinkwasser gefüllt.
[0071] Figur 3 zeigt eine detailliertere Ansicht einer Kompaktbaueinheit 1 gemäß einer ersten
Ausführungsvariante der Erfindung in schematischer Darstellung. Wie in Figur 2 dargestellt,
liegt das Kreiselpumpenaggregat 2 zwischen dem Eingang 3 und dem Mehrwege-Rohrstück
10. Das Kreiselpumpenaggregat 2 besteht auch hier aus der baulichen Vereinigung einer
Pumpeneinheit 2a, einem diese antreibenden Elektromotor 2b und einer Pumpenelektronik
2c, die am Elektromotor 2b befestigt ist. Die Pumpenelektronik 2c weist eine Kommunikationsschnittstelle
auf, mit der das Kreiselpumpenaggregat 2 und somit die Kompaktbaueinheit 1 über eine
Kommunikationsleitung 17 mit einer Gebäudeautomation, einem lokalen Netzwert oder
dem Internet (www) verbunden ist. Das Kreiselpumpenaggregat 2 kann auf diese Weise
fernbedient und/oder fernabgefragt werden.
[0072] Der Elektromotor 2b ist als Nassläufer ausgeführt, wobei sein Rotor in einem mit
dem geförderten Trinkwasser gefüllten Rotorraum dreht. Strömungskanäle zwischen der
das Laufrad aufnehmenden Pumpenkammer und dem Rotorraum sorgen für eine kontinuierliche
Durchströmung des Rotorraums. Um zu verhindern, dass sich diese Strömungskanäle zusetzen
und der Rotorraum infolgedessen nicht mehr ausreichend durchströmt wird, so dass dort
eine erhöhte Keimbildung stattfinden kann, liegt in Strömungsrichtung vor dem Kreiselpumpenaggregat
2 ein Filter 19, der groben Partikel aus dem Trinkwasser herausfiltert, bevor sie
in die Pumpeneinheit 2a eintreten können. Der Filter 19 liegt zwischen dem Eingangsventil
4 und der Pumpeneinheit 2a.
[0073] Das Mehrwege-Rohrstück 10 ist hier kreuzförmig und weist somit vier Anschlüsse 10a,
10b, 10c, 10d auf, zwischen denen je ein 90° Winkel besteht, wobei die Pumpeneinheit
2a an einen Eingangsanschluss 10a des Mehrwege-Rohrstücks 10 angeschlossen ist. An
einem gegenüberliegenden ersten Ausgangsanschluss 10b ist das Spülventil 7a angeschlossen.
Zur rechten Seite geht ein zweiter Ausgangsanschluss 10c ab, der mit dem Rückflussverhinderer
11 verbunden ist und zum Ausgang 5 der Kompaktbaueinheit 1 führt. Zwischen dem Rückflussverhinderer
11 und dem Ausgang 5 ist ein manuell betätigbares Ausgangsventil 6 analog zum Eingangsventil
5 angeordnet. Eine Zwischenleitung 16 verbindet den Ausgang 5 mit der Hauptleitung
29. Zur linken Seite weist das Mehrwege-Rohrstück 10 einen dritten Ausgangsanschluss
10d auf, an den ein Probenentnahmeventil 18 angeordnet ist. Dieses ermöglicht die
Entnahme einer Trinkwasserprobe für Qualitätsuntersuchungen direkt an der erfindungsgemäßen
Kompaktbaueinheit 1.
[0074] Das Spülventil 7a ist Teil einer Spüleinheit 7, die außerdem einen freien Auslass
7b, einen Siphon 7c und einen optionalen Pegelsensor 7e umfasst. Das Spülventil 7a
ist ein Magnetventil und weist einen elektromagnetischen Stellantrieb 7d auf, der
über eine Steuerleitung 13 mit der Pumpenelektronik 2c verbunden ist. Die Pumpenelektronik
2c kann das Spülventil 7a über die Steuerleitung 13 auslösen, so dass sich das in
den Kreislauf 31 befindliche Trinkwasser in den freien Auslauf 7b ergießt. Der freier
Auslauf 7b ist zur Atmosphäre hin offen, um zu verhindern, dass Keime aus dem Abfluss
bzw. Siphon 7c in den Kreislauf 31 eintreten. Der Pegelsensor 7e überwacht einen möglichen
verstopfungsbedingten Überlauf der Spüleinheit 7. Er ist über eine Sensorleitung 14
ebenfalls mit der Pumpenelektronik 2 verbunden.
[0075] An den Ausgang 5 der Kompaktbaueinheit 1 ist ein Erweiterungsmodul 15 angeschlossen,
das beispielsweise ein Kühlaggregat oder ein Filter sein kann. Im Falle eines Kühlaggregats
können Rohranschlüsse nach oben oder nach unten abgehen. Um in beiden Fällen eine
Montage zu ermöglichen, d.h. wahlweise in einer auf oben und unten bezogenen Normalorientierung
und einer hierzu kopfüber liegenden Orientierung (upside down), ist der Ausgangsanschluss
5 der Kompaktbaueinheit 1 seitlich mittig angeordnet.
[0076] Das Kreiselpumpenaggregat 2 ist dafür vorgesehen, dass das Trinkwasser in dem Kreislauf
31 kontinuierlich zirkuliert. Hierzu kann das Kreiselpumpenaggregat 2 ihren Volumenstrom
oder ihre Förderhöhe bzw. Differenzdruck konstant halten, insbesondere regeln. Im
Zirkulationsbetrieb tritt das Trinkwasser über den Eingang 3 in die Kompaktbaueinheit
1 ein, und strömt durch das Eingangsventil 4 und durch den Filter 19 in das Pumpenaggregat
2 hinein, welches den Druck des Trinkwassers erhöht. Da das Spülventil 7 geschlossen
ist, strömt das Trinkwasser vom Eingangsanschluss 10a zum zweiten Ausgangsanschluss
10c des Mehrwege-Rohrstücks 10 und durch den Rückflussverhinderer 11 und das Ausgangsventil
6 zum Ausgang 5, von wo es durch die Zwischenleitung 16 weiter zur Hauptleitung 29
fließt und anschließend wieder in den Kreislauf 31 eintritt. Eine Zapfaktivität liegt
vor, wenn an einem der Verbraucher 32 Trinkwasser entnommen wird. In diesem Fall sinken
der Druck im Trinkwasserversorgungsnetzwerk und der vom Kreiselpumpenaggregat 2 geförderte
Volumenstrom und es strömt frisches Trinkwasser vom Hausanschluss 28 über die Hauptleitung
29 in den Kreislauf 31.
[0077] Das Absenken des Drucks und des Volumenstroms führt beim Kreiselpumpenaggregat 2
zu einer Veränderung seines Betriebspunktes. Dies wird vom Kreiselpumpenaggregat 2
auch erkannt, zumal es das Defizit ausregeln muss. Eine Änderung des Betriebspunktes
korrespondiert somit mit einer Zapfaktivität. Das Kreiselpumpenaggregat weist hierfür
eine Volumenstrom- oder Differenzdruckbestimmung in Form eines bzw. jeweils eines
Sensors auf oder ermittelt den Volumenstrom oder den Differenzdruck rechnerisch in
an sich bekannter Weise. Das Kreiselpumpenaggregat 2 bzw. ihre Pumpenelektronik 2c
ist eingerichtet, jede Zapfaktivität an den Verbrauchern 32 zu erkennen und zu dokumentieren,
insbesondere in einem Speicher abzuspeichern z.B. in Gestalt eines Ereignisses.
[0078] Erfolgt für einen längeren Zeitraum keine Zapfaktivität, wird eine Verkeimung des
nicht ausgetauschten Wassers begünstigt. In diesem Fall sollte das Trinkwasser in
der Zirkulationsleitung durch frisches Trinkwasser ersetzt werden. Das Kreiselpumpenaggregat
2 ist eingerichtet, das Spülventil 7a auszulösen, wenn für einen bestimmten Zeitraum
keine Zapfaktivität erfolgte bzw. keine Betriebspunktänderung eingetreten ist. Dieser
Zeitraum liegt bevorzugt zwischen 24 und 72 Stunden. Tritt eine Zapfaktivität auf,
beginnt das Kreiselpumpenaggregat 2, den Zeitraum erneut abzuwarten.
[0079] Da der Fall eintreten kann, dass eine oder wenige Zapfaktivitäten zu gering ist/
sind, um die gesamte Mange an zirkulierendem Trinkwasser zu entnehmen und durch Frisches
zu ersetzen, kann das Kreiselpumpenaggregat 2 zusätzlich oder alternativ zu dem vorgenannten
zapfaktivitätsabhängige Spülkriterium eingerichtet sein, das Spülventil 7a nach Ablauf
eines bestimmten Zeitraums auszulösen. Dieser Zeitraum beträgt beispielsweise 72 Stunden.
[0080] Das Kreiselpumpenaggregat 2 weist einen internen Temperatursensor 20 auf, mit dem
die Temperatur des geförderten Trinkwassers bestimmt wird. Zusätzlich dokumentiert
das Kreiselpumpenaggregat diese Temperatur, indem sie sie über der Zeit abspeichert.
Vorteilhafterweise kann damit auch festgesellt und dokumentiert werden, mit welcher
Temperatur der Wasserversorger das Trinkwasser am Hauswasseranschluss 28 zur Verfügung
stellt, indem die niedrigste Temperatur am Ende eines Spülvorgangs dokumentiert wird
(Ansatz: Die Erwärmung des Wassers beim Spülen ist vernachlässigbar).
[0081] Während des Zirkulationsbetriebs kann sich das Trinkwasser in dem Kreislauf 31 erwärmen,
wodurch die Keimbildung beschleunigt wird und gegebenenfalls hygienisch unzulässige
Temperaturen erreicht werden. Dieser Erwärmungsprozess wird von dem Kreiselpumpenaggregat
2 überwacht. Es löst das Spülventil 7a aus, wenn die Temperatur des geförderten Trinkwassers
einen Grenzwert erreicht oder überschreitet, beispielsweise 25°C. Da es sein kann,
dass dieser Grenzwert zeitweise, insbesondere in den Sommermonaten durchweg überschritten
wird, ist es auch in diesem Fall sinnvoll, wenn das temperaturabhängige Spülkriterium
mit dem zeitraumabhängigen Spülkriterium überlagert wird, so dass in jedem Fall alle
72 Stunden gespült wird.
[0082] Des Weiteren schließt das Kreiselpumpenaggregat 2 das Spülventil 7a, wenn der Pegelsensor
7e das Erreichen oder Überschreiten eines Grenzpegels im Siphon 7c anzeigt, um einen
Überlauf zu verhindern. Zum Sicherstellen, dass der Siphon 7c stets mit Wasser gefüllt
ist und damit ein Geruchsverschluss vorliegt, kann das Kreiselpumpenaggregat 2 einen
Ventiltest durchführen, bei dem das Spülventil 7a kurz, beispielsweise für wenige
Sekunden, insbesondere 3 Sekunden, ausgelöst wird, vorzugsweise um Mitternacht.
[0083] Infolge der Auslösung des Spülventils 7a öffnet dieses und das Trinkwasser wird in
den freien Auslass 7b abgeschieden. Da dieser zur Atmosphäre hin offen ist, stellt
das Öffnen des Spülventils 7a quasi einen hydraulischen Kurzschluss dar und das Trinkwasser
wird mit dem Druck des Wasserversorgers, ca. 2-6 bar, abzüglich der Rohrleitungsverluste
im Trinkwassernetzwerk und mit maximaler Geschwindigkeit abgeschieden. Allerdings
kann ein Durchflussminderer vor oder hinter dem Spülventil 7a angeordnet werden, der
unabhängig vom Druck einen konstanten Durchfluss einregelt, beispielsweise 10 l/min.
Da das abzuscheidende Trinkwasser in der Ausführungsvariante gemäß Figur 3 durch das
Kreiselpumpenaggregat 2 fließt, treibt es die Pumpeneinheit 2a turbinenartig an, so
dass der Elektromotor 2b generatorisch arbeitet. Um zu verhindern, dass der Zwischenkreis
des Frequenzumrichters in der Pumpenelektronik überlastet wird, wird der Elektromotor
für die Zeit ausgeschaltet bzw. nicht bestromt. Ferner kann das Kreiselpumpenaggregat
den Abscheidungs- bzw. Spülprozess überwachen. Infolge der Überwachung kann das Kreiselpumpenaggregat
2 ein Abschaltkriterium anwenden, so dass die zum Spülen des Kreislaufs abzuscheidende
Wassermenge und damit der wirtschaftliche Verlust für das ungenutzte Trinkwasser minimal
ist.
[0084] Während der Abscheidung des Wassers kann dessen Temperatur durch den pumpeninternen
Temperatursensor 20 gemessen werden. Da frisches Trinkwasser mit einer in der Regel
deutlich geringeren Temperatur aus der Hauptleitung 29 in den Kreislauf 31 nachfließt
und irgendwann auch das Kreiselpumpenaggregat 2 erreicht, wartet das Kreiselpumpenaggregat
2 auf diesen Zeitpunkt und schaltet das Spülventil 7a ab, wenn die Temperatur einen
Zielwert erreicht oder unterschreitet, z.B. 20°C. Zusätzlich schaltet das Kreiselpumpenaggregat
das Spülventil 7a ab, wenn sich die Temperatur nicht mehr oder nicht mehr wesentlich
ändert, mit anderen Worten einen Minimalwert erreicht hat. Dieses temperaturänderungsbasierte
Abschaltkriterium ist dem vorherigen temperaturbasierten Kriterium überlagert und
stellt sicher, dass eine Abschaltung des Spülventils (7a) auch dann erfolgt, wenn
die Temperatur des vom Wasserversorger gelieferten Trinkwassers über dem Zielwert
liegt. Dabei ist der Wasserverbrauch für die Spülung weiterhin minimal.
[0085] Alternativ kann eine Abschaltung des Spülventils 7a dann erfolgen, wenn eine vorbestimmte
Menge an Trinkwasser in Liter oder Kubikmeter oder für einen bestimmten Zeitraum Trinkwasser
abgelassen worden ist. Auch diese Kriterien können wahlweise zusätzlich oder alternativ
zu den vorgenannten Kriterien verwendet werden. Da das Kreiselpumpenaggregat 2 über
die Volumenstrombestimmung 22 ihren aktuell geförderten Volumenstrom bestimmt, kann
sie als Wasserzähler fungieren, indem sie den Volumenstrom ab Auslösung des Spülventils
mit der Zeit multipliziert. Das Kreiselpumpenaggregat 2 schaltet das Spülventil 7a
dann ab, wenn die vorbestimmte Menge an Trinkwasser durch sie hindurchgeflossen ist.
[0086] Bei dem Zielwert, der Menge und/ oder dem Zeitraum handelt es sich um einen in der
Pumpenelektronik vorgebbaren Parameter. Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass die
Pumpenelektronik werksseitig nicht wissen kann, wie groß das Trinkwasserversorgungsnetzwerk
ist, in der die Kompaktbaueinheit verbaut wird. Allerdings ist vorgesehen, dass die
Pumpenelektronik eingerichtet sein, die Menge abzulassenden Trinkwassers oder den
Zeitraum für das Ablassen selbständig zu ermitteln. Dies gelingt, indem bei einer
ersten Spülung die Zeit oder die durch die Kreiselpumpe geflossene Wassermenge gemessen
wird, bis die Temperatur auf den Minimalwert gesunken ist. Die dann vorliegende Wassermenge
bzw. die bis dahin vergangene Zeit können dann als Parameter für ein mengenbasiertes
oder zeitbasiertes Abschaltkriterium in der Pumpenelektronik 2c abgespeichert werden.
[0087] Den infolge der Öffnung des Spülventils 7a entstehenden hydraulischen Kurzschluss
kann das Kreiselpumpenaggregat 2 durch eine Änderung seines Betriebspunkts feststellen.
Hieraus kann das Kreiselpumpenaggregat die ordnungsgemäße Funktionsfähigkeit des Spülventils
7a erkennen. Falls in dieser Zeit der Elektromotor unbestromt ist, kann die ordnungsgemäße
Funktionsfähigkeit des Spülventils daran erkannt werden, dass die Pumpendrehzahl größer
null ist, weil Wasser durch die Pumpeneinheit 2a strömt und ihr Laufrad antreibt.
Im Umkehrschluss bedeutet das, dass das Kreiselpumpenaggregat 2 auf einen Defekt des
Spülventils 7a schließen kann bzw. schließt, wenn nach dem Auslösen des Spülventils
7a die zu erwartende Betriebspunktänderung bzw. die positive Pumpendrehzahl trotz
abgeschaltetem Motor nicht vorliegt. Das Kreiselpumpenaggregat 2 gibt dann eine Fehlermeldung
aus, beispielsweise über das Display 8 oder die Kommunikationsschnittstelle.
[0088] Der weitere Temperatursensor 21a in Strömungsrichtung hinter dem Rückflussverhinderer
11 ermöglicht der Pumpenelektronik 2c den Zustand des Spülventils 7a jederzeit zu
erkennen. Dies ist vor allem dann sinnvoll, wenn es das Spülventil 7a nicht selbst
auslöst. Hierzu wertet die Pumpenelektronik 2c die von dem weiteren Temperatursensors
21a gemessene Temperatur aus, indem es diese mit der selbst gemessenen Temperatur
vergleicht. Bleibt die von dem weiteren Temperatursensor 21a gemessene Temperatur
konstant, während die von dem pumpeninternen Temperatursensor 20 gemessene Temperatur
sinkt, ist das Spülventil 7a offensichtlich geöffnet und es wird gespült (Spülbetrieb).
Sind die beiden Temperaturen dagegen gleich, findet eine Zirkulation statt (Zirkulationsbetrieb).
In Kombination mit dem Wissen, das das Spülventil 7a ausgelöst worden ist, welches
die Pumpenelektronik 2c jedenfalls dann hat, wenn sie das Spülventil 7a selbst auslöst,
oder alternativ im Falle einer Fremdauslösung über die Kommunikationsschnittstelle
mitgeteilt bekommt, kann die Pumpenelektronik 2c sogar einen Fehler des Spülventils
7a erkennen. Bleiben die Temperaturen nach der Auslösung des Spülventils 7a gleich,
ist es fehlerhaft geschlossen. Sind die Temperaturen im Zirkulationsbetrieb verschieden,
fließt offensichtlich Wasser über das Spülventil 7a ab, d.h. es ist fehlerhaft geöffnet.
In allen Fällen kann der Status, insbesondere ein Fehlerzustand des Spülventils 7a
von der Pumpenelektronik 2c auf dem Display 8 angezeigt, über die Kommunikationsschnittstelle
gemeldet und/ oder fernabfragbar in der Pumpenelektronik 2c hinterlegt sein.
[0089] In dem Erweiterungsmodul 15 ist ein externer Sensor 21b angeordnet, der ebenfalls
über eine Sensorleitung 14 mit der Pumpenelektronik 2c verbunden. Somit ist die Pumpenelektronik
2 in der Lage, das Erweiterungsmodul 15 bezüglich der erfassten Meßgröße zu überwachen.
Ist das Erweiterungsmodul 15 ein Kühlaggregat, so kann der externe Sensor 21b ein
Temperatursensor sein, der die Temperatur am Ausgang des Kühlaggregats erfasst. Das
Kreiselpumpenaggregat 2 kann eingerichtet sein, eine Temperaturregelung aufgrund dieser
Temperatur durchzuführen. Alternativ oder zusätzlich kann bei Überschreiten eines
Grenzwerts eine Fehler- oder Warnmeldung vom Kreiselpumpenaggregat 2 erzeugt werden
und am Display 8 angezeigt oder über die Kommunikationsleitung 17 versendet werden,
um auf einen Fehler des Kühlaggregats hinzuweisen.
[0090] Ist das Erweiterungsmodul 15 ein Filter so kann der externe Sensor 21b ein Differenzdrucksensor
sein, der den Druckabfall über dem Filter erfasst und somit dessen Verschmutzungsgrad
angibt. Das Kreiselpumpenaggregat 2 kann eingerichtet sein, eine seine Regelung aufgrund
dieses Differenzdrucks anzupassen, z.B. mit steigendem Differenzdruck die Förderhöhe
zu erhöhen, um die Geschwindigkeit des zirkulierenden Trinkwassers konstant zu halten.
Alternativ oder zusätzlich kann bei Überschreiten eines Grenzwerts eine Fehler- oder
Warnmeldung vom Kreiselpumpenaggregat 2 erzeugt werden und am Display 8 angezeigt
oder über die Kommunikationsleitung 17 versendet werden, um auf die Wartung oder den
Austausch des Filters hinzuweisen.
[0091] Figur 4 zeigt eine andere Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Kompaktbaueinheit
1. Sie unterscheidet sich von der Variante in Figur 3 darin, dass das Kreiselpumpenaggregat
2 nicht in Strömungsrichtung vor, sondern hinter dem Spülventil 7a liegt, d.h. nicht
eingangsseitig, sondern ausgangsseitig angeordnet ist. Mit anderen Worten ist das
Spülventil 7a nicht zwischen dem Kreiselpumpenaggregat 2 und dem Ausgang 5, sondern
zwischen dem Eingang 3 und dem Kreiselpumpenaggregat 2 angeordnet. Diese Anordnung
hat den Vorteil, dass das Kreiselpumpenaggregat 2 im Spülbetrieb nicht überströmt,
d.h. turbinenartig durch das abzuscheidende Trinkwasser angetrieben wird. Denn während
des Spülens ruht das Wasser in der Zwischenleitung 16. Somit besteht hier nicht die
Gefahr einer Überlastung des Zwischenkreises des Frequenzumrichters. Eine Überwachung
des Spülprozesses ist nur eingeschränkt möglich.
[0092] So muss für die Verwendung eines temperatur- oder temperaturänderungsbasierten Abschaltkriteriums
für das Spülventil 7a ein weiterer Temperatursensor 21a zwischen dem Eingang und dem
Spülventil 7a verwendet werden. Ferner kann das Kreiselpumpenaggregat 2 hier nicht
als Wasserzähler fungieren.
[0093] Ein Vorteil der Anordnung in Figur 4 besteht jedoch darin, dass die ordnungsgemäße
Funktionsfähigkeit des Rückflussverhinderers 11 geprüft werden kann. Stellt das Kreiselpumpenaggregat
2 während der Spülaktivität eine Durchströmung fest, z.B. eine Drehzahl ungleich null
trotz unbestromtem Elektromotor 2b wird auf einen Defekt des Rückflussverhinderers
11 geschlossen. Das Kreiselpumpenaggregat 2 gibt dann eine Fehlermeldung aus, beispielsweise
über das Display 8 oder die Kommunikationsschnittstelle.
[0094] Figuren 5 bis 7 zeigen konstruktive Ausgestaltungen von Varianten erfindungsgemäßer
Kompaktbaueinheiten 1. Wie Figur 5 zu erkennen gibt, sind sämtliche Komponenten der
Kompaktbaueinheiten 1 in einem Gehäuse 1a angeordnet. Oben mittig ragt der Eingang
3 und rechtsseitig mittig der Ausgang 5 jeweils in Gestalt eines Anschlussstutzens
vom Gehäuse 1a hervor. An der Unterseite mittig ist der Siphon 7c aus dem Gehäuse
1a herausgeführt. Eine elektrische Versorgungsleitung 12 zur Versorgung des Kreiselpumpenaggregats
2 mit elektrischem Strom ist von unten in das Gehäuse 1a hineingeführt. In dem Gehäuse
1a ist eine Öffnung, durch welche die Pumpenelektronik 2c zugänglich ist, insbesondere
hindurchragt. Die Pumpenelektronik 2c weist eine Anzeige- und Bedieneinheit 2d mit
einem Display 8 und einem Bedienelement 9 in Gestalt eines Dreh-Druck-Knopfes auf.
[0095] In Figur 6 ist das Gehäuse 1a abgenommen, so dass der Blick auf eine zur Wandmontage
vorgesehenen Montagebasis 1b frei ist, an der die hydraulischen Komponenten über Rohrschellen
mechanisch befestigt sind. Die Ausführungsvariante in Figur 6 weist nur ein Eingangsventil
4 in Gestalt eines manuell betätigbaren Absperrventils, jedoch kein Ausgangsventil
6 auf. Ferner hat das Mehrwege-Rohrstück 10 hier nur drei Anschlüsse und ist T-förmig,
da kein Probenentnahmeventil 18 vorgesehen ist. In dieser baulichen Anordnung liegen
die folgenden Komponenten von oben nach unten betrachtet hintereinander in einer Linie:
Eingang 3, Eingangsventil 4, Kreiselpumpenaggregat 2, Mehrwege-Rohrstück 10 mit seinem
Eingangsanschluss 10a, dem zweiten Ausgangsanschluss 10c rechtsseitig und dem ersten
Ausgangsanschluss 10b, Spülventil 10a, eine Rohrleitung, freier Auslauf 7b und Siphon
7c. An den nach rechts abgehenden zweiten Ausgangsanschluss 7c ist der Rückflussverhinderer
11 angeschlossen, an den sich eine Rohrleitung anschließt, dessen Ende den Ausgang
5 bildet.
[0096] Figur 7 zeigt eine andere Ausführungsvariante mit abgenommenen Gehäuse 1a. Sie unterscheidet
sich von der Variante in Figur 6 im Wesentlichen darin, dass auch das Ausgangsventil
6 sowie das Probenentnahmeventil 18 vorhanden ist, so dass der Mehrwege-Rohrstück
vier Anschlüsse hat und kreuzförmig ist mit identischen Winkeln zwischen den Anschlüssen.
Eingangs- und Ausgangsventil 4, 6 ragen über die Montageplatte 1b hinaus, so dass
sie auch bei montiertem Gehäuse zugänglich sind. Die Montageplatte 1b hat eine leicht
andere Form und die Versorgungsleitung 12 ist rechts unten in die Kompaktbaueinheit
1 eingeführt und liegt neben der Kommunikationsleitung 17.
[0097] Es sei darauf hingewiesen, dass die vorstehende Beschreibung lediglich beispielhaft
zum Zwecke der Veranschaulichung gegeben ist und den Schutzbereich der Erfindung keineswegs
einschränkt. Merkmale der Erfindung, die als "kann", "beispielhaft", "bevorzugt",
"optional", "ideal", "vorteilhaft", "gegebenenfalls" oder "geeignet" angegeben sind,
sind als rein fakultativ zu betrachten und schränken ebenfalls den Schutzbereich nicht
ein, welcher ausschließlich durch die Ansprüche festgelegt ist. Soweit in der vorstehenden
Beschreibung Elemente, Komponenten, Verfahrensschritte, Werte oder Informationen genannt
sind, die bekannte, naheliegende oder vorhersehbare Äquivalente besitzen, werden diese
Äquivalente von der Erfindung mit umfasst. Ebenso schließt die Erfindung jegliche
Änderungen, Abwandlungen oder Modifikationen von Ausführungsbeispielen ein, die den
Austausch, die Hinzunahme, die Änderung oder das Weglassen von Elementen, Komponenten,
Verfahrensschritte, Werten oder Informationen zum Gegenstand haben, solange der erfindungsgemäße
Grundgedanke erhalten bleibt, ungeachtet dessen, ob die Änderung, Abwandlung oder
Modifikationen zu einer Verbesserung oder Verschlechterung einer Ausführungsform führt.
[0098] Obgleich die vorstehende Erfindungsbeschreibung eine Vielzahl körperlicher, unkörperlicher
oder verfahrensgegenständlicher Merkmale in Bezug zu einem oder mehreren konkreten
Ausführungsbeispiel(en) nennt, so können diese Merkmale auch isoliert von dem konkreten
Ausführungsbeispiel verwendet werden, jedenfalls soweit sie nicht das zwingende Vorhandensein
weiterer Merkmale erfordern. Umgekehrt können diese in Bezug zu einem oder mehreren
konkreten Ausführungsbeispiel(en) genannten Merkmale beliebig miteinander sowie mit
weiteren offenbarten oder nicht offenbarten Merkmalen von gezeigten oder nicht gezeigten
Ausführungsbeispielen kombiniert werden, jedenfalls soweit sich die Merkmale nicht
gegenseitig ausschließen oder zu technischen Unvereinbarkeiten führen.
Bezugszeichenliste
[0099]
- 1
- Kompaktbaueinheit
- 1a
- Gehäuse
- 1b
- Montagebasis
- 2
- Kreiselpumpenaggregat
- 2a
- Pumpeneinheit
- 2b
- Elektromotor
- 2c
- Pumpenelektronik
- 2d
- Anzeige- und Bedieneinheit
- 3
- Eingang
- 4
- Eingangsventil
- 5
- Ausgang
- 6
- Ausgangsventil
- 7
- Spüleinheit
- 7a
- Spülventil
- 7b
- freier Auslauf
- 7c
- Siphon
- 7d
- Ventilstelleinheit
- 7e
- Sensor
- 8
- Display
- 9
- Bedienelement
- 10
- Mehrwege-Rohrstück
- 10a
- Eingangsanschluss
- 10b
- erster Ausgangsanschluss
- 10c
- zweiter Ausgangsanschluss
- 10d
- dritter Ausgangsanschluss
- 11
- Rückflussverhinderer
- 12
- Elektrische Versorgungsleitung
- 13
- Steuerleitung
- 14
- Sensorleitung
- 15
- Erweiterungsmodul
- 16
- Zwischenleitung
- 17
- Kommunikationsleitung, Bus
- 18
- Probenentnahmeventil
- 19
- Filter
- 20
- pumpeninterner Temperatursensor
- 21a, 21b
- weiterer Sensor
- 21c
- dezentraler Temperatursensor
- 22
- Volumenstrombestimmung
- 28
- Hausanschluss für Trinkwasser
- 29
- Hauptleitung
- 30
- Trinkwasserversorgungsnetzwerk
- 31
- Kreislauf/ Zirkulationsleitung
- 32
- Verbraucher
- 33
- Zentrale Vorlaufleitung
- 34
- Lokale Vorlaufleitung
- 35
- Lokale Rücklaufleitung
- 36
- Zentrale Rücklaufleitung
- 37
- Zirkulationsventil
1. Kompaktbaueinheit (1) für eine Wasserzirkulation in einem Trinkwasserversorgungsnetzwerk
(30), das wenigstens einen Kreislauf (31) und wenigstens einen daraus mit Trinkwasser
gespeisten Verbraucher (32) umfasst, aufweisend
- einen Eingang (3) zur Aufnahme von Trinkwasser aus dem Kreislauf (31),
- einen Ausgang (5) zur Förderung von Trinkwasser in den Kreislauf und
- ein zwischen dem Eingang (3) und dem Ausgang (5) angeordnetes Kreiselpumpenaggregat
(2) mit einer Pumpeneinheit (2a), einem diese antreibenden Elektromotor (2b) und einer
Pumpenelektronik (2c) zur Steuerung und Regelung des Elektromotors (2b),
gekennzeichnet durch ein von der Pumpenelektronik (2c) auslösbares Spülventil (7a) zum Ablassen von Trinkwasser
aus dem Kreislauf (31), das hydraulisch zwischen dem Eingang (3) und dem Ausgang (5)
angeordnet ist.
2. Kompaktbaueinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kreiselpumpenaggregat (2) auf einer bestimmungsgemäß für die Wandmontage vorgesehen
Montagebasis (1b) befestigt ist.
3. Kompaktbaueinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülventil (9) zwischen dem Kreiselpumpenaggregat (2) und dem Ausgang (5) angeordnet
ist.
4. Kompaktbaueinheit (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass hydraulisch zwischen der Spüleinheit (7) und dem Ausgang (5) ein Rückflussverhinderer
(11) angeordnet ist.
5. Kompaktbaueinheit (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein zentrales Mehrwege-Rohrstück (10), das einen Eingangsanschluss (10a) und wenigstens
zwei Ausgangsanschlüsse (10b, 10c) aufweist, wobei der Eingangsanschluss (10a) mit
dem Eingang (3), insbesondere über das Kreiselpumpenaggregat (2), ein erster der beiden
Ausgangsanschlüsse (10b) mit dem Spülventil (7a) und der zweite der beiden Ausgangsanschlüsse
(10c) mit dem Ausgang (5), insbesondere über einen Rückflussverhinderer (11), hydraulisch
verbunden ist.
6. Kompaktbaueinheit (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang (3) nach oben gerichtet ist, das Kreiselpumpenaggregat (2) räumlich oberhalb
des Spülventils (7a) angeordnet ist und der Ausgang (5) bezogen auf diese Anordnung
zur Seite gerichtet ist.
7. Kompaktbaueinheit (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kreiselpumpenaggregat (2) einen integrierten Temperatursensor (20) zur Bestimmung
der Temperatur des durch das Kreiselpumpenaggregat (2) strömenden Trinkwassers aufweist.
8. Kompaktbaueinheit (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kreiselpumpenaggregat (2) eine Anzeige- und Bedieneinheit (2d) aufweist zur Eingabe
eines Auslösebefehls für das Spülventil (7a) und/ oder zur Konfiguration des Kreiselpumpenaggregats
(2) für die Wasserzirkulation und/ oder zur Anzeige von Informationen über das Trinkwasserversorgungsnetzwerk,
insbesondere von Fehlerzuständen.
9. Kompaktbaueinheit (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenelektronik (2c) wenigstens eine Kommunikationsschnittstelle aufweist, vorzugsweise
ein Webinterface, zur Anbindung des Kreiselpumpenaggregats (2) an eine Gebäudeautomation
oder Verbindung mit einem Netzwerk, insbesondere dem Internet.
10. Kompaktbaueinheit (1) nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die Pumpenelektronik (2c) durch eine Öffnung in einer Wand des Gehäuses (1a) der
Kompaktbaueinheit (1) hervorragt.
11. Kompaktbaueinheit (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Ausgang (5) ein Erweiterungsmodul (15) angeschlossen ist, beispielsweise ein
Kühlaggregat zur Kühlung oder ein Filter zur Filterung des Trinkwassers vor dessen
Förderung in den Kreislauf (31).
12. Kompaktbaueinheit (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenelektronik (2c) eingerichtet ist, wenigstens eine der nachfolgenden Regelungsarten
des Kreiselpumpenaggregats (2) wahlweise auszuführen,
- eine Temperaturregelung zur Konstanthaltung der Trinkwassertemperatur,
- eine Volumenstromregelung zur Konstanthaltung des Volumenstroms im Kreislauf (31)
und/ oder
- eine Druckregelung zur Konstanthaltung oder Proportionalregelung der Druckdifferenz
über dem Kreislauf.
13. Kompaktbaueinheit (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Pumpenelektronik (2c) einen nicht-flüchtigen Speicher aufweist und eingerichtet
ist, Informationen über das Trinkwasserversorgungsnetzwerk, insbesondere die Temperatur
des geförderten Trinkwassers, eine Zapfaktivität bei den Verbrauchern und/ oder Fehlerzustände,
in dem Speicher zu dokumentieren.
14. Kompaktbaueinheit (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen dem Kreiselpumpenaggregat (2) vorgeschalteten Siebfilter (19) aufweist.
15. Kompaktbaueinheit (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenelektronik (2c) eingerichtet ist, das Spülventil (7a) auszulösen, wenn
zumindest eine der folgenden, von der Pumpenelektronik (2c) überwachten Bedingungen
erfüllt ist:
- Temperatur des geförderten Trinkwassers steigt über einen Grenzwert, oder
- für einen vorbestimmten Zeitraum wurde keine Zapfaktivität im Trinkwasserversorgungsnetzwerk
festgestellt, oder
- das Ende eines zeitlichen Intervalls ist erreicht, und/ oder das geöffnete Spülventil
(7a) zu schließen, wenn zumindest eine der folgenden, von der Pumpenelektronik (2c)
überwachten Bedingungen erfüllt ist:
- die Temperatur des geförderten Trinkwassers sinkt unter einen Zielwert, oder
- die Temperatur des geförderten Trinkwassers ändert sich nicht mehr, oder
- eine vorbestimmte Menge an Trinkwasser ist abgelassen worden, oder
- es ist für einen vorbestimmten Zeitraum gespült worden.