(19)
(11) EP 4 563 900 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
04.06.2025  Patentblatt  2025/23

(21) Anmeldenummer: 23212596.3

(22) Anmeldetag:  28.11.2023
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F24D 17/00(2022.01)
F24D 19/10(2006.01)
F24H 15/212(2022.01)
F24H 15/34(2022.01)
E03C 1/044(2006.01)
F24D 17/02(2006.01)
F24H 15/14(2022.01)
F24H 15/31(2022.01)
E03B 7/04(2006.01)
(52) Gemeinsame Patentklassifikation (CPC) :
E03B 7/04; E03C 1/044; F24D 19/1054; F24D 17/02; F24D 17/0078; F24D 17/0005; F24H 15/14; F24H 15/212; F24H 15/31; F24H 15/34; E03C 1/00
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA
Benannte Validierungsstaaten:
KH MA MD TN

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

(72) Erfinder:
  • Gebert, Steffen
    07407 Uhlstädt-Kirchhasel (DE)
  • Obrist, Simon
    8702 Zollikon (CH)
  • Schiefer, Hartmann
    71384 Weinstadt (DE)
  • Bauer, Michael
    06729 Elsteraue (DE)
  • Kemler, Benedikt
    48167 Münster (DE)
  • Balasoltanov, Rustam
    04275 Leipzig (DE)
  • Michel, Daniel
    63776 Mömbris (DE)

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

   


(54) KALTWASSERKÜHLUNG MIT WÄRMERÜCKGEWINNUNG


(57) Trinkwasserversorgungssystem mit einer Zirkulationskühlung beinhaltend ein Kaltwasserleitungssystem mit mindestens einem daran angeordneten Verbraucher, einen Anschluss an ein öffentliches Wasserversorgungsnetz, eine Pumpe zur Erzeugung eines Volumenstroms in einem Kaltwasserkreislaufs im Kaltwasserleitungssystem und mindestens eine Kaltwasserrücklaufleitung sowie ein Kälteaggregat, wobei das Trinkwasserversorgungssystem einen primären Niedertemperatur-Kreis und einen sekundären Hochtemperatur-Kreis aufweist, wobei das Kälteaggregat mit dem primären Niedertemperatur-Kreis und dem sekundären Hochtemperatur-Kreis verbunden ist, wobei zur Kühlung des Kaltwassers im Kaltwasserleitungssystem ein Wärmetauscher angeordnet ist, der dem Kaltwasser Wärmeenergie entzieht und mit dem Kälteaggregat derart gekoppelt ist, dass der Wärmetauscher die Wärmeenergie des Kaltwassers mittels des primären Niedertemperatur-Kreis an das Kälteaggregat abgibt bzw. überträgt und das Kälteaggregat die entzogene Wärmeenergie dem Hochtemperatur-Kreis zur Verfügung stellt.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft ein Trinkwasserversorgungssystem mit einer Zirkulationskühlung und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen, beinhaltend ein Kaltwasserleitungssystem mit mindestens einem daran angeordneten Verbraucher, einen Anschluss an ein öffentliches Wasserversorgungsnetz, eine Pumpe zur Erzeugung eines Volumenstroms in einem Kaltwasserkreislaufs im Kaltwasserleitungssystem und mindestens eine Kaltwasserrücklaufleitung sowie einem Kälteaggregat.

[0002] Zur Aufrechterhaltung der Trinkwasserhygiene und Komfortansprüche, und der damit einhergehenden Notwendigkeit der Aufrechterhaltung der Temperaturen nach den geltenden nationalen Richtlinien/Gesetze in Kaltwasseranlagen für Kaltwasser, ist es in einigen Gebäuden aufgrund interner und externer Wärmelasten notwendig, diese Temperaturen z.B. ≤ 25°C mittels einer aktiven Kühlung sicher zu stellen.

[0003] Die EP 3 037 591 B1 offenbart eine Kaltwasser-Zirkulation, die sicherstellen soll, dass das Kaltwasser in dem Kaltwasser-Versorgungssystem eine vorbestimmte Temperatur nicht überschreitet. Analog zum Warmwasserzirkulationssystem wird aufgrund der Wärmeaufnahme des Rohrleitungssystems zu stark erwärmtes Kaltwasser über eine Kaltwasserzirkulationsleitung einer Kühlung zugeführt, wobei der Volumenstrom üblicherweise im Falle mehrerer Zirkulationsleitungen durch Zirkulationsregulierventile geregelt wird.

[0004] Die EP 3 705 789 A1 offenbart ein Wasserversorgungssystem für ein Gebäude, welches mittels einer Wärmepumpe die Energie aus dem Kaltwasser direkt auf das Warmwasser überträgt.

[0005] Es ist Aufgabe der Erfindung ein Trinkwasserversorgungssystem und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen vorzuschlagen, dass durch eine nachhaltige Art und Weise dem Kaltwassernetz die überschüssige und unerwünschte Wärmeenergie entzieht und diese anderen Wärmesystemen für Gebäudenutzung/Gebäudeheizung zuführt.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Trinkwasserversorgungssystem einen primären Niedertemperatur-Kreis und einen sekundären Hochtemperatur-Kreis aufweist, wobei das Kälteaggregat mit dem primären Niedertemperatur-Kreis und dem sekundären Hochtemperatur-Kreis verbunden ist, wobei zur Kühlung des Kaltwassers im Kaltwasserleitungssystem ein Wärmetauscher angeordnet ist, der dem Kaltwasser Wärmeenergie entzieht und mit dem Kälteaggregat derart gekoppelt ist, dass der Wärmetauscher die Wärmeenergie des Kaltwassers mittels des primären Niedertemperatur-Kreises an das Kälteaggregat abgibt bzw. überträgt und das Kälteaggregat die entzogene Wärmeenergie dem Hochtemperatur-Kreis zur Verfügung stellt.

[0007] Das erfindungsgemässe Trinkwasserversorgungssystem mit einer Zirkulationskühlung für ein Gebäude beinhaltend ein Kaltwasserleitungssystem mit mindestens einem daran angeordneten Verbraucher. Das Kaltwasserleitungssystem weist vorzugsweise eine Vorlaufleitung, die das Kaltwasser zum Verbraucher bringt und mindestens eine Rücklaufleitung, die nicht verbrauchtes Kaltwasser wieder zurückführt, auf. Vorzugsweise geht die Vorlaufleitung von einer Vorlaufhauptleitung ab zu einem Verbraucher und die Rücklaufleitung schliesst an eine Rücklaufhauptleitung an. Es ist vorteilhaft, wenn jeder Verbraucher eine separate Vor- und Rücklaufleitung aufweist, die von einer Hauptleitung abgeht oder an eine Hauptleitung anschliesst. Das erfindungsgemässe Trinkwasserversorgungssystem beinhaltet ebenso einen Anschluss an ein öffentliches Wasserversorgungsnetz. Es ist vorteilhaft, wenn der Anschluss an die Vorlauf- oder an die Rücklaufhauptleitung anschliesst und darüber das frische Kaltwasser eingespeist wird. Eine Pumpe zur Erzeugung eines Volumenstroms in einem Kaltwasserkreislaufs ist im Kaltwasserleitungssystem angeordnet. Das erfindungsgemässe Trinkwasserversorgungssystem beinhaltet zudem ein Kälteaggregat. Das Trinkwasserversorgungssystem weist ebenso einen primären Niedertemperatur-Kreis und einen sekundären Hochtemperatur-Kreis auf. Das Kälteaggregat ist mit dem primären Niedertemperatur-Kreis und dem sekundären Hochtemperatur-Kreis gekoppelt bzw. verbunden bzw. das Medium der beiden Kreisläufe strömt durch das Kältegerät, wobei die beiden Kreise separate Kreisläufe sind. Das erfindungsgemässe Trinkwasserversorgungssystem weist einen Wärmetauscher auf, der dem Kaltwasser Wärmeenergie entzieht und mit dem Kälteaggregat derart gekoppelt ist, dass der Wärmetauscher die Wärmeenergie des Kaltwassers an das Kälteaggregat abgibt bzw. überträgt und das Kälteaggregat die entzogene Wärmeenergie dem Hochtemperatur-Kreis zur Verfügung stellt.

[0008] Es ist vorteilhaft, wenn das Kaltwasser über einen Rücklauf an den Wärmetauscher geleitet wird, wobei der Wärmetauscher das Kaltwasser auf eine hygienisch einwandfreie Temperatur abkühlt und wieder in das Kaltwasserleitungssystem einbringt. Vorzugsweise liegt eine hygienisch einwandfreie Temperatur unter 20/25°C, dadurch kann vermieden werden, dass sich in Wasser befindende Mikroorganismen wie die Legionellen im Kaltwasser vermehren und einen negativen Einfluss auf die Nutzung vom Kaltwasser haben.

[0009] Es ist vorteilhaft, wenn die Pumpe den Volumenstrom variabel im Kaltwasserkreislauf temperatur- oder differenzdruckabhängig regelt. Die Kaltwassertemperatur wird durch den erzeugten Volumenstrom entsprechend schnell wieder reduziert bzw. auf die vordefinierte Temperatur gebracht.

[0010] Bei mehreren Kaltwasserrücklaufsträngen hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn Zirkulationsventile für den Abgleich des Kaltwasserleitungssystems temperaturgeregelte Ventile sind. Die Zirkulationsventile sind vorzugsweise jeweils in den Rücklaufleitungen angeordnet. Vorzugsweise sind die Zirkulationsventile in Strömungsrichtung nach dem letzten Verbraucher angeordnet. Vorzugsweise gewährleistet das Zirkulationsventil einen konstanten Mindestvolumenstrom, der eine Stagnation im Kaltwasserleitungssystem verhindert. Es ist vorteilhaft, wenn beim Einsatz von mindestens einem temperaturgeregelten Zirkulationsventil eine differenzdruckgeregelte Pumpe zum Einsatz kommt und den Volumenstrom im Kaltwasserkreislauf autonom an das Regelverhalten des Zirkulationsventils anpasst. Das heisst, weist der Rücklauf des Kaltwassers eine relativ hohe Temperatur auf, öffnet sich das Zirkulationsventil stärker und die Pumpe erhöht den Volumenstrom, um das erwärmte Kaltwasser möglichst rasch durch den Wärmetauscher zu leiten und die Wärme zu entziehen damit das Kaltwasser nach dem Wärmetauscher die gewünschte Temperatur aufweist.

[0011] Vorzugsweise überträgt das Kälteaggregat die Wärmeenergie auf einen Wärmespeicher. Vorzugsweise dient der Wärmespeicher der Unterstützung der Wärmeerzeugung für eine Heizung bzw. Gebäude- und Raumheizung, eine Warmwasserbereitung, eine Wärmeerzeugung für Prozessanwendungen und/oder eine Wärmeerzeugung für RLT-Anlagen.

[0012] Als bevorzugte Ausgestaltung hat sich gezeigt, wenn das Kälteaggregat eine Pumpe für den primären Niedertemperatur-Kreis aufweist. Durch eine variable Drehzahlregelung der Pumpe im Niedertemperatur-Kreis wird ein variabler Volumenstrom erreicht, mittels dem die gewünschte Temperatur im Kaltwasser erzielt wird.

[0013] Vorzugsweise weist das Kälteaggregat eine Pumpe für den sekundären Hochtemperatur-Kreis auf. Als Energieträgermedium ist vorzugsweise im sekundären Hochtemperatur-Kreis ein aufbereitetes Heizungswasser eingesetzt. Zudem hat sich als vorteilhaft gezeigt, dass die Pumpe drehzahlgeregelt ist und dadurch der Volumenstrom entsprechend reguliert werden kann, was einen Einfluss auf die Nutztemperatur im Hochtemperatur-Kreis und dies wieder einen Einfluss auf die Wärmeenergie hat, die an den Wärmespeicher geleitet wird.

[0014] Als vorteilhaft hat sich gezeigt, wenn das Kälteaggregat für die Energieübergabe zwischen Niedertemperatur- und Hochtemperatur-Kreis einen Verdampfer, einen Kompressor, einen Kondensator und ein Expansionsventil aufweist. Das Kältemittel im Kältekreislauf des Kälteaggregates, entzieht durch Verdampfen im Verdampfer dem Niedertemperatur-Kreis Energie, das Kältemittel wird dann durch den Kompressor verdichtet und auf ein für den Hochtemperatur-Kreis nutzbares Temperaturniveau gebracht. Diese Energie wird dann im Kondensator an den Hochtemperatur-Kreis abgegeben und dem Wärmespeicher zugeführt und das Kältemittel kondensiert. Anschliessend strömt das verflüssigte Kältemittel durch das Expansionsventil wieder in den Verdampfer, wo dem Kältemittel wieder die Wärme aus dem Niedertemperatur-Kreis zugeführt wird um das Kältemittel erneut zum Verdampfen zu bringen und der Kreislauf von vorne beginnt.

[0015] Als bevorzugte Ausführungsform ist im Kaltwasserzirkulationssystem ein Spülventil integriert, wobei das Spülventil der Sicherstellung des ordnungsgemässen Wasseraustausches dient. Es hat sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Spülventil zentral angeordnet ist. Zudem ist es vorteilhaft, wenn das Spülventil elektronisch ausgebildet ist.

[0016] Es ist vorteilhaft, wenn der Anschluss an ein öffentliches Wasserversorgungsnetz an die Vorlauf- oder an die Rücklaufhauptleitung anschliesst und darüber das frische Kaltwasser eingespeist wird. Bei einem erhöhten Temperaturniveau des Kaltwassers aus dem Wasserversorgungsnetz, kann es durchaus sinnvoll sein, dass der Anschluss des Wasserversorgungsnetzes an die Rückleitung im Kaltwasserleitungssystem anschliesst, also noch vor dem Wärmetauscher und bevor das Kaltwasser zum Verbraucher gelangt. Dadurch wird auch das neu zugeführte Kaltwasser auf ein tieferes Temperaturniveau gebracht bevor es zu den Verbrauchern gelangt.

[0017] Das erfindungsgemässe Verfahren zum Betreiben eines Trinkwasserversorgungssystem mit den oben erwähnten Elementen zeichnet sich dadurch aus, dass die mittels des Wärmetauschers aus dem Kaltwasser entzogene Wärmeenergie über den Niedertemperatur-Kreis dem Kälteaggregat zugeführt wird. Das rückgeführte Kaltwasser wird im Wärmetauscher gekühlt bzw. die Wärme entzogen und wieder in den Vorlauf eingespeist. Die Wärmeenergie, die im Wärmetauscher entzogen wird, wird an den Niedrigtemperatur-Kreis abgegeben. Dieser bringt die Energie in den Verdampfer, wodurch das Kältemittel im Kältekreis des Kälteaggregats verdampft wird, was dann als Gas dem Kompressor zugeführt wird.

[0018] Vorzugsweise wird die gewünschte Temperatur des gekühlten Kaltwassers über den Volumenstrom des Niedertemperatur-Kreises und/oder des Hochtemperatur-Kreises, und/oder des Kreislaufs des Kaltwassers geregelt. Aufgrund dessen, dass in den Kreisläufen individuell steuerbare Pumpen angeordnet sind, kann der Volumenstrom der Kreisläufe individuell gesteuert werden. Vorzugsweise werden die Volumenströme über eine Steuerung geregelt bzw. die Steuerung erfasst die Temperaturen im Vorlauf und/im Rücklauf des gekühlten Kaltwassers und des Wärmespeichers und regelt aufgrund dessen die Drehzahl der Pumpen.

[0019] Zur vollständigen Regelung und Systemüberwachung können folgende Temperaturen erfasst werden: Kaltwasseraustrittstemperatur, Kaltwasserrücklauftemperatur, Niedertemperatur-Kreis Vorlauf, Niedertemperatur-Kreis Rücklauf, Temperatur des Wärmespeichers, Hochtemperatur-Kreis Vorlauf und/oder Hochtemperatur-Kreis Rücklauf.

[0020] Es hat sich als vorteilhaft gezeigt, wenn beim erfindungsgemässen Verfahren die Pumpe im Kaltwasserleitungssystem den Kaltwasserzirkulationsvolumenstrom temperaturabhängig aufgrund der vorherrschenden Temperatur des Kaltwassers regelt. Vorzugsweise ist dazu mindestens ein Temperaturfühler in der Vorlauf- und/oder Rücklaufhauptleitung angeordnet und zu verwenden. Zudem hat sich als vorteilhaft gezeigt, dass der Temperaturfühler an der Vorlaufhauptleitung vorzugsweise nach dem Anschluss an das öffentliche Wasserversorgungsnetz angeordnet ist, wodurch gleich noch die Temperatur des neu eingespeisten Kaltwassers auch berücksichtigt wird.

[0021] Vorzugsweise regelt die Pumpe den Kaltwasserzirkulationsvolumenstrom im Kaltwasserleitungssystem mit mehreren Kaltwasserrückläufen über einen Differenzdruck, abhängig des Öffnungszustands der temperaturgeregelten Zirkulationsventile. Dies ermöglicht eine optimale Einstellung des Volumenstroms und ermöglicht ein rasche Temperaturreduktion des Kaltwassers.

[0022] Es ist vorteilhaft, wenn das Trinkwasserversorgungssystem inklusiv Wärmespeicher mit Wärmerückgewinnung und Kaltwasserkühlung und dessen Komponenten mittels Steuerung geregelt und überwacht wird.

[0023] Alle Ausgestaltungmöglichkeiten sind frei untereinander kombinierbar sowie die Merkmale des Trinkwasserversorgungssystems auch automatisch auf das Verfahren und umgekehrt zu beziehen sind.

[0024] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren beschrieben, wobei sich die Erfindung nicht nur auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Es zeigt:
Fig. 1
ein Schema des erfindungsgemässen Trinkwasserversorgungssystems mit einer Zirkulationskühlung mit dem Anschluss für das öffentliche Wasserversorgungsnetz an der Vorlaufhauptleitung und
Fig. 2
ein Schema des erfindungsgemässen Trinkwasserversorgungssystems mit einer Zirkulationskühlung mit dem Anschluss für das öffentliche Wasserversorgungsnetz an der Rücklaufhauptleitung.


[0025] Das in Fig. 1 dargestellte Schema zeigt das erfindungsgemässe Trinkwasserversorgungssystem 1 mit einer Zirkulationskühlung. Das erfindungsgemässe Trinkwasserversorgungssystem 1 beinhaltet ein Kaltwasserleitungssystem 2 mit mindestens einem daran angeordneten Verbraucher 3 sowie einem Anschluss 4 an das öffentliche Wasserversorgungsnetz, wobei in Fig. 1 der Anschluss an der Vorlaufhauptleitung 17 angeordnet ist und in Fig. 2 als alternative an der Rücklaufhauptleitung 16. Das Kaltwasserleitungssystem 2 weist vorzugsweise eine Vorlaufhauptleitung 17 und daran anschliessende Vorlaufleitungen 15 auf, die das Kaltwasser an den Verbraucher 3 führen. Die Rücklaufleitung 11, welche vorzugsweise in eine Rücklaufhauptleitung 16 mündet, führt das nicht verbrauchte Kaltwasser wieder zurück. Zudem ist im Kaltwasserleitungssystem 2 eine Pumpe 5 angeordnet, die den Volumenstrom in Abhängigkeit der Zirkulationsventile 6 regelt, sofern das Kaltwassersystem mehrere Rücklaufleitungen aufweist. Bei nur einer Rücklaufleitung wird vorzugsweise auf ein Zirkulationsventil verzichtet, da kein hydraulischer Abgleich benötigt wird. Das Zirkulationsventil 6 ist vorzugsweise temperaturgeregelt und in den Rücklaufleitungen 11 angeordnet. Steigt die Temperatur im Rücklauf 11 des Kaltwassers an, öffnet sich das Ventil 6 mehr, um den Durchfluss mit Hilfe der Pumpe 5 zu erhöhen. Aus hygienischen Gründen ist es vorteilhaft, wenn eine Stagnationsvermeidung durch einen in den Zirkulationsventilen eingestellten Mindestvolumenstrom gewährleistet. Zudem dient das Zirkulationsventil 6 für den hydraulischen Abgleich im Kaltwasserleitungssystem 2. Sollten im Kaltwasserleitungssystem 2 der oder die Verbraucher 3 nur über einen Strang versorgt werden, wie bereits zuvor erwähnt, kann auf das Zirkulationsventil verzichtet werden und die Temperaturführung sowie der Mindestvolumenstrom wird von einer geeigneten Pumpe 5 geregelt, die aufgrund der Kaltwassertemperatur an mindestens einem der Temperaturfühlern 24, 27 ermittelt wird. Das Trinkwasserversorgungssystem 1 beinhaltet zudem einen Wärmetauscher 10 der an den Rücklauf bzw. die Rücklaufhauptleitung 16 anschliesst. Dort wird dem erwärmten Kaltwasser Wärmeenergie entzogen und wieder in den Vorlauf 17 eingespeist. Ebenfalls schliesst der Anschluss 4 für das öffentliche Wasserversorgungsnetz an die Vorlaufhauptleitung 17 an, gemäss Figur 1. Der Wärmetauscher 10 ist derart mit dem Kälteaggregat 7 gekoppelt, dass die dem erwärmten Kaltwasser entzogene Wärmeenergie an das Kälteaggregat 7 überführt wird. Dazu ist der primäre Niedrigtemperatur-Kreis 8 mit dem Wärmetauscher 10 derart verbunden, dass die aus dem erwärmten Kaltwasser entzogene Wärmeenergie auf das Energieträgermedium des Niedrigtemperatur-Kreises 8 übertragen bzw. dieses erwärmt wird. Vorzugsweise wird als Energieträgermedium meist Heizungswasser im Niedrigtemperatur-Kreis 8 verwendet. Anschliessend dient das erwärmte Energieträgermedium des Niedrigtemperatur-Kreises 8 der Wärmezuführung im Verdampfer 18 des Kältekreises 9 um das Kältemittel zu erwärmen bis es verdampft und als Gas dem Kompressor zugeführt wird. Das im Kompressor 19 verdichtete und dadurch im Temperaturniveau erhöhte Kältemittel, wird in den Kondensator 20 geleitet, wo es durch Wärmeabgabe an Hochtemperatur-Kreis 23 kondensiert. Anschliessend strömt das kondensierte Kältemittel durch das Expansionsventil 21 wieder in den Verdampfer 18 und der Kreislauf beginnt erneut. Der durch den Kondensator erwärmte Hochtemperatur-Kreis 23 gibt die aufgenommene Wärmeenergie an den Wärmespeicher 12 ab. Es hat sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Pumpe 13 im Niedrigtemperatur-Kreis 8, wie auch die Pumpe 14 im Hochtemperatur-Kreis 23, individuell regelbar sind. Vorzugsweise wird die Drehzahl der Pumpen in Abhängigkeit der gewünschten Kaltwassertemperatur nach dem Wärmetauscher 10 eingestellt. Es ist vorteilhaft, wenn eine Steuerung 22 die Temperaturen der Temperaturfühler 24, 25, 27, 28, 29, 30, 31 überwacht und entsprechend die Pumpen 5, 13, 14 in den Kreisläufen volumenstromvariabel ansteuert.

[0026] Es hat sich auch als vorteilhaft gezeigt, wenn der Hochtemperatur-Kreis 23 mit einer bereits bestehenden Wärmenutzungsanlage verbunden ist. Es besteht auch die Möglichkeit durch eine Druckausgleichsleitung 26 zwischen Niedrigtemperatur-Kreis 8 und Hochtemperatur-Kreis 23 auf weiterführende Sicherheitseinrichtungen im Niedrigtemperatur-Kreis 8 zu verzichten.

Bezugszeichenliste



[0027] 
1
Trinkwasserversorgungssystem mit Zirkulationskühlung
2
Kaltwasserleitungssystem
3
Verbraucher
4
Anschluss öffentliches Wasserversorgungsnetz
5
Pumpe Kaltwasserkreislauf
6
Zirkulationsventil
7
Kälteaggregat
8
Primärer Niedrigtemperatur-Kreis
9
Kältekreis im Kälteaggregat
10
Wärmetauscher
11
Kaltwasser-Rücklaufleitung
12
Wärmespeicher
13
Pumpe Kälteaggregat Niedrigtemperaturkreis
14
Pumpe Kälteaggregat Hochtemperaturkreis
15
Kaltwasser-Vorlaufleitung
16
Kaltwasser-Rücklaufhauptleitung
17
Kaltwasser-Vorlaufhauptleitung
18
Verdampfer
19
Kompressor
20
Kondensator
21
Expansionsventil
22
Steuerung
23
Hochtemperatur-Kreis
24
Temperaturfühler Vorlauf Kaltwasser
25
Temperaturfühler Wärmespeicher
26
Druckausgleichsleitung
27
Temperaturfühler Kaltwasserrücklauf
28
Temperaturfühler Niedertemperaturkreis Vorlauf
29
Temperaturfühler Niedertemperaturkreis Rücklauf
30
Temperaturfühler Hochtemperaturkreis Vorlauf
31
Temperaturfühler Hochtemperaturkreis Rücklauf
32
Elektronisches Spülventil Kaltwassersystem



Ansprüche

1. Trinkwasserversorgungssystem (1) mit einer Zirkulationskühlung beinhaltend ein Kaltwasserleitungssystem (2) mit mindestens einem daran angeordneten Verbraucher (3), einen Anschluss (4) an ein öffentliches Wasserversorgungsnetz, eine Pumpe (5) zur Erzeugung eines Volumenstroms in einem Kaltwasserkreislaufs im Kaltwasserleitungssystem (2) und mindestens eine Kaltwasserrücklaufleitung (11, 16) sowie ein Kälteaggregat (7), dadurch gekennzeichnet, dass das Trinkwasserversorgungssystem (1) einen primären Niedertemperatur-Kreis (8) und einen sekundären Hochtemperatur-Kreis (23) aufweist, wobei das Kälteaggregat (7) mit dem primären Niedertemperatur-Kreis (8) und dem sekundären Hochtemperatur-Kreis (23) verbunden ist, wobei zur Kühlung des Kaltwassers im Kaltwasserleitungssystem (2) ein Wärmetauscher (10) angeordnet ist, der dem Kaltwasser Wärmeenergie entzieht und mit dem Kälteaggregat (7) derart gekoppelt ist, dass der Wärmetauscher (10) die Wärmeenergie des Kaltwassers mittels des primären Niedertemperatur-Kreis (8) an das Kälteaggregat (7) abgibt bzw. überträgt und das Kälteaggregat (7) die entzogene Wärmeenergie dem Hochtemperatur-Kreis (23) zur Verfügung stellt.
 
2. Trinkwasserversorgungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (10) mit einem Rücklauf (11, 16) des Kaltwassers verbunden ist und das Kaltwasser über den Rücklauf (11, 16) an den Wärmetauscher (10) geleitet wird, wobei der Wärmetauscher das Kaltwasser auf eine hygienisch einwandfreie Temperatur abkühlt und wieder in das Kaltwasserleitungssystem (2) einspeist.
 
3. Trinkwasserversorgungssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (5) den Volumenstrom variabel im Kaltwasserkreislauf temperatur- oder differenzdruckabhängig regelt.
 
4. Trinkwasserversorgungssystem (1) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren Rücklaufleitungen (11) im Kaltwasserleitungssystem (2) Zirkulationsregelventile (6) in den Rücklaufleitungen (11) für einen hydraulischen Abgleich des Kaltwasserleitungssystems angeordnet sind.
 
5. Trinkwasserversorgungssystem (1) nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kälteaggregat (7) die Wärmeenergie auf einen Wärmespeicher (12) überträgt.
 
6. Trinkwasserversorgungssystem (1) nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kälteaggregat (7) eine Pumpe (13) für den primären Niedertemperatur-Kreis (8) aufweist.
 
7. Trinkwasserversorgungssystem (1) nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kälteaggregat (7) eine Pumpe (14) für den sekundären Hochtemperatur-Kreis (23) aufweist.
 
8. Trinkwasserversorgungssystem (1) nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kälteaggregat (7) einen Verdampfer (18), einen Kondensator (20), einen Kompressor (19) und ein Expansionsventil (21) aufweist.
 
9. Trinkwasserversorgungssystem (1) nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Kaltwassersystem (2) ein Spülventil (32) integriert ist, wobei das Spülventil (32) der Sicherstellung des ordnungsgemäßen Wasseraustausches dient.
 
10. Verfahren zum Betreiben eines Trinkwasserversorgungssystem (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels des Wärmetauschers (10) aus dem Kaltwasser entzogene Wärmeenergie über den Niedertemperatur-Kreis (8) dem Kälteaggregat (7) zugeführt wird.
 
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die gewünschte Temperatur des gekühlten Kaltwassers über den Volumenstrom des Niedertemperatur-Kreises (8) und/oder des Hochtemperatur-Kreises (23), und/oder des Kreislaufs des Kaltwassers geregelt wird.
 
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (5) im Kaltwasserleitungssystem (2) den Kaltwasserzirkulationsvolumenstrom temperaturabhängig aufgrund der vorherrschenden Temperatur des Kaltwassers an mindestens einem der Temperaturfühler (24, 27) im Kaltwasserleitungssystem (2) regelt.
 
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (5) den Kaltwasservolumenstrom im Kaltwasserleitungssystem (2) mit mehreren Kaltwasserrückläufen (11) differenzdruckgesteuert, abhängig des Öffnungszustands der temperaturgeregelten Zirkulationsventile regelt.
 
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Trinkwasserversorgungssystem (1) mittels Steuerung (22) geregelt und überwacht wird.
 




Zeichnung










Recherchenbericht












Recherchenbericht




Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente