| (19) |
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(11) |
EP 1 447 626 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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27.04.2011 Patentblatt 2011/17 |
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Anmeldetag: 12.12.2003 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Schichtenspeicher mit Rücklauftemperaturregelung
Multi-layered storage tank with return flow temperature control
Réservoir à température non-uniforme avec régulation de la température de l'écoulement
de retour
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Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR IT |
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Priorität: |
05.02.2003 DE 10304682
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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18.08.2004 Patentblatt 2004/34 |
| (73) |
Patentinhaber: Wolf GmbH |
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84048 Mainburg (DE) |
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Erfinder: |
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- Eigl, Peter
84091 Oberwangenbach (DE)
- Moser, Hans
86558 Hohenwart (DE)
- Zenk, Michael
85290 Geisenfeld (DE)
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| (74) |
Vertreter: Meissner, Bolte & Partner |
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Anwaltssozietät GbR
Postfach 86 06 24 81633 München 81633 München (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 120 493 DE-A- 3 843 376 DE-A- 19 855 442 GB-A- 2 234 337
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DE-A- 2 201 628 DE-A- 19 508 061 DE-A- 19 912 569
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie
ein Verfahren zum Speichern von Warmwasser in einem Speicher gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 10. Derartige Anordnungen und Verfahren sind aus
EP-A-120 493 bekannt.
[0002] Bislang am Markt angebotene Warmwasserspeicher, insbesondere Schichtenspeicher, sind
relativ aufwendig gebaut, wobei insbesondere zur Regelung einer Brauchwassertemperatur
(Speicherladetemperatur) zumindest zwei Fühler im Speicher und zwei weitere in einem
zugeordneten Heizkreis angeordnet sind, über den derartige Schichtenspeicher üblicherweise
mit Energie versorgt werden. Als Energiequelle für den Heizkreis werden üblicherweise
Gas- oder Ölbrenner sowie Solarmodule eingesetzt. Zur strömungsberuhigten Wasserzu-
und -abführung in den Schichtenspeicher bzw. aus diesem heraus werden konstruktiv
aufwendige Maßnahmen vorgeschlagen, trotzdem lassen sich bei handelsüblichen Geräten
Turbulenzen oder Fehlströmungen nicht vermeiden, die die Schichtung des Speichers
vor allem unter Last zerstören.
[0003] Da die Speicherladetemperatur am brauchwasserseitigen Warmwasseraustritt eines Plattenwärmetauschers
der gewünschten bzw. eingestellten Warmwassertemperatur entsprechen muß, verwenden
bekannte Systeme einen Temperatursensor am Warmwasseraustritt des Plattenwärmetauschers.
Mit diesem wird die Speicherladetemperatur erfaßt und geregelt. Zumindest ein weiterer
Temperatursensor ist in dem Schichtenspeicher notwendig, um ein Abfallen der Speichertemperatur
zu registrieren und eine Nachladung zu initiieren. Im Heizkreis ist bei gängigen Wärmeerzeugern
zumindest ein Vorlauftemperaturfühler, in aller Regel jedoch auch ein Rücklauftemperaturfühler
vorhanden.
[0004] Derzeit sind vor allem für den Einsatz in Ein- und Zweifamilienhäusern geeignete
Schichtenspeichermodule bekannt, die mit Brennwertheizgeräten kombinierbar sind. Problematisch
bei all diesen Geräten ist jedoch eine temperaturgenaue Zurverfügungstellung von Brauchwasser.
Dies ist zum einen darin begründet, daß dortige Schichtenspeicherlade- und -entnahmeeinrichtungen
die Schichtung des bereits in dem Schichtenspeicher enthaltenen erwärmten Brauchwassers
zerstören und somit eine temperaturgenaue Einschichtung bzw. Aufrechterhaltung der
Schichtung nahezu unmöglich ist. Zum anderen ist die Temperaturregelung zur Erzielung
einer optimierten Speicherladetemperatur des Brauchwassers bei dortigen Geräten nur
sehr aufwendig, d.h. nur unter Zuhilfenahme komplex angeordneter Temperatursensoren
möglich.
[0005] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung obiger Nachteile
einen Warmwasserspeicher sowie eine Temperaturregelung für selbigen zur Verfügung
zu stellen, die einfach und kostengünstig aufgebaut und geeignet ist, schnell auf
Temperaturänderungen in dem Schichtenspeicher zu reagieren und eine gewünschte Temperatur
des Brauchwassers bereitzustellen.
[0006] Diese Aufgabe wird durch einen Anordnung gemäß Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren
gemäß Patentanspruch 10 gelöst.
[0007] Hierbei wurde erfindungsgemäß erkannt, daß unter Beachtung vorbestimmbarer Volumenströme
der Umlaufwassermenge im Brauchwasserkreis sowie im Heizkreis die primärseitige Heizungs-Rücklauftemperatur
des Wärmetauschers in etwa der Warmwasserauslauftemperatur im Sekundärkreis, also
dem Brauchwasserkreis entspricht. Aufgrund dieser Korrelation der Rücklauftemperatur
und der Warmwassertemperatur ist es somit möglich, bei dem erfindungsgemäßen Wärmeerzeuger
nur einen Rücklauftemperaturfühler zu verwenden; weitere Temperaturfühler, wie beim
Stand der Technik erforderlich, sind erfindungsgemäß somit nicht mehr notwendig. Aufgrund
der Verwendung eines erfindungsgemäßen Schichtenspeichers, bei dem, wie nachfolgend
beschrieben, eine Störung der Schichtung innerhalb des Speichers dadurch vermieden
wird, daß dem Einlaß der in den oberen Bereich des Schichtenspeichers mündenden Warmwasserleitung
und/oder dem Einlauf des aus dem unteren Bereich des Schichtenspeichers wegführenden
Kaltwasserabzugs eine obere bzw. eine untere Wasserleit- und -verteileinrichtung zugeordnet
sind, entspricht somit die Warmwassereinlauftemperatur in den Schichtenspeicher der
Warmwasserauslauftemperatur aus dem Schichtenspeicher. Diese beiden Temperaturen korrelieren
mit der Rücklauftemperatur und sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mit dieser
identisch bzw. zumindest näherungsweise identisch.
[0008] Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß der Wärmetauscher im Gleich- oder, insbesondere
im Gegenstrom, betreibbar und so ausgelegt ist, daß die heizkreisseitige Rücklauftemperatur
(T
RL) in etwa der Warmwassertemperatur (T
WW) in der Warmwasserleitung zwischen Wärmetauscher und Schichtenspeicher entspricht.
[0009] Bevorzugt ist es, wenn die umlaufenden Volumenströme im Heizkreislauf und Brauchwasserkreislauf
so ausgelegt sind, daß eine mittlere Temperaturdifferenz dT
WT von etwa -50 K über den Wärmetauscher hinweg erreicht wird.
[0010] Bevorzugt ist weiterhin, daß die mittlere Temperaturdifferenz dT
WT durch eine Leistungsstufung an der Umwälzpumpe und/oder der Heizkreispumpe variierbar
ist. Damit kann insbesondere bei niedrigen Speichersolltemperaturen die volle Geräteleistung
zur Speichernachladung genutzt werden.
[0011] Bevorzugt liegt der umlaufende Volumenstrom im Brauchwasserkreislauf zwischen etwa
200 l/h bis 1000 l/h, insbesondere 400 l/h bis 800 l/h und der umlaufende Volumenstrom
im Heizwasserkreislauf zwischen etwa 400 l/h bis 1400 l/h, insbesondere 600 l/h bis
1200 I/h. Dieser Zusammenhang bietet in guter Näherung Sicherheit dafür, daß die heizkreisseitige
Rücklauftemperatur des Wärmetauschers in etwa der Warmwassertemperatur im Brauchwasserkreis
entspricht. Selbstverständlich kann im Heizkreis anstelle von Wasser auch ein anderes
wärmeabgebendes Medium mit vergleichbarer Wärmekapazität eingesetzt werden. Bei Verwendung
eines Mediums mit geringerer Wärmekapazität müßte der Volumenstrom entsprechend erhöht
werden und vice versa.
[0012] Ein weiterer Vorteil ist dadurch gegeben, daß bei Überschreitung einer vorgegebenen
Einschalttemperaturdifferenz dT
Eln zwischen der gemessenen Speichertemperatur T
SP und/oder Rücklauftemperatur T
RL und der vorbestimmten Speichersolltemperatur T
Soll ein Ladevorgang auslösbar ist, bei dem die Umwälzpumpe und/oder das Heizgerät einoder
umgeschaltet werden.
[0013] Fällt demnach die gemessene Speichertemperatur T
SP um z.B. 10 K unter die Speichersolltemperatur T
Soll, erfolgt eine Wärmeanforderung durch den Temperaturfühler im Schichtenspeicher. Speicherladepumpe
und Brenner werden in der Folge eingeschaltet und die Rücklauftemperatur T
RL des Plattenwärmetauschers auf die Speichersolltemperatur T
Soll geregelt. Kaltes Trinkwasser wird dabei aus dem Bodenbereich des Schichtenspeichers
oder bei gleichzeitiger Zapfung über den Kaltwasserzulauf angesaugt bzw. zugeführt,
im Plattenwärmetauscher auf Speichersolltemperatur T
Soll erhitzt und über die Warmwasserleitung zwischen Wärmetauscher und Schichtenspeicher
eingeschichtet. Der Schichtenspeicher wird dadurch von oben nach unten auf Speichersolltemperatur
T
Soll erwärmt.
[0014] Bevorzugt liegt die Einschalttemperaturdifferenz dT
Ein, also die Differenz zwischen Speicheristtemperatur minus Speichersolltemperatur im
Bereich zwischen -0,5 K und -15 K, vorzugsweise im Bereich zwischen -1 K und -12 K
und besonders bevorzugt im Bereich zwischen -2 K und -10 K. Durch die einstellbare
Regelungshysterese kann bei einer maximalen Einschalttemperaturdifferenz dT
Ein von -10 K die Lauf- bzw. Standzeit des Brenners vergrößert werden. Bei einer kleinen
Hysterese von -2 K wird ein Komfortgewinn durch sofortiges Nachladen des Speichers
erreicht.
[0015] Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß beim Unterschreiten einer vorgegebenen
Ausschalttemperaturdifferenz dT
Aus zwischen der gemessenen Speichertemperatur T
SP und/oder Rücklauftemperatur T
RL und der vorbestimmten Speichersolltemperatur T
Soll der Ladevorgang abbrechbar ist, und die Umwälzpumpe und/oder das Heizgerät aus- oder
umgeschaltet werden. Wenn das von oben eingeschichtete warme Brauch- bzw. Trinkwasser
mit einer vorgegebenen Temperatur einen Temperaturfühler im unteren Bereich des Schichtenspeichers
erreicht, wird die Speicherladung beendet. Dabei liegt der Abschaltpunkt unter der
Speichersolltemperatur T
Soll, um auch bei Toleranzen der Warmwassertemperatur (Speicherladetemperatur) ein sicheres
Abschalten zu gewährleisten. Die Umwälzpumpe und/oder das Heizgerät werden ausgeschaltet
oder aus einem laufenden Betriebszustand umgeschaltet.
[0016] Bevorzugt liegt die Ausschalttemperaturdifferenz dT
Aus, also die Differenz zwischen Speicheristtemperatur und Speichersolltemperatur, im
Bereich zwischen -0,5 K und -15 K, vorzugsweise im Bereich zwischen -1 K und -12 K,
und besonders bevorzugt im Bereich zwischen -2 K und -10 K, insbesondere bei -5 K.
[0017] Bevorzugt ist es, wenn der Temperaturfühler in etwa auf Höhe der Mündung des Kaltwasserabzugs
im unteren Bereich des Schichtenspeichers angeordnet ist. Die Positionierung des Temperaturfühlers
zum Messen der Speichertemperatur T
SP ist insbesondere für die Leistungsdaten des Warmwasserspeichers von großer Bedeutung.
Eine schnelle Reaktion bei Brauchwasserzapfung ist durch die Positionierung des Temperaturfühlers
in Bodennähe des Schichtenspeichers in etwa auf Höhe der Mündung des Kaltwasserabzugs
gewährleistet. Durch erfindungsgemäß mögliche schnelle Reaktionen beim Nachladen werden
maximale Leistungskennzahlen des Warmwasserspeichers erreicht, so daß bei einem Speicherwasserinhalt
von z.B. 90 Litern eine Leistungsstärke erreicht wird, wie sie ein herkömmlicher Speicher
mit 160 bis 200 Litern Inhalt aufweist.
[0018] Bevorzugt wird der Temperaturfühler zwischen 1 cm und 12 cm, und besonders bevorzugt
zwischen 2,5 cm und 4 cm über dem Bodenniveau des Schichtenspeichers angeordnet. Damit
wird das von oben nach unten absinkende Temperaturniveau vollständig erfaßt und eine
schnelle Speicherladung bei Unterschreiten der Einschalttemperaturdifferenz dT
Ein sichergestellt.
[0019] Erfindungsgemäß weist der Warmwasserspeicher, insbesondere Schichtenspeicher, im
oberen Bereich des Schichtenspeichers eine in den Schichtenspeicher mündende Warmwasserleitung
und im unteren Bereich des Schichtenspeichers einen Kaltwasserabzug auf, wobei dem
jeweiligen Ein- bzw. Auslauf eine obere bzw. eine untere Wasserleit- und -verteileinrichtung
zugeordnet sind.
[0020] Ein wesentlicher Punkt besteht darin, daß mittels der Wasserleit- und -verteileinrichtung
im Boden- und Deckelbereich des Schichtenspeichers Störungen im Temperaturprofil des
in dem Schichtenspeicher enthaltenen Wassers auf ein Minimum reduziert werden können.
In vorteilhafter Weise ist somit im Speicherladebetrieb, d.h. beim Zuführen von Warmwasser,
eine temperaturgenaue Einschichtung des Warmwassers von oben nach unten gewährleistet.
Darüber hinaus ist gewährleistet, daß auch durch den Abzug von Kaltwasser keine sich
in das Hauptvolumen des Schichtenspeichers auswirkende Strömung, welche die Temperaturschichtung
innerhalb des Schichtenspeichers stören würde, verursacht wird. Zudem ist unter Verwendung
der erfindungsgemäßen Wasserleit- und -verteileinrichtung sichergestellt, daß eine
Aufheizung aus dem kalten Zustand keine merklichen Temperaturschwankungen während
der Zapfung auslöst, so daß abgezogenes Trink- oder Brauchwasser bis hin zu hohen
Zapfvolumina von beispielsweise 15 l/min bis 25 l/min im wesentlichen immer die gleiche
Temperatur aufweist.
[0021] Es sei betont, daß die erfindungsgemäße Wasserleit- und -verteileinrichtung sowohl
im Boden- als auch im Deckelbereich des Schichtenspeichers einzeln oder in Kombination
miteinander, je nach gewünschter und/oder vorgegebener Geometrie des Schichtenspeichers
vorgesehen sind.
[0022] Gemäß einer Ausführungsform weist die obere Wasserleit- und -verteileinrichtung eine
sich etwa horizontal erstreckende, als Prallplatte wirkende Verteilplatte auf, auf
die das einzuspeichernde Warmwasser so gelenkt wird, daß sich zustromseitig der Verteilplatte
eine im wesentlichen horizontal verlaufende Strömung ausbildet. In bevorzugter Weise
ist so gewährleistet, daß einzuspeicherndes und in den Schichtenspeicher einströmendes
Warmwasser nicht strahlförmig in das Hauptvolumen des Schichtenspeichers einströmt
und zu einer Durchmischung der Schichten und einer damit einhergehenden Störung der
Temperaturschichtung des in dem Schichtenspeicher bereits enthaltenen Wassers führt.
[0023] Durch die als Prallplatte wirkende Verteilplatte wird das einströmende Warmwasser
oberhalb des Niveaus der Verteilplatte so umgelenkt, daß es im wesentlichen horziontal
strömt und oberhalb der Verteilplatte eine im wesentlichen ringförmige Strömung ausbildet,
die sich nur allmählich in Richtung Kaltwasser ausbreitet und letzteres quasi nach
unten wegsiebt, ohne jedoch eine Vermischung mit dem Kaltwasser zu bewirken.
[0024] Dabei ist es vorteilhaft, wenn das erfindungsgemäße Leit- und Verteilsystem eine
relativ große Dimensionierung der Verteilplatte vorsieht, um eine optimierte Strömungsführung
zu gewährleisten.
[0025] Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein einer Wandung des Schichtenspeichers
zugewandtes Ende der Verteilplatte in Richtung einer Zustromseite so abgewinkelt,
daß sich dort eine in Richtung der Zustromseite wirkende Strömung ausbildet.
[0026] Auf diese Weise ist gewährleistet, daß an der Verteilplatte eine gleichmäßige homogene
Strömung in im wesentlichen horizontaler Ebene mit einem geringen Anteil nach oben
entsteht. Somit werden in den Schichtenspeicher einlaufende Strömungen durch die erfindungsgemäße
Wasserleit- und -verteileinrichtung in vorteilhafter Weise so umgelenkt, daß diese
auf den obersten Volumenbereich des Schichtenspeichers eingegrenzt sind. Temperaturschwankungen,
auch zu Beginn des Ladevorgangs, werden somit ausgeglichen, da eine Durchmischung
des Schichtenspeicherinhalts von vorneherein ausgeschlossen ist.
[0027] Erfindungsgemäß findet eine Warmwasserzapfung im Deckelbereich des Schichtenspeichers
statt. Dadurch, daß einströmendes Warmwasser strömungstechnisch so umgelenkt wird,
daß es zunächst nur im obersten Volumenbereich des Schichtenspeichers vorhanden ist,
ist eine Warmwasserzapfung auch bei einem völlig entladenen Speicher praktisch unmittelbar
möglich, da eine Abkühlung des einströmenden Warmwassers mit einem schichtenmäßig
darunter befindlichen Kaltwasser nicht stattfindet.
[0028] Bei bevorzugten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind, abhängig von
Brauchwasserentnahme und der Höhe derselben verschiedene Betriebsschritte vorgesehen.
[0029] So wird im Fall keiner Brauchwasserentnahme zunächst eine vorgegebene Einschalttemperaturdifferenz
dT
Ein zwischen einer vorbestimmten Speichersolltemperatur T
Soll und einer gemessenen Speichertemperatur T
SP überwacht. Wenn diese Einschalttemperaturdifferenz dT
Ein überschritten wird, folgt ein Einschalten oder Umschalten der Umwälzpumpe und/oder
des Heizgeräts zum Abziehen eines Volumenstroms von Kaltwasser aus dem Kaltwasserabzug,
dem Erwärmen desselben in dem Wärmetauscher und Einspeichern des Volumenstroms als
Warmwasser über die Warmwasserleitung in den Schichtenspeicher. Ist schließlich eine
vorgegebene Ausschalttemperaturdifferenz dT
Aus zwischen der Speichertemperatur T
SP und einer Rücklauftemperatur T
RL in der heizkreisseitigen Rücklaufleitung erreicht, wird die Umwälzpumpe und/oder
das Heizgerät aus- oder umgeschaltet.
[0030] Wird eine Brauchwasserentnahme vorgenommen, welche geringer ist als der maximal förderbare
Volumenstrom einzuspeichernden Warmwassers, schließt sich an den Schritt des Überwachens
einer vorgegebenen Einschalttemperaturdifferenz dT
Ein das Ein- oder Umschalten der Umwälzpumpe und/oder des Heizgeräts an, wenn die Einschalttemperaturdifferenz
dT
Ein überschritten wird. Dabei wird ein Volumenstrom von Kaltwasser aus dem Kaltwasserzulauf
abgezogen, in dem Wärmetauscher erwärmt und als Warmwasser über die Warmwasserleitung
in den Schichtenspeicher wieder eingespeichert. Schließlich erfolgt das Ausschalten
oder Umschalten der Umwälzpumpe und/oder des Heizgeräts, wenn eine vorgegebene Ausschalttemperaturdifferenz
dT
Aus zwischen der Speichersolltemperatur T
SP und Speicheristtemperatur erreicht ist.
[0031] Bei einem weiteren Betriebszustand wird im Fall einer Brauchwasserentnahme, welche
größer ist als der maximal förderbare Volumenstrom einzuspeichernden Warmwassers in
der Folge des Überwachens einer vorgegebenen Einschalttemperaturdifferenz dT
Ein das Einschalten oder Umschalten der Umwälzpumpe und/oder des Heizgeräts vorgenommen,
wenn die Einschalttemperaturdifferenz dT
Ein überschritten wird. Dabei wird ein Teilvolumenstrom von Kaltwasser aus dem Kaltwasserzulauf
abgezogen, in dem Wärmetauscher erwärmt und als Warmwasser über die Warmwasserleitung
in den Schichtenspeicher eingespeichert, sowie ein anderer Teilvolumenstrom von Kaltwasser
aus dem Kaltwasserzulauf über den Kaltwasserabzug in den Schichtenspeicher zugeführt.
Die Umwälzpumpe und/oder das Heizgerät werden ausgeschaltet oder umgeschaltet, wenn
eine vorgegebene Ausschalttemperaturdifferenz dT
Aus zwischen der Speichersolltemperatur T
SP und Speicheristtemperatur erreicht ist.
[0032] Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0033] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, das
anhand der Abbildung näher erläutert wird. Hierbei zeigt:
- Fig. 1
- eine Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Brauchwasserkreislauf und ein Heizkreislauf
über einen im Gleichstrom betriebenen Plattenwärmetauscher miteinander gekoppelt sind.
[0034] In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleich wirkende Teile dieselben
Bezugsziffern verwendet.
[0035] Die einzige Figur zeigt einen Brauchwasserkreislauf B und einen Heizkreislauf H,
welche über einen im Gleichstrom betriebenen Plattenwärmetauscher 9 miteinander gekoppelt
sind. Der Brauchwasserkreislauf B umfaßt einen Kaltwasserzulauf 12, welcher mit einem
Kaltwasserabzug 4 eines Schichtenspeichers 6 verbunden ist. In dem Kaltwasserabzug
4 ist eine Umwälzpumpe 7 angeordnet, welche Kaltwasser zum Plattenwärmetauscher 9
transportiert, wo es erwärmt und als Warmwasser über eine Warmwasserleitung 5 einem
oberen Bereich des Schichtenspeichers 6 zugeführt wird. Über eine Brauchwasserentnahmeleitung
13, deren Mündung 2 ebenfalls im oberen Bereich des Schichtenspeichers 6 angeordnet
ist, kann das erwärmte Wasser entnommen werden. Weiterhin ist ein Temperaturfühler
1 zum Messen einer Speichertemperatur T
SP auf Höhe der Mündung 3 des Kaltwasserabzugs 4 angeordnet.
[0036] Der Heizkreislauf H umfaßt einen Brenner-Heizwasserwärmetauscher 10, welcher z.B.
gasbetrieben sein kann. Von diesem Heizwasserwärmetauscher 10 verläuft eine Vorlaufleitung
11 zum heizkreisseitigen Wassereintritt des Plattenwärmetauschers 9 und eine Rücklaufleitung
14 mit einem zugeordneten Rücklauftemperaturfühler 15 und einer Heizkreispumpe 8 vom
heizkreisseitigen Wasseraustritt zurück zum Heizwasserwärmetauscher 10. Der Plattenwärmetauscher
9 ist so ausgelegt, daß die Warmwassertemperatur T
WW in der Warmwasserleitung 5 zwischen Plattenwärmetauscher 9 und Schichtenspeicher
6 der Rücklauftemperatur T
RL entspricht. Hierbei dient die Solltemperatur T
Soll des Schichtenspeichers 6 als Führungsgröße für die Rücklauftemperatur T
RL. Damit wird ein - üblicherweise notwendiger - weiterer Temperaturfühler im Bereich
des brauchwasserseitigen Wasseraustritts zur Warmwasserleitung 5 oder in derselben
überflüssig. Der üblicherweise schon im Heizkreislauf vorgesehene Temperaturmeßfühler
für die Rücklauftemperatur T
RL reicht somit aus, um einen Schichtenspeicher wie den gezeigten Schichtenspeicher
6 an vorhandene Heizkreisläufe anzukoppeln. Zur Regelung ist des weiteren lediglich
noch der Temperaturfühler 1 zum Messen der tatsächlichen Speichertemperatur T
SP notwendig, um den Temperaturverlauf in der Schichtenstruktur beurteilen und zur Regelung
heranziehen zu können. In Abhängigkeit von der Höhe der Brauchwasserentnahme über
die Brauchwasserentnahmeleitung 13 können die zirkulierenden Volumenströme im Brauchwasserkreislauf
und im Heizkreislauf mittels der Umwälzpumpe 7 bzw. der Heizkreispumpe 8 so angeglichen
werden, daß die Rücklauftemperatur T
RL stets in etwa der Warmwassertemperatur (Speicherladetemperatur) T
WW entspricht. Die Positionierung des Temperaturfühlers 1 auf Höhe der Mündung 3 des
Kaltwasserabzugs 4 gewährleistet eine schnelle Reaktion beim Nachladen des Schichtenspeichers
6, wodurch maximale Leistungskennzahlen erreicht werden. Ist z.B. eine Einschalttemperaturdifferenz
dT
Ein zwischen einer vorbestimmten Speichersolltemperatur T
Soll und einer am Temperaturfühler 1 gemessenen Speichertemperatur T
SP von -5 K vorgegeben, so wird beim Überschreiten dieser Einschalttemperaturdifferenz
dT
Ein die Umwälzpumpe 7 und/oder der Heizwasserwärmetauscher 10 ein- oder umgeschaltet.
Die heizkreisseitige Rücklauftemperatur T
RL wird dann auf Speichersolltemperatur T
Soll geregelt. Kaltes Trinkwasser wird im Plattenwärmetauscher 9 erhitzt und über die
Warmwasserleitung 5 in den Schichtenspeicher 6 eingeschichtet. Dies geschieht schließlich
so lange, bis eine vorgegebene Ausschalttemperaturdifferenz dT
Aus zwischen der Speicheristtemperatur T
RL und der Speichersolltemperatur T
Soll von z.B. -2 K erreicht ist. In diesem Fall werden die Umwälzpumpe 7 und/oder der
Heizwasserwärmetauscher 10 aus- oder umgeschaltet.
Bezugszeichenliste
[0037]
- B
- Brauchwasserkreislauf
- H
- Heizkreislauf
- TRL
- Rücklauftemperatur bzw. Speicheristtemperatur
- TSP
- Speichertemperatur
- TVL
- Vorlauftemperatur
- TWW
- Warmwassertemperatur
- TSoll
- Schichtenspeicher-Soll-Temperatur
- dTWT
- Wassertemperaturdifferenz
- TEin
- Einschalttemperatur
- TAus
- Ausschalttemperatur
- 1
- Temperaturfühler
- 2
- Brauchwasserauslass
- 3
- Mündung des Kaltwasserabzugs
- 4
- Kaltwasserabzug
- 5
- Warmwasserleitung
- 6
- Schichtenspeicher
- 7
- Umwälzpumpe
- 8
- Heizkreispumpe
- 9
- Plattenwärmetauscher
- 10
- Heizwasserwärmetauscher
- 11
- Vorlaufleitung
- 12
- Kaltwasserzulauf
- 13
- Brauchwasserentnahmeleitung
- 14
- Rücklaufleitung
- 15
- Rücklauftemperaturfühler
1. Anordnung bestehend aus einem Warmwasserspeicher, insbesondere Schichtenspeicher (6),
einem Brauchwasserkreislauf (B) und einem Heizkreislauf (H), mit einem Kaltwasserzulauf
(12), einer Brauchwasserentnahmeleitung (13) und einem aus dem unteren Bereich des
Warmwasserspeichers (6) wegführenden Kaltwasserabzug (4), in dessen Verlauf eine Umwälzpumpe
(7) angeordnet ist und der zu einem Wärmetauscher (9) führt, von dem aus eine Warmwasserleitung
(5) in den oberen Bereich des Warmwasserspeichers (6) mündet, wobei
der Wärmetauscher (9) dem Heizkreislauf (H) mit Heizgerät (10), Heizkreispumpe (8)
und Vor- (11) und Rücklaufleitung (14) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (9) als im Gleich- oder, insbesondere Gegenstrom, betreibbarer
Plattenwärmetauscher ausgebildet und so ausgelegt ist, daß die heizkreisseitige Rücklauftemperatur
(TRL) des Plattenwärmetauschers (9) in etwa der Warmwassertemperatur (TWW) im Brauchwasserkreislauf
(B), d.h. in der Warmwasserleitung (5) zwischen Plattenwärmetauscher (9) und Warmwasserspeicher
(6) entspricht.
2. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine mittlere Temperaturdifferenz (dTWT) durch eine Leistungsstufung an der Umwälzpumpe (7) und/oder der Heizkreispumpe (8)
variierbar ist.
3. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei Überschreitung einer vorgegebenen Einschalttemperaturdifferenz (dTEin) zwischen der gemessenen Speichertemperatur (TSP) und der vorbestimmten Speichersolltemperatur (Tsoll) ein Ladevorgang auslösbar ist, bei dem die Umwälzpumpe (7) und/oder das Heizgerät
(10) ein- oder umgeschaltet werden.
4. Anordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einschalttemperaturdifferenz (dTEin) im Bereich zwischen -0,5 K und -15 K, vorzugsweise im Bereich zwischen -1 K und
-12 K und besonders bevorzugt im Bereich zwischen -2 K und -10 K liegt.
5. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
beim Unterschreiten einer vorgegebenen Ausschalttemperaturdifferenz (dTAus) zwischen der gemessenen Speichertemperatur (TSP) und der vorbestimmten Speichersolltemperatur (Tsoll) der Ladevorgang abbrechbar ist, und die Umwälzpumpe (7) und/oder das Heizgerät (10)
aus- oder umgeschaltet werden.
6. Anordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausschalttemperaturdifferenz (dTAus) im Bereich zwischen -0,5 K und -15 K, vorzugsweise im Bereich zwischen -1 K und
-12 K und besonders bevorzugt im Bereich zwischen -2 K und -10 K, insbesondere bei
-5 K, liegt.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Temperaturregelung lediglich ein Temperaturfühler (1) im Schichtenspeicher (6)
und ein Rücklauftemperaturfühler (15) im Bereich der Rücklaufleitung (14) des Heizkreislaufs
(H) vorgesehen, insbesondere erforderlich, ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Temperaturfühler (1) in etwa auf Höhe der Mündung (3) des Kaltwasserabzugs (4)
im unteren Bereich des Schichtenspeichers (6) angeordnet ist.
9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Temperaturfühler (1) zwischen 2,0 cm und 10 cm über dem Bodenniveau des Schichtenspeichers
(6) angeordnet ist.
10. Verfahren zum Speichern von Warmwasser in einem Warmwasserspeicher einer Anordnung
bestehend aus einem Heizkreislauf (H) und dem in einem Brauchwasserkreislauf (B) vorgesehenen
Warmwasserspeicher, insbesondere Schichtenspeicher (6), einem Kaltwasserzulauf (12),
einer Brauchwasserentnahmeleitung (13) und einem aus dem unteren Bereich des Warmwasserspeichers
(6) wegführenden Kaltwasserabzug (4), in dessen Verlauf eine Umwälzpumpe (7) angeordnet
ist und der zu einem Wärmetauscher (9) führt, von dem aus eine Warmwasserleitung (5)
in den oberen Bereich des Warmwasserspeichers (6) mündet, wobei der Wärmetauscher
(9) dem Heizkreislauf (H) mit Heizgerät (10), Heizkreispumpe (8) und Vor- (11) und
Rücklaufleitung (14) zugeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Wärmetauscher (9), der als Plattenwärmetauscher ausgebildet ist, im Gleich- oder,
insbesondere Gegenstrom, und die Anordnung so betrieben wird, daß die heizkreisseitige
Rücklauftemperatur (TRL) des Plattenwärmetauschers (9) in etwa der Warmwassertemperatur
(TWW) im Brauchwasserkreislauf (B), d.h. in der Warmwasserleitung (5) zwischen Plattenwärmetauscher
(9) und Warmwasserspeicher (6) entspricht.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine mittlere Temperaturdifferenz (dTWT) durch eine Leistungsstufung an der Umwälzpumpe (7) und/oder der Heizkreispumpe (8)
variiert wird.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei Überschreitung einer vorgegebenen Einschalttemperaturdifferenz (dTEin) zwischen der gemessenen Speichertemperatur (TSP) und der vorbestimmten Speichersolltemperatur (Tsoll) ein Ladevorgang ausgelöst wird, bei dem die Umwälzpumpe (7) und/oder das Heizgerät
(10) ein- oder umgeschaltet werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einschalttemperaturdifferenz (dTEin) im Bereich zwischen -0,5 K und -15 K, vorzugsweise im Bereich zwischen -1 K und
-12 K und besonders bevorzugt im Bereich zwischen -2 K und -10 K gewählt wird.
14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
beim Unterschreiten einer vorgegebenen Ausschalttemperaturdifferenz (dTAus) zwischen der gemessenen Speichertemperatur (TSP) und der vorbestimmten Speichersolltemperatur (TSoll) der Ladevorgang abgebrochen wird, und die Umwälzpumpe (7) und/oder das Heizgerät
(10) aus- oder umgeschaltet werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausschalttemperaturdifferenz (dTAus) im Bereich zwischen -0,5 K und -15 K, vorzugsweise im Bereich zwischen -1 K und
-12 K und besonders bevorzugt im Bereich zwischen -2 K und -10 K, insbesondere bei
-5 K gewählt wird.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 15,
gekennzeichnet durch
folgende Schritte im Fall keiner Brauchwasserentnahme:
- Überwachen einer vorgegebenen Einschalttemperaturdifferenz (dTEin) zwischen einer vorbestimmten Speichersolltemperatur (TSoll) und einer gemessenen Speichertemperatur (TSP);
- Einschalten oder Umschalten der Umwälzpumpe (7) und/oder des Heizgeräts (10) zum
Abziehen eines Volumenstroms von Kaltwasser aus dem Kaltwasserabzug (4), Erwärmen
desselben in dem Wärmetauscher (9) und Einspeichern des Volumenstroms als Warmwasser
über die Warmwasserleitung (5) in den Schichtenspeicher (6), wenn die Einschalttemperaturdifferenz
(dTEin) überschritten wird; und
- Ausschalten oder Umschalten der Umwälzpumpe (7) und/oder des Heizgeräts (10), wenn
eine vorgegebene Ausschalttemperaturdifferenz (dTAus) zwischen der Speichertemperatur
(TSP) und Speichersolltemperatur erreicht ist.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 15,
gekennzeichnet durch
folgende Schritte im Fall einer Brauchwasserentnahme, wenn diese geringer ist als
der maximal förderbare Volumenstrom einzuspeichernden Warmwassers:
- Überwachen einer vorgegebenen Einschalttemperaturdifferenz (dTEin) zwischen einer vorbestimmten Speichersolltemperatur (Tsoll) und einer gemessenen Speichertemperatur (TSP);
- Einschalten oder Umschalten der Umwälzpumpe (7) und/oder des Heizgeräts (10) zum
Abziehen eines Volumenstroms von Kaltwasser aus dem Kaltwasserzulauf (12), Erwärmen
desselben in dem Wärmetauscher (9) und Einspeichern des Volumenstroms als Warmwasser
über die Warmwasserleitung (5) in den Schichtenspeicher (6), wenn die Einschalttemperaturdifferenz
(dTEin) überschritten wird; und
- Ausschalten oder Umschalten der Umwälzpumpe (7) und/oder des Heizgeräts (10), wenn
eine vorgegebene Ausschalttemperaturdifferenz (dTAus) zwischen der Speichertemperatur (TSP) und Speichersolltemperatur erreicht ist.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 15,
gekennzeichnet durch
folgende Schritte im Fall einer Brauchwasserentnahme, wenn diese größer ist als der
maximal förderbare Volumenstrom einzuspeichernden Warmwassers:
- Überwachen einer vorgegebenen Einschalttemperaturdifferenz (dTEin) zwischen einer vorbestimmten Speichersolltemperatur (Tsoll) und einer gemessenen Speichertemperatur (TSP);
- Einschalten oder Umschalten der Umwälzpumpe (7) und/oder des Heizgeräts (10) zum
Abziehen eines Teilvolumenstroms von Kaltwasser aus dem Kaltwasserzulauf (12), Erwärmen
desselben in dem Wärmetauscher (9) und Einspeichern des Volumenstroms als Warmwasser
über die Warmwasserleitung (5) in den Schichtenspeicher (6), sowie Zuführen eines
anderen Teilvolumenstroms von Kaltwasser aus dem Kaltwasserzulauf (12) über den Kaltwasserabzug
in den Schichtenspeicher (6), wenn die Einschalttemperaturdifferenz (dTEin) überschritten wird; und
- Ausschalten oder Umschalten der Umwälzpumpe (7) und/oder des Heizgeräts (10), wenn
eine vorgegebene Ausschalttemperaturdifferenz (dTAus) zwischen der Speichertemperatur (TSP) und Speichersolltemperatur erreicht ist.
1. Arrangement consisting of a hot water storage tank, especially a stratified storage
tank (6), a consumer water circuit (B) and a heating circuit (H), having a cold water
feed (12), a consumer water draw-off line (13) and a cold water outlet (4) leading
out of the lower region of the hot water storage tank (6), in the course of which
outlet a circulating pump (7) is arranged and which leads to a heat exchanger (9)
from which a hot water line (5) opens into the upper region of the hot water storage
tank (6), the heat exchanger (9) being associated with the heating circuit (H) which
has a heating apparatus (10), a heating circuit pump (8) and a supply line (11) and
return line (12),
characterized in that
the heat exchanger (9) is in the form of a plate heat exchanger operable in parallel-flow
mode or, especially, counter-flow mode and is so arranged that the heating-circuit-side
return temperature (TRL) of the plate heat exchanger (9) corresponds approximately to the hot water temperature
(TWW) in the consumer water circuit (B), that is to say in the hot water line (5) between
the plate heat exchanger (9) and the hot water storage tank (6).
2. Arrangement according to claim 1 or 2,
characterized in that
a mean temperature difference (dTWT) is variable by stepped control of the output at the circulating, pump (7) and/or
the heating circuit pump (8).
3. Arrangement according to either one of the preceding claims,
characterized in that
when the difference between the measured storage tank temperature (TSP) and the predetermined desired storage tank temperature (Tsoll) exceeds a preset switch-on temperature difference (dTEin), a charging operation is initiatable in which the circulating pump (7) and/or the
heating apparatus (10) are switched on or switched over.
4. Arrangement according to claim 3,
characterized in that
the switch-on temperature difference (dTEin) is in the range between -0.5 K and -15 K, preferably in the range between -1 K and
-12 K and especially in the range between -2 K and -10 K.
5. Arrangement according to any one of the preceding claims,
characterized in that
when the difference between the measured storage tank temperature (TSP) and the predetermined desired storage tank temperature (TSoll) falls below a preset switch-off temperature difference (dTAus), the charging operation is discontinuable, and the circulating pump (7) and/or the
heating apparatus (10) are switched off or switched over.
6. Arrangement according to claim 5,
characterized in that
the switch-off temperature difference (dTAus) is in the range between -0.5 K and -15 K, preferably in the range between -1 K and
-12 K and especially in the range between -2 K and -10 K, more especially -5 K.
7. Arrangement according to any one of the preceding claims,
characterized in that
for temperature regulation, only one temperature sensor (1) in the stratified storage
tank (6) and one return temperature sensor (15) in the region of the return line (14)
of the heating circuit (H) is provided, especially required.
8. Arrangement according to claim 7,
characterized in that
the temperature sensor (1) is arranged at approximately the height of the opening
(3) of the cold water outlet (4) in the lower region of the stratified storage tank
(6).
9. Arrangement according to claim 7 or 8,
characterized in that
the temperature sensor (1) is arranged between 2.0cm and 10 cm above the base level
of the stratified storage tank (6).
10. Method of storing hot water in a hot water storage tank of an arrangement consisting
of a heating circuit (H) and the hot water storage tank, especially a stratified storage
tank (6), which is provided in a consumer water circuit (B), a cold water feed (12),
a consumer water draw-off line (13) and a cold water outlet (4) leading out of the
lower region of the hot water storage tank (6), in the course of which outlet a circulating
pump (7) is arranged and which leads to a heat exchanger (9) from which a hot water
line (5) opens into the upper region of the hot water storage tank (6), the heat exchanger
(9) being associated with the heating circuit (H) which has a heating apparatus (10),
a heating circuit pump (8) and a supply line (11) and a return line (14),
characterized in that
the heat exchanger (9), which is in the form of a plate heat exchanger, in parallel-flow
mode or, especially, counter-flow mode, and the arrangement is operated so that the
heating-circuit-side return temperature (TRL) of the plate heat exchanger (9) corresponds approximately to the hot water temperature
(TWW) in the consumer water circuit (B), that is to say in the hot water line (5) between
the plate heat exchanger (9) and the hot water storage tank (6).
11. Method according to claim 10,
characterized in that
a mean temperature difference (dTWT) is variable by stepped control of the output at the circulating pump (7) and/or
the heating circuit pump (8).
12. Method according to either one of the preceding claims 10 and 11,
characterized in that
when the difference between the measured storage tank temperature (TSP) and the predetermined desired storage tank temperature (Tsoll) exceeds a preset switch-on temperature difference (dTEin), a charging operation is initiated in which the circulating pump (7) and/or the
heating apparatus (10) are switched on or switched over.
13. Method according to claim 12,
characterized in that
the switch-on temperature difference (dTEin) is selected in the range between -0.5 K and -15 K, preferably in the range between
-1 K and -12 K and especially in the range between -2 K and -10 K.
14. Method according to any one of the preceding claims 10 to 13,
characterized in that
when the difference between the measured storage tank temperature (TSP) and the predetermined desired storage tank temperature (TSoll) falls below a preset switch-off temperature difference (dTAus), the charging operation is discontinued, and the circulating pump (7) and/or the
heating apparatus (10) are switched off or switched over.
15. Method according to claim 14,
characterized in that
the switch-off temperature difference (dTAus) is selected in the range between -0.5 K and -15 K, preferably in the range between
-1 K and -12 K and especially in the range between -2 K and -10 K, more especially
-5 K.
16. Method according to any one of the preceding claims 10 to 15,
characterized by
the following steps when no consumer water is drawn off:
- monitoring a preset switch-on temperature difference (dTEin) between a predetermined desired storage tank temperature (TSoll) and a measured storage tank temperature (TSP);
- switching on or switching over the circulating pump (7) and/or the heating apparatus
(10) for withdrawal of a volume flow of cold water from the cold water outlet (4),
heating that volume flow in the heat exchanger (9) and feeding the volume flow in
the form of hot water into the stratified storage tank (6) by way of the hot water
line (5) when the switch-on temperature difference (dTEin) is exceeded; and
- switching off or switching over the circulating pump (7) and/or the heating apparatus
(10) when a preset switch-off temperature difference (dTAus) between the storage tank temperature (TSP) and the desired storage tank temperature has been reached.
17. Method according to any one of the preceding claims 10 to 15,
characterized by
the following steps when the amount of consumer water drawn off is less than the maximum
deliverable volume flow of hot water to be fed into the storage tank:
- monitoring a preset switch-on temperature difference (dTEin) between a predetermined desired storage tank temperature (TSoll) and a measured storage tank temperature (TSP);
- switching on or switching over the circulating pump (7) and/or the heating apparatus
(10) for withdrawal of a volume flow of cold water from the cold water feed (12),
heating that volume flow in the heat exchanger (9) and feeding the volume flow in
the form of hot water into the stratified storage tank (6) by way of the hot water
line (5) when the switch-on temperature difference (dTEin) is exceeded; and
- switching off or switching over the circulating pump (7) and/or the heating apparatus
(10) when a preset switch-off temperature difference (dTAus) between the storage tank temperature (TSP) and the desired storage tank temperature has been reached.
18. Method according to any one of the preceding claims 10 to 15,
characterized by
the following steps when the amount of consumer water drawn off is greater than the
maximum deliverable volume flow of hot water to be fed into the storage tank:
- monitoring a preset switch-on temperature difference (dTEin) between a predetermined desired storage tank temperature (TSoll) and a measured storage tank temperature (TSP);
- switching on or switching over the circulating pump (7) and/or the heating apparatus
(10) for withdrawal of a partial volume flow of cold water from the cold water feed
(12), heating that volume flow in the heat exchanger (9) and feeding the volume flow
in the form of hot water into the stratified storage tank (6) by way of the hot water
line (5), and supplying a different partial volume flow of cold water from the cold
water feed (12) to the stratified storage tank (6) by way of the cold water outlet
when the switch-on temperature difference (dTEin) is exceeded; and
- switching off or switching over the circulating pump (7) and/or the heating apparatus
(10) when a preset switch-off temperature difference (dTAus) between the storage tank temperature (TSP) and the desired storage tank temperature has been reached.
1. Ensemble se composant d'un réservoir d'eau chaude, en particulier d'un réservoir stratifié
(6), d'un circuit d'eau sanitaire (B) et d'un circuit de chauffage (H), avec une amenée
d'eau froide (12), une conduite de prélèvement d'eau sanitaire (13) et une évacuation
d'eau froide (4) s'éloignant de la zone inférieure du réservoir d'eau chaude (6) et
dans le cours de laquelle est disposée une pompe de recirculation (7) et qui mène
à un échangeur de chaleur (9) duquel débouche une conduite d'eau chaude (5) dans la
zone supérieure du réservoir d'eau chaude (6), l'échangeur de chaleur (9) étant associé
au circuit de chauffage (H) doté d'un appareil de chauffage (10), d'une pompe de circuit
de chauffage (8) et d'une conduite montante et descendante (14), caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (9) est réalisé et configuré comme un échangeur de chaleur
à plaques pouvant fonctionner en flux continu ou en particulier en flux inverse de
sorte que la température de conduite descendante (TRL) de l'échangeur de chaleur à
plaques (9) corresponde à peu près à la température de l'eau chaude (TWW) dans le
circuit d'eau sanitaire (B), c'est-à-dire dans la conduite d'eau chaude (5) entre
l'échangeur de chaleur à plaques (9) et le réservoir d'eau chaude (6).
2. Ensemble selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce qu'une différence de température moyenne (dTWT) peut être variée par un étagement de puissance sur la pompe de recirculation (7)
et/ou la pompe de circuit de chauffage (8).
3. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'en cas de dépassement d'une différence de température d'activation prescrite (dTEIN) entre la température de réservoir mesurée (TSP) et la température de consigne de réservoir prédéterminée (TSOLL), un processus de chargement peut être déclenché, pour lequel la pompe de recirculation
(7) et/ou l'appareil de chauffage (10) sont activés ou commutés.
4. Ensemble selon la revendication 3,
caractérisé en ce que la différence de température d'activation (dTEIN) est comprise dans la plage entre -0,5 K et -15 K, de préférence dans la plage entre
-1 K et -12 K et de manière particulièrement préférée dans la plage entre -2 K et
-10 K.
5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'en cas de non-atteinte d'une différence de température de désactivation prescrite
(dTAUS) entre la température de réservoir mesurée (TSP) et la température de consigne de réservoir prédéterminée (TSOLL), le processus de chargement peut être interrompu et en ce que la pompe de recirculation (7) et/ou l'appareil de chauffage (10) sont désactivés
ou commutés.
6. Ensemble selon la revendication 5,
caractérisé en ce que la différence de température de désactivation (dTAUS) est comprise dans la plage entre -0,5 K et -15 K, de préférence dans la plage entre
-1 K et -12 K et de manière particulièrement préférée dans la plage entre -2 K et
-10 K, s'élève en particulier autour de -5 K.
7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que pour la régulation de la température, un seul capteur de température (1) est prévu,
en particulier nécessaire, dans le réservoir stratifié (6) et un capteur de température
de conduite descendante (15) est prévu, en particulier nécessaire, dans la zone de
la conduite descendante (14) du circuit de chauffage (H).
8. Ensemble selon la revendication 7,
caractérisé en ce que le capteur de température (1) est disposé sensiblmement à la hauteur de l'ouverture
(3) de l'évacuation d'eau froide (4) dans la zone inférieure du réservoir stratifié
(6).
9. Ensemble selon la revendication 7 ou 8,
caractérisé en ce que le capteur de température (1) est disposé entre 2 et 10 cm au-dessus du niveau du
fond du réservoir stratifié (6).
10. Procédé de stockage d'eau chaude dans un réservoir d'eau chaude d'un ensemble se composant
d'un circuit de chauffage (H) et d'un réservoir d'eau chaude prévu dans un circuit
d'eau sanitaire (B), en particulier un réservoir stratifié (6), d'une amenée d'eau
froide (12), d'une conduite de prélèvement d'eau sanitaire (13) et d'une évacuation
d'eau froide (4) s'éloignant de la zone inférieure du réservoir d'eau chaude (6),
et dans le cours de laquelle est disposée une pompe de recirculation (7) et qui mène
à un échangeur de chaleur (9) duquel débouche une conduite d'eau chaude (5) dans la
zone supérieure du réservoir d'eau chaude (6), l'échangeur de chaleur (9) étant associé
au circuit de chauffage (H) doté d'un appareil de chauffage (10), une pompe de circuit
de chauffage (8) et une conduite montante (11) et descendante (14),
caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (9) qui est réalisé comme un échangeur de chaleur à plaques
fonctionne en flux continu ou en particulier en flux inverse et en ce que l'ensemble fonctionne de sorte que la température de conduite descendante (TRL) côté
circuit de chauffage de l'échangeur de chaleur à plaques (9) corresponde à peu près
à la température de l'eau chaude (TWW) dans le circuit d'eau sanitaire (B), c'est-à-dire
dans la conduite d'eau chaude (5) entre l'échangeur de chaleur à plaques (9) et le
réservoir d'eau chaude (6).
11. Procédé selon la revendication 10,
caractérisé en ce qu'une différence de température moyenne (dTWT) est variée par un étagement de puissance sur la pompe de recirculation (7) et/ou
la pompe de circuit de chauffage (8).
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes 10 ou 11,
caractérisé en ce qu'en cas de dépassement d'une différence de température d'activation prescrite (dTEIN) entre la température de réservoir (TSP) mesurée et la température de consigne de réservoir (TSOLL) prédéterminée, un processus de chargement est déclenché, pour lequel la pompe de
recirculation (7) et/ou l'appareil de chauffage (10) sont activés ou commutés.
13. Procédé selon la revendication 12,
caractérisé en ce que la différence de température d'activation (dTEIN) est choisie dans la plage entre -0,5 K et -15 K, de préférence dans la plage entre
-1 K et -12 K et de manière particulièrement préférée dans la plage entre -2 K et
-10 K.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes 10 à 13,
caractérisé en ce qu'en cas de non-atteinte d'une différence de température de désactivation prescrite
(dTAUS) entre la température de réservoir mesurée (TSP) et la température de consigne de réservoir prédéterminée (TSOLL), le processus de chargement est interrompu, et en ce que la pompe de recirculation (7) et/ou l'appareil de chauffage (10) sont désactivés
ou commutés.
15. Procédé selon la revendication 14,
caractérisé en ce que la différence de température de désactivation (dTAUS) est choisie dans la plage entre -0,5 K et -15 K, de préférence dans la plage entre
-1 K et -12 K et de manière particulièrement préférée dans la plage entre -2 K et
-10 K, en particulier autour de -5 K.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes 10 à 15,
caractérisé par les étapes suivantes dans le cas d'aucun prélèvement d'eau sanitaire :
- surveillance d'une différence de température d'activation prescrite (dTEIN) entre une température de consigne de réservoir prédéterminée (TSOLL) et une température de réservoir mesurée (TSP) ;
- activation ou commutation de la pompe de recirculation (7) et/ou de l'appareil de
chauffage (10) pour l'évacuation d'un débit volumétrique d'eau froide de l'évacuation
d'eau froide (4), réchauffement de celui-ci dans l'échangeur de chaleur (9) et stockage
du débit volumétrique sous forme d'eau chaude par la conduite d'eau chaude (5) dans
le réservoir stratifié (6) si la différence de température d'activation (dTEIN) est dépassée ; et
- désactivation ou commutation de la pompe de recirculation (7) et/ou de l'appareil
de chauffage (10) si une différence de température de désactivation prescrite (dTAUS) entre la température de réservoir (TSP) et la température de consigne de réservoir est atteinte.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes 10 à 15,
caractérisé par les étapes suivantes dans le cas d'un prélèvement d'eau sanitaire si celui-ci est
plus faible que le débit volumétrique maximal à déplaçable d'eau chaude à stocker
:
- surveillance d'une différence de température d'activation prescrite (dTEin) entre une température de consigne de réservoir prédéterminée (TSOLL) et une température de réservoir mesurée (TSP) ;
- activation ou commutation de la pompe de recirculation (7) et/ou de l'appareil de
chauffage (10) pour l'évacuation d'un débit volumétrique d'eau froide de l'amenée
d'eau froide (12), réchauffement de celui-ci dans l'échangeur de chaleur (9) et stockage
du débit volumétrique sous forme d'eau chaude par la conduite d'eau chaude (5) dans
le réservoir stratifié (6) si la différence de température d'activation (dTEIN) est dépassée ; et
- désactivation ou commutation de la pompe de recirculation (7) et/ou de l'appareil
de chauffage (10) si une différence de température de désactivation prescrite (dTAUS) entre la température de réservoir (TSP) et la température de consigne de réservoir est atteinte.
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes 10 à 15,
caractérisé par les étapes suivantes dans le cas d'un prélèvement d'eau sanitaire si celui-ci est
plus grand que le débit volumétrique maximal déplaçable d'eau chaude à stocker :
- surveillance d'une différence de température d'activation prescrite (dTEIN) entre une température de consigne de réservoir prédéterminée (TSOLL) et une température de réservoir mesurée (TSP);
- activation ou commutation de la pompe de recirculation (7) et/ou de l'appareil de
chauffage (10) pour l'évacuation d'un débit volumétrique partiel d'eau froide de l'évacuation
d'eau froide (12), réchauffement de celui-ci dans l'échangeur de chaleur (9) et stockage
du débit volumétrique sous forme d'eau chaude par la conduite d'eau chaude (5) dans
le réservoir stratifié (6) ainsi qu'un autre débit volumétrique partiel d'eau froide
de l'amenée d'eau froide (12) par l'évacuation d'eau froide dans le réservoir stratifié
(6) si la différence de température d'activation (dTEIN) est dépassée ; et
- désactivation ou commutation de la pompe de recirculation (7) et/ou de l'appareil
de chauffage (10) si une différence de température de désactivation prescrite (dTAUS) entre la température de réservoir (TSP) et la température de consigne de réservoir est atteinte.

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