Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR OPERATING A HEATER AND HEATER FOR HEATING A SPACE AND/OR A FLOW OF DRINKING WATER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/144151
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating a heater (100), wherein the heater (100) heats a heat transfer fluid flow (104), wherein an adjustable diverter valve (108) diverts the heat transfer fluid flow (104) to a first heat consumer (110) and/or a second heat consumer (112), wherein the diverter valve (108), in at least one first method step (S1), if the first heat consumer (110) demands heat, diverts the heat transfer fluid flow (104), more particularly completely, to the first heat consumer (110). According to the invention, the diverter valve (108), in a subsequent step (SF), when the first method step (S1) has ended, at least partially diverts the heat transfer fluid flow (104) to the second heat consumer (112), wherein the first method step (S1) lasts at most a maximum permissible duration T, wherein the subsequent step (SF) lasts a short time D.

Inventors:
KARAKAYA BURAK (TR)
SONMEZ MUSTAFA (TR)
Application Number:
PCT/EP2021/084522
Publication Date:
July 07, 2022
Filing Date:
December 07, 2021
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BOSCH TERMOTEKNIK ISITMAVE KLIMA SANAYI TICARET ANONIM SIRKETI (TR)
International Classes:
F24D19/10; F24D3/08; F24H1/52; F24H9/20
Foreign References:
EP2957837A12015-12-23
EP2613097A12013-07-10
EP3428546A12019-01-16
DE3310852A11983-10-27
DE102014210745A12015-12-17
Attorney, Agent or Firm:
BEE, Joachim (DE)
Download PDF:
Claims:
Ansprüche

1. Verfahren zum Betreiben eines Heizgerätes (100),

• wobei das Heizgerät (100) einen Wärmeträgerfluidstrom (104) erwärmt,

• wobei ein verstellbares Umlenkventil (108) den Wärmeträgerfluidstrom (104) zu einem ersten Wärmeverbraucher (110) und/oder einem zweiten Wärmeverbraucher (112) lenkt,

• wobei das Umlenkventil (108) in einem ersten Verfahrensschritt (Sl), wenn eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher (110) vorliegt, den Wärmeträgerfluidstrom (104), insbesondere vollständig, zu dem ersten Wärmeverbraucher (110) lenkt,

• dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkventil (108) in einem Folgeschritt (SF), wenn der erste Verfahrensschritt (Sl) endet, den Wärmeträgerfluidstrom (104) zumindest teilweise zu dem zweiten Wärmeverbraucher (112) lenkt,

• wobei der erste Verfahrensschritt (Sl) längstens eine maximal zulässige Dauer T dauert, wobei der Folgeschritt (SF) eine kurze Dauer D dauert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei nach Ende des Folgeschritts (SF) wieder ein erster Verfahrensschritt (Sl) aktiviert wird, wenn weiterhin eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher (110) vorliegt.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Heizleistung des Heizgerätes (100) und/oder ein Volumenstrom des erwärmten Wärmeträgerfluidstroms (104) während des Folgeschritts (SF) angepasst, insbesondere erhöht, werden, so dass ein Anteil A des Wärmeträgerfluidstroms (104) während des Folgeschritts (SF) in unveränderter Menge und Temperatur zum ersten Wärmeverbraucher (110) fließt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

• wobei das Umlenkventil (108) in dem ersten Verfahrensschritt (Sl) einen ersten Fluidpfad von dem Wärmeerzeuger (102) zu dem ersten Wärmeverbraucher (110), insbesondere vollständig, öffnet sowie einen zweiten Fluidpfad von dem Wärmeerzeuger (102) zu dem zweiten Wärmeverbraucher (112), insbesondere vollständig, schließt,

• wobei das Umlenkventil (108) in dem Folgeschritt (SF) den zweiten Fluidpfad zu dem zweiten Wärmeverbraucher (112) zumindest teilweise öffnet. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dauer D einen Wert 0,5 Sekunde < D < 10 Sekunden, bevorzugt 1 Sekunde < D < 5 Sekunden, besonders bevorzugt D = 3 Sekunden annimmt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dauer T einen Wert 10 Sekunden < T < 600 Sekunden, bevorzugt 30 Sekunden < T < 300 Sekunden, besonders bevorzugt T = 60 Sekunden annimmt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

• wobei ein Anteil B des Wärmeträgerfluidstroms (104), der während des Folgeschritts (SF) zu dem zweiten Wärmeverbraucher (112) gelenkt wird, gemessen an einem gesamten Wärmeträgerfluidstrom (104), einen Wert 0,1 < B < 1, bevorzugt 0,25 < B < 0,75, besonders bevorzugt B = 0,5 annimmt, und/oder

• wobei ein Ventilöffnungsgrad V des Umlenkventils (108) in Richtung des zweiten Wärmeverbrauchers (112) während des Folgeschritts (SF), gemessen an einem maximalen Ventilöffnungsgrad in Richtung des zweiten Wärmeverbrauchers (112), einen Wert 0,1 < V < 1, bevorzugt 0,25 < V < 0,75, besonders bevorzugt V = 0,5 annimmt. - 18 - Heizgerät (100) für eine Erwärmung eines Raums (1) und/oder eines Trinkwasserstroms (2), umfassend

• einen Wärmeerzeuger (102) zum Erwärmen eines Wärmeträgerfluidstroms (104),

• ein verstellbares Umlenkventil (108) zum Lenken des Wärmeträgerfluidstroms (104) zu einem ersten Wärmeverbraucher (110) und/oder einem zweiten Wärmeverbraucher (112),

• eine Steuer-/Regeleinheit (116) zum Steuern und/oder Regeln zumindest des Umlenkventils (108),

• wobei die Steuer-/Regeleinheit (116) dazu ausgebildet ist, das Umlenkventil (108) in einem ersten Verfahrensschritt (Sl), wenn eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher (110) vorliegt, so zu verstellen, dass es den Wärmeträgerfluidstrom (104), insbesondere vollständig, zu dem ersten Wärmeverbraucher (110) lenkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer-/Regeleinheit (116) dazu ausgebildet ist, das Umlenkventil (108) in einem Folgeschritt (SF), wenn der erste Verfahrensschritt (Sl) endet, so zu verstellen, dass es den Wärmeträgerfluidstrom (104) zumindest teilweise zu dem zweiten Wärmeverbraucher (112) lenkt, wobei der erste Verfahrensschritt (Sl) längstens eine maximal zulässige Dauer T dauert, wobei der Folgeschritt (SF) eine kurze Dauer D dauert. Heizgerät (100) nach Anspruch 8, wobei die Steuer-/Regeleinheit (116) dazu ausgebildet ist, nach Ablauf der Dauer D wieder einen ersten Verfahrensschritt (Sl) zu aktivieren, wenn weiterhin eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher (110) vorliegt. Heizgerät (100) nach einem der Ansprüche 8 oder 9,

• wobei der erste Wärmeverbraucher (110) ein Trinkwasserwärmeübertrager (110) zum Erwärmen eines Trinkwasserstroms (2) ist und/oder

• wobei der zweite Wärmeverbraucher (112) ein Raumheizkreis (112) zum Erwärmen eines Raumes (1) ist, wobei der Raumheizkreis (112) - 19 - zumindest einen von einem Ventil (122) regelbaren und/oder absperrbaren Raumheizkörper (124) umfasst.

Description:
Beschreibung

Titel

Verfahren zum Betreiben eines Heizgerätes und Heizgerät für eine Erwärmung eines Raums und/oder eines Trinkwasserstroms

Stand der Technik

Die DE 102014210745 Al offenbart eine Heizungsanlage, umfassend mindestens einen Heizkreis, ein im Heizkreis zirkulierendes Fluid, mindestens einen Wärmeerzeuger, ein erstes Ventil und ein zweites Ventil. Es wird vorgeschlagen, dass sich ein Drucksensor zwischen dem ersten Ventil und dem zweiten Ventil befindet.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben eines Heizgerätes, wobei das Heizgerät einen Wärmeträgerfluidstrom erwärmt, wobei ein verstellbares Umlenkventil den Wärmeträgerfluidstrom zu einem ersten Wärmeverbraucher und/oder einem zweiten Wärmeverbraucher lenkt, wobei das Umlenkventil in zumindest einem ersten Verfahrensschritt, wenn eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher vorliegt, den Wärmeträgerfluidstrom, insbesondere vollständig, zu dem ersten Wärmeverbraucher lenkt.

Es wird vorgeschlagen, dass das Umlenkventil in einem Folgeschritt, wenn der erste Verfahrensschritt endet, den Wärmeträgerfluidstrom zumindest teilweise zu dem zweiten Wärmeverbraucher lenkt, wobei der erste Verfahrensschritt längstens eine maximal zulässige Dauer T dauert, wobei der Folgeschritt eine kurze Dauer D dauert. Unter einem Heizgerät wird hier insbesondere eine Vorrichtung für eine Erwärmung eines Raums und/oder eines Trinkwasserstroms verstanden. Das Heizgerät umfasst insbesondere einen Wärmeerzeuger zum Erwärmen eines Wärmeträgerfluidstroms, insbesondere eines Heizwasserstroms; ein verstellbares Umlenkventil zum Lenken des Wärmeträgerfluidstroms zu einem ersten Wärmeverbraucher und/oder einem zweiten Wärmeverbraucher; ein Leitungssystem aus Leitungsabschnitten zum Aufnehmen und Leiten des Wärmeträgerfluidstroms und zum Fluid leitenden Verbinden der Fluid berührten Komponenten des Heizgeräts; eine Steuer-/ Regeleinheit zum Steuern und/oder Regeln zumindest des Umlenkventils. Unter einem Wärmeerzeuger ist hier insbesondere ein mit gasförmigem, flüssigem oder festem Brennstoff gefeuerter oder ein elektrisch beheizter Wärmeerzeuger zu verstehen.

Das Leitungssystem umfasst insbesondere zwei hydraulisch parallele Leitungsstränge, von denen einer durch den ersten Wärmeverbraucher führt und ein anderer durch den zweiten Wärmeverbraucher führt. Das Umlenkventil ist an einer hydraulischen Verzweigung im Vorlauf des Leitungssystems angeordnet, wo der vom Wärmeerzeuger kommende, insbesondere erwärmte, Wärmeträgerfluidstrom entsprechend einer Ventilstellung durch hydraulisch parallele Leitungsabschnitte zu dem ersten Wärmeverbraucher und/oder dem zweiten Wärmeverbraucher fließt. Das Leitungssystem umfasst weiter eine hydraulische Zusammenführung im Rücklauf des Leitungssystems, wo sich die vom ersten Wärmeverbraucher und/oder zweiten Wärmeverbraucher kommenden Leitungsabschnitte wieder vereinigen, so dass der vom ersten Wärmeverbraucher und/oder zweiten Wärmeverbraucher kommende, insbesondere abgekühlte, Wärmeträgerfluidstrom zurück zum Wärmeerzeuger fließt. Der Wärmeträgerfluidstrom kann insbesondere mittels einer Pumpe durch das Leitungssystem umgewälzt werden.

Das Umlenkventil kann als Umschaltventil zum Umschalten zwischen zwei diskreten Ventilstellungen - zu dem ersten Wärmeverbraucher oder dem zweiten Wärmeverbraucher - ausgebildet sein. Alternativ kann das Umlenkventil als Misch ventil zum stetigen oder schrittweisen Verstellen mit zumindest einer hydraulischen Ventilzwischenstellungen, insbesondere mit einer Mehrzahl oder Vielzahl an Ventilzwischenstellungen, zwischen den beiden vorgenannten diskreten Ventilstellungen (Ventilendstellungen) ausgebildet sein.

Unter einem Betreiben des Heizgerätes wird hier insbesondere ein Einschalten, Ausschalten, Modulieren von aktiven Komponenten sowie ein Überwachen von Komponenten und Gewährleisten von Funktionen des Heizgerätes verstanden.

Unter einem Wärmeverbraucher ist hier insbesondere eine Vorrichtung zum Nutzen der im Wärmeträgerfluidstrom transportierten Wärme zu verstehen. Beispielsweise handelt es sich bei dem ersten Wärmeverbraucher um einen Trinkwasserwärmeübertrager, insbesondere Plattenwärmeübertrager, zum Erwärmen eines Trinkwasserstroms. Der erste Wärmeverbraucher ist insbesondere ein Bestandteil des Heizgerätes. Beispielsweise handelt es sich bei dem zweiten Wärmeverbraucher um einen Raumheizkreis zum Erwärmen eines Raumes, wobei der Raumheizkreis insbesondere zumindest einen von einem Ventil, insbesondere einem Thermostatventil oder Absperrventil, regelbaren und/oder absperrbaren Raumheizkörper umfasst. Der zweite Wärmeverbraucher ist insbesondere kein Bestandteil des Heizgerätes; das Heizgerät umfasst insbesondere Anschlussvorrichtungen zum hydraulischen Verbinden des Heizgerätes mit dem zweiten Wärmeverbraucher. Unter einer Wärmeanforderung ist hier insbesondere eine Anforderung eines Nutzers an das Heizgerät hinsichtlich einer Bereitstellung eines warmem Trinkwasserstroms oder von Raumwärme zu verstehen, wobei sich die Wärmeanforderung beispielsweise aus einem Vergleich einer Isttemperatur eines Trinkwarmwasserstroms und/oder eines Raumes mit einer zugeordneten Solltemperatur des Trinkwarmwasserstroms und/oder des Raumes ergibt. Eine Wärmeanforderung liegt insbesondere dann vor, wenn die Solltemperatur unterschritten ist.

Unter einem ersten Verfahrensschritt ist hier insbesondere die zumindest teilweise Erfüllung einer Wärmeanforderung hinsichtlich der Bereitstellung des warmem Trinkwasserstroms zu verstehen. Dabei fließt der erwärmte Wärmeträgerfluidstrom insbesondere vollständig zu dem ersten Wärmeverbraucher und erwärmt den Trinkwasserstrom. Das Umlenkventil wird in eine Ventilstellung verstellt, bei der eine hydraulische Verbindung zwischen dem Wärmeerzeuger und dem ersten Wärmeverbraucher entsteht. Das Umlenkventil wird insbesondere in eine Ventilendstellung verstellt, bei der eine hydraulische Verbindung zwischen dem Wärmeerzeuger und dem ersten Wärmeverbraucher entsteht sowie eine hydraulische Verbindung zwischen dem Wärmeerzeuger und dem zweiten Wärmeverbraucher schließt. Der erste Verfahrensschritt wird längstens für eine maximal zulässige Dauer T ausgeführt. Der erste Verfahrensschritt wird bei beendeter Wärmeanforderung seitens des Nutzers oder spätestens nach der maximal zulässigen Dauer T beendet.

Nach Beendigung des ersten Verfahrensschritts folgt der Folgeschritt. Der Folgeschritt dauert eine kurze Dauer D. Während des Folgeschritts wird der Wärmeträgerfluidstrom zumindest teilweise zu dem zweiten Wärmeverbraucher gelenkt. Das Umlenkventil wird in eine Ventilstellung verstellt, bei der eine hydraulische Verbindung zwischen dem Wärmeerzeuger und dem zweiten Wärmeverbraucher entsteht. Eine hydraulische Verbindung zwischen dem Wärmeerzeuger und dem ersten Wärmeverbraucher kann während des Folgeschritts bestehen bleiben. Alternativ kann es sich bei der Ventilstellung während des Folgeschritts um eine ausschließliche Verbindung zwischen dem Wärmeerzeuger und dem zweiten Wärmeverbraucher handeln.

Der Folgeschritt erfolgt unabhängig von einer Wärmeanforderung des zweiten Wärmeverbrauchers, insbesondere auch wenn keine Wärmeanforderung des zweiten Wärmeverbrauchers vorliegt.

Der Folgeschritt kann insbesondere dazu dienen, eine während des ersten Verfahrensschritts am Umlenkventil sich möglicherweise aufbauende Druckdifferenz im Wärmeträgerfluid zwischen einer dem Wärmeerzeuger zugewandten Seite des Umlenkventils und einer dem zweiten Wärmeverbraucher zugewandten Seite des Umlenkventils zu reduzieren oder, insbesondere vollständig, auszugleichen.

Dass das Umlenkventil in einem Folgeschritt den Wärmeträgerfluidstrom zumindest teilweise zu dem zweiten Wärmeverbraucher lenkt, kann bedeuten, dass im Folgeschritt der Wärmeträgerfluidstrom zumindest teilweise zu dem zweiten Wärmeverbraucher fließt. Alternativ kann das aber auch bedeuten, dass im Folgeschritt das Umlenkventil die Fluidverbindung des Wärmeträgerfluidstroms zumindest teilweise von dem Wärmeerzeuger zu dem zweiten Wärmeverbraucher öffnet, ohne dass es zu einem Fließen des Wärmeträgerfluids kommt. Letzteres kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn ein weiteres Ventil im/am zweiten Wärmeverbraucher geschlossen ist und daher ein Fließen nicht zulässt.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung wird nach Ende des Folgeschritts wieder ein erster Verfahrensschritt aktiviert, wenn weiterhin eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher vorliegt.

Wenn die Wärmeanforderung zur Bereitstellung des warmem Trinkwasserstroms länger andauert als die Dauer T des ersten Verfahrensschritts und insbesondere nach Beendigung des Folgeschritts noch andauert, wird ein weiterer erster Verfahrensschritt aktiviert. Insbesondere kann es sich bei der Bereitstellung des warmen Trinkwasserstroms um eine Abfolge von zumindest zwei oder mehreren ersten Verfahrensschritten handeln, jeweils gefolgt von einem Folgeschritt.

In anderen Worten wird eine angenommene, insbesondere länger andauernde Bereitstellung eines vom Wärmeerzeuger erwärmten Trinkwasserstroms in regelmäßige Intervalle der Dauer T (erster Verfahrensschritt), jeweils gefolgt von einem kurzen Zwischenintervall der Dauer D (Folgeschritt) aufgeteilt. So wird sowohl ein warmer Trinkwasserstrom während einer gesamten Zapfdauer bereitgestellt als auch regelmäßig ein Druckausgleich im Wärmeträgerfluid zwischen der dem Wärmeerzeuger zugewandten Seite des Umlenkventils und der dem Heizkreis zugewandten Seite des Umlenkventils erreicht. Darunter, dass die Bereitstellung des Trinkwarmwasserstroms aufgeteilt wird, ist hier insbesondere zu verstehen, dass der Trinkwasserstrom mengenmäßig unverändert während der gesamten Zapfdauer weiterfließt, die Erwärmung des Trinkwasserstroms im ersten Wärmeverbraucher während des Folgeschritts jedoch kurzzeitig für die Dauer D reduziert sein kann, da der Wärmeträgerfluidstrom zumindest teilweise zum zweiten Wärmeverbraucher gelenkt wird. Eine Temperaturschwankung im Trinkwarmwasserstrom wegen möglicherweise reduziertem Wärmeträgerfluidstrom am ersten Wärmeverbraucher tritt dabei insbesondere wegen der thermischen Trägheit der an der Trinkwassererwärmung beteiligten Komponenten (erster Wärmeverbraucher und angrenzende Leitungsabschnitte) nicht ein oder fällt zumindest sehr gering aus.

Es ist gewährleistet, dass die Wärmeanforderung zur Bereitstellung des warmem Trinkwasserstroms trotz des beendeten ersten Verfahrensschritts und des Folgeschritts erfüllt wird.

Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung werden ergänzend eine Heizleistung des Heizgerätes und/oder ein Volumenstrom des erwärmten Wärmeträgerfluidstroms während des Folgeschritts angepasst, insbesondere erhöht, so dass ein Anteil A des Wärmeträgerfluidstroms während des Folgeschritts in unveränderter Menge und Temperatur gegenüber dem unmittelbar vorangegangenen ersten Verfahrensschritt zum ersten Wärmeverbraucher fließt.

Der erste Verfahrensschritt endet, sobald die Wärmeanforderung zur Bereitstellung des warmem Trinkwasserstroms endet, oder sobald die maximal zulässige Dauer T endet.

Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung öffnet das Umlenkventil in dem ersten Verfahrensschritt einen ersten Fluidpfad vom Wärmeerzeuger zu dem ersten Wärmeverbraucher, insbesondere vollständig, sowie schließt das Umlenkventil einen zweiten Fluidpfad vom Wärmeerzeuger zu dem zweiten Wärmeverbraucher, insbesondere vollständig. In dem Folgeschritt öffnet das Umlenkventil den zweiten Fluidpfad vom Wärmeerzeuger zu dem zweiten Wärmeverbraucher zumindest teilweise.

Den ersten Fluidpfad vom Wärmeerzeuger zu dem ersten Wärmeverbraucher öffnen bedeutet insbesondere den Wärmeträgerfluidstrom zu dem ersten Wärmeverbraucher zu lenken. Den zweiten Fluidpfad vom Wärmeerzeuger zu dem zweiten Wärmeverbraucher schließen bedeutet, dass sich stromaufwärts des Umlenkventils und stromabwärts des Umlenkventils in Richtung des zweiten Wärmeverbrauchers unterschiedliche Drücke im Wärmeträgerfluid ausbilden können. Den zweiten Fluidpfad vom Wärmeerzeuger zu dem zweiten Wärmeverbraucher öffnen bedeutet insbesondere den Wärmeträgerfluidstrom zu dem zweiten Wärmeverbraucher zu lenken; so können sich die Drücke stromaufwärts des Umlenkventils und stromabwärts des Umlenkventils in Richtung des zweiten Wärmeverbrauchers ausgleichen.

Der erste Fluidpfad verbindet den vom Wärmeerzeuger kommenden Leitungsabschnitt hydraulisch mit dem zum ersten Wärmeverbraucher führenden Leitungsabschnitt. Der zweite Fluidpfad verbindet den vom Wärmeerzeuger kommenden Leitungsabschnitt hydraulisch mit dem zum zweiten Wärmeverbraucher führenden Leitungsabschnitt. Der erste Fluidpfad und der zweite Fluidpfad sind insbesondere im/am Umlenkventil ausgebildet und können durch Verstellen des Umlenkventils, insbesondere zumindest teilweise, geöffnet und/oder geschlossen werden.

Dass das Umlenkventil in einem Folgeschritt den Wärmeträgerfluidstrom zumindest teilweise zu dem zweiten Wärmeverbraucher lenkt, kann bedeuten, dass das Umlenkventil in dem Folgeschritt einen Fluidpfad vom Wärmeerzeuger zu dem zweiten Wärmeverbraucher zumindest teilweise öffnet, so dass über diesen Fluidpfad ein Druckausgleich im Wärmeträgerfluid stromaufwärtsseitig des Umlenkventils und stromabwärtsseitig des Umlenkventils erfolgen kann.

Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung nimmt die Dauer D des Folgeschritts einen Wert 0,5 Sekunde < D < 10 Sekunden, bevorzugt 1 Sekunde < D < 5 Sekunden, besonders bevorzugt D = 3 Sekunden an.

Die kurze Dauer D des geöffneten zweiten Fluidpfads vom Wärmeerzeuger zu dem zweiten Wärmeverbraucher gewährleistet insbesondere zumindest einen teilweisen Druckausgleich, bevorzugt einen vollständigen Druckausgleich, zwischen einer dem Wärmeerzeuger zugewandten Seite des Umlenkventils und einer dem zweiten Wärmeverbraucher zugewandten Seite des Umlenkventils.

Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung nimmt die maximal zulässige Dauer T des ersten Verfahrensschritts einen Wert

10 Sekunden < T < 600 Sekunden, bevorzugt 30 Sekunden < T < 300 Sekunden, besonders bevorzugt T = 60 Sekunden an. Die Dauer T gewährleistet insbesondere, dass eine während des ersten Verfahrensschritts am Umlenkventil sich möglicherweise aufbauende Druckdifferenz im Wärmeträgerfluid zwischen einer dem Wärmeerzeuger zugewandten Seite des Umlenkventils und einer dem zweiten Wärmeverbraucher zugewandten Seite des Umlenkventils nur einen geringen Wert annimmt. Diese geringe Druckdifferenz kann während der Dauer D des Folgeschritts leicht ausgeglichen werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung nimmt ein Anteil B des Wärmeträgerfluidstroms, der während des Folgeschritts zu dem zweiten Wärmeverbraucher gelenkt wird, gemessen an einem gesamten Wärmeträgerfluidstrom, einen Wert 0,1 < B < 1, bevorzugt 0,25 < B < 0,75, besonders bevorzugt B = 0,5 an.

Unter einem gesamten Wärmeträgerfluidstrom wird hier insbesondere der im Wärmeerzeuger erwärmte Wärmeträgerfluidstrom, insbesondere der von der Pumpe geförderte Wärmeträgerfluidstrom verstanden, der zum ersten und/oder zweiten Wärmeverbraucher fließt.

Während des ersten Verfahrensschritt fließt insbesondere der gesamte Wärmeträgerfluidstrom zum ersten Wärmeverbraucher.

Während eines zweiten Verfahrensschritts, der einer Erfüllung einer Wärmeanforderung seitens des zweiten Wärmeverbrauchers, insbesondere hinsichtlich einer Bereitstellung von Raumwärme, dient, fließt insbesondere der gesamte Wärmeträgerfluidstrom zum zweiten Wärmeverbraucher.

Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung nimmt ein Ventilöffnungsgrad V des Umlenkventils in Richtung des zweiten Wärmeverbrauchers während des Folgeschritts, gemessen an einem maximalen Ventilöffnungsgrad in Richtung des zweiten Wärmeverbrauchers, einen Wert 0,1 < V < 1, bevorzugt 0,25 < V < 0,75, besonders bevorzugt V = 0,5 an.

Unter einem Ventilöffnungsgrad ist hier insbesondere ein Grad einer geometrischen Öffnung des Umlenkventils zwischen minimaler Öffnung (zum Beispiel geschlossenes Ventil, Ventilöffnungsgrad = 0) und maximaler Öffnung (vollständig geöffnetes Ventil, Ventilöffnungsgrad = 1) zu verstehen.

Mittels des Ventilöffnungsgrads ist insbesondere gewährleistet, dass zumindest ein Teil des Wärmeträgerfluidstroms zu dem zweiten Wärmeverbraucher gelenkt wird. Mittels des Ventilöffnungsgrads ist insbesondere auch gewährleistet, dass im Folgeschritt ein Druckausgleich im Wärmeträgerfluid stromaufwärtsseitig des Umlenkventils und stromabwärtsseitig des Umlenkventils erfolgen kann.

Ein weiterer Vorschlag betrifft ein Heizgerät für eine Erwärmung eines Raums und/oder eines Trinkwasserstroms, umfassend einen Wärmeerzeuger zum Erwärmen eines Wärmeträgerfluidstroms, insbesondere eines Heizwasserstroms; ein verstellbares Umlenkventil zum Lenken des Wärmeträgerfluidstroms zu einem ersten Wärmeverbraucher und/oder einem zweiten Wärmeverbraucher; eine Steuer-/Regeleinheit zum Steuern und/oder Regeln zumindest des Umlenkventils; wobei die Steuer-/Regeleinheit dazu ausgebildet ist, das Umlenkventil in einem ersten Verfahrensschritt, wenn eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher vorliegt, so zu verstellen, dass es den Wärmeträgerfluidstrom, insbesondere vollständig, zu dem ersten Wärmeverbraucher lenkt.

Es wird vorgeschlagen, dass die Steuer-/Regeleinheit dazu ausgebildet ist, das Umlenkventil in einem Folgeschritt, wenn der erste Verfahrensschritt endet, so zu verstellen, dass es den Wärmeträgerfluidstrom zumindest teilweise zu dem zweiten Wärmeverbraucher lenkt, wobei der erste Verfahrensschritt längstens eine maximal zulässige Dauer T dauert, wobei der Folgeschritt eine kurze Dauer D dauert.

Unter einer Steuer-/Regeleinheit ist hier eine Steuereinheit oder eine Regeleinheit zu verstehen, die insbesondere anhand eines Computerprogramms, elektrischer und/oder elektronischer Schaltungskomponenten und/oder eingehender Sensorsignale steuernd oder regelnd zumindest auf das Umlenkventil einwirkt und ausgebildet ist, das Verfahren auszuführen. Ergänzend dient die Steuer-/Regeleinheit insbesondere auch zum Steuern oder Regeln des Wärmeerzeugers und/oder der Pumpe. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Steuer-/Regeleinheit dazu ausgebildet, nach Ablauf der Dauer D wieder einen ersten Verfahrensschritt zu aktivieren, wenn weiterhin eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher vorliegt. So kann insbesondere eine länger andauernde Wärmeanforderung von Seiten des ersten Wärmeverbrauchers erfüllt werden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist der erste Wärmeverbraucher ein Trinkwasserwärmeübertrager zum Erwärmen eines Trinkwasserstroms und/oder ist der zweite Wärmeverbraucher ein Raumheizkreis zum Erwärmen eines Raumes, wobei der Raumheizkreis zumindest einen von einem Ventil regelbaren und/oder absperrbaren Raumheizkörper umfasst.

Zeichnungen

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen

Figur 1 ein schematisch dargestelltes Heizgerät

Figur 2 ein Diagramm eines Ausschnitts aus einem Verfahrensablauf.

Figur 1 zeigt ein schematisch dargestelltes Heizgerät 100 für eine Erwärmung eines Raums 1 und/oder eines Trinkwasserstroms 2. Ein Wärmeerzeuger 102 dient zum Erwärmen eines Wärmeträgerfluidstroms 104, insbesondere eines Heizwasserstroms 104. Eine insbesondere in einer Rücklaufleitung des Wärmeerzeugers 102 angeordnete Pumpe 106 dient zum Umwälzen des Wärmeträgerfluidstroms 104 in einer Förderrichtung 105 (Pfeile). Ein insbesondere in einer Vorlaufleitung des Wärmeerzeugers 102 angeordnetes verstellbares Umlenkventil 108 dient zum Lenken des Wärmeträgerfluidstroms 104 zu einem ersten Wärmeverbraucher 110 und/oder einem zweiten Wärmeverbraucher 112. Das Umlenkventil 108 ist an einer Verzweigung 111 der Vorlaufleitung zu zwei hydraulisch parallelen Leitungssträngen (Leitungsabschnitte 114a und 114b) eines Leitungssystems 114 angeordnet. Alternativ kann das Umlenkventil 108 auch an einer Zusammenführung 113 der beiden hydraulisch parallelen Leitungsstränge (Leitungsabschnitte 114a und 114b) in der Rücklaufleitung angeordnet sein. Bei dem Umlenkventil 108 kann es sich insbesondere um ein schaltbares Dreiwegeventil 108 mit zwei diskreten Ventilendstellungen handeln. Das Leitungssystem 114, umfassend Leitungsabschnitte 114a, 114b, 114c und weitere, dient zum Aufnehmen und Leiten des Wärmeträgerfluidstroms 104 und zum Fluid leitenden Verbinden der Fluid berührten Komponenten (102, 106, 108, 110, 112) des Heizgeräts 100. Das Leitungssystem 114 umfasst insbesondere einen vom Wärmeerzeuger 102 kommenden Leitungsabschnitt 114c, der am stromaufwärtsseitigen Eingang des Umlenkventils 108 mündet; einen vom Umlenkventil 108 zum ersten Wärmeverbraucher 110 und weiter zur Zusammenführung 113 führenden Leitungsabschnitt 114a, der sich an einen stromabwärtsseitigen Ausgang des Umlenkventils 108 anschließt; und einen vom Umlenkventil 108 zum zweiten Wärmeverbraucher 112 und weiter zur Zusammenführung 113 führenden Leitungsabschnitt 114b, der - hydraulisch parallel zum vorgenannten Leitungsabschnitt 114a - an einem weiteren stromabwärtsseitigen Ausgang des Umlenkventils 108 anschließt. Die Pumpe 106 ist insbesondere in der Rücklaufleitung des Wärmeerzeugers 102, zwischen der Zusammenführung 113 und dem Wärmeerzeuger 102, angeordnet. Alternativ ist die Pumpe 106 insbesondere in der Vorlaufleitung des Wärmeerzeugers 102, zwischen dem Wärmeerzeuger 102 und der Verzweigung 111, angeordnet. Die Pumpe 106 kann den Wärmeträgerfluidstrom 104 - insbesondere in Abhängigkeit einer Ventilstellung des Umlenkventils 108 - zum ersten Wärmeverbraucher 110 und/oder zum zweiten Wärmeverbraucher 112 fördern. Eine Steuer-/ Regeleinheit 116 dient zum Steuern und/oder Regeln zumindest des Umlenkventils 108. Die Steuer-/Regeleinheit 116 ist dazu ausgebildet, das Umlenkventil 108 in einem ersten Verfahrensschritt Sl, wenn eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher 110 vorliegt, so zu verstellen, dass es den Wärmeträgerfluidstrom 104, insbesondere vollständig, zu dem ersten Wärmeverbraucher 110 lenkt. Die Steuer-/Regeleinheit 116 ist weiter dazu ausgebildet, das Umlenkventil 108 in einem Folgeschritt SF, wenn der erste Verfahrensschritt Sl endet, so zu verstellen, dass es den Wärmeträgerfluidstrom 104 zumindest teilweise zu dem zweiten Wärmeverbraucher 112 lenkt. Der erste Verfahrensschritt S1 dauert längstens eine maximal zulässige Dauer T. Der Folgeschritt SF dauert eine kurze Dauer D. Die Steuer-/Regeleinheit 116 ist ferner dazu ausgebildet, nach Ablauf der Dauer D wieder einen ersten Verfahrensschritt S1 zu aktivieren, wenn weiterhin eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher 110 vorliegt. Die Steuer-/ Regeleinheit 116 kann auch dazu vorgesehen sein, den Wärmeerzeuger 102, insbesondere eine Heizleistung des Wärmeerzeugers 102, und/oder die Pumpe 106, insbesondere eine Förderleistung der Pumpe 106, zu steuern oder zu regeln. Die Steuer-/ Regeleinheit 116 ist mittels Signalleitungen 117 mit dem Umlenkventil 108, dem Wärmeerzeuger 102 und der Pumpe 106 verbunden. Bei dem ersten Wärmeverbraucher 110 handelt es sich hier um einen Trinkwasserwärmeübertrager 110, insbesondere Plattenwärmeübertrager 110, zum Erwärmen eines Trinkwasserstroms 2. Ein kalter Trinkwasserstrom 2 tritt durch eine Kaltwasserleitung 118 in den Trinkwasserwärmeübertrager 110 ein, wird im Trinkwasserwärmeübertrager 110 von dem Wärmeträgerfluidstrom 104 erwärmt, und tritt in eine Warmwasserleitung 120 aus, die zu einer nicht dargestellten Zapfstelle (Nutzungsstelle) führt. Der erste Wärmeverbraucher 110 ist insbesondere ein Bestandteil des Heizgerätes 100. Bei dem zweiten Wärmeverbraucher 112 handelt es sich um einen Raumheizkreis 112 zum Erwärmen eines Raumes 1, wobei der Raumheizkreis 112 hier einen von einem Ventil 122, insbesondere einem Thermostatventil 122 oder Absperrventil 122, regelbaren und/oder absperrbaren Raumheizkörper 124 umfasst. Der zweite Wärmeverbraucher 112 ist hier kein Bestandteil des Heizgerätes 100. Das Heizgerät 100 umfasst Anschlussvorrichtungen 126 zum hydraulischen Verbinden des Heizgerätes 100 mit dem zweiten Wärmeverbraucher 112.

Durch das kurzzeitige Verstellen des Umlenkventils 108 im Folgeschritt SF werden etwaige Druckdifferenzen im Wärmeträgerfluid 104 zwischen einer dem Wärmeerzeuger 102 zugewandten Seite des Umlenkventils 108 und einer dem zweiten Wärmeverbraucher 112 zugewandten Seite des Umlenkventils 108 reduziert oder, insbesondere vollständig, ausgeglichen. Zu solchen Druckdifferenzen kann es im Betrieb des Heizgerätes 100 kommen, wenn das Ventil 122 im Raumheizkreis 112 schließt oder geschlossen wird, während das Umlenkventil 108 einen ersten Fluidpfad vom Wärmeerzeuger 102 zu dem ersten Wärmeverbraucher 110 öffnet sowie einen zweiten Fluidpfad vom Wärmeerzeuger 102 zu dem zweiten Wärmeverbraucher 112 schließt. In einem solchen Fall ist ein Wärmeträgerfluid-Teilvolumen 104b in dem Leitungsabschnitt 114b zwischen Umlenkventil 108 und Ventil 122 im Raumheizkreis 112 eingeschlossen. Kühlt dieses Wärmeträgerfluid-Teilvolumen 104b nun ab, so zieht es sich gemäß seines thermischen Raumausdehnungskoeffizienten zusammen. Ohne den Folgeschritt SF könnte das Wärmeträgerfluid-Teilvolumen 104b in dem insbesondere starren Leitungsabschnitt 114b zwischen den beiden Ventilen 108, 122 einen nennenswerten Druckabfall erfahren.

Das vorgeschlagene Verfahren, insbesondere mittels des Folgeschritts SF, gewährleistet, dass sich am Umlenkventil 108 keine Druckdifferenz oder nur eine geringe Druckdifferenz aufbauen kann, und dass eine auf das Umlenkventil 108 einwirkende, von der am Umlenkventil 108 anliegenden Druckdifferenz verursachte Kraft immer kleiner ist als eine von einem Ventilantrieb 109 des Umlenkventils 108 aufbringbare Stellkraft für eine Verstellung des Umlenkventils 108. Wäre die von einer Druckdifferenz verursachte Kraft größer als eine Stellkraft des Ventilantriebs 109, so könnte der Ventilantrieb 109 diese Kraft nicht überwinden und das Umlenkventil 108 nicht verstellen. Zur Behebung einer solchen Störung könnte ein Serviceeinsatz eines Servicetechnikers erforderlich werden. Gegebenenfalls könnten das Umlenkventil 108 und/oder das Ventil 122 auch beschädigt werden.

Das Ventil 122 im Raumheizkreis 112, insbesondere ein Ventil 122 des Raumheizkörpers 124, kann als Thermostatventil 122 ausgebildet selbstständig schließen, wenn seine Umgebungstemperatur ansteigt. Als Absperrventil 122 ausgebildet kann es von einem Nutzer des Raums 1 geschlossen werden.

Figur 2 zeigt ein Diagramm eines Ausschnitts aus einem Verfahrensablauf im Betrieb des Heizgeräts 100. Auf der X-Achse (Abszissenachse) ist ein zeitlicher Verlauf t dargestellt. Auf der Y-Achse (Ordinatenachse) ist eine Verfahrensaktivität dargestellt. Zu einem Zeitpunkt t-1 beginnt eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher 110, beispielsweise ausgelöst durch eine Zapfung eines Trinkwarmwasserstroms 2. Die Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher 110, insbesondere die Zapfung des Trinkwarmwasserstroms 2, wird durch eine dicke schwarze Linie dargestellt, die von einer Verfahrensaktivität 0 (Wärmeanforderung und/oder Zapfung inaktiv) auf eine Verfahrensaktivität 1 (Wärmeanforderung und/oder Zapfung aktiv) springt. Der Wärmeerzeuger 102 erwärmt den Wärmeträgerfluidstrom 104. Es beginnt ein erster Verfahrensschritt Sl, in dem das Umlenkventil 108 so verstellt wird, dass der Wärmeträgerfluidstrom 104 zu dem ersten Wärmeverbraucher 110 fließt, wo der Trinkwasserstrom 2 erwärmt wird. Nach Ablauf der maximal zulässigen Dauer T endet der erste Verfahrensschritt Sl. Es beginnt, insbesondere unmittelbar an den ersten Verfahrensschritt Sl anschließend, der kurzzeitige Folgeschritt SF. Das Umlenkventil 108 wird so verstellt, dass der Fluidpfad vom Wärmeerzeuger 102 zu dem zweiten Wärmeverbraucher 112 öffnet. Dadurch wird ein Druckausgleich im Wärmeträgerfluid 104 zwischen der dem Wärmeerzeuger 102 zugewandten Seite des Umlenkventils 108 und der dem zweiten Wärmeverbraucher 112 zugewandten Seite des Umlenkventils 108 erreicht. Nach Ablauf der kurzen Dauer D endet der Folgeschritt SF. Wenn, wie hier dargestellt, nach Beendigung des Folgeschritts SF weiterhin eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher 110 vorliegt, also wenn beispielsweise weiterhin Trinkwarmwasser 2 gezapft wird, beginnt, insbesondere unmittelbar an den Folgeschritt SF anschließend, ein weiterer erster Verfahrensschritt Sl insbesondere zur Erwärmung des Trinkwasserstroms 2. Eine solche Abfolge von ersten Verfahrensschritten Sl zur Trinkwassererwärmung und Folgeschritten SF zum Druckausgleich wird solange wechselweise fortgesetzt, bis die Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher 110 zum Zeitpunkt t-2 endet. Beispielsweise wird zum Zeitpunkt t-2 eine Zapfung von Trinkwarmwasser 2 beendet. Damit endet auch der erste Verfahrensschritt Sl, und zwar hier dargestellt nach einer Dauer X < T. Ab dem Zeitpunkt t-2 kann das Heizgerät 100, bei Vorliegen einer Wärmeanforderung seitens des zweiten Wärmeverbrauchers 112, in einen zweiten Verfahrensschritt (hier nicht dargestellt), insbesondere zur Bereitstellung von Raumwärme, schalten. Liegt zum Zeitpunkt t-2 keine Wärmeanforderung vor, so kann das Heizgerät 100, insbesondere der Wärmeerzeuger 102, ausschalten. Es empfiehlt sich, das Umlenkventil 108 außerhalb von Zeiten einer Wärmeanforderung seitens des ersten Wärmeverbrauchers 110, beispielsweise außerhalb von Zeiten einer Trinkwarmwasserzapfung, in eine zum zweiten Wärmeverbraucher 112 hin offene Ventilstellung zu verstellen (hier nicht dargestellt). So kann sich keine Druckdifferenz im Wärmeträgerfluid 104 zwischen einer dem Wärmeerzeuger 102 zugewandten Seite des Umlenkventils 108 und einer dem zweiten Wärmeverbraucher 112 zugewandten Seite des Umlenkventils 108 aufbauen.