AT12588U1 - Vorrichtung zur bereitstellung von thermischer energie - Google Patents

Abstract

Bei einer Vorrichtung zur Bereitstellung von thermischer Energie, insbesondere für die Wärmezufuhr zu wenigstens einem Verbraucher, beispielsweise einem Schwimmbecken, einer Brauch- und/oder Trinkwassererwärmungsanlage oder dgl., umfassend-wenigstens einen Solarabsorber mit einem einen flüssigen Wärmeträger führenden Absorberkreislauf und -wenigstens einen ein aufzuwärmendes flüssiges Medium, insbesondere Wasser führenden Verbraucherkreislauf,wobei zwischen dem Absorberkreislauf und dem wenigstens einen Verbraucherkreislauf wenigstens eine Wärmepumpe und wenigstens ein Wärmetauscher angeordnet sind, ist im Absorberkreislauf eine hydraulische Weiche (3) angeordnet, an die einerseits der Vor- und der Rücklauf (2,4) des Solarabsorbers (1) angeschlossen und andererseits die Absorberseite der wenigstens einen Wärmepumpe (6,7) und die Absorberseite des wenigstens einen Wärmetauschers (8,9) parallel angeschlossen sind.

Description

österreichisches Patentamt AT12 588U1 2012-08-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bereitstellung von thermischer Energie, insbesondere für die Wärmezufuhr zu wenigstens einem Verbraucher, beispielsweise einem oder mehrerer Schwimmbecken, einer Brauch- und/oder Trinkwassererwärmungsanlage oder dgl., umfassend [0002] - wenigstens einen Solarabsorber mit einem einen flüssigen Wärmeträger führenden

Absorberkreislauf und [0003] - wenigstens einen ein auf zu wärmendes flüssiges Medium, insbesondere Wasser füh renden Verbraucherkreislauf, [0004] wobei zwischen dem Absorberkreislauf und dem wenigstens einen Verbraucherkreislauf wenigstens eine Wärmepumpe und wenigstens ein Wärmetauscher angeordnet sind.

[0005] Thermische Solaranlagen der oben genannten Art dienen dazu die Wärme aus der Sonneneinstrahlung nutzbar zu machen. Solarabsorber haben jedoch den gravierenden Nachteil, dass sie bedingt durch veränderliche Witterungsverhältnisse, Tages- und Jahreszeiten nie konstante Wärmemengen und Medientemperaturen liefern. Hinzu kommt, dass die von der Solaranlage gespeisten Verbraucher einen oft nicht genau voraussehbaren bzw. planbaren veränderlichen Wärmebedarf aufweisen. Thermische Solaranlagen weisen daher aufwendige Regelsystem auf, mit denen die thermische Energie den einzelnen Verbrauchern entsprechend ihrem Wärmebedarf zugeführt werden kann.

[0006] Der mit dem Solarabsorber verbundene Absorberkreislauf führt einen flüssigen Wärmeträger, mit welchem die Wärme transportiert wird. In der Regel besteht der Wärmeträger aus einem Wasser-Propylenglykol-Flüssigkeitsgemisch, welches den Gefrierpunkt des Wassers absenkt. Somit wird bei niedrigen Temperaturen die Anlage vor Frostschäden geschützt. Im Fall eines Wasser-Propylenglykol-Flüssigkeitsgemisches kann der im Absorberkreislauf geführte Wärmeträger nicht direkt den Verbrauchern zugeführt werden, sondern es ist zwischen dem Absorberkreislauf und wenigstens einem Verbraucherkreislauf zumindest eine Wärmepumpe und/oder ein Wärmetauscher erforderlich. Wärmetauscher sind geeignet, wenn das vom Solarabsorber gelieferte Temperaturniveau des flüssigen Wärmeträgers ausreicht, um dem bzw. den Verbraucher(n) zumindest einen Teil der erforderlichen Wärme zuzuführen. Eine Wärmepumpe wird hingegen dann eingesetzt, wenn das vom Solarabsorber gelieferte Temperaturniveau nicht ausreicht, um dem bzw. den Verbraucher(n) Wärme zuzuführen. Mit der Wärmepumpe kann das Temperaturniveau durch Zuführen mechanischer Energie gehoben werden. Die Eintrittstemperatur des Wärmeträgers in den Verdampfer der Wärmepumpe ist in der Regel auf eine Maximaltemperatur begrenzt, um eine Überhitzung des Kältemittels in der Wärmepumpe und somit Beschädigungen der Wärmepumpe zu verhindern. Beispielsweise kann eine Begrenzung der Eintrittstemperatur auf 25°C erforderlich sein. Deshalb ist es bei thermischen Solaranlagen mit aufgrund der veränderlichen Witterungsverhältnisse und Tages- bzw. Jahreszeit stark schwankender Temperatur des Wärmeträgers im Absorberkreislauf Stand der Technik, zwischen Absorberkreislauf und Verbraucherkreislauf sowohl eine Wärmepumpe als auch wenigstens einen Wärmetauscher anzuordnen, wobei die Umschaltung zwischen Wärmetauscher und Wärmepumpe in der Regel über Umschaltventile erfolgt. Eine derartige Umschaltung zwischen einer Wärmepumpe und einem Wärmetauscher ist bspw. in der AT 11213 U1 beschrieben. Der Regelungsaufwand, der für die Deckung eines veränderlichen Wärmebedarfs der Verbraucher erforderlich ist, ist bei solchen Anlagen jedoch sehr hoch.

[0007] Zur Vereinfachung des Regelungsaufwandes wurde bereits vorgeschlagen, zwei Absorberkreisläufe vorzusehen, wobei der eine Absorberkreislauf in herkömmlicher Weise über eine Wärmepumpe mit dem Verbraucherkreislauf verbunden ist und der zweite Absorberkreislauf entweder über einen Wärmetauscher oder unmittelbar einen Verbraucher versorgt. Eine derartige Anlage ist bspw. in der AT 500012 B1 oder EP 1792126 B1 beschrieben. Nachteilig an Systemen mit einer Mehrzahl von Absorberkreisläufen ist der apparative Aufwand und die in jedem Betriebszustand verminderte Absorberleistung. 1 /9 österreichisches Patentamt AT12 588U1 2012-08-15 [0008] Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, sowohl den regelungstechnischen als auch den apparativen Aufwand bei einer thermischen Solaranlage der eingangs genannten Art zu verringern, wobei die Anlage insbesondere auch für Verbraucher mit permanent veränderlichem Wärmebedarf geeignet sein soll. Insbesondere soll die erfindungsgemäße Anlage für die Wärmezufuhr und die Temperaturregelung bei Schwimmbecken geeignet sein, wobei sich bei Anlagen mit mehreren Schwimmbecken zusätzliche Schwierigkeiten aufgrund der Umschaltung zwischen Becken mit unterschiedlichen Volumina und mit unterschiedlichem Wärmebedarf bzw. Temperaturniveau (Innen- und Außenbecken) ergeben. Weiters verändert sich der Wärmebedarf von Einzel- und Mehrbeckenanlagen durch variable Betriebszeiten, unterschiedliche Intensität der Nutzung, die von der Anzahl der Badenden abhängige Frischwassernachspeisung und Rückspülzyklen der Filteranlagen. Ein veränderter Wärmebedarf ergibt sich bei Schwimmbecken weiters aus der jeweiligen Außentemperatur sowie dem Umstand, ob eine Beckenabdeckung verwendet wird oder nicht. All diesen Anforderungen soll die erfindungsgemäße Anlage gerecht werden.

[0009] Zur Lösung der oben genannten Aufgaben ist die Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß derart weitergebildet, dass im Absorberkreislauf eine hydraulische Weiche angeordnet ist, an die einerseits der Vor- und der Rücklauf des Solarabsorbers angeschlossen und andererseits die Absorberseite der wenigstens einen Wärmepumpe und die Absorberseite des wenigstens einen Wärmetauschers parallel angeschlossen sind. Durch die Verwendung einer hydraulischen Weiche zwischen dem Absorber, der bzw. den Wärmepumpe(n) und dem bzw. den Wärmetauscher(n) werden die einzelnen Medienströme des Wärmeträgers voneinander entkoppelt, nämlich der absorberseitige Kreislauf der wenigstens einen Wärmepumpe und der absorberseitige Kreislauf des wenigstens einen Wärmetauschers und der Kreislauf durch den Solarabsorber. Aufgrund der Entkoppelung der einzelnen Medienströme kann der Medienstrom durch den Solarabsorber unabhängig von den jeweiligen Betriebszuständen der Wärmepumpe^) und des bzw. der Wärmetauscher(s) variiert werden, sodass einem variierenden Wärmebedarf und/oder wechselnden Witterungsverhältnissen in einfacher Weise Rechnung getragen werden kann. Die Regelung des Gesamtsystems wird hierbei insbesondere dadurch vereinfacht, dass die einzelnen Medienströme gesondert voneinander angepasst werden können, wobei insbesondere auch einzelne Wärmeverbraucher ohne hydraulische Beeinflussung des Gesamtsystems zu- und weggeschaltet werden können. Anders als bei den im Stand der Technik beschriebenen Regelungsmöglichkeiten müssen somit zur Anpassung der Volumenströme durch die einzelnen Kreisläufe keine Drosselventile verwendet werden, die je nach Anlagen- und Pumpenkennlinie einen erhöhten Stromverbrauch zur Folge hätten. Mit der Erfindung wird somit verhindert, dass solarthermische Einsparungspotentiale durch hohe Pumpenströme vernichtet werden.

[0010] Die erfindungsgemäße Anordnung einer hydraulischen Weiche bietet weiters die Möglichkeit, die für die Versorgung der Wärmepumpe und der Wärmetauscher vorgesehenen Kreisläufe parallel zueinander zu schalten bzw. anzuordnen, sodass Undefinierte Betriebszustände, wie sie bei seriell bzw. kaskadierend geschalteten Wärmeüberträgern bzw. Wärmeverbrauchern auftreten, vermieden werden.

[0011] Unter einer hydraulischen Weiche versteht man eine senkrecht angeordnete Rohrleitung oder einen Speicher mit großem Innendurchmesser und somit kleinem Druckverlust, der den Vorlauf und den Rücklauf des Solarabsorbers miteinander verbindet. Die hydraulische Weiche entkoppelt somit einen primären Absorberkreislauf von einem sekundären Absorberkreislauf. In der hydraulischen Weiche bildet sich eine Temperaturschichtung aufgrund des Temperaturunterschieds des heißen und kalten Mediums. Im oberen Bereich befindet sich das warme Vorlaufmedium und im unteren Bereich das kältere Rücklaufmedium. Die umgewälzten Volumenströme in den an die hydraulische Weiche angeschlossenen Kreisläufe sind abhängig vom jeweiligen Betriebszustand und somit in der Regel unterschiedlich. Dies hat zur Folge, dass eine Teilmischung in der Weiche auftritt. Wenn der momentane Volumenstrom der Umwälzpumpen im Solarabsorber, d.h. im primären Absorberkreislauf, größer ist, dann wird dem kalten Rücklaufmedium von dem im sekundären Absorberkreislauf angeordneten Wärmetauscher 2/9 österreichisches Patentamt AT 12 588 U1 2012-08-15 bzw. der Wärmepumpe eine Teilmenge des warmen Vorlaufs des Solarabsorbers beigemischt. Wenn hingegen im sekundären Absorberkreislauf durch die Wärmepumpe bzw. den Wärmetauscher ein größerer Volumenstrom umgewälzt wird, dann wird die Vorlauftemperatur zur Wärmepumpe bzw. dem Wärmetauscher gesenkt. Die hydraulische Weiche kann bevorzugt auch als Zortströmverteiler ausgebildet sein. Ein Zortströmverteiler hat eine Mehrzahl von Temperaturebenen, sodass jeder der angeschlossenen Kreisläufe an die passende Ebene angebunden werden kann.

[0012] Die erfindungsgemäße Anordnung einer hydraulischen Weiche ist auch bei einer bevorzugten Ausbildung mit einer Mehrzahl von Solarabsorberfeldern vorteilhaft. In diesem Fall können einzelne Absorberfelder mit geringem Pumpenwirkungsgradverlust zu- und weggeschaltet werden.

[0013] Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass die Anlage sehr einfach an veränderte technische Bedingungen angepasst werden kann, indem zusätzliche Verbraucher oder Wärmeerzeuger ohne Beeinflussung der Gesamthydraulik nachträglich angebaut werden können. Weiters können die Pumpen und Rohrdimensionen für jeden Verbraucher optimal dimensioniert werden, sodass die Laufzeit und der Stromverbrauch der Pumpen minimiert werden können. Eine Optimierung der Pumpen- und Rohrdimensionen ist insbesondere dann in einfacher Weise realisierbar, wenn die einzelnen Kreisläufe parallel an die hydraulische Weiche angeschlossen sind.

[0014] Verbraucherseitig (z.B. poolwasser- bzw. brauchwarmwasserseitig) können die Kreisläufe im Rahmen der Erfindung auf unterschiedliche Art und Weise gestaltet werden. Gemäß einer ersten Alternative ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Wärmetauscher und die wenigstens eine Wärmepumpe in wenigstens einem Verbraucherkreislauf seriell angeordnet sind. Um bei einer solchen seriellen Schaltung entweder nur den Wärmetauscher oder nur die Wärmepumpe durchströmen zu lassen, ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung vorgesehen, dass zwischen dem Zu- und dem Rücklauf zum bzw. vom Wärmetauscher und/oder zwischen dem Zu- und dem Rücklauf zu bzw. von der Wärmepumpe im Verbraucherkreislauf jeweils ein Bypass-Ventil angeordnet ist. Die serielle Anordnung von Wärmepumpe und Wärmetauscher ist insbesondere bei beengten Platzverhältnissen von Vorteil, bspw. im Rahmen eines nachträglichen Einbaus. Diese Variante kann beispielsweise bei Anlagen mit nur einem Wärmeabnehmer in einfacher Weise ausgeführt werden.

[0015] Bei komplexeren Anlagen ist eine alternative Ausgestaltung vorteilhaft, bei welcher im Verbraucherkreislauf eine hydraulische Weiche angeordnet ist, an die einerseits der Zulauf und der Rücklauf zu bzw. von dem oder den Verbraucher(n) angeschlossen und andererseits die Verbraucherseite des wenigstens einen Wärmetauschers und die Verbraucherseite der wenigstens einen Wärmepumpe parallel angeschlossen sind. Es ist somit eine weitere hydraulische Weiche vorgesehen, an welcher die einzelnen Verbraucher angeschlossen werden können. Dies bringt den Vorteil, dass die Medienströme zwischen den einzelnen Verbraucherkreisläufen, der Wärmepumpe und dem Wärmetauscher hydraulische entkoppelt werden. Die Anlage kann hierbei sehr einfach an veränderte technische Bedingungen angepasst werden, wobei insbesondere zusätzliche Verbraucher oder Wärmeerzeuger ohne Beeinflussung der Gesamthydraulik nachträglich angebaut werden können. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Pumpen-und Rohrdimensionen für jeden Verbraucher optimal dimensioniert werden und die Laufzeit sowie der Stromverbrauch der Pumpen minimiert werden.

[0016] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass wenigstens zwei Verbraucherkreisläufe vorgesehen sind, dass zwischen den wenigstens zwei Verbraucherkreisläufen und dem Absorberkreislauf wenigstens ein Wärmetauscher und wenigstens eine Wärmepumpe angeordnet sind, sodass jedem Verbraucherkreislauf ein eigener Wärmetauscher und/oder Wärmepumpe zugeordnet ist, und dass vorzugsweise alle zugeordneten Wärmetauscher und Wärmepumpen absorberseitig parallel an die im Absorberkreislauf angeordnete hydraulische Weiche angeschlossen sind. Für die einzelnen Verbraucher sind somit gesonderte Wärmepumpen bzw. Wärmetauscher vorgesehen, sodass die Gesamtanlagenverfügbarkeit 3/9 österreichisches Patentamt AT12 588U1 2012-08-15 erhöht werden kann. Der Ausfall eines Verbrauchers beeinflusst bei einer derartigen Konstellation die Gesamtanlage nicht. Die Wärmepumpenauslegung und -bauweise, die Kältemittelspezifikation und die Kompressortypen können hierbei in einfacher Weise an unterschiedliche Temperaturniveaus und Medien angepasst werden. Weiters können die Wärmepumpen räumlich getrennt aufgestellt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Wärmepumpen unabhängig voneinander im Reversierbetrieb für Kühl- und Heizzwecke genutzt werden können. Wenn es sich bei den Verbrauchern um Schwimmbecken handelt, kann den Schwimmbecken bei entsprechender Pumpenschaltung z.B. Wärme entzogen und anderen Verbrauchern zugeführt werden.

[0017] Eine weitere Verbesserung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass wenigstens zwei Verbraucherkreisläufe vorgesehen sind, dass zwischen den wenigstens zwei Verbraucherkreisläufen und dem Absorberkreislauf wenigstens zwei Wärmetauscher und wenigstens zwei Wärmepumpen angeordnet sind, sodass jedem Verbraucherkreislauf ein eigener Wärmetauscher und eine eigene Wärmepumpe zugeordnet sind, und dass vorzugsweise alle zugeordneten Wärmetauscher und Wärmepumpen absorberseitig parallel an die im Absorberkreislauf angeordnete hydraulische Weiche angeschlossen sind. In diesem Fall ist somit jedem Verbrauchkreislauf ein eigener Wärmetauscher und eine eigene Wärmepumpe zugeordnet, sodass die Wärmezufuhr mit geringerem regelungstechnischen Aufwand noch besser an den sich veränderten Wärmebedarf der Verbraucher angepasst werden kann.

[0018] Besonders vorteilhaft kann die vorliegende Vorrichtung zum Einsatz gelangen, wenn als Verbraucher in einem Verbraucherkreis ein Schwimmbecken vorgesehen und als Verbraucher in einem weiteren Verbraucherkreis eine Brauch-und/oder Trinkwassererwärmungsanlage vorgesehen ist. Die einzelnen Verbraucher benötigen hierbei deutlich unterschiedliche Temperaturen, was aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung regelungstechnisch einfach bewerkstelligt werden kann.

[0019] Eine besonders energieeffiziente Aufwärmung von Brauch- bzw. Trinkwasser kann im Rahmen der Erfindung bevorzugt dadurch erfolgen, dass die Brauch- und/oder Trinkwassererwärmungsanlage einen ersten Kessel und einen zweiten Kessel umfasst, wobei der erste Kessel den Wärmetauscher aufweist und der zweite Kessel mit der Wärmepumpe verbunden ist, wobei dem ersten Kessel Kaltwasser zugeführt ist und das im ersten Kessel vorgewärmte Wasser dem zweiten Kessel zugeführt ist.

[0020] Eine weitere Optimierung kann dadurch erfolgen, dass die wenigstens eine Wärmepumpe mit zwei oder mehr voneinander getrennten Kältemittelkreisläufen ausgebildet ist, was zu einer höheren Redundanz und Ausfallsicherheit führt. Die Wärmepumpe weist dann z.B. einen Verdampfer und wenigstens zwei im Wärmepumpenkreislauf parallel angeordnete Kondensatoren auf, wobei die wenigstens zwei Kondensatoren im Verbraucherkreislauf parallel durch-strömbar sind.

[0021] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen Fig.1 ein Anlagenschema einer ersten Ausbildung einer erfindungsgemäßen Anlage und Fig.2 ein Anlagenschema einer zweiten Ausbildung einer erfindungsgemäßen Anlage.

[0022] In Fig.1 ist ein Solarabsorber mit 1 bezeichnet, der in einen einen flüssigen Wärmeträger führenden Absorberkreislauf eingebunden ist. Der Absorberkreislauf weist eine Zulaufleitung 2 zu einer hydraulischen Weiche 3 sowie eine Rücklaufleitung 4 von der hydraulischen Weiche 3 zum Solarabsorber 1 auf. In der Rücklaufleitung 4 ist eine Pumpe 5 angeordnet, um den flüssigen Wärmeträger (z.B. ein Wasser-Propylenglykol-Flüssigkeitsgemisch) im Kreislauf zu pumpen (primärer Absorberkreislauf). Der Absorberkreislauf umfasst weiters absorberseitige (sekundäre) Kreisläufe der Wärmepumpen 6 und 7 sowie der Wärmetauscher 8 und 9. Die Zu- und die Rücklaufleitung zum bzw. von der Wärmepumpe 6 sind mit 10 und 11 bezeichnet. Die Zu-und Rücklaufleitungen von und zum Wärmetauscher 8 sind mit 12 und 13 bezeichnet. Die Zu-und Rücklaufleitungen zu bzw. von der Wärmepumpe 7 sind mit 14 und 15 bezeichnet. Die Zu-und Rücklaufleitungen zum bzw. vom Wärmetauscher 9 sind mit 16 und 17 bezeichnet. In 4/9 österreichisches Patentamt AT12 588U1 2012-08-15 jedem der genannten absorberseitigen Kreisläufe ist eine Pumpe 18,19, 20 und 21 angeordnet. Aufgrund der Anordnung der hydraulischen Weiche 3 ist der durch die Zu- und Rücklaufleitung 2 und 4 realisierte Kreislauf durch den Absorber 1 (primärer Absorberkreislauf) von den absorberseitigen Kreisläufen der Wärmepumpen 6, 7 und der Wärmetauscher 8, 9 (sekundäre Absorberkreisläufe) voneinander hydraulisch entkoppelt. Alle genannten Kreisläufe sind hierbei parallel an die hydraulische Weiche 3 angeschlossen, sodass jeder Kreislauf gesondert von den anderen Kreisläufen, bspw. hinsichtlich des Volumenstroms geregelt oder auch zu- oder abgeschaltet werden kann.

[0023] Bei der Wärmeproduktion wird die über den Solarabsorber 1 gewonnen Wärmeenergie mittels der Pumpe 5 (alle Pumpen können auch als Doppelpumpe ausgeführt werden) zur hydraulischen Weiche 3 geführt, und in der Folge über die einzelnen sekundären Absorberkreisläufe (Zu- und Rücklaufleitungen 10, 11; 12, 13; 14, 15; 16, 17) je nach Bedarf an die Wärmetauscher 8, 9 und die Wärmepumpen 6, 7 verteilt. Die den Wärmetauschern 8 und 9 zur Verfügung gestellte Wärmeenergie wird unmittelbar an den jeweiligen Verbraucherkreislauf unter Abkühlung des im Absorberkreislauf geführten Wärmeträgers übertragen. In den Wärmepumpen 6 und 7 wird dem in der jeweiligen Wärmepumpe zirkulierenden Kältemittel mit Hilfe der über die Zulaufleitung 10 bzw. 14 zugeführten Wärme im jeweiligen Verdampfer 22 bzw. 23 Energie zugeführt. Das Kältemittel wird anschließend in den Kompressoren 24 bzw. 25 komprimiert, wodurch es weiter erhitzt wird, und gibt schließlich über Kondensatoren 26 bzw. 27 Wärme an das im jeweiligen Verbraucherkreislauf geförderte Medium, insbesondere Wasser ab. Im Expansionsventil 28 bzw. 28' wird das in der jeweiligen Wärmepumpe zirkulierende Kältemittel in der Folge entspannt und abgekühlt und wiederum dem jeweiligen Verdampfer zugeführt. Die Wärmepumpen 6 und 7 sowie die Wärmetauscher 8 und 9 sind verbraucherseitig jeweils in einen Verbraucherkreislauf eingebunden. Im Falle der Wärmepumpe 6 ist die das von der Wärmepumpe aufgewärmte Medium wegführende Vorlaufleitung mit 29 und die Rücklaufleitung mit 30 bezeichnet. Die zugehörige Pumpe ist mit 31 bezeichnet. Der der Wärmepumpe 7 zugeordnete Verbraucherkreislauf weist eine Vorlaufleitung 32, eine Rücklaufleitung 33 sowie eine Pumpe 34 auf. Der dem Wärmetauscher 8 zugeordnete Verbraucherkreislauf weist eine Vorlaufleitung 35, eine Rücklaufleitung 36 sowie eine Pumpe 37 auf. Der Wärmetauscher 9 ist im Vorwärmespeicher 38 angeordnet, dem über eine Zuführungsleitung 39 Kaltwasser zugeführt und aus dem über eine Leitung 40 vorgewärmtes Wasser einem Warmwasserspeicher 41 zugeführt ist. Eine weitere vom Speicher 38 wegführende Leitung ist die an die Wärmepumpe 7 angeschlossene Rücklaufleitung 33. Beide Wasserspeicher können bei verminderter Warmwasserentnahme von der Wärmepumpe 7 mit Hilfe der Umwälzpumpe 34 mit Warmwasser durchgeladen werden, wobei die Leitung 40 gegenläufig durchströmt wird.

[0024] In Fig. 1 sind weiters beispielhaft zwei Schwimmbecken 42 und 43 ersichtlich, die in den die Wärmepumpe 6 und den Wärmetauscher 8 aufweisenden Verbraucherkreislauf eingebunden sind. Die Wärmezufuhr zu den Schwimmbecken 42 und 43 erfolgt somit unabhängig von der Wärmezufuhr zu dem Vorwärmespeicher 38 bzw. dem Warmwasserspeicher 41. Insbesondere sind die jeweiligen Verbraucherkreisläufe voneinander entkoppelt und es sind den jeweiligen Verbraucherkreisläufen jeweils gesonderte Wärmetauscher 8 bzw. 9 sowie gesonderte Wärmepumpen 6 bzw. 7 zugeordnet. Jedes Schwimmbecken 42, 43 weist einen Filterkreislauf über eine Leitung 44 bzw. 45, eine Schwimmbeckenpumpe 46 bzw. 47, einen Filter 48 bzw. 49 sowie eine Rücklauf- bzw. Reinwasserleitung 50 bzw. 51 auf. Etwaige Grob- bzw. Vorfilter, Filterrückspülleitungen, Abschlämmleitungen, Wassernachspeisung, Poolwassernachheizung usw. wurden in dem vereinfachten Filterkreislauf nicht dargestellt. In diesen Filterkreislauf mündet eine Zufuhrleitung 52 bzw. 53, über welche aufgewärmtes Schwimmbadwasser zugeführt wird. Die Zufuhr des aufgewärmten Wassers über die Leitungen 52 und 53 erfolgt bevorzugt abwechselnd und zwar insbesondere dann, wenn die Wasseroberfläche der Schwimmbecken 42 und 43 sich nicht auf demselben Niveau befinden oder wenn unterschiedliche Beckentemperaturen erzielt werden müssen. An den Einmündungsstellen der Leitungen 52 und 53 sind dann nicht dargestellte Absperrventile angeordnet, die abwechselnd geöffnet und geschlossen werden. Die Rückführung vom Schwimmbadwasser aus dem jeweiligen Filterkreislauf erfolgt über die Rückführungsleitung 54 bzw. 55, wobei eine Pumpe 56 den Verbraucherkreislauf aufrecht 5/9

Claims (9)

1. österreichisches Patentamt AT12 588U1 2012-08-15 hält. Die Zuführleitungen 52 und 53 sowie die Rückführungsleitungen 54 und 55 sind an einen als hydraulische Weiche ausgebildeten Pufferspeicher 57 angeschlossen, an den die Verbraucherseite des Wärmetauschers 8 sowie der Wärmepumpe 6 über die Leitungen 29, 30, 35 und 36 parallel angeschlossen sind. Durch die Anordnung des als hydraulische Weiche ausgebildeten Pufferspeichers 57 können die entsprechenden verbraucherseitigen Kreisläufe voneinander entkoppelt werden. [0025] In Fig.2 ist eine abgewandelte Ausbildung dargestellt, bei welcher auf die Verwendung eines Pufferspeichers 57 verzichtet wird. Die Wärmepumpe 6 und der Wärmetauscher 8 sind verbraucherseitig hintereinander geschaltet, das heißt, dass das im Wärmetauscher 8 vorgewärmte Schwimmbeckenwasser über die Leitung 58 der Wärmepumpe zugeführt wird und dort weiter aufgewärmt und über die Leitung 59 dem jeweiligen Schwimmbecken zur Verfügung gestellt wird. Weiters sind Bypassventile 60 und 61 vorgesehen, sodass der Wärmetauscher 8 und die Wärmepumpe 6 über die jeweilige Bypassleitung 62 bzw. 63 überbrückt werden kann. Auf diese Art und Weise kann das Schwimmbeckenwasser entweder nur durch den Wärmetauscher 8 oder nur durch die Wärmepumpe 6 geleitet werden. [0026] Im Übrigen entspricht die Ausbildung gemäß Fig.2 der Ausbildung gemäß Fig.1 und es wurden für übereinstimmende Anlagenkomponenten daher die in Fig.1 verwendeten Bezugszeichen beibehalten. Ansprüche 1. Vorrichtung zur Bereitstellung von thermischer Energie, insbesondere für die Wärmezufuhr zu wenigstens einem Verbraucher, beispielsweise einem Schwimmbecken, einer Brauch-und/oder Trinkwassererwärmungsanlage oder dgl., umfassend - wenigstens einen Solarabsorber mit einem einen flüssigen Wärmeträger führenden Absorberkreislauf und - wenigstens einen ein aufzuwärmendes flüssiges Medium, insbesondere Wasser führenden Verbraucherkreislauf, wobei zwischen dem Absorberkreislauf und dem wenigstens einen Verbraucherkreislauf wenigstens eine Wärmepumpe und wenigstens ein Wärmetauscher angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass im Absorberkreislauf eine hydraulische Weiche (3) angeordnet ist, an die einerseits der Vor- und der Rücklauf (2,4) des Solarabsorbers (1) angeschlossen und andererseits die Absorberseite der wenigstens einen Wärmepumpe (6,7) und die Absorberseite des wenigstens einen Wärmetauschers (8,9) parallel angeschlossen sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Wärmetauscher (8,9) und die wenigstens eine Wärmepumpe (6,7) im wenigstens einem Verbraucherkreislauf seriell angeordnet sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zu- und dem Rücklauf zum bzw. vom Wärmetauscher (8) und/oder zwischen dem Zu- und dem Rücklauf zu bzw. von der Wärmepumpe (6) im Verbraucherkreislauf jeweils ein Bypass-Ventil (60,61) angeordnet ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Verbraucherkreislauf eine hydraulische Weiche (57) angeordnet ist, an die einerseits der Zulauf (52,53) und der Rücklauf (54,55) zum bzw. vom Verbraucher angeschlossen und andererseits die Verbraucherseite des wenigstens einen Wärmetauschers (8) und die Verbraucherseite der wenigstens einen Wärmepumpe (6) parallel angeschlossen sind.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Verbraucherkreisläufe vorgesehen sind, dass zwischen den wenigstens zwei Verbraucherkreisläufen und dem Absorberkreislauf wenigstens ein Wärmetauscher (8,9) und wenigstens eine Wärmepumpe (6,7) angeordnet sind, sodass jedem Verbraucherkreislauf ein eigener Wärmetauscher (8,9) und/oder Wärmepumpe (6,7) zugeordnet ist, und dass vorzugsweise alle zugeordneten Wärmetauscher (8,9) und Wärmepumpen (6,7) ab- 6/9 österreichisches Patentamt AT12 588U1 2012-08-15 sorberseitig parallel an die im Absorberkreislauf angeordnete hydraulische Weiche (3) angeschlossen sind.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Verbraucherkreisläufe vorgesehen sind, dass zwischen den wenigstens zwei Verbraucherkreisläufen und dem Absorberkreislauf wenigstens zwei Wärmetauscher (8,9) und wenigstens zwei Wärmepumpen (6,7) angeordnet sind, sodass jedem Verbraucherkreislauf ein eigener Wärmetauscher (8,9) und eine eigene Wärmepumpe (6,7) zugeordnet sind, und dass vorzugsweise alle zugeordneten Wärmetauscher (8,9) und Wärmepumpen (6,7) absorberseitig parallel an die im Absorberkreislauf angeordnete hydraulische Weiche (3) angeschlossen sind.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbraucher in einem Verbraucherkreis ein Schwimmbecken (42,43) vorgesehen und als Verbraucher in einem weiteren Verbraucherkreis eine Brauch- und/oder Trinkwassererwärmungsanlage vorgesehen ist.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Brauch- und/oder Trinkwassererwärmungsanlage einen ersten Kessel (38) und einen zweiten Kessel (41) umfasst, wobei der erste Kessel (38) den Wärmetauscher (9) aufweist und der erste und der zweite Kessel mit der Wärmepumpe (7) verbunden ist, wobei dem ersten Kessel Kaltwasser zugeführt sind und das im ersten Kessel (38) vorgewärmte Wasser dem zweiten Kessel (41) zugeführt ist.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Wärmepumpe (6) einen Verdampfer (22) und wenigstens zwei im Wärmepumpenkreislauf parallel angeordnete Kondensatoren (26,26') aufweist und dass die wenigstens zwei Kondensatoren (26,26') im Verbraucherkreislauf parallel durchströmbar sind. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 7/9