AT505216B1

AT505216B1 - OPERATING ADJUSTMENT OF A HEAT PUMP

Info

Publication number: AT505216B1
Application number: AT0067007A
Authority: AT
Original assignee: Vaillant Group Austria Gmbh
Priority date: 2007-04-30
Filing date: 2007-04-30
Publication date: 2011-06-15
Also published as: EP1988348A1; DK1988348T3; AT505216A1; ATE544037T1; DE102008020338A1; EP1988348B1; ES2381048T3

Abstract

Bei einem Verfahren zur Betriebsarteinstellung einer Wärmepumpe mit einem Außentemperaturfühler dient der Mittelwert über einen vorgegebenen Zeitraum der mittels des Außentemperaturfühlers erfassten Temperatur zur Umschaltung zwischen dem Heizbetrieb, dem Kühlbetrieb und der Bereitschaft.In a method for setting a mode of operation of a heat pump with an outside temperature sensor, the mean value over a predetermined period of time is the temperature detected by the outside temperature sensor for switching between the heating mode, the cooling mode and the standby mode.

Description

österreichisches Patentamt AT505 216B1 2011-06-15Austrian Patent Office AT505 216B1 2011-06-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Betriebsarteinstellung einer Wärmepumpe.Description [0001] The invention relates to a method for operating mode adjustment of a heat pump.

[0002] Wärmepumpen können zu Heiz- oder Kühlzwecken eingesetzt werden. Beim Heizbetrieb wird Energie in der Regel aus einer Umweltwärmequelle auf ein höheres Temperaturniveau angehoben, so dass Brauch- oder Heizungswasser erhitzt werden kann. Beim Kühlbetrieb wird dem zu kühlenden Raum gezielt Wärme entzogen, die an einer anderen Stelle abgeführt wird. Letztendlich kann eine Wärmepumpe sich in der Bereitschaft befinden. Dies ist ein Betriebszustand, in dem weder eine Heiz- noch eine Kühlanforderung vorliegen.Heat pumps can be used for heating or cooling purposes. In heating operation, energy is usually raised from an environmental heat source to a higher temperature level so that service or heating water can be heated. During cooling operation, the room to be cooled is specifically deprived of heat, which is dissipated at another location. Finally, a heat pump can be in standby. This is an operating condition in which there is neither a heating nor a cooling request.

[0003] Bei konventionellen Heizgeräten gemäß dem Stand der Technik wird häufig mit einem manuell zu bedienenden Schalter zwischen dem Winterbetrieb und Sommerbetrieb unterschieden. Während im Sommerbetrieb lediglich Brauchwasser erwärmt wird, wird im Winter Wärme sowohl für Brauchwasser als auch für die Raumheizung zur Verfügung gestellt. Einige Heizgeräte verfügen über einen Außentemperaturfühler, welcher automatisch die Heizung vom Sommer- auf den Winterbetrieb umschaltet. Überschreitet die Außentemperatur einen voreingestellten Wert, so wird auf Sommerbetrieb umgeschaltet. Unterschreitet die gemessene Außentemperatur wiederum einen Wert, wird auf Winterbetrieb umgeschaltet.In conventional heating devices according to the prior art is often distinguished with a manually operated switch between winter operation and summer operation. While in summer mode only service water is heated, in the winter heat is provided both for service water as well as for space heating. Some heaters have an outdoor temperature sensor, which automatically switches the heating from summer to winter operation. If the outside temperature exceeds a preset value, summer mode is switched over. If the measured outside temperature falls below a value again, the system switches over to winter operation.

[0004] Wärmepumpen können zusätzlich zum Heizbetrieb auch im Kühlbetrieb betrieben werden. Überschreitet die Außentemperatur einen bestimmten Wert, so kann eine Wärmepumpe vom Heiz- auf den Kühlbetrieb umgeschaltet werden. Hierbei ergibt sich der Nachteil, dass Außentemperaturschwankungen im Laufe eines Tages zum ständigen Umschalten führen.Heat pumps can be operated in addition to the heating operation in the cooling mode. If the outside temperature exceeds a certain value, a heat pump can be switched from heating to cooling mode. This has the disadvantage that outside temperature fluctuations in the course of a day lead to constant switching.

[0005] Die Druckschrift US 5 924 289 A zeigt ein Verfahren zur Umschaltung zwischen Heiz-und Kühlbetrieb bei einer Wärmepumpe, bei dem das Signal eines Außenfühlers zur Umschaltung dient.The document US 5,924,289 A shows a method for switching between heating and cooling operation in a heat pump, in which the signal of an outdoor sensor is used for switching.

[0006] Aus Druckschrift JP 2004-028440 A ist bekannt, dass bei einer Klimaanlage der Mittelwert des Messsignals eines Außentemperaturfühlers der letzten 20 Tage zur Umschaltung zwischen dem Heiz- und Kühlbetrieb dient.From publication JP 2004-028440 A it is known that in an air conditioner, the mean value of the measuring signal of an outside temperature sensor of the last 20 days is used for switching between the heating and cooling operation.

[0007] Die Druckschrift JP 59-035745 A offenbart ein Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage, bei der jeden Tag zu einer bestimmten Zeit die Temperatur der Umgebung mit der Vortagstemperatur zu der gleichen Zeit verglichen wird. Ist die Temperaturdifferenz kleiner als ein Schwellgrenzwert, so wird die Anlage unverändert weiterbetrieben, andernfalls werden die Betriebsparameter angepasst. Ferner wird gleichzeitig die gemessene Temperatur mit einer Temperatur, welche der Durchschnittstemperatur im März zwischen 9 und 17 Uhr in einem durchschnittlichen Jahr entspricht, verglichen. Ist die gemessene Temperatur geringer, so schaltet die Anlage in den Winter-Modus. Ist die gemessene Temperatur hingegen größer als die Durchschnittstemperatur im Juni zwischen 9 und 17 Uhr in einem durchschnittlichen Jahr, so schaltet die Anlage in den Sommer-Modus.Document JP 59-035745 A discloses a method of operating an air conditioning system in which the temperature of the environment is compared with the pre-heating temperature at the same time every day at a certain time. If the temperature difference is less than a threshold limit value, the system continues to operate unchanged, otherwise the operating parameters are adjusted. At the same time, the measured temperature is compared with a temperature corresponding to the average temperature in March between 9 and 17 o'clock in an average year. If the measured temperature is lower, the system switches to winter mode. If, on the other hand, the measured temperature is higher than the average temperature in June between 9 am and 5 pm in an average year, the system switches to summer mode.

[0008] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Verfahren zu finden, welches eine automatische Umschaltung der Betriebsmodi bedarfsgerecht ermöglicht und hierbei die thermische Trägheit des Gesamtsystems berücksichtigt.The object of the present invention is therefore to find a method which allows an automatic switching of the operating modes as needed and takes into account the thermal inertia of the overall system.

[0009] Erfindungsgemäß wird dies gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Betriebsarteinstellung einer Wärmepumpe in Abhängigkeit des Mittelwerts der in einem vorgegebenen Zeitraum durch einen Außentemperaturfühler erfassten Temperatur zur Umschaltung zwischen dem Heizbetrieb, dem Kühlbetrieb und der Bereitschaft genutzt wird. Um den gesamten Tagesverlauf zu berücksichtigen, ist es zweckmäßig, als vorgegebene Zeit einen gesamten Tag zu wählen. Hierbei kann die Nachtphase unberücksichtigt bleiben, da in dieser in der Regel nicht auf die Solltemperatur geregelt werden muss. Es ist sinnvoll eine gerade Zahl ganzer Tage zu wählen, um tageszeitliche Schwankungen nicht überproportional zu berücksichtigen. 1/3This is achieved according to the features of independent claim 1, characterized in that the mode setting of a heat pump in dependence on the average of the detected in a predetermined period by an outside temperature sensor temperature for switching between the heating mode, the cooling mode and standby is used. In order to take into account the whole course of the day, it is expedient to select a whole day as the given time. Here, the night phase can be disregarded, since in this usually does not have to be regulated to the target temperature. It makes sense to choose an even number of whole days in order not to disproportionately take into account daily fluctuations. 3.1

Claims

österreichisches Patentamt AT505 216B1 2011-06-15 [0010] Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich durch die Merkmale des Unteranspruchs. So kann die vorgegebene Zeit einstellbar sein. Bei einer guten Wärmedämmung eines Gebäudes ist es möglich, einen lange vorgegebenen Zeitraum zu wählen, da die thermische Trägheit des Gebäudes in diesem Fall größere Schwankungen verhindert. Ist hingegen die Wärmedämmung eines Gebäudes schlecht, so muss die vorgegebene Zeit entsprechend klein gewählt werden, um ein Auskühlen oder ein Überhitzen zu vermeiden. [0011] Die Erfindung wird nun anhand der Figur erläutert. Die Figur zeigt einerseits die Aufnahme der momentan gemessenen Außentemperatur Tcurrent an einem Objekt und andererseits die über die letzten 24 Std. gemittelte Außentemperaturlinie Taverage,24, welche definitionsgemäß geringeren Schwankungen unterliegt. Es wird im Ausführungsbeispiel davon ausgegangen, dass unterhalb von 18° C (Theat) ein Heizbetrieb stattfinden soll, während oberhalb von 22° C (Tcooi,on/off) der Kühlbetrieb einsetzt. Die Betriebsartenkennlinie zeigt, dass hierdurch nur wenige Umschaltungen des Betriebsmodus (standby, heating mode, cooling mode) erfolgen müssen. Zudem wird ein manuelles Umschalten des Benutzers zwischen Heizung und Kühlung überflüssig. [0012] Wenn sich die Wärmepumpe im Heizbetrieb befindet, so bedeutet dies nicht zwangsläufig, dass sie stets betrieben werden muss, sondern auch lediglich auf eine Wärmeanforderung warten kann. Gleiches gilt für den Kühlbetrieb. Der Betriebsmodus gibt jedoch die Verschaltung der Anlage vor, so dass bei Bedarf die Wärmepumpe heizend oder kühlend für den Benutzer betrieben werden kann. Im Kühlbetrieb kann die von einem Raum abgeführte Wärme in der Regel zu Brauchwasserzwecken verwendet werden. Patentansprüche 1. Verfahren zur Betriebsarteinstellung einer Wärmepumpe mit einem Außentemperaturfühler, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelwert (Taverage) der mittels des Außentemperaturfühlers erfassten Temperatur (Tcurrent) über einen Zeitraum von einer Zahl ganzer Tage, vorzugsweise eines Tages, wobei die Zeiten der Nachtphase unberücksichtigt bleiben, zur Umschaltung zwischen dem Heizbetrieb (heating mode), dem Kühlbetrieb (cooling mode) und der Bereitschaft (standby) dient.Austrian Patent Office AT505 216B1 2011-06-15 [0010] Advantageous embodiments result from the features of the subclaim. Thus, the predetermined time can be adjustable. With a good thermal insulation of a building, it is possible to choose a long predetermined period, since the thermal inertia of the building in this case prevents greater fluctuations. If, on the other hand, the thermal insulation of a building is poor, then the given time must be selected to be correspondingly small in order to avoid cooling down or overheating. The invention will now be explained with reference to the figure. The figure shows, on the one hand, the recording of the currently measured outside temperature Tcurrent on an object and, on the other hand, the average outdoor temperature line Taverage, 24, averaged over the last 24 hours, which is subject to lower fluctuations by definition. It is assumed in the exemplary embodiment that below 18 ° C (Theat) a heating operation should take place, while above 22 ° C (Tcooi, on / off) starts the cooling operation. The operating mode characteristic shows that this means that only a few changes of the operating mode (standby, heating mode, cooling mode) must take place. In addition, a manual switching of the user between heating and cooling is unnecessary. If the heat pump is in heating mode, this does not necessarily mean that it always has to be operated, but also can only wait for a heat request. The same applies to the cooling operation. However, the operating mode specifies the connection of the system, so that if necessary, the heat pump can be operated heating or cooling for the user. In cooling mode, the heat dissipated from a room can usually be used for service water purposes. 1. A method for operating mode setting of a heat pump with an outside temperature sensor, characterized in that the average (Taverage) of the temperature detected by the outside temperature sensor (Tcurrent) over a period of a number of whole days, preferably one day, with the times of the night phase disregarded , for switching between heating mode, cooling mode and standby.

2. Verfahren zur Betriebsarteinstellung einer Wärmepumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Zeitraum einstellbar ist, wobei vorzugsweise eine gute Wärmedämmung und hohe Speicherfähigkeit des Gebäudes, in welchem die Wärmepumpe betrieben wird, für lange Zeiträume genutzt wird. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 2/32. A method for mode setting a heat pump according to claim 1, characterized in that the predetermined period is adjustable, preferably a good thermal insulation and high storage capacity of the building in which the heat pump is operated, is used for long periods. 1 sheet of drawings 2/3