DE202005019098U1

DE202005019098U1 - Energiespareinheit

Info

Publication number: DE202005019098U1
Application number: DE200520019098
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-12-07
Filing date: 2005-12-07
Publication date: 2007-04-19
Anticipated expiration: 2015-12-08

Abstract

Energiespareinheit (1) in Kombination eines Heizkessels (15), eines Kältemittelverdichters (16), eines Wechsel-Aggregat/Luft (2) und eines Wechsel/Aggregats/Wasser (12) so ausgebildet, dass eine Kälteteilkreis-Umkehr herstellbar ist, wobei die Kondensationswärme im Heiz- und Kühlbetrieb über den Warmwasserspeicher (19) abführbar wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Energiespareinheit nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine solche Energiespareinheit ist bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, alle Bedürfnisse der Heizung, Kühlung sowie Warmwassererzeugung, in einer Funktionseinheit wirtschaftlich, mit maximalem Wirkungsgrad, zu betreiben.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches. Durch die Kälte-Teilkreisumkehr Heizen/Kühlen, mit zwangsgeführter Warmwassererzeugung.
Vorteilhafte Weiterbildung des Gegenstandes des Anspruches 1 ergeben sich aus den Merkmale der Unteransprüche, sowie aus der Beschreibung und der Zeichnung.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der schematischen Abbildung der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Energiespareinheit
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Der Heizkessel 15 mit Brenngerät 14 dient zur Spitzenlastabdeckung der Heizung und Warmwasser, bei Außentemperatur < 0°C.
Im Temperaturbereich der Außenluft > 0°C übernimmt ein integrierter Kältekreislauf, mit einer Kälte-Teilkreisumkehr, die Funktion der Heizung, Kühlung sowie Warmwassererzeugung.
Der Warmwasserspeicher 19 erfährt einen Energieeintrag über den Kältemittelverflüssiger 22 sowohl im Heizbetrieb als auch im Kühlbetrieb.
Bei der "Stellung Heizen" des Teilkreis-Umkehrventils 7 wirkt das Wechsel-Aggregat/Luft 2 als Verdampfer zur Primärenergieaufnahme über die Außenluft. Dabei gelangt flüssiges Kältemittel über das geöffnete Kältemittel-Flüssigkeitsventil/Lufteinheit 5 zum Kältemittel-Expansionsventil/Lufteinheit 4 in das Wechselaggregat/Luft 2, wobei unter Zuhilfenahme des Lüfters 3 eine Aggregats-Zustandsänderung in Kältemitteldampf eintritt.
Der wiederum über den Kältemittelverdichter 16 angesaugt, verdichtet und im Kältemittelverflüssiger 22 im Warmwasserspeicher 19 unter Wärmeabgabe verflüssigt wird.
Bei der "Stellung Kühlen" des Teilkreis-Umkehrventils 7 wirkt das Wechsel-Aggregat/Wasser 12 als Verdampfer zur Erzeugung von kaltem Wasser für Kühlzwecke. Dabei gelangt flüssiges Kältemittel über das geöffnete Kältemittel-Flüssigkeitsventil/Wassereinheit 9 zum Kältemittel-Expansionsventil/Wassereinheit 10 und ändert seinen Aggregatszustand unter Energiezuführung des Wasserkreislaufs 11 und der Pumpe/Wasserkreis 13 von flüssigem in dampfförmiges Kältemittel.
Der so erzeugte und überhitzte Kältemitteldampf wird über den Kältemittelverdichter 16 angesaugt und im Kältemittelverflüssiger 22, im Warmwasserspeicher 19 unter Wärmeabgabe wieder verflüssigt.
Das teil- oder vollverflüssigte Kältemittel im Kältemittelverflüssiger 22 gelangt je nach Stellung des Teilkreis-Umkehrventils 7 zur ausreichenden Unterkühlung in das Wechsel-Aggregat/Luft 2 oder das Wechsel-Aggregat/Wasser 12.
Wirkungsweise
Das Teilkreis-Umkehrventil 7 arbeitet als 4/2 Wegeventil, wobei im zwangsläufigen Wechsel das Kältemittel-Druckgas und Kältemittel-Sauggas über einen elektromagnetischen Antrieb zum Wechsel-Aggregat/Luft 2 sowie zum Wechsel-Aggregat/Wasser 12 geleitet bzw. umgesteuert wird.
Im Kühlzyklus (Sommerbetrieb) wird im Wechsel-Aggregat/Wasser 12 kaltes Wasser erzeugt, wobei die Energie des abgekühlten Wassers im Wasserkreis 11, sowie die Antriebsenergie des Kältemittelverdichters 16 zur Wassererwärmung im Warmwasserspeicher 19 über den Kältemittelverflüssiger 22 abgeführt wird und nicht wie üblich einfach an die Außenluft vergeudet.
Im Heizbetrieb über 0°C wird das Teilkreis-Umkehrventil 7 über den elektromagnetischen Antrieb so umgesteuert, dass die Energieaufnahme zur Verdampfung des Kältemittels im Wechsel-Aggregat/Luft 2 unter Zuhilfenahme des Lüfters 3 durch Abkühlung der Außenluft geschieht.
Die so, entsprechend der Verdampfungsenthalpie zugeführte Energie wird durch den Kältemittelverdichter 16 angesaugt, verdichtet und unter Abgabe der Kondensationswärme im Kältemittelverflüssiger 22 auf das Wasser im Warmwasserspeicher 19 übertragen.
Dieser Betrieb deckt ca. 80% des Heizwasserbedarfs ab und trägt wesentlich zur Energieeinsparung und Entlastung der Umwelt bei.
Im Heizbetrieb unter 0°C übernimmt der konventionelle Heizkessel 15 mit Brenngerät 14 die Heizung und Warmwassererwärmung im Warmwasserspeicher 19 unter Zuhilfenahme der Pumpe/Heizkesselkreis 18.

1: Energiespareinheit
2: Wechsel-Aggregat/Luft
3: Lüfter
4: Kältemittel-Expansionsventil/Lufteinheit
5: Kältemittel-Flüssigkeitsventil/Lufteinheit
6: Kältemittel-Rückschlagventil/Lufteinheit
7: Teilkreis-Umkehrventil
8: Kältemittel-Rückschlagventil/Wassereinheit
9: Kältemittel-Flüssigkeitsventil/Wassereinheit
10: Kältemittel-Expansionsventil/Wassereinheit
11: Warm- und Kaltwasserkreis
12: Wechsel-Aggregat/Wasser
13: Pumpe/Wasserkreis
14: Brenngerät
15: Heizkessel
16: Kältemittelverdichter
17: Blackbox/Regeleinheit
18: Pumpe/Heizkesselkreis
19: Warmwasserspeicher
20: Eintritt-Kaltwasser
21: Eintritt-Heizwasser
22: Kältemittelverflüssiger
23: Austritt-Heizwasser
24: Austritt-Warmwasser

Claims

Energiespareinheit (1) in Kombination eines Heizkessels (15), eines Kältemittelverdichters (16), eines Wechsel-Aggregat/Luft (2) und eines Wechsel/Aggregats/Wasser (12) so ausgebildet, dass eine Kälteteilkreis-Umkehr herstellbar ist, wobei die Kondensationswärme im Heiz- und Kühlbetrieb über den Warmwasserspeicher (19) abführbar wird.
Energiespareinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Höchstmaß an Effizienz und Wirtschaftlichkeit beim Zusammenwirken des Heizkessels (15), des Kältemittelverdichters (16), des Wechsel-Aggregats/Luft (2) des Wechsel/Aggregats/Wasser (12) und Warmwasserspeicher (19), im zentralen Management Blackbox/Regeleinheit (17) generierbar ist.
Energiespareinheit (1) nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechsel-Aggregat/Luft (2) und das Wechsel/Aggregat/Wasser (12) mit beliebig anderen Medien, auf der Primärseite, arbeiten kann.
Energiespareinheit (1) nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kälte-Teilkreisumkehr von Wechsel-Aggregat/Luft (2) und Wechsel/Aggregat/Wasser (12) beliebig andere Regel- und Steuerorgane einsetzbar sind.
Energiespareinheit (1) nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kälte-Teilkreisumkehr von Wechsel-Aggregat/Luft (2) und Wechsel/Aggregat/Wasser (12) beliebig anders geartete Wechsel/Aggregate einsetzbar sind.