DE2702489C2 - Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Optimieren des Betriebspunktes einer Wärmepumpe - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Optimieren des Betriebspunktes einer WärmepumpeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Optimieren des Betriebspunktes einer Wärmepumpe
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens vorgesehene
Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3.
Bei bekannten Wärmepumpen wird die an einen
Verbraucher abzugebende Wärmeenergie überwiegend einem Primärenergieträger der Natur, beispielsweise
der Sonnenenergie, der Außenlufl, dem Grundwasser oder dem Erdboden, entnommen, indem dem Primärenergieträger
durch Unterkühlen in einem Verdampfer Wärme entzogen wird. Die Aufnahme der Verdampfungswärme
erfolgt durch ein Kältemittel, das anschließend in einem der Zufuhr von zusätzlicher Hilfsenergie
dienenden Verdichter auf ein höheres Druck- und Temperaturniveau gebracht wird. Danach wird das
Kältemittel einem Verflüssiger zugeleitet, der die Kondensationswärme an einen Sekundärenergieträger,
nämlich das Heizmedium, abführt. Das Kältemittel wird in flüssiger Form über ein Expansionsventil wieder dem
Verdampfer zugeleitet und arbeitet so in einem Kreisprozeß.
Die dem Sekundärenergieträger, nämlich dem Heizmedium, zugeführte Energie ist die vom Kältemittel
aufgenommene Verdampfungswärme des Primärenergieträgers zuzüglich dem Wärmeäquivalent der Antriebsleistung
des Verdichters. Das Heizmedium fließt ebenfalls in einem Kreislauf, d. h., es erfährt nach
Wärmeabgabe an zu beheizende Räume oder Stoffe eine Abkühlung und wird danach zur Wiedererwärmung
wieder dem Verflüssiger zugeleitet.
Bei einer praktisch verwirklichten Ausführungsform einer derartigen Wärmepumpe, bei der als Primärenergieträger
die Außenluft zur Anwendung gelangt, saugt ein entsprechend ausgelegter Ventilator über einen
Schalldämpfer die Außenluft mit festgelegter Mindest-
menge und Mindesttempeatur an und drückt sie über
einen Luftkühler, der als Verdampfer arbeitet, und über
einen weiteren Schalldämpfer wieder ins Freie. Das im Luftkühler verdampfte Kältemittel entzieht der vorbeiströmenden
Luft die Verdampfungswärme. Das dadurch ■-,
unter Aufnahme der Verdampfungswärme verdampfte Kältemittel wird vom motorisch angetriebenen Verdichter
auf ein höheres Druck- und Temperaturniveau gebracht Die Verflüssigung des Kältemittels erfolgt in
dem als Durchlauferwärmer ausgebildeten Verflüssiger, m
Hierbei entzieht das Heizmedium, das beispielsweise Heizwasser ist, in festgelegter Mindestmenge und
Höchsttemperatur dem Kältemittel die Verflüssigungswärme, die sich aus der Verdampfungswärme einschließlich
dem Wärmeäquivalent der motorischen π Antriebsleistung des Verdichters zusammensetzt Das
Heizwasser erfährt beim Durchströmen durch den Durchlauferwärmer eine Temperaturerhöhung, die in
deu Heizungsverbrauchern durch wärmeverbrauchende Temperaturabsenkungen wieder ausgeglich jn wird.
Anstelle von Heizwasser kann als Heizmedium selbstverständlich auch Luft zur Anwendung gelangen,
die im Veiflüssiger durch das hierin kondensierende Zwischenmedium erwärmt wird. Es kann daher hierbei
die durch einen Ventilaotr umgewälzte Heizungsluft erwärmt und den zu beheizenden Räumen zum
Wärmeentzug zugeführt sowie im Kreislauf dem Verflüssiger wieder zur Wiederaufwärmung erneut
zugeführt werden.
Für einen wirtschaftlichen Betrieb derartiger Wärme- μ
pumpen kommt es darauf an, ein optimales Verhältnis zwischen der jeweiligen Außentemperatur und der
Vorlauftemperatur des Heizmediums einzustellen bzw. die Hilfsenergiekosten, die hauptsächlich durch die
Arbeit des Verdichters für das Kältemittel verursacht werden, so gering wie möglich zu halten. Die Bewertung
des jeweiligen Betriebspunktes der Wärmepumpe kann mit der Leistungsziffer ε erfolgen, die entsprechend
ihrer nachstehend aufgeführten Definition möglichst hoch sein soll: «o
Aufgenommene Primärenergie + Hilfsenergie Hilfsenergie
Hieraus ergibt sich, daß die aufzuwendenden Heizkosten um so geringer sind, je größer die
Leistungsziffer wird, wobei die aufzuwendende Hilfsenergie um so kleiner ist, je kleiner auch die
Temperaturdifferonz zwischen Primärmedium und Sekundärmedium ist.
Bei bisher bekannten Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpe wird die Vorlauftemperatur des Heizmediums konstant gehalten und die Leistungsregelung
durch Bemischen von abgekühltem und ius dem Rücklaufstrang entnommenen Heizmedium in das auf
konstante Temperatur erwärmte Heizmedium vorgenommen. Die Steuerung der Mischung erfolgt hier meist
durch eine Regeleinrichtung, die z. B. bei einer Raumheizung aufgrund der jeweils herrschenden
Außentemperatur die dazugehörige Mischtemperatur herbeiführt Bei diesem Verfahren wird die Verflüssigungstemperatur
des Zwischenmediums während der gesamten Dauer der Beimischung unnötig hoch
gehalten und dadurch auch die Leistungsziffer erniedrigt. Eine anhaltend hohe Verflüssigungstemperatur ist b5
jedoch gleichbedeutend mit hohem Verschleiß und geringer Lebensdauer des Verdichters. Außerdem muß
für den Regelmotor und zur Überwindung des Strömungswiderstandes im Mischer Hilfsenergie aufgebracht
werden, welche die Gesamtleistungsziffer weiter vermindert Da bei dem bekannten Verfahren die die
Wärmepumpe aufweisende Heizvorrichtung mit konstanter Vorlauftemperatur betrieben und diese über
außtntemperaturabhängige motorbetriebene Mischvorrichtungen im Weg der Rücklauf beimischung heruntergemischt
wird, wird zwar eine außentemperaturabhängige Regelanpassung der Heizvorrichtung erreicht,
die Leistungsziffer jedoch nicht optimiert da zusätzliche Hilfsenergien erforderlich sind. Da außerdem die
Vorlauftemperatur des Heizmediums auf die maximale Heizleistung ausgelegt sein muß, bedeutet das maximale
Kompressorarbeit und hohen Verschleiß des Verdichters mit geringerer Lebensdauer.
Es ist zwar schon eine Wärmepumpe bekannt (DE-OS 25 09 319), bei der zum Zweck eines wirtschaftlichen
Betriebes vorgesehen ist, den Verdichter entweder direkt durch einen drehzahlregelbaren Elektromotor
anzutreiben oder aber zwischen dem Elektromotor und dem Verdichterein Schalt- oder Regelgetriebe
anzuordnen. Dies bedeutet, daß bei einer derartigen bekannten Wärmepumpe die Leistungsänderung durch
eine Drehzahlregelung erfolgt. Dies hat sich in der Praxis jedoch nicht bewährt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der gattungsgemäßen Art derart auszugestalten,
daß der Betriebspunkt der Wärmepumpe direkt optimiert wird und gleichzeitig außer den erforderlichen
Hilfsenergiekosten auch die Anlagekosten reduziert sind. Darüber hinaus soll auch eine Vorrichtung zur
Durchführung dieses Verfahrens geschaffen werden.
Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder durch die Merkmale
des Anspruchs 2 sowie vorrichtungsmäßig durch die Merkmale des Anspruchs 3 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Ansprüchen 4 bis 8 aufgeführt.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Wärmepumpe derart zu betreiben, daß anstelle der
Leistungsregelung mittels grundsätzlich verlustreicher Beimischung direkt der Betriebspunkt der Wärmepumpe
stetig oder intermittierend optimiert wird, d. h., daß beispielsweise bei einer Raumheizung die Vorlauftemperatur
des Heizmediums jeweils nur auf einen solchen Wert gebracht wird, wie er bei der jeweils herrschenden
Witterung erforderlich ist. Es wird daher in Abhängigkeit von der jeweils herrschenden Außentemperatur die
Vorlauftemperatur des Heizmediums entsprechend dem jeweiligen Bedarf verändert, so daß auch eine der
notwendigen Heizleistung entsprechende optimale Leistungsziffer erzielt wird. Praktisch erfolgt dies
dadurch, daß ein Regelgerät mit angeschlossenen Fühlern für Außentemperatur und Vorlauftemperatur
des Heizmediums bei Abweichen der Vorlauftemperatur vom jeweils zugeordneten Sollwert ein stetiges oder
stufiges Signal liefert, das den Betrieb der Wärmepumpe beeinflußt. Dies Beeinflussung kann entweder direkt auf
die Einschaltdauer des Verdichters ausgeübt werden — indem der in Abhängigkeit von der Außentemperatur
optimale Verflüssigungsdruck bzw. die Verflüssigungstemperatur des Kältemittels geändert werden — oder
zur Änderung des Voluinenstroms des Heizmediums durcn den Verflüssiger herangezogen werden. Gleichzeitig
ist es möglich, durch das Signal des Regelgerätes ein im Kreislauf des Primärenergieträgers vorgesehenes
Förderaggregat zu beeinflussen, um dadurch die jeweils benötigte Primärenergiemenge in Abhängigkeit von der
Außentemperatur durch gegenläufige Leistungsregelung des Förderaggregats optimal anzupassen. Das vom
Regelgerät gelieferte Ausgangssignal kann auch zur Steuerung von Zusatzheizungen bei bestimmten Außentemperaturspitzenwerten
verwendet werden.
Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird im einzelnen die Vorlauftemperatur des Heizmediums
außentemperaturabhängig zwischen einer höchsten und einer niedrigsten Vorlauftemperatur durch
stufenlose oder stufige Umschaltung über einen Außentemperaturfühler mittels eines Temperaturregelgerätes
geändert, indem dieses auf einen hilfskraftangetriebenen, stufenlos oder stufig arbeitenden Temperatur-
oder Druckregler wirkt, so daß dadurch mittels des entsprechend gesteuerten Verdichters der Verflüssigungsdruck
bzw. die Verflüssigungstemperatur des Kältemittels optimal an die Vorlauftemperatur des
Heizmediums angepaßt werden. Mit steigender Außentemperatur wird die Vorlauftemperatur des Heizmediums
herabgesetzt und dementsprechend die jeweils erforderliche Verdichterarbeit bzw. der geförderte
Primärenergiestrom sowie die gesamte Hilfsenergiezufuhr verringert, was eine Erhöhung der Leistungsziffer,
eine Vergrößerung der Wartungszeiträume und eine Verlängerung der Lebensdauer des Verdichters zur
Folge hat. Die Heizkosten erreichen durch dieses Verfahren einen minimalen Wert.
Die Anwendung eines in seinen Schaltpunkten stufig eingestellten Temperatur- oder Druckreglers für den
Verdichter hat im übrigen gegenüber der Verwendung eines motorisch angetriebenen Druckreglers Preis- und
Wartungsvorteile.
Da die Wärmepumpe ihre Leistung in Abhängigkeit von der Außentemperatur verändert und die mengenmäßig
geringste Leistung bei den niedrigsten Außentemperaturen abgibt, kann sie entweder mit einer
regelbaren Fördereinrichtung für die Primärenergie ausgestattet oder nicht für die volle Heizleistung
ausgelegt sein, sondern nur für eine bestimmte Teilheizleistung. In den wenigen Zeiträumen, in denen
höhere Heizleistungen gefordert werden und die in Mitteleuropa etwa 2 bis 8% der Jahresheizzeit betragen,
kann die Wärmepumpe mit Zusatzheizungen ausgerüstet werden, die so ausgelegt sind, daß der Gesamtwärmebedarf
gedeckt wird. Diese Zusatzheizungen können als Direktheizung oder als Speicherheizung vorzugsweise
in Kombination miteinander arbeiten. Hierdurch werden mit Sicherheit ein Minimum an Anlagekosten
und eine volle Ausnützung der Heizleistung erreicht
Die Erfindung wird im folgenden anhand der so
Zeichnung näher erläutert Diese zeigt in
Fig.i schematisch die automatische Optimierung
einer Wärmepumpe mittels Steuerung der Einschaltdauer des Verdichters und/oder mittels Leistungsregulierung
des Primärenergieförderaggregats,
F i g. 2 die Wärmepumpe mit einem vom Regelgerät beeinflußten Verflüssigungsdruck- oder -temperaturregler für den Verdichter,
Fig.3 eine gegenüber Fig. 2 abgewandelte Ausfuhrungsform,
bei welcher der Verflüssigungsdruck- oder -temperaturregler in Abhängigkeit von der Außentemperaturverstellbarist,
F i g. 4 schematisch die Optimierung der Wärmepumpe mittels Änderung des Volumenstroms des Heizmediums,
Fi g. 5 im Diagramm die Leistungsziffer in Abhängigkeit
von der Außentemperatur bei stufenloser Regelung der Wärmepumpe im Vergleich zur Leistungsziffer der
üblichen Wärmepumpe,
F i g. 6 eine Gegenüberstellung der Heizkosten einer bei konstanter Leistungsziffer arbeitenden bekannten
Wärmepumpe und der bei optimierter Leistungsziffer arbeitenden erfindungsgemäßen Wärmepumpe und
F i g. 7 im Diagramm die Leistungsziffer sowie der Jahreswärmebedarf in Abhängigkeit von der Außentemperatur
bei stufiger Regelung.
Wie aus F i g. 1 bis 4 ersichtlich, weist die jeweils dargestellte Wärmepumpe als Baubestandteile einen
Verdampfer 1, einen Verdichter 2, einen Verflüssiger 3 sowie ein Expansionsventil 4 auf. Die einzelnen
Wärmeträger sind der Primärenergieträger 5, ein Kältemittel 6 sowie das Heizmedium 7, das mittels eines
Förderaggregats 8, beispielsweise einer Pumpe oder eines Ventilators, im Kreislauf vom Verflüssiger 3 über
als Wärmetauscher 9 ausgebildete Verbraucher transportiert wird. Das Kältemittel 6 wird ebenfalls im
Kreislauf mittels des Verdichters 2 vom Verdampfer 1 über den Verflüssiger 3 und das Expansionsventil 4
geleitet.
Ein Regelgerät R vergleicht die von einem Temperaturfühler h im Vorlaufstrang des Heizmediums 7
gemessene Vorlaufisttemperatur mit einer Vorlaufsolltemperatur, die im Regelgerät R entsprechend der
mittels eines Temperaturfühlers f\ gemessenen Außentemperatur ermittelt bzw. vorgegeben wird. Bei
Abweichung des Vorlaufisttempeaturwertes vom Sollwert über eine gewünschte Toleranz hinaus liefert das
Regelgerät R ein Einschalt- bzw. Ausschaltsignal an den Verdichter 2, so daß dadurch die Einschaltdauer des
Verdichters 2 gesteuert und damit auch unmittelbar über die hierdurch dem Kältemittel 6 zusätzlich
zugeführte Wärmeenergie die Vorlauftemperatur des Heizmediums 7 beeinflußt wird.
Bei sämtlichen beschriebenen Ausführungsformen jedoch lediglich dargestellt in Fig. 1 — wird der
Primärenergieträger 5 durch ein Förderaggregat 10, beispielsweise eine Pumpe oder einen Ventilator, dem
Verdampfer 1 zugeleitet, wobei dieses Förderaggregat 10 in seiner Leistung verstellbar ausgestaltet und, wie in
F i g. 1 angedeutet, ebenfalls durch das Ausgangssignal des Regelgerätes R derart beeinflußt sein kann, daß in
Abhängigkeit von der Außentemperatur der Volumenstrom des jeweils dem Verdampfer 1 zugeführten
Primärenergieträgers 5 geändert, d.h. bei sinkender Außentemperatur gesteigert und bei steigender Außentemperatur
verringert wird.
Ein weiteres Ausgangssignal des Regelgerätes R beeinflußt bei Auftreten bestimmter Außentemperaturspitzenwerte
eine Zusatzheizung Z stetig oder stufig. Diese Zusatzheizung Z ist innerhalb eines Speichers 11
vorgesehen, der den Zweck erfüllt, die Gesamtmenge, beispielsweise Gesamtwassermenge, des Heizmediums
7 zu erhöhen, um dadurch beim Aufbringen der erforderlichen Hilfsenergie den billigeren Nachtstrom
auszunutzen, die Einschalthäufigkeit des Verdichters 2 oder des Förderaggregats 10 zu verringern und den
Tagesenergiespitzenverbrauch bzw. die zu den betreffenden
Tageszeiten gegebenenfalls stattfindenden Abschaltungen zu vermeiden.
Wie aus Fig.2 ersichtlich, wird bei der dort
dargestellten Ausführungsform die Einschaltdauer des Verdichters 2 durch einen Verflüssigungsdruckregler P\
bestimmt, auf dessen stufenlos oder stufig einstellbaren Schaltpunkt das Regelgerät R einwirkt Statt dessen
kann mit Vorteil auch ein Verflüssigungstemperaturregler
Ti zur Anwendung gelangen, der nicht nur billiger als
ein Verflüssigungsdruckregler ist, sondern auch in seiner. Ansprechgenauigkeit — wie erwünscht — eine größere
Bandbreite aufweist, so daß in Heizungsübergangsperioden das Einschalten des Verdichters 2 nicht allzu
häufig erfolgt. Bei einem solchen Verflüssigungstemp.eraturregler Γι kann die jeweilige Schwankungsbreite
der Ansprechgenauigkeit einfacher als bei einem Verflüssigungsdruckregler vorgewählt werden, unabhängig
davon, ob die Schwankungsbreite der Temperaturdifferenz, innerhalb der kein Ansprechen erfolgen
soll, 6° oder 1°C betragen soll. Aus Sicherheitsgründen kann einem derartigen Regelungssystem ein Druckwächter
übergeordnet sein.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig.3 erfolgt ebenfalls eine Regelung über den Verflüssigungsdruckbzw,
-temperaturregler, jedoch wird hier die Veränderung des jeweils vorzusehenden Schaltpunktes des
vorgesehenen Verflüssigungsdruckreglers P2 oder des vorgesehenen Verflüssigungstemperturreglers Ti ohne
Hilfskraft mittels eines in Abhängigkeit von der Außentemperatur arbeitenden Dehnstoffühlers /3 bewirkt
Bei der Ausführungsform gemäß Fig.4 wird das Ausgangssignal des Regelgerätes R zur Veränderung
des Volumenstroms des Heizmediums 7 verwendet. Zu diesem Zweck ist der Ausgang des Regelgerätes R mit
dem regelbar ausgestalteten Förderaggregat 8 für das Heizmedium 7 oder, wie gestrichelt angedeutet, mit
einem motorbetätigten Drosselventil MV für das Heizmedium 7 verbunden.
Aus dem Diagramm gemäß Fig.5, bei dem die
Leistungsziffer enorma/ einer bekannten Heizvorrichtung
sowie die Leistungsziffer εορι. einer der beschriebenen
Heizvorrichtungen gemäß F i g. 1 bis 4 über der Außentemperatur aufgetragen sind, ergibt sich deutlich,
welches Ausmaß an Optimierung erreicht werden kann und welcher wirtschaftliche Erfolg hiermit verbunden
ist. Hierbei entspricht die zwischen der Kurve εορΙ. und
der Kurve emrmat senkrecht schraffierte Fläche der durch
die optimierte Heizvorrichtung zusätzlich aufgebrachten Heizenergie, wobei die Kurve eopt. einer stufenlosen
oder stetigen Optimierung entspricht, die hier beispielsweise mit der Heizvorrichtung gemäß F i g. 1 oder 4
erreicht wird.
Anhand der Heizkostengegenüberstellung gemäß Fig.6, bei der die Heizkosten einer mit ε = konstant
betriebenen bekannten Heizvorrichtung mit 100% angesetzt sind, ergibt sich weiterhin, daß mittels der
durch das beschriebene Verfahren optimierten Heizvorrichtung 23 eine Einsparung von 75% Heizkosten,
bezogen auf die langjährigen Jahresmitteltemperaturen, erreicht werden kann.
Aus F i g. 7 ergibt sich deutlich der Verlauf der optimierten Leistungsziffer in Abhängigkeit von der
Außentemperatur bei stufig arbeitenden Reglern. Diese Darstellung zeigt in besonderem Maß, daß sich gerade
in demjenigen Bereich der Außentemperaturen, die überwiegend in Mitteleuropa herrschen, eine besonders
günstige Wirtschaftlichkeit aufgrund der jeweils optimierten Leistungsziffer in Verbindung mit der langen
Laufzeit der einzelnen Bauteile der Heizvorrichtung ergibt Das heißt, daß die im Bereich von -15 bis -5° C
Außentemperatur auftretende niedrige Leistungsziffer nur etwa 3,2% des Jahresheizungswärmebedarfs ausmacht,
während, wie anhand der gestrichelten Jahres-Wärmebedarfskurve ersichtlich, die stufig oiptimierte
Leistungsziffer εορι. im größten Bereich des Jahreswärmebedarfs
auftritt. Hieraus erklärt sich, daß aufgrund der Optimierung der Leistungsziffer bei Verwendung
gleicher Grundgeräte außerordentlich große Heizkosteneinsparungen erzielt werden können. Aus der
Darstellung von F i g. 7 läßt sich auch folgern, daß mit dem beschriebenen Optimierungsverfahren aufgrund
der erzielten höheren Leistungsziffern auch eine höhere Wärmeleistung der Heizvorrichtung erreicht wird, so
daß diese in ihrer maximalen Bemessung kleiner dimensioniert und installiert werden kann als eine
bekannte Heizvorrichtung, die nach dem gleichen Prinzip, jedoch ohne die beschriebene Optimierung
arbeitet Selbstverständlich können sämtliche der beschriebenen Ausführungsformen wahlweise einzeln
oder insgesamt miteinander kombiniert werden.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Verfahren zum automatischen Optimieren des Betriebspunktes einer Wärmepumpe, bei der die
Wärmeenergie des im Kreislauf durch einen Verbraucher strömenden Heizmediums einem Primärenergieträger
der Natur durch Unterkühlen in einem Verdampfer mittels eines im Kreislauf strömenden Kältemittels entzogen, das die Verdampfungswärme
beinhaltende verdampfte Kältemittel durch Zufuhr von Hilfsenergie auf einen höheren Wärmeinhalt gebracht und danach die
erhöhte Wärmeenergie des Kältemittels durch Verflüssigen an das als Sekundärenergieträger
dienende Heizmedium abgegeben wird, wobei die Vorlauftemperatur des Heizmediums in Abhängigkeit
von der Außentemperatur durch entsprechende Wärmeabgabe des Kältemittels geändert und die
Zufuhr von Hilfsenergie zum Kältemittel und die Zufuhr von Primärenergie stufenlos oder stufig
durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Hilfsenergiezufuhr zum
Kältemittel der in Abhängigkeit von der Außentemperatur optimale Verflüssigungsdruck bzw. die
Verflüssigungstemperatur des Kältemittels auf der Hochdruckseite des Kältemittelkreislaufes geändert
und damit die Einschaltdauer des Verdichters gesteuert wird.
2. Verfahren zum automatischen Optimieren des Betriebspunktes einer Wärmepumpe, bei der die
Wärmeenergie des im Kreislauf durch einen Verbraucher strömenden Heizmediums einem Primärenergieträger
der Natur durch Unterkühlen in einem Verdampfer mittels eines im Kreislauf strömenden Kältemittels entzogen, das die Verdampfungswärme
beinhaltende verdampfte Kältemittel durch Zufuhr von Hilfsenergie auf einen höheren Wärmeinhalt gebracht und danach die
erhöhte Wärmeenergie des Kältemittels durch Verflüssigen an das als Sekundärenergieträger
dienende Heizmedium abgegeben wird, wobei die Vorlauftemperatur des Heizmediums in Abhängigkeit
von der Außentemperatur durch entsprechende Wärmeabgabe des Kältemittels geändert und die
Zufuhr von Hilfsenergie zum Kältemittel und die Zufuhr von Primärenergie stufenlos oder stufig
durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Hilfsenergiezufuhr zum Kältemittel
der Volumenstrom des Heizmediums durch den Verflüssiger variiert wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch oder 2 mit einem Regelgerät, das
einen Eingang für einen Fühler zur Messung der Vorlaufisttemperatur des Heizmediums, einen Eingang
für einen Außentemperaturfühler zur Ermittlung der Vorlaufsolltemperatur des Heizmediums
und einen Ausgang zur Beeinflussung der Vorlauftemperatur entsprechend der festgestellten Temperaturdifferenz
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur direkten Änderung der Vorlauftemperatur
des Heizmediums (7) entsprechend dem Ausgangssignal des Regelgerätes (R) dessen Ausgang mit dem
Verdichter (2) über einen diesen steuernden Verflüssigungsdruckregler (P\, P2) oder Verflüssigungstempeaturregler(Ti,
T2) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verflüssigungsdruckregler (P1, P2)
oder Verflüssigungstemperaturregler (T\, Ti) mit
stufig verstellbaren Schaltpunkten ausgebildet ist
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verflüssigungsdruckregler (P2)
5 oder Verflüssigungstemperaturregler (T2) in seinen Schaltpunkten hilfsenergielos mittels eines in Abhängigkeit
von der Außentemperatur arbeitenden Temperaturfühlers (Λ) veränderbar ist
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet
daß der Ausgang des Regelgerätes (R) zur Veränderung des Volumenstroms des Heizmediums
(7) durch den Verflüssiger (3) mit einem motorbetätigten Ventil (MV) im Rücklaufstrang des Heizmediums
(7) verbunden ist
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß der Ausgang des Regelgerätes (R) zur
Veränderung des Volumenstroms des Heizmediums (7) durch den Verflüssiger (3) mit einer regelbaren
Förderpumpe (8) im Vorlaufstrang des Heizmediums (7) verbunden ist
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Ausgang
des Regelgerätes zur Erhöhung der Vorlauftemperatur des Heizmediums (7) in einem vorgegebenen
Außentemperaturspitzenbereich mit einer Zusatzheizung (Z) verbunden ist, die eine Direktheizung
und/oder eine Speicherheizung (11) ist, in der die Zusatzheizung (Z) eingebaut ist
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2702489A DE2702489C2 (de) | 1977-01-21 | 1977-01-21 | Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Optimieren des Betriebspunktes einer Wärmepumpe |
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