DE3407453A1

DE3407453A1 - Waermepumpe mit mehrfachausnuetzung

Info

Publication number: DE3407453A1
Application number: DE19843407453
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen 8391 Tittling Dietrich
Original assignee: DIETRICH HANS JUERGEN
Current assignee: DIETRICH HANS JUERGEN
Priority date: 1984-02-29
Filing date: 1984-02-29
Publication date: 1985-09-12

Description

Betreibung ^:- -' -

Wärmepumpe mit Mehrfachausnutzung

Die Erfindung betrifft eine Wärmepumpenanlage, die für Warmwassergewinnung und für Heizungsanlagen eingesetzt werden kann.

Die Primärenergie für die Wärmepumpe kann von der Luft, vom Absorber, von Sonnenkollektoren, von der Erde oder einen Latentspeicher über einen Mehrfachabsorber gewonnen werden. Die Warmwassergewinnung in dem kombinierten Pufferspeicher ohne zusätzliche Ladepumpe durchgeführt. Die Abtauung des vereisten Verdampfers kann gleichzeitig bei laufender Heizungsumwälzpumpe erfolgen.

Die Wärmepumpen werden bereits seit längerer Zeit bei uns eingesetzt« Vorwiegend haben diese jedoch einen Verdampfer, der nur eine Primärenergie ausnutzen kann. Mit dem neuen Mehrfachverdampfer kann man die jeweils günstigste Energieart (oder mehrere gleichzeitig) verwenden. Dies erhöht die Einsatzmöglichkeit und die Wirtschaftlichkeit. Bei den zur Zeit auf dem Markt befindlichem Wärmepumpen wird das Brauchwasser in einem völlig getrennten Speicher erwärmt. Dies kann zu technischen Problemen, unter anderem zu den sogenannten schädlichen "Takten der Wärmepumpe" führen, wenn die Wärmepumpe eine relativ hohe Leistung bringt. Dies wird mit unserem Kombispeicher verhindert. Außerdem ist dabei der gesamte Anlagenpreis günstiger. Bei anderen Wärmepumpenanlagen kann die Warmwasserbereitung nur in Verbindung mit der Raumheizung durchgeführt werden. Unser Kombispeicher und somit unser Brauchwasser kann dagegen auch aufgeheizt werden, ohne daß Heizungswasser entnommen werden muß.

Dieses kombinierte System kann man in fast jedem Ein- oder Zweifamilienhaus als Teil- oder als Vollheizung (ohne andere Zusatzheizung) einsetzen, wenn auch kein Grundwasser oder Erdkollektor zur Verfugung steht. In diesem Pail übernimmt der Latentspeicher die Energieversorgung nuijr bei besonders tiefen Außentemperaturen. An den kmbinierten Pufferspeicher können

sowohl eine Fußbodenheizung, als auch Heizkörper angeschlossen werden.

Durch den Einsatz von zwei Kompressoren kann eine gute Anpassung vom Heizsystem an den jeweiligen Wärmebedarf des Hauses erreicht werden. Außerdem kann die Wärmepumpe auch dann weiterarbeiten, wenn von der Energieversorgung, die für Heizungs-

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Umwälzpumpen übliche Sperrzeit geschaltet ist_#Vmuß die Leistung des noch laufenden Kompressors unter der Freigrenze der Energieversorgung liegen. Die maximale Heizleistung kann in diesem Fall etwas unterhalb der sonst üblichen Leistung liegen.

Aus der vorbezeichneten Anlage ergibt sich eine umweltfreundliche Heizungsanlage, vorwiegend für alle Ein- und Zweifamilienhäuser.

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Claims

Wärmepumpe mit Mehrfachausnützung

1. Eine Wärmepumpe, die sowohl für Brauchwassererwärmung als auch für die Raumheizung oder sonstige Heizzwecke eingesetzt werden kann.

Dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer als Mehrfachverdampfer ausgebildet ist, wie z. B.

a) gleichzeitig ein Kreis für Kältkreislauf und ein Kreis für den Solebetrieb und Luftwärmeaustausch. Die Kreise können in sich, ein Rohr im anderen, integriert oder nebeneinander montiert und untereinander wärmeleitend verbunden sein mit gleichzeitiger Ausbildung als Luftwärmetauscher wie z. B. Ausführung mit aufgepreßten Wärmeleitlamellen oder anderer Konstruktion, zur Aufnahme der Luftwärme.

b) Verdampferausführung wie vor, jedoch mit einem dritten Kreislauf, ein drittes Rohr, das auch wärmeleitend integriert oder nebeneinander montiert wird. Mit diesem dritten Kreislauf kann direkt eine Abtauung mit dem Heizwasser erfolgen.

Dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator direkt in einem relativ großem Heizwasser - Pufferspeicher, je nach Verwendung und Bedarf möglichst im unteren B ere ich montiert ist. In diesem Pufferspeicher befindet sich gleichzeitig der Brauch-Warm-Wasserspeicher im oberen Teil des Heizwasserpufferspeichers. Der Anschluß für den Heizwasser-Rücklauf befindet sich im untersten Bereich und der Heizwasser-Vorlauf je nach Bedarf geringfügig versetzt am oberen Teil des unteren Drittels des Heizwasserpufferspeichers.

3. Dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmepumpe mit zwei Verdichtern einzeln oder als Duoausführung ausgerüstet ist, von denen ein Verdichter gerade unter der Freigrenze der Energieversorgung liegt und der andere Verdichter so gewählt werden kann, daß er dem Wärmebedarf einschließlich Verdichter 1 für den Einsatzzweck in der Leistung aus-

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reicht. Der zweite Kompressor wird dann in der Regel von der Energieversorgung zeitweise gesperrt, damit der Grundpreis total entfällt.

4. Die Anlage ist dadurch gekennzeichnet, daß im Verdampfer die Primärenergie durch den Luftwärmetauscher oder dem Solekreis-Rohrwärmetauscher oder von beiden gleichzeitig aufgenommen werden kann. Am Solekreislauf kann ein Erdkollektor, Latentspeicher, Sonnenkollektor oder Absorber in allen denkbaren Ausführungen angeschlossen werden. Dadurch ist es möglich, jeweils die günstigste oder die günstigsten Primärquellen zur Erreichung der optimalen Leistungszahl zu verwenden. Es besteht außerdem die Möglichkeit, einen Latentspeicher oder Erdkollektor möglichst klein auszuführen, z. B. wegen Platzmangel oder aus Kosten gründen, wenn die Gesamtanlage entsprechend dimensioniert wird. Hier kann man dann während kurzer Kälteperioden die Primärenergie vom Erdkollektor oder vom Latentspeicher verwenden. Dabei ist dann die Leistungsziffer wesentlich besser als bei einer reinen Luft-Wasser-Wärmepumpe oder einer Absorber-Wärmepumpe. Wurde dann relativ viel Wärmeenergie von Ek oder Latentspeicher entnommen, so können diese bei höherem Temperaturangebot in der Luft oder dem Absorber direkt regeneriert werden, während die Kompressoren nicht betrieben werden. Die Abtauung der Luftlamellen kann direkt über den Abtaukreis vom Heizwasser her betrieben werden, während der Heizbetrieb mit der Heizungsumwälzpumpe fortgesetzt wird. Lediglich die Verdichter müssen während dieser 'Abtauzeit ausgeschaltet werden.

5. Die Anlage ist dadurch gekennzeichnet, daß die sonst erforderliche Heizungsumwälzpumpe zwischen Wärmepumpe und Pufferspeicher nicht benötigt wird. Ebenso entfällt, die sonst bei Wärmepumpenanlagen übliche Ladepumpe für Brauchwarmwassererzeugung. In dem bereits aufgeführten Kombispeicher wird die natürliche Temperaturschaltung ausgenützt. Ist das Brauchwasser zu kalt, wird die Heizungsumwälzpumpe gedrosselt oder ganz ausgeschaltet. Die vom Kondensator abgegebene Wärme erwärmt jetzt das gesamte Heizwasser im Pufferspeicher. Dabei steigt das wärmere

Heizwasser immer nach oben und erwärmt über die nicht isolierte Wandung, zwischen dem Heiz- und Brauchwasser dieses auf. Ist das Brauchwasser warm genug, wird die Heizungsumwälzpumpe wieder freigegeben und die Raumheizung wird weiter betrieben, je nach Wunsch mit eine Pesttemperatur-Außentemperaturabhängigen Regelung.

6. Die Vorteile durch Verwendung von 2 Kompressoren sind,

a) daß ein Kompressor vom EVU nicht gesperrt wird, der Pufferspeicher wesentlich verkleinert werden oder z. T. sogar ganz darauf verzichtet werden kann.

b) daß eine bessere Leistungsanpassung an den Leistungsbedarf durchgeführt werden kann."

c) daß der Anlaufstrom geringer wird.

7. Der Vorteil der gesamten Heizungsanlage besteht darin, daß eine relativ preisgünstige Heizungsanlage mit relativ geringen Betriebskosten optimal an die örtlichen Begebenheiten angepaßt werden kann, weil verschiedene Primärenergien gleichzeitig, einzeln oder nur z. T. verwendet werden können. Die gesamte Anlage kann monovalent, bivalent oder parallel-mit einer bestehenden Heizungsanlage betrieben werden.