JP2018533712A - 組み込み高温水源ヒートポンプによる給湯装置廃熱回収の利用方法及び設備 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、低温廃熱を利用するための方法および装置を提供すること。
【解決手段】給湯装置（HWP）の範囲内において、熱消費装置（HC）によって直接使用することができない低温源が存在する。給湯装置（HWP）の廃熱回収のための方法および装置は、好ましくは少なくとも1つの凝縮タイプの熱交換器（HE）を含み、当該熱交換器は廃熱を収集して、水源高温ヒートポンプ（HP）に用い、低温熱が高温熱にアップグレードされ、従ってヒートポンプ（HP）の温水出口は、給湯装置（HWP）のリターンライン又は供給ラインにおいてボイラーに供給され、 前記ヒートポンプ（HP）の電力を適合させること、及び／又は前記炉の電力を適合させること、及び／又は熱分配ネートワックの範囲内の少なくとも一つの開ループ加熱ネートワック及び／又は少なくとも一つの閉ループ加熱回路における主熱伝達媒体の質量流量を調整することにより、生じた熱の熱エネルギーバランスの調整を行う。
【選択図】図1

Description

本発明は、廃熱源利用のための、組み込み高温水源ヒートポンプを利用するガス燃料給湯装置の廃熱回収の方法及び設備に関する。

従来技術に利用されたヒートポンプは、廃熱回収を利用することによって、工業及び地域暖房ネットワークに提供された給湯装置及び発電装置の加熱パワーを向上させ、これらのヒートポンプは様々なデザインに利用されている。CN１０１９００３１８Aによれば、組み込み空気対空気式のヒートポンプは煙道ガスの廃熱を利用することによって、ガス燃料給電装置の加熱性能を向上させ、ここで、集成ヒートポンプが発生した熱が、熱分配回路の供給ラインに接続された空気対水式熱交換器に供給されている。これにより、下記の水源式ヒートポンプを含む提案と比較すると、代表的な手段は熱性能が低いという欠点がある。

＜発明が解決しようとする課題＞
＜課題を解決するための手段＞
本願発明は工業及び地域暖房ネットワークに利用される給湯装置に関し、ここで、少なくとも一つの組み込み水源高温ヒートポンプを利用することにより、少なくとも一つの廃熱源からの低温熱を高温熱に向上して出力した後、好ましく地域給熱範囲において空間加熱又はプロセス加熱を行うように、直接的又は間接的に少なくとも一つの熱消費装置に利用する。重要的には、本発明のヒートポンプを利用することにより、開ループ加熱ネットワークの供給ラインにおける主熱伝達媒体の温度、及び/又は閉ループ加熱回路のリターンラインにおける主熱伝達媒体の温度を向上させ、少なくとも通常の制御条件で制御する場合、熱分配ネットワークの前方ラインにおける主熱伝達媒体の設計（即ち、制御）温度は実質に４５℃より高い。試運転及び予加熱の後で熱分配ネットワークの制御条件を提供し、試運転及び予加熱過程において、少なくとも短時間で熱分配ネットワークの少なくとも基本的な設計温度を成功に達成して維持（即ち、設定）し、従って、少なくとも一つの第一放熱ユニットがオンされ、基本的に連続作動の範囲内に燃料を燃やす（即ち、燃焼）の過程において燃料を燃やすことにより作動し、且つ少なくとも一つの第二放熱ユニット（即ち、ヒートポンプ）が気液相変化熱力学サイクル過程及び廃熱源利用のために、オンされ作動する。従って、前記給湯装置の範囲において少なくとも一つの組み込みボイラーを有する少なくとも一つの炉と、少なくとも一つの水源高温ヒートポンプを使用することにより、熱分配ネットワークの範囲において第一熱源及び第二熱源をそれぞれ提供し、ここで、連続作動の場合に生じた最高電力効率を得るために、個々のユニットは基本的にその最小定格動作電力と最大定格（即ち、全負荷）動作電力との間の範囲において作動し、好ましくは通常な定格電力で作動する。

現在、図面を参考して本発明の典型的な実施形態を説明し、この図面は即ち、熱分配ネットワークの範囲において組み込み水源高温ヒートポンプを備える給湯装置の概念図であり、ここで簡単な一つの閉ループ熱循環が示されている。

図１は、組み込み水源高温ヒートポンプ（HP）を備える給湯装置の好ましい実施形態の概念図であり、水源高温ヒートポンプはコンデンサーユニットと、エバポレーターユニットと、ヒートポンプ原理の利用のための潤滑油冷却システム（CS）を有するコンプレッサーと、を備え、ここで、下記の事項がさらに示して標記され：説明した給湯装置（HWP）の第一放熱ユニット、パイプ（P１−P１３）のネットワークと、バルブ（V１−V２）と、パンプ（PU1-PU4）と、を含む熱分配回路及び排気システム（HC）、該熱分配回路及び排気システムによって前記熱消費装置（HC）を前記熱源と、熱交換器（HE）と、ハッチ（HI）と、ファン（F１）と、周囲環境（O）と、温度制御センサー（T１-T１２）と、相互に接続する。

組み込み水源高温ヒートポンプ（HP）を有する給電設備の好ましい実施形態を参考して、このシステムは給湯装置（HWP）の第一放熱ユニットの範囲内において組み込みボイラーを有する炉を備え、この炉は好ましくガス燃料（例えば、天然ガス、液化石油ガス、埋立地ガス、ウッドガス、バイオガス又はコール）によって稼動される。給湯装置（HWP）の第一放熱ユニットは通電して熱を発生させるために用いられるが、大量の熱が煙道ガスから放出され、ここで、熱が排気パイプ（P１２）（即ち、煙突）から放出して周囲環境（O）へ消散せず、熱消費装置（HC）で利用されている。重要的には、前記熱消費装置（HC）のための第一熱源は、好ましく入口孔及び出口孔を有する、前記給湯装置（HWP）の範囲におけるボイラーで代表され、これにより、少なくとも前記給湯装置（HWP）及び前記ヒートポンプ（HP）が好ましく最良効率又は全負荷の状態でオンされ通電された場合、多くの廃熱源が前記給湯装置（HWP）及び組み込みヒートポンプ（HP）の範囲内に発生される。

有効的に廃熱を回収することは、燃料エネルギーの良好な総使用量の提供に対して重要であり、従って、第一及び一番重要な廃熱源は排気システムにおける高温煙道ガス流れで代表され、これが前記給湯装置（HWP）において燃焼して得られたものである。第二、少なくとも一つのヒートポンプ（HP）コンプレッサー潤滑油冷却システム（CS）を代表とした別の廃熱源があり、これが一定の状況で良好な総廃熱源の利用に対して依然として重要である。

図１に示された好ましい実施形態によれば、前記給湯装置（HWP）のボイラーの流入（即ち、入口端部）孔及び流出（即ち、出口端部）孔は、別々にパイプネトワーク（P１−P１１）を備える閉ループ加熱回路に制御的に結合され、該パイプネットワークにより、前記給湯装置（HWP）の範囲内における熱消費装置（HC）及び熱源を、相互に組み込み水源高温ヒートポンプ（HP）に制御的に接続する。熱分配ネットワークはさらに主熱伝達媒体及び自動調整装置を含み、該自動調整装置は主熱伝達媒体流れの流量を調整するためのコントロールユニット（即ち、電子制御装置）と、バルブ（V１−V２）と、パンプ（PU1-PU4）と、を含み、ここで、熱源からの熱が好ましく閉ループ加熱回路における主熱伝達媒体の循環の原理によって前記熱消費装置（HC）に伝達されている。

従来技術の通り、煙道ガスの廃熱が最後に組み込み熱交換器（HE）によって利用され、該熱交換器は排気システムにおける煙道ガスの高温廃熱を収集し、ここで、熱交換器（HE）は前記廃熱源の熱を収集でき、排気システムにおける煙道ガスの温度と組み込み熱交換器（HE）における主熱伝達媒体の温度との間に生じた大きな温差によって前記廃熱源の熱を伝達できる。その他、CN１０１９００３１８Aの通り、煙道ガスの熱は収集されるだけではなく、組み込み空気源ヒートポンプによってアップグレードされ、ここで注意すべきのは、従来技術の解決提案によれば、ヒートパイプで収集された廃熱を利用して空気対空気ヒートポンプ原理で煙道ガスの熱をアップグレードするので、高温煙道ガスの熱が組み込み空気対水式交換器のチェンバーにおける主熱伝達媒体に伝達される。

本発明によれば、排気システムは煙道ガスの熱を収集するために、好ましく少なくとも一つ凝縮式熱交換器（HE）を含み、ここで、給湯装置（HWP）の加熱電力をアップグレードし向上するために、収集された熱は次熱伝達媒体の循環によって水源高温ヒートポンプ（HP）のエバポレーターユニットに伝達される。排気システムの煙道ガスの温度が急に低下した（好ましくは、４５℃より低くなる）場合、排気システムはさらに排気システムから煙道ガスを除去するための吸入ファン（F１）を含む。さらに、所述実施形態は熱交換器の形式としての潤滑油冷却システム（CS）を含み、該潤滑油冷却システムはヒートポンプ（HP）コンプレッサー潤滑油の廃熱を収集するために、エバポレーターユニットに制御的に結合され、その後、該廃熱が気液相変化熱力学サイクル利用過程によってアップグレードされ、組み込み水源高温ヒートポンプ（HP）によって熱分配ネートワークに伝達される。

好ましい実施形態による設備は主コントロールユニットで調整される少なくとも一つの電動バルブと、好ましく煙道ガス流れを制御（即ち、調節）するためのハッチ（HI）を含み、従って強制的に煙道ガス流れを完全的に凝縮式熱交換器（HE）に通過させる時、高温ヒートポンプ（HP）によって煙道ガスの廃熱源の利用を最大化にさせ、よって、ヒートポンプ（HP）原理の利用に必要な廃熱を収集することができる。適合には、熱交換器（HE）及びヒートポンプ（HP）は多段式又はカスケードの原理方法によって実施され、この方法は全体の廃熱源利用を最大化にさせるために、複数の熱交換器（HE）及び／又はヒートポンプ（HP）を並列接続及び／又は直列接続させることを含む。

廃熱源の利用として多種の選択があるが、注意すべきなのは、水源高温ヒートポンプ（HP）の利用の好ましい実施形態において、少なくとも一つの低温廃熱源を組み込みヒートポンプ（HP）の作動媒体の蒸発に利用し、ここで、コンデンサーユニットの出口は好ましく熱分配回路リターンラインに提供され（即ち、制御的に結合され）、更に明確的には、閉ループ熱分配システムの範囲内にボイラーの流入口に提供される。理解的には、上述の概念は開ループ熱分配システムにも適合でき、注意すべきなのは、このような実施形態において、前記開ループ熱分配回路における主媒体を予加熱するように、前記高温ヒートポンプ（HP）のコンデンサーユニットの出口は給湯装置（HWP）のボイラーに提供され、従って、供給ラインにおける熱伝達媒体とコンデンサーユニットの作動媒体との温度差が最高になる。理解的には、性能係数はヒートポンプ（HP）コンデンサー及びエバポレーターユニットにおける熱伝達媒体の温度差によって決められるので、提案された方法は総廃熱源の利用に対して絶対に必要である。

さらに、本発明はヒートポンプ（HP）集積プロセスの方法及び給湯装置（HWP）廃熱源の利用の方法に関する。

ヒートポンプ（HP）集積の重要特徴及び給湯装置（HWP）廃熱源利用の新たな方法は、次のように説明する。

１．気液相変化熱力学サイクル利用の作動媒体に用いられるコンデンサー及びエバポレーターユニットを備える水源高温ヒートポンプ（HP）と、少なくとも一つの熱交換器（HE）と、を集積させることにおいて、
A）高温ヒートポンプ（HP）のコンデンサーユニットを、閉ループ熱分配システムの熱分配リターンライン又は開ループ熱分配システムの供給ラインに制御的に接続し、
B）高温ヒートポンプ（HP）のエバポレーターユニットを、次熱伝達媒体を含む閉ループパイプシステムの少なくとも一つの熱交換器（HE）に制御的に結合する。

２．組み込み熱交換器（HE）によって、少なくとも一つの廃熱源から熱を収集し、ここで、該熱源は、
A）排気システムにおける煙道ガス流れであり、及び／又は
B）ヒートポンプ（HP）コンプレッサー潤滑油冷却システムにおける潤滑油である。

３．好ましく閉ループパイピングシステムにおける次熱伝達媒体の循環によって、少なくとも一つの熱交換器（HE）から高温ヒートポンプ（HP）のエバポレーターユニットに熱を伝達する。

４．次熱伝達媒体から高温ヒートポンプ（HP）のエバポレーターユニットの作動媒体に熱を伝達し、ここで、少なくとも一つの廃熱源からの低温熱は、作動媒体の気液相変化熱力学サイクルによってアップグレードされるので、コンデンサーユニットにおける作動媒体の温度はエバポレーターユニットにおける作動媒体の温度より顕著に高くなる。

５．高温ヒートポンプ（HP）における作動媒体からの熱を熱分配ネットワークにおける主熱伝達媒体に伝達し、ここで、コンデンサーユニットの出口における主熱伝達媒体の温度はコンデンサーユニットの入口における主熱伝達媒体の温度より顕著に高いので、コンデンサーユニットの高温出力は給湯装置（HWP）範囲内における少なくとも一つのボイラーの入口に供給され、該ボイラーにおいて、主熱伝達媒体がボイラー中の燃料を燃やすことによって再加熱される。

６．給湯装置（HWP）範囲内における少なくとも一つのボイラーからの熱を、開ループ熱分配ネットワーク又は閉ループ熱分配ネットワークの少なくとも一つの熱消費装置（HC）に伝達する。

７．地域加熱、工業又は工芸プロセスの範囲における少なくとも一つの熱消費装置（HC）により、高温主熱伝達媒体を利用する。

さらに、本発明の設備を利用する方法の重要な特徴は次のように示されている。

１．燃料燃焼プロセスプロセスにおいて、好ましくは少なくとも一つの炉を利用して給湯装置（HWP）の範囲内における燃料を燃やすことにより、ボイラーにおける少なくとも一種の熱伝達媒体を加熱するための第一放熱ユニットを提供し、ここで、前記第一放熱ユニットがオンされ、燃料燃焼プロセスにおいて燃料を燃やすことにより作動するときに、少なくとも一つの廃熱源が生じる。これにより、並列又は直列接続された複数のボイラー及び/又は炉を利用することによって、第一放熱ユニットの進歩実施例を提供する。

２．廃熱回収のプロセスにおいて、廃熱を収集するプロセスを含み、ここで、少なくとも一つの廃熱回収ユニット（即ち、熱交換器（HE））を使用して、廃熱源グループの少なくとも一つの廃熱源からの少なくとも一部の熱を収集し、該廃熱源グループは排気システムの煙道ガス、及び集積ヒートポンプ（HP）範囲内における潤滑油冷却システムの潤滑油を含む。これにより、並列又は直列接続された複数の廃熱回収ユニットを利用することによって、廃熱回収プロセスに利用される設備の進歩実施例を提供する。

３．気液相変化熱力学サイクル利用のプロセスにおいて、少なくとも一つの水源高温ヒートポンプ（HP）を使用することにより、少なくとも前記ヒートポンプ（HP）がオンされ作動するときに前記熱分配ネットワークにおける少なくとも一種の熱伝達媒体を加熱するための第二放熱ユニットを提供する。これにより、並列又は直列接続された複数のヒートポンプ（HP）ユニットを利用することによって、第二放熱ユニットの進歩版を提供する。

４．収集された熱を気液相変化に利用し、収集された熱の少なくとも一部は気液相変化サイクルの利用に用いられ、且つ第二放熱ユニット範囲の少なくとも一つのヒートポンプ（HP）から生じた熱の少なくとも一部は、ヒートポンプ（HP）コンデンサーユニットにおける主熱伝達媒体を加熱するために利用される。

５．少なくとも一種の熱伝達媒体を循環させることにより、前記熱分配ネットワークの少なくとも一つの閉ループ回路において熱を分配し、ここで、第一放熱ユニット範囲の少なくとも一つのボイラーの入口における熱分配媒体の最低温度は、実質的に少なくとも一つの熱消費装置（HC）における熱分配媒体の最低温度より高い。従って、少なくとも熱分配ネートワックの設計温度に達し且つ前記給湯装置（HWP）及びヒートポンプ（HP）が全負荷で作動しているときに、ヒートポンプ（HP）の原理の利用によって、前記閉ループ熱分配ネットワークの少なくとも一つのリターンラインにおける少なくとも一種の熱伝達媒体を再加熱し；及び／又は、

６．少なくとも一つの開ループ熱分配ネットワークにおいて少なくとも一種の熱伝達媒体によって熱を配布し、第一放熱ユニットの範囲内の少なくとも一つのボイラーの入口における主熱分配媒体の入口温度は、少なくとも一つのヒートポンプ（HP）コンデンサーユニットの入口における主熱分配媒体の温度より顕著に高く、ここで、前記コンデンサーユニットの入口は開ループ接続によって熱伝達媒体源の供給ラインに接続されている。従って、少なくとも熱分配ネートワックの設計温度に達し且つ前記給湯装置（HWP）及びヒートポンプ（HP）が全負荷で作動しているときに、ヒートポンプ（HP）の原理の利用によって、前記開ループ熱分配ネットワークの少なくとも一つ供給ラインにおける少なくとも一種の主熱伝達媒体を予加熱する。

本発明に係る設備の利用方法以外に、説明及び定義についての必要がほとんどなく、ここで、燃焼プロセスは基本的に接続プロセスであり、給湯装置（HWP）の範囲内において組み込みボイラーを有する少なくとも一つの炉は通常にその最小定格動作電力と最大定格動作電力との間の範囲において作動し、好ましくは通常な定格電力で連続作動する。類似に、気液相変化熱力学サイクル利用のプロセスは基本的に連続プロセスであり、前記ヒートポンプ（HP）はその最小定格動作電力と最大定格動作電力との間の範囲において作動し、好ましくは通常な定格電力で連続作動する。適合的には、進歩的な給湯装置（HWP）の実施例における燃料燃焼プロセスは、第一放熱ユニットの範囲内における複数のボイラー及び／又は炉ユニットによって提供されるべき、ここで、第一放熱ユニットの範囲内における熱は並列及び／又は直列接続して伝達され、同様に、気液相変化熱力学サイクル利用のプロセスにおいて、複数のヒートポンプ（HP）ユニットを利用することにより、進歩的な給湯装置（HWP）の第二放熱ユニットを提供する。

本発明に係る方法及び設備の重要特徴の一つは、熱分配システムにおける主熱伝達媒体温度の所定設定値を設定することであるが、前記ヒートポンプ（HP）の電力を適合させること及び／又は、第一放熱ユニットの範囲内における前記炉の電力を適合させること及び／又は、熱分配システムから通した主熱伝達媒体の質量流量を適合させることにより、熱エネルギーバランスの調整を行う。これにより、前記熱分配回路の流速を変更することによって前記閉ループ熱分配回路における主熱伝達媒体の質量流量を適合させ、及び／又は前記閉ループ回路の流速を変更することによって前記閉ループ回路における次熱伝達媒体の質量流量を適合させ、ここで、質量流れを調整するための少なくとも一つの循環ポンプの電力をスイッチング（即ち、オン・オフ調整））及び／又は調整することによって、熱分配ネットワークにおける熱伝達媒体の速度を適合させる。この他、図示の熱分配回路おける主熱伝達媒体の質量流量は、流れの流量を調整することによって選択可能に適合され、ここで、第一及び第二放熱ユニットから生じた電力をバランスさせるために、前記熱分配回路のリターンラインにおける主熱伝達媒体流れの少なくとも一部を再び前記熱分配回路のリターンラインに引導することにより、ヒートポンプ（HP）バイパス接続を提供し、及び／又は前記ヒートポンプ（HP）からの主熱伝達媒体流れの少なくとも一部を再び熱分配回路の前方ラインに引導することにより、給湯装置（HWP）バイパス接続を提供する。類似に、廃熱源の利用のための前記閉ループ回路における次熱伝達媒体の質量流量は流れの流量を調整することによって適合され、ここで、前記閉ループ回路において次熱伝達媒体の流れの少なくとも一部を再び引導することにより、少なくとも一つの廃熱回収ユニットのバイパス接続を提供する。これにより、熱バランスの調整ための主熱伝達媒体の質量流量の調整及び／又は次熱伝達媒体の質量流量の調整は少なくとも一つのコントロールユニット（即ち、電子制御ユニット）によって確定、制御及び実施され、ここで、自動調整装置の位置及び／又は状態（即ち、開・閉又はオン・オプ調整）は熱分配ネットワークの熱消費に関し調整される。

本発明に係る設備は少なくとも一つのコントロールユニットをさらに含み、ここで、このようなコントローラーは熱管理調整のために利用された自主的な装置であり、又は代わりに、少なくとも確定プロセス、比較プロセス及び実施プロセスを行うための熱管理コントローラーの基本機能が給湯装置（HWP）コントローラー又はヒートポンプ（HP）コントローラーに合併される。確定プロセスにおいて、熱分配ネットワークの環境及び熱条件は熱量、圧力又は他のセンサーグループによって決められ、ここで、熱分配ネートワック又は給湯装置（HWP）の少なくとも一つのセンサーからの入力は比較プロセスに使用され、ここで、少なくとも一つの入力パラメーターの少なくとも一つの値（即ち、好ましくは主熱伝達媒体の給湯装置（HWP）の入口温度の値）は分析されて、好ましくコントロールユニットに予設定し記憶されたノミナル値と比較される。従って、実施プロセスはコントロートユニットに記憶された指令を実施して、適切な出力信号を生成するプロセスを含み、ここで、閾値目標値に達して保持させるために、熱エネルギーバランスの調整のための少なくとも一つのパラメーターは電子制御装置と自動調整装置とがが協働することによって生成、実施及び実行され、ここで、熱エネルギーバランスの調整にヒステリシスを提供するために、前記閾値を設定等値の最大値及び最小値の間に限定される。

理解的には、コントロートユニット（即ち、電子モジュール）は様々な出力装置と通信でき、ここで、熱伝達ネットワークにおける熱伝達媒体の温度は、一組の自動調整装置によって確定、制御及び調整され、前記自動調整装置は電動弁、ポンプ及びセンサーを含み、ここで、調整装置は少なくとも一つのコントロールユニットによって制御される。さらに、熱分配ネートワックに行う熱分配プロセスは少なくとも一種の熱伝達媒体、好ましくは多種の熱分配媒体によって提供される。従って、少なくとも一つの閉ループ回路における主熱伝達媒体の循環によって、熱伝達ネートワックの熱を第一放熱ユニットから熱消費装置（HC）に伝達し、類似に、少なくとも一つの閉ループ回路における次熱伝達媒体の循環によって、廃熱回収ユニットからの熱をヒートポンプ（HP）に伝達し、ここで、少なくとも一つのヒートポンプ（HP）によってアップグレードされた熱はさらに前記主熱伝達媒体によってヒートポンプ（HP）コンデンサーユニットから給湯装置（HWP）の範囲内における少なくとも一つのボイラーの入口に伝達される。

要するに、給湯装置（HWP）の範囲内における煙道ガスの熱は水源高温ヒートポンプ（HP）の利用に用いられ、ここで、アップグレードした熱は好ましく少なくとも一つの熱分配ネートワックにおける主熱伝達媒体を再加熱又は予加熱するために利用され。理解的には、熱伝達媒体の循環に利用されるように、熱分配回路における全ての重要な部件は制御的に接続されることができ、ここで、組み込みヒートポンプ（HP）のコンプレッサーはモータにより駆動され、グリッド又は発電機からの電力で給電され、又は代わりにできれば、ヒートポンプ（HP）のコンプレッサーは付加した燃焼機関に機械的に接続され、該燃焼機関によって駆動される。さらに、上記の説明から明瞭するように、好ましい実施形態における主熱伝達媒体は水であり、類似に、好ましい実施形態における次熱伝達は水及びグリコールからなる混合物である。上記の説明により、本領域の従業者は、本書類に開示された概念から逸脱しない限り、本発明に関する様々な変形が可能であることが容易に想到できる。特に声明しない限り、これらの変形は特許請求の範囲に含まれると認定される。

Claims (15)

1. 廃熱源利用のための水源高温ヒートポンプ（HP）の原理を利用することにより、熱発生設備を利用して熱分配ネートワックにおける少なくとも一つの熱消費装置（HC）を加熱する方法において、前記熱分配ネートワックは少なくとも一つの開ループ加熱ネートワック及び／又は少なくとも一つの閉ループ加熱回路を含み、当該方法は、
   組み込みポイラーを有する少なくとも一つの炉を使用することにより、前記熱分配ネットワークにおける少なくとも一種の熱伝達媒体を加熱するための第一放熱ユニットを提供し、且つ前記第一放熱ユニットがオンされ、当該燃料燃焼プロセスにおいて燃料を燃やすことにより作動するときに、少なくとも一つの廃熱源が生じる燃料燃焼プロセスと、
   少なくとも一つの廃熱回収ユニットを使用して前記第一放熱ユニットから生じた廃熱の少なくとも一部を収集する廃熱回収プロセスと、
   少なくとも一つの水源高温ヒートポンプ（HP）を使用することにより、前記水源高温ヒートポンプ（HP）がオンされ作動するときに前記熱分配ネートワックにおける少なくとも一種の熱伝達媒体を加熱するための第二放熱ユニットを提供し、当該気液相変化サイクル利用に必要な熱の全部又は一部が前記廃熱回収プロセスによって得られ、且つ前記廃熱回収プロセスにおいて収集された熱の少なくとも一部が気液相変化熱力学サイクルプロセスの利用に用いられる気液相変化熱力学サイクル利用のプロセスと、
   前記熱分配ネットーワクにおける熱が好ましく少なくとも一種の熱伝達媒体の流れによって分配される熱分配プロセスと、を含む方法であって、
   前記気液相変化熱力学サイクル利用のプロセスによって生じた熱の少なくとも一部は、前記熱分配ネートワックにおける熱伝達媒体に伝達され、ここで、前記ヒートポンプ（HP）から生じた熱の少なくとも一部が前記熱分配ネートワックにおける熱伝達媒体の流れによって前記ボイラーに伝達され、従って、少なくとも前記熱分配ネートワックの設計温度に達し且つ給湯装置（HWP）及び前記ヒートポンプ（HP）が全負荷で作動しているときに、水源高温ヒートポンプ（HP）の原理の利用によって、前記熱分配ネートワックにおける熱伝達媒体の少なくとも一部が前記閉ループ加熱回路のリターンラインにおいて再加熱され、又は前記熱伝達媒体の少なくとも一部が前記開ループ加熱ネートワックの供給ラインにおいて予加熱されることを特徴とする方法。
2. 前記燃料燃焼プロセスは基本的に接続プロセスであり、ここで、前記給湯装置（HWP）の炉はその最小定格動作電力と最大定格動作電力との間の範囲において作動し、好ましくは通常な定格電力で連続作動し、
   前記気液相変化熱力学サイクル利用のプロセスは基本的に連続プロセスであり、前記ヒートポンプ（HP）はその最小定格動作電力と最大定格動作電力との間の範囲において作動し、好ましくは通常な定格電力で連続作動し、
   前記廃熱回収プロセスは煙道ガス凝縮プロセスを含み、ここで、収集された熱がヒートポンプ（HP）原理の利用に用いられ、且つ煙道ガスが４５℃未満に低下し、従って排気システム内の煙道ガスは組み込みファン（F１）で前記排気システムを換気することにより除去され、
   前記廃熱回収プロセスは冷却原理の利用に用いられ、ここで、前記廃熱回収プロセスはヒートポンプ（HP）コンプレッサーユニットの潤滑油を冷却するために用いられ、
   バルブ、ポンプ及びセンサーを含む自動調整装置グループによって、熱伝達ネットワークにおける熱伝達媒体の温度を確定、制御及び調整し、ここで、前記調整装置が好ましく少なくとも一つのコントロールユニットによって制御されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記燃料燃焼プロセスは複数の組み込みボイラーユニットを有する炉によって提供され、ここで、第一放熱ユニットを提供するために、個別のボイラーユニットから生じた熱を直列及び／又は並列接続の方式で前記熱分配ネートワックに伝達し、
   前記気液相変化熱力学サイクル利用のプロセスは複数のヒートポンプ（HP）ユニットによって提供され、ここで、第二放熱ユニットを提供するために、個別のユニットから生じた熱を直列及び/又は並列接続の方式で前記熱分配ネートワックに伝達し、
   前記熱分配ネートワックにおける熱分配プロセスは多種の熱分配媒体によって提供され、ここで、前記廃熱回収ユニットからの熱が少なくとも一つの閉ループ回路における次熱伝達媒体の循環によって前記ヒートポンプ（HP）に伝達されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記熱分配システムにおける主熱伝達媒体の温度を所定の設定値に維持し、ここで、前記ヒートポンプ（HP）の電力を適合させること、及び／又は前記給湯装置（HWP）の電力を適合させること、及び／又は個別のボイラーユニットを通した主熱伝達媒体の質量流量を適合させること、及び／又は前記ヒートポンプ（HP）を通した主熱伝達媒体の質量流量を適合させること、及び／又は廃熱源利用のための前記閉ループ回路における次熱伝達媒体の質量流量を適合させることにより、熱エネルギーバランスの調整を行うことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記熱分配ネットワークにおける流速を変更することによって前記熱分配ネートワックにおける主熱伝達媒体の質量流量を調整し、及び／又は、前記閉ループ回路における流速を変更することによって前記閉ループ回路における次熱伝達媒体の質量流量を適合させ、ここで少なくとも一つの循環ポンプの電力をスイッチング及び／又は調整することによって、熱分配ネットワークにおける熱伝達媒体の速度を適合させることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記第一放熱ユニット及び前記第二放熱ユニットから生じた熱は、前記熱分配ネートワックにおける熱伝達媒体の流れによって前記熱消費装置（HC）に伝達され、前記熱分配ネートワックは少なくとも一つの開ループ加熱ネートワック及び／又は少なくとも一つの閉ループ加熱回路を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
7. 前記熱分配ネートワックにおける主熱伝達媒体の質量流量は流れの流量を調整することによって適合され、ここで、前記閉ループ熱分配回路のリターンラインにおける主熱伝達媒体流れの少なくとも一部を再び前記熱分配回路のリターンラインに引導することにより、ヒートポンプ（HP）バイパス接続を提供し、及び／又は前記ヒートポンプ（HP）からの主熱伝達媒体流れの少なくとも一部を再び前記熱分配ネートワックの前方ラインに引導することにより、第一放熱ユニットバイパス接続を提供し、
   廃熱源利用のための前記閉ループ回路における次熱伝達媒体の質量流量は流れの流量を調整することによって適合され、ここで、前記閉ループ回路において前記次熱伝達媒体流れの少なくとも一部を再び引導することにより、少なくとも一つの廃熱回収ユニットのバイパス接続を提供することを特徴とする請求項５又は６に記載の方法。
8. 熱エネルギーバランス調整のための主熱伝達媒体の質量流量調整及び／又は次熱伝達媒体の質量流量調整は前記コントロールユニットによって確定、制御及び実施され、ここで、自動調整装置の位置及び／又は状態は前記熱分配ネットワークの熱需要によって調整されることを特徴とする請求項２又は７に記載の方法。
9. 少なくとも一つの廃熱源の廃熱の収集及び気液相変化熱力学サイクルの利用により組み込みボイラーを有する炉の加熱電力を向上するように、給湯装置（HWP）及び少なくとも一つの利用された水源高温ヒートポンプ（HP）を制御する方法は、
   給湯装置（HWP）センサー及び／又は熱分配ネートワックセンサーからの少なくとも一つの入力が少なくとも一つのコントロールユニットによって確定されて比較プロセスに利用される確定プロセスと、
   前記確定プロセスからの少なくとも一つの入力に対して検査及び処理を行い、少なくとも一つの入力パラメーター値を分析して前記コントロールユニットに設定された制限値と比較する比較プロセスと、
   好ましく少なくとも一つのコントロールユニットに記憶された指令は、前記給湯装置（HWP）及び／又はヒートポンプ（HP）及び／又は熱分配ネートワックの自動調整装置の調整を制御するための適切な出力信号を生成する実施プロセスと、を含む方法であって、
   廃熱源の利用及び熱エネルギーバランス調整の実施のため、前記給湯装置（HWP）の電力及び／又は前記ヒートポンプ（HP）の電力及び／又は熱分配ネートワックにおける自動調整装置の状態及び／又は位置を制御するための少なくとも一つのパラメーターを確定し、ここで、ヒートポンプ（HP）原理の利用に必要な熱の少なくとも一部は、廃熱回収プロセスによって完全にまたは部分的に得られ、前記ヒートポンプ（HP）から生じた熱の少なくとも一部は開ループ加熱ネートワックの供給ラインにおける熱伝達媒体の予加熱に利用され、及び／又は前記ヒートポンプ（HP）から生じた熱の少なくとも一部は閉ループ加熱回路の少なくとも一つのリターンラインにおける熱伝達媒体の再加熱に利用され、熱伝達媒体温度の設定値を設定することを特徴とする方法。
10. 前記熱は熱伝達媒体の流れによって前記熱分配ネートワックに分配され、前記給湯装置（HWP）から生じた熱の少なくとも一部は前記熱分配ネートワックを通して少なくとも一つの熱消費装置（HC）に伝達され、ここで、閾値に達して保持させるために、前記ヒートポンプ（HP）によって前記熱分配ネートワックの少なくとも一つの供給ラーン及び／又は少なくとも一つのリターンラインにおける熱伝達媒体を予加熱及び／又は再加熱し、ここで、熱エネルギーバランスの調整にヒステリシスを提供するために、前記閾値は設定等値の最大値及び最小値の間に限定され、
    ヒートポンプ（HP）原理の利用に需要な熱の全部又は一部は、排気システムにおける煙道ガスの廃熱源グループ中の少なくとも一つ廃熱源及び潤滑油冷却システムにおける潤滑油を利用することにより得られ、ここで、廃熱源の利用は少なくとも二つの廃熱回収ユニットを含み、並列及び／又は直列接続された複数の閉ループ回路における次熱伝達媒体の循環によって、収集された熱を前記ヒートポンプ（HP）に伝達させ、ここで、受け取った熱がヒートポンプ（HP）原理の利用によってさらにアップグレードされ、且つさらに主熱伝達媒体に伝達して、前記熱分配ネートワックにおける少なくとも一種の熱分配媒体を予加熱及び／又は再加熱し、
    前記熱分配ネートワックにおける主熱伝達媒体の質量流量及び／又は次熱伝達媒体の質量流量及び／又は少なくとも一種の熱伝達媒体の温度は、少なくとも一つのコントロールユニットと自動調整装置が協働することによって確定され調整され、好ましく電動弁及びポンプによって確定され調整され、ここで、第一放熱ユニットから生じた熱と、第二放熱ユニットから生じた熱と、前記自動調整装置の状態及び／又は位置とは前記熱分配ネートワックの熱消費に関し前記コントロールユニットによって調整されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 熱分配ネートワックにおける少なくとも一種の熱伝達媒体を加熱するための少なくとも一つの炉及びポイラーを含み、ここで、前記炉が排気システムを含み、前記ポイラーが少なくとも一つの流入孔及び少なくとも一つの流出孔を含む第一放熱ユニットと、
    少なくとも一つの水源高温ヒートポンプ（HP）を含み、ここで、前記ヒートポンプ（HP）がさらに潤滑油冷却システム（CS）と、エバポレーターユニットと、コンデンサーユニットとを含み、且つ前記エバポレーターユニット及び前記コンデンサーユニットがさらに入口孔及び出口孔を有する第二放熱ユニットと、
    好ましく閉ループ回路において前記エバポレーターユニットに連接された熱交換器（HE）である少なくとも一つの廃熱回収ユニットと、
    を含む給湯装置（HWP）廃熱源利用のための装置アセンブリであり、
    前記廃熱源からの熱を収集するように、前記廃熱回収ユニットは、排気システム及び潤滑油冷却システム（CS）を含む廃熱源グループの少なくとも一つの廃熱源に連接され、
    前記閉ループ回路における次熱伝達媒体によって、収集された熱を前記廃熱回収ユニットから前記エバポレーターユニットに伝達するように、前記エバポレーターユニットは閉ループ回路において前記廃熱回収ユニットに連接され、
    前記熱分配ネートワックにおける主熱伝達媒体によって、前記コンデンサーユニットの熱を前記ポイラーに伝達するように、前記コンデンサーユニットの前記出口は前記ポイラーの前記流入孔に連接され、
    前記コンデンサーユニットの前記入口及び前記ポイラーの前記流出孔は前記熱分配ネートワックに連接され、前記熱分配ネートワックがさらに少なくとも一つの熱エネルギー受けユニット、好ましく熱消費装置（HC）を含むことを特徴とする給湯装置（HWP）廃熱源利用のための装置アセンブリ。
12. 前記熱分配ネートワックは前記第一放熱ユニットから生じた熱を前記熱消費装置（HC）に伝達するための少なくとも一つの前方ラインを含み、さらに前記熱分配ネートワックは開ループ加熱ネートワックの少なくとも一つの供給ライン及び／又は閉ループ加熱ネートワックの少なくとも一つのリターンラインを含み、ここで、前記主熱伝達媒体が前記熱分配ネートワックにおいて循環することにより、熱源の熱を前記熱消費装置（HC）に伝達し、
    前記ポイラーの前記流出孔は前記熱分配ネートワックの前記前方ラインに制御的に連接され、
    前記コンデンサーユニットの前記入口は前記熱分配ネートワックの少なくとも一つの供給ライン及び／又は少なくとも一つのリターンラインに制御的に接続され、
    前記コンデンサーユニットの前記出口は前記ポイラーの流入口に制御的に接続され、ここで、前記熱分配ネートワックは主熱伝達媒体を含み、
    前記熱交換器（HE）が煙道ガスの熱の少なくとも一部を受けるように前記排気システムに結合され、前記熱交換器（HE）が前記閉ループ回路における前記エバポレーターユニットに制御的に連接され、前記閉ループ回路が次熱伝達媒体を含み、ここで、前記熱交換器（HE）で収集された熱が前記閉ループ回路における次熱伝達媒体の循環によって前記エバポレーターユニットに伝達され、この他、少なくとも前記第一放熱ユニット及び前記第二放熱ユニットが制御条件でオンされ通電される場合、前記コンデンサーユニットにおける熱が前記熱分配ネートワックにおける主熱伝達媒体の循環によって前記ボイラーに伝達され、
    前記閉ループ回路は前記廃熱源からの熱を収集するための潤滑油冷却システム（CS）としての熱交換器をさらに含み、前記潤滑油冷却システム（CS）が前記ヒートポンプ（HP）のコンプレッサーに連接することを特徴とする請求項１１に記載の給湯装置（HWP）廃熱源利用のための装置アセンブリ。
13. 前記熱分配回路は並列及び／又は直列接続された複数の熱消費装置（HC）を含み、
    前記熱分配回路は並列及び／又は直列接続された複数のヒートポンプ（HP）を含み、ここで、前記エバポレーターユニットの閉ループ回路が並列及び／又は直列接続された複数の熱交換器（HE）を含み、且つ、前記コンプレッサーユニットの少なくとも一つの出口孔が前記ポイラーの前記流入口に連接されていることを特徴とする請求項１２に記載の給湯装置（HWP）廃熱源利用のための装置アセンブリ。
14. 前記給湯装置は炉として設けられ、前記炉は天然ガス、液化石油ガス、埋立地ガス、ウッドガス、又はバイオガスからなるグループから選択されたガス燃料によって稼動され、
    好ましい実施形態における主熱伝達媒体は水であり、
    好ましい実施形態における次熱伝達媒体は水及びグリコールからなる混合物であり、
    前記廃熱回収ユニットは熱交換器（HE）として設けられ、ここで、煙道ガスの温度が４５℃未満に低下し、従って前記排気システムはさらに煙道ガスを排出するためのファン（F１）を含むことを特徴とする請求項１３に記載の給湯装置（HWP）廃熱源利用のための装置アセンブリ。
15. 前記ヒートポンプ（HP）の前記コンプレッサーはモータにより駆動され、グリッド又は発電機からの電力で給電され、及び／又は前記コンプレッサーは付加した燃焼機関に接続され、該燃焼機関により駆動されることを特徴とする請求項１２に記載の給湯装置（HWP）廃熱源利用のための装置アセンブリ。

Images