AT13029U1 - Anschlussvorrichtung zum anschliessen einer wärmequelle an einen wärmepumpenkreislauf - Google Patents
Anschlussvorrichtung zum anschliessen einer wärmequelle an einen wärmepumpenkreislauf Download PDFInfo
- Publication number
- AT13029U1 AT13029U1 ATGM256/2011U AT2562011U AT13029U1 AT 13029 U1 AT13029 U1 AT 13029U1 AT 2562011 U AT2562011 U AT 2562011U AT 13029 U1 AT13029 U1 AT 13029U1
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- heat
- pump
- heat pump
- heat exchanger
- brine
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 44
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 44
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 12
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 8
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000009420 retrofitting Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/005—Hot-water central heating systems combined with solar energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
- F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
- F24D11/0214—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
- F24D11/0221—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system combined with solar energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D12/00—Other central heating systems
- F24D12/02—Other central heating systems having more than one heat source
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
- F24D19/1045—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating the system uses a heat pump and solar energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/18—Hot-water central heating systems using heat pumps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/20—Solar thermal
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/12—Hot water central heating systems using heat pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung (2) zum Anschluss einer Wärmequelle (7) an einen Wärmepumpenkreislauf (5), wobei die Anschlussvorrichtung (2) aufweist:einen ersten Anschluss (21) und einen zweiten Anschluss (22), über die eine Parallelschaltung aus einer eine Pumpe (25) und einen Wärmetauscher (24) aufweisenden Reihenschaltung und einem Rückschlagventil (23) in einen Wärmepumpenkreislauf (5) eingebunden werden kann, wobei an den Wärmetauscher (24) die Wärmequelle (7) angeschlossen werden kann.
Description
österreichisches Patentamt AT13 029U1 2013-04-15
Beschreibung
ANSCHLUSSVORRICHTUNG ZUM ANSCHLIEßEN EINER WÄRMEQUELLE AN EINEN WÄRMEPUMPENKREISLAUF
[0001] Die Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung zum Anschluss einer Wärmequelle an einen Wärmepumpenkreislauf.
[0002] Es ist allgemein bekannt, dass Wärmepumpen zur Unterstützung der Warmwasserbereitung oder der Heizung in Haushalten eingesetzt werden. Hierbei bildet die Primärseite der Wärmepumpe mit einem in der Erde angeordneten Erdkollektor einen Wärmepumpenkreislauf. In dem Wärmepumpenkreislauf befindet sich ein Wärmeträgermittel, das durch eine Umwälzpumpe in dem Kreislauf zirkuliert. Die Wärmepumpe entzieht dem aus dem Erdkollektor kommenden Wärmeträgermittel Wärme und stellt diese einem Verbraucher auf höherem Temperaturniveau über ihre Sekundärseite zur Verfügung. Das Wärmeträgermittel wird nach Wärmeentzug wieder in den Erdkollektor zurückgeleitet. Insgesamt wird hierdurch der Erde Wärme entzogen und einem Verbraucher zur Verfügung gestellt.
[0003] Nachteilig hierbei ist, dass in der Regel der Erde über den Kollektor mehr Wärme entzogen wird, als durch Konvektion aus dem Erdinneren oder durch Sonneneinstrahlung über die Jahreszeiten hinweg nachgeliefert werden kann. Dies hat zur Folge, dass nach einem bestimmten Zeitraum der Erdbereich, in dem der Erdkollektor angeordnet ist, im Hinblick auf das Energieliefervermögen „erschöpft" ist, so dass der Erdkollektor an anderer Stelle neu verlegt werden muss.
[0004] Zur Lösung dieses Problems ist es aus dem Stand der Technik bekannt, einen Solarkollektor zur Regeneration des Erdkollektors bzw. des Erdbereiches in den Wärmepumpenkreislauf einzubinden. Eine solche Einbindung eines Solarkollektors ist beispielsweise im Stand der Technik aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 20 2007 013 888 U1 bekannt. Bei der in dieser Druckschrift gezeigten Heizanlage wird ein Wärmetauscher über zwei Ventile und eine Pumpe in den Wärmepumpenkreislauf eingebunden. An den Wärmetauscher ist ein Solarkollektor angeschlossen, wodurch über den Wärmetauscher dem Wärmepumpenkreislauf die von dem Solarkollektor gelieferte Wärme zugeführt und damit der Erdbereich durch Wärmezufuhr regeneriert werden kann.
[0005] Nachteilig an dieser Heizanlage ist, dass der Wärmetauscher über zwei gegenläufig arbeitende Absperrventile in den Wärmepumpenkreislauf eingebunden wird und hierdurch ein nicht unerheblicher Regelaufwand entsteht. Dies hat zur Folge, dass bestehende Wärmepumpensysteme nur mit hohem Aufwand/Kosten um einen Solarkollektor zur Regeneration des Erdbereiches nachgerüstet werden können.
[0006] Weiterhin nachteilig an dieser Heizanlage ist, dass die Volumenströme über den Wärmetauscher bzw. parallel zu diesem nur schlecht und mit einem sehr hohen Regelaufwand eingestellt werden können.
[0007] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Anschlussvorrichtung zu schaffen, mit der es möglich ist, ohne großen Regelaufwand eine Wärmequelle in einen Wärmepumpenkreislauf einzubinden.
[0008] Diese Aufgabe wird mit einer Anschlussvorrichtung mit den Merkmalen des Schutzanspruches 1 gelöst.
[0009] Weiterhin wird diese Aufgabe mit einem Zusatzmodul bzw. einer Heizanlage mit den Merkmalen der Schutzansprüche 5 und 6 gelöst.
[0010] Weitere Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0011] Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die beigefügte Figur erläutert. 1 /7 österreichisches Patentamt AT13 029U1 2013-04-15 [0012] In der Figur ist eine Heizanlage gezeigt, bei der ein Solarkollektor über eine Anschlussvorrichtung an einen Wärmepumpenkreislauf zur Regeneration eines Erdbereiches angeschlossen ist.
[0013] Wie in der Figur gezeigt ist, umfasst die Heizanlage 1 eine Wärmepumpe 3, die mit ihrer Primärseite an einen Erdkollektor 4 angeschlossen ist. Der Erdkollektor kann beispielsweise als Sonde oder als Horizontalkollektor ausgebildet sein. Die Primärseite der Wärmepumpe 3 und der Erdkollektor 4 bilden zusammen einen Wärmepumpenkreislauf, in dem ein Wärmeträgermittel durch Betrieb einer Umwälzpumpe 31 zirkulieren kann. Bei dem Wärmeträgermittel handelt es sich bevorzugt um ein mit einem Frostschutzmittel versetztes Fluid. Die Umwälzpumpe 31 ist in der Figur als eine in der Wärmepumpe verbaute Pumpe dargestellt, kann allerdings auch eine eigenständige Einheit bilden und an anderer Stelle in dem Wärmepumpenkreislauf angeordnet sein. Bei Betrieb der Umwälzpumpe 31 fließt das Wärmeträgermittel, im folgenden Sole genannt, über eine Leitung 51 aus dem Erdkollektor 4 kommend zu der Primärseite 30 der Wärmepumpe 3, an der der Sole Wärme entzogen wird, und anschließend über eine Leitung 52 wieder in den Erdkollektor zurück. Die der Sole entzogene Wärme wird über die Sekundärseite 32 der Wärmepumpe 3 einem Verbraucher auf höherem Temperaturniveau zur Verfügung gestellt. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Unterstützung einer Heizung oder um die Bereitung von Warmwasser handeln.
[0014] Mit anderen Worten wird bei Betrieb der Wärmepumpe 3 dem Erdbereich, in dem der Erdkollektor verlegt/angeordnet ist, Wärme entzogen und einem Verbrauch über die Sekundärseite 32 der Wärmepumpe 3 zur Verfügung gestellt.
[0015] In dem Wärmepumpenkreislauf 5 ist eine erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung 2 angeordnet, über die eine später erläuterte Wärmequelle 7 in den Wärmepumpenkreislauf 5 wärmetechnisch eingebunden wird. Die Elemente der Anschlussvorrichtung sind Hydraulikelemente und werden von dem Fluid bzw. der Sole durchströmt.
[0016] Genauer umfasst die Anschlussvorrichtung 2 einen ersten Anschluss 21 und einen zweiten Anschluss 22, über die die Anschlussvorrichtung 2 bestimmungsgemäß in den Wärmepumpenkreislauf 5 eingebunden wird.
[0017] Zwischen dem ersten Anschluss 21 und dem zweiten Anschluss 22 ist eine Verschlussvorrichtung 23, die den Solefluss nur in einer Richtung zulässt und zu der eine Reihenschaltung aus einem Wärmetauscher 24 und einer Fördereinrichtung 25 parallel angeordnet ist, vorgesehen. Die Verschlussvorrichtung 23 ist vorzugsweise als Rückschlagventil und die Fördereinrichtung 25 als Umwälzpumpe, im Folgenden Solepumpe genannt, ausgebildet. Das Rückschlagventil 23 liegt derart in der Anschlussvorrichtung 2, dass es bei einer Flussrichtung der Sole von dem zweiten Anschuss 22 zu dem ersten Anschluss 21 öffnet. In entgegengesetzter Förderrichtung der Sole schließt das Rückschlagventil 23. Das Rückschlagventil ist bevorzugt als ein Spezialventil ausgestaltet, das in Schließstellung eine sehr hohe Dichtigkeit aufweist und in Offenstellung annähernd keinen Strömungswiderstand darstellt. Ein Beispiel für ein bevorzugtes Ventil ist ein Kugel-Rückschlagventil der Firma AVK der Baureihe 53/3X (Konstruktion nach LGA Standard) [0018] Die Solepumpe 25 ist dem Wärmetauscher 24 vorgeschaltet, kann diesem aber auch nachgeschaltet sein und weist eine Förderrichtung von dem zweiten Anschluss 22 zu dem ersten Anschluss 21 auf. Das Rückschlagventil 23 und die Solepumpe 25 liegen folglich derart in der Anschlussvorrichtung 2, dass, die Anschlussvorrichtung 2 isoliert betrachtet, die Solepumpe 25 keine Zirkulation in der Anschlussvorrichtung 2 aufgrund der Anordnung des Rückschlagventils 23 erzeugen kann.
[0019] In der Heizanlage liegt das Rückschlagventil 23 nach Einbindung der Anschlussvorrichtung 2 derart, dass weder die Umwälzpumpe 31 noch die Solepumpe 25 hydraulisch kurzgeschlossen werden. Dies auch unabhängig davon, ob nur eine der beiden Pumpen 31 bzw. 25 oder beide in Betrieb sind.
[0020] Bevorzugte Ausführungen des Wärmetauschers sind z. B. Plattenwärmetauscher, Rohr- 2/7 österreichisches Patentamt AT13 029U1 2013-04-15 bündelwärmetauscher, Luft-Wasser-Wärmetauscher oder eine in einer Wasserleitung (Abwasserleitung) anzuordnende Absorbermatte. An den Wärmetauscher 24 kann bevorzugt eine oder mehrere weitere Wärmequelle(n) angeschlossen werden.
[0021] Durch den Wärmetauscher 24 kann dem Wärmepumpenkreislauf 5 Wärme zugeführt werden. Bevorzugt wird an den Wärmetauscher 24, wie gezeigt, ein Solarkollektor zur Lieferung von Wärme angeschlossen.
[0022] Von dem Solarkollektor 7 läuft eine Leitung 61 zu dem Wärmetauscher 24 und von diesem eine Leitung 62 zurück zu dem Solarkollektor 7, wodurch ein Solarkollektorkreislauf 6 gebildet wird. In dem Solarkollektorkreislauf 6 befindet sich eine Umwälzpumpe 63 (vorzugsweise mit Regler), im Folgenden Solarpumpe genannt, die zur Erzeugung einer Zirkulation eines Wärmeträgermittels in dem Solarkollektorkreislauf 6 vorgesehen ist. Bei Betrieb der Solarpumpe 63 läuft das Wärmeträgermittel über die Leitung 62 zu dem Solarkollektor 7, wird in Abhängigkeit der Sonneinstrahlung auf den Solarkollektor durch diesen erwärmt und läuft anschließend über die Leitung 61 in Richtung des Wärmetauschers 24.
[0023] Der Solarkollektor ist bevorzugt als Vakuum-Flachkollektor ausgebildet und hat dadurch einen sehr geringen hydraulischen Druckverlust. Sind mehrere Solarkollektoren vorgesehen, werden diese bevorzugt nach dem Tichelmann-Prinzip zusammengeschaltet.
[0024] Der Solarkollektorkreislauf 6 kann bevorzugt derart ausgestaltet sein, dass bestimmte Abnehmer direkt durch den Solarkollektor 7 mit Wärme versorgt werden können. Bei solchen Abnehmern kann es sich z. B. um die Bereitung von Warmwasser, eine Heizung oder ein Schwimmbecken oder dergleichen handeln. Hierzu sind in dem Solarkollektorkreislauf 6 ein oder mehrere Anschlüsse 64 und eine oder mehrere Umschalteinheiten 65 vorgesehen. Die Umschalteinheit 65 ist bevorzugt ein Zwei-Wege-Ventil. Wenn der erste und der zweite Anschluss der Umschalteinheit 65 miteinander verbunden sind, fördert die Solarpumpe 63 das Wärmeträgermittel an dem Anschluss 64 in Richtung eines Abnehmers und von dem Abnehmer kommend über die Umschalteinheit 65 und die Leitung 62 in Richtung des Solarkollektors 7. Bei Verwendung des Zwei-Wege-Ventils fließt in diesem Betriebszustand das Wärmeträgermittel nicht über den Wärmetauscher 24.
[0025] Wenn die Umschalteinheit 65 derart geschaltet ist, dass ihr erster und dritter Anschluss verbunden sind, fördert die Solarpumpe 63 das Wärmeträgermittel durch die Leitungen 62 und 61 zu dem Solarkollektor bzw. dem Wärmetauscher 24.
[0026] In diesem Betriebszustand kann die von dem Solarkollektor gelieferte Wärme über den Wärmetauscher 24 dem Wärmepumpenkreislauf 5 zugeführt werden. Der Wärmetauscher kann allgemein über die bereits genannten bevorzugten Ausgestaltungen hinaus ein Element sein, das den Wärmepumpenkreislauf 5 mit dem Solarkollektorkreislauf 6 entweder physisch (Fluidaustausch) oder nur wärmetechnisch (Wärmeübertrag ohne Fluidaustausch) verbindet.
[0027] Im Folgenden werden die verschiedenen Betriebszustände und die Steuerung der Heizanlage erläutert.
AUSSCHLIEßLICHER WÄRMEPUMPENBETRIEB
[0028] Wenn der Solarkollektor auf Grund zu schwacher Einstrahlung nicht in der Lage ist, einen nutzbaren Wärmeertrag zu liefern, wird ein Verbraucher über die Sekundärseite 32 der Wärmepumpe 3 mit Wärme versorgt.
[0029] In diesem Betriebszustand ist die Umwälzpumpe 31 die einzige sich in Betrieb befindende Pumpe, wobei die Sole über die Leitung 51 aus dem Erdkollektor 4 kommend durch das geöffnete Rückschlagventil 23 zu der Primärseite 30 der Wärmepumpe 3 gefördert wird. Nachdem die Wärmepumpe 3 dieser Wärme entzogen hat, wird die Sole anschließend durch die Leitung 52 zurück in den Erdkollektor geleitet.
[0030] Das Rückschlagventil 23 wirkt in diesem Fall wie ein hydraulischer Kurzschluss, d.h. bildet annähernd keinen hydraulischen Widerstand aus, weshalb sich der Betrieb des Wärme- 3/7 österreichisches Patentamt AT 13 029 Ul 2013-04-15 pumpenkreislaufes von jenem ohne Einbindung der Anschlussvorrichtung nicht unterscheidet. Hieraus wird auch ersichtlich, dass der Wärmepumpenbetrieb durch Einbindung der Anschlussvorrichtung 2 nicht beeinträchtigt wird. WÄRMEPUMPENBETRIEB + WÄRMEZUFUHR ÜBER DEN WÄRMETAUSCHER (KOMBINATIONSBETRIEB) [0031] Liefert der Solarkollektor 7 einen nutzbaren Wärmeertrag, der dem Wärmepumpenkreislauf zugeführt werden soll, wird zusätzlich zu der Umwälzpumpe 31 die Solepumpe 25 in Betrieb genommen. Ein gewisser Teil der Sole läuft an dem Anschluss 22 in Richtung des Wärmetauschers 24 und von diesem über den Anschluss 21 in Richtung der Primärseite der Wärmepumpe 3.
[0032] Nach Durchlaufen der Primärseite 30 und Wärmeentzug durch die Wärmepumpe 3 läuft die Sole wiederum über die Leitung 52 zurück in den Erdkollektor, In Abhängigkeit von der Förderleistung der Solepumpe 25 fließt ein gewisser Anteil der Sole über den Wärmetauscher 24 und der andere Anteil durch das Rückschlagventil 23. Anders ausgedrückt, werden durch die Steuerung der Solepumpe 25 und/oder der Umwälzpumpe 31 die Volumenströme durch das Rückschlagventil 23 bzw. die parallele Reihenschaltung gesteuert.
[0033] Die Förderleistungen der Pumpen können so gesteuert werden, dass der Volumenstrom ausschließlich über den Wärmetauscher 24 fließt.
[0034] Insgesamt wird in diesem Betriebszustand (Kombinationsbetrieb) der Wärmepumpe 3 zusätzliche durch den Solarkollektor 7 gewonnene Wärme zur Verfügung gestellt, so dass dem Erdbereich weniger Wärme über den Erdkollektor 4 entzogen werden muss bzw. der Erdbereich weniger belastet wird.
AUSSCHLIEßLICHER REGENERATIONSBETRIEB
[0035] Ist die Wärmepumpe 3 nicht in Betrieb, kann der Erdbereich durch Zufuhr von Wärme, die dem Wärmepumpenkreislauf 5 über den Wärmetauscher 24 zugeführt wird, regeneriert werden. In diesem Betriebszustand braucht lediglich die Solepumpe 25 in Betrieb sein. Die Sole fließt über die Leitung 51 aus dem Erdkollektor kommend und den zweiten Anschluss 22 in Richtung des Wärmetauschers 24 bzw. der Primärseite der Wärmepumpe 3 und anschließend über die Leitung 52 zurück in den Erdkollektor 4. An der Primärseite 30 der Wärmepumpe 3 wird bei ausschließlichem Regenerationsbetrieb der Sole keine Wärme entzogen, wodurch die durch den Solarkollektor 7 gewonnene Wärme vollständig dem Erdbereich zugeführt wird.
[0036] Das Rückschlagventil 23 verhindert, dass die Wärmepumpe 3 und der Erdkollektor 4 hydraulisch kurzgeschlossen werden. Mit anderen Worten sorgt das Rückschlagventil 23 dafür, dass die Zirkulation durch den Erdkollektor hindurch erfolgt. In Abhängigkeit von der durch den Solarkollektor 7 gelieferten Wärme wird der Erdkollektor bzw. der Erdbereich regeneriert.
[0037] In dem Regenerationsbetrieb kann auch zusätzlich zu der Solepumpe 25 die Umwälzpumpe 31 in Betrieb sein. Allerdings ist die Förderleistung der Solepumpe dann so groß, dass zumindest ein gewisser Teil der Sole über den Wärmetauscher 24 fließen kann.
STEUERUNG DER HEIZANLAGE
[0038] Im Folgenden wird noch die Steuerung der Heizanlage beschrieben werden.
[0039] Allgemein kann bei der in der Figur dargestellten Heizanlage der Solarkollektor 7 bzw. die Wärmepumpe 3 über übliche Regelungen und Steuerungen zur Optimierung des Wärmeertrages gesteuert werden. Hierbei kommen übliche Regelalgorithmen zur Regelung der Förderleistung der Pumpen in Betracht.
[0040] Zur Steuerung und Regelung des Volumenstromes über den Wärmetauscher 24 ist bevorzugt in/an dem ersten Anschluss 21 ein Temperatursensor zur Erfassung der Soletemperatur vorgesehen. 4/7 österreichisches Patentamt AT 13 029 Ul 2013-04-15 [0041] Der die Soletemperatur messende Temperatursensor liefert einen Referenzwert, der mit dem von einem Temperatursensor in dem Solarkreislauf 6 (vorzugsweise direkt am Solarkollektor 7) gemessenen Wert verglichen wird. Liefert dieser Vergleich das Ergebnis, dass eine nutzbare Temperaturdifferenz zwischen dem Solarkollektor 7 und dem Wärmepumpenkreislauf 5 vorliegt, nimmt die Solepumpe 25 ihren Betrieb auf.
[0042] D. h, dass bei Betrieb der Wärmepumpe 3 dieser zusätzliche von dem Solarkollektor 7 gelieferte Wärme zugeführt oder bei Stillstand der Wärmepumpe 3 der Regenerationsbetrieb aufgenommen wird.
[0043] Der Temperatursensor in dem Wärmepumpenkreislauf 5 ist vorzugsweise in/an dem ersten Anschluss 21 vorgesehen, wodurch gut die Temperatur der von dem Wärmetauscher kommenden Sole gemessen werden kann. Hierdurch kann vorteilhafter Weise verhindert werden, dass Temperaturhöchstgrenzen in dem Wärmepumpenkreislauf 5 überschritten werden. Ist der Solarertrag zu groß, d.h. die Temperatur der von dem Wärmetauscher kommenden Sole zu hoch, werden im Kombinationsbetrieb die Pumpen 25 und/oder 31 derart gesteuert, dass ein größerer Anteil der Sole durch das Rückschlagventil läuft, oder wird im Regenerationsbetrieb die Solepumpe 25 abgeschaltet.
[0044] Der Temperatursensor, der die Soletemperatur der von dem Wärmetauscher 24 kommenden Sole misst, ist in der Regel innerhalb eines Gebäudes verbaut und nimmt aus diesem Grund nach einer gewissen Nichtnutzungszeit des Wärmepumpenkreislaufes 5 Raumtemperatur an. Damit dieser Temperatursensor zuverlässig die Temperatur der Sole von dem Wärmetauscher 24 messen kann, wird die Solepumpe 25 in gleichmäßigen, einstellbaren Zeitabschnitten angesteuert und hierdurch die Temperatur der Sole erfasst.
[0045] Wird bei der Temperaturmessung festgestellt, dass eine nutzbare Temperaturdifferenz zwischen Solarkollektorkreislauf 6 und Wärmepumpenkreislauf 5 vorliegt, geht die Solepumpe 25 in Betrieb.
[0046] Wird keine nutzbare Temperaturdifferenz festgestellt, wird die Solepumpe 25 wieder gestoppt und der Vorgang zu einem späteren Zeitpunkt wiederholt.
[0047] Sollte nach einer gewissen Anzahl von Ansteuerungen der Solepumpe 25 wiederholt keine nutzbare Temperaturdifferenz festgestellt werden, kann bevorzugt für eine einstellbare Zeit auf die Ansteuerung der Solepumpe 25 verzichtet werden. Erst wenn die Temperatur am Solarkollektor eine Nutzung wieder sinnvoll erscheinen lässt oder ein eingestellter Unterbrechungszeitraum abgelaufen ist, wird die Solepumpe 25 erneut angesteuert. Aufgrund dieser Betriebsweise kann auf eine Schaltuhr verzichtet werden, die unter Umständen durch Ungenauigkeit zu Fehlfunktionen der Anlage führen kann.
[0048] In dem Steuerungsbetrieb wird immer auf die Einhaltung einstellbarer Temperaturgrenzen geachtet, um verschiedene verbaute Materialien und Bauteile vor Überhitzung zu schützen. Der Schutz erfolgt je nach Betriebsart und Betriebszustand durch Regelung der Solarpumpe 63 und/oder der Pumpen in dem Wärmepumpenkreislauf.
[0049] Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, kann mit der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung eine weitere Wärmequelle ohne Probleme, schnell und einfach in einen Wärmepumpenkreislauf eingebunden werden, wobei keine komplizierte Steuerung von Absperrventilen, Weichen oder dergleichen eingesetzt werden muss. Es ist lediglich notwendig die Ansteuerung der Solepumpe 25 und der Solarpumpe zu steuern.
[0050] Weiterhin ist es durch die Anschlussvorrichtung möglich, ein Zusatzmodul, das den Solarkollektorkreislauf 6 und die Anschlussvorrichtung 2 umfasst, zur Nachrüstung in einen bestehenden Wärmepumpenkreislauf zu schaffen. Hierdurch wird es ermöglicht, einen Solarkollektor an den Wärmepumpenkreislauf anzuschließen, ohne überhaupt in die Steuerung der Wärmepumpe 3 eingreifen zu müssen. 5/7
Claims (5)
- österreichisches Patentamt AT 13 029 Ul 2013-04-15 Ansprüche 1. Anschlussvorrichtung (2) zum Anschluss einer Wärmequelle (7) an einen Wärmepumpenkreislauf (5) umfassend: einen ersten Anschluss (21) und einen zweiten Anschluss (22), über die eine Parallelschaltung aus einer eine Pumpe (25) und einen Wärmetauscher (24) aufweisenden Reihenschaltung und einem Rückschlagventil (23) in einen Wärmepumpenkreislauf (5) eingebunden werden kann, wobei an den Wärmetauscher (24) die Wärmequelle (7) angeschlossen werden kann.
- 2. Anschlussvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Rückschlagventil (23) derart in der Parallelschaltung angeordnet ist, dass die Pumpe (25) keine Zirkulation in der Parallelschaltung erzeugen kann.
- 3. Anschlussvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Wärmetauscher (24) ein Plattenwärmetauscher, ein Rohrbündelwärmetauscher, ein Luft-Wasser-Wärmetauscher oder eine Absorbermatte ist.
- 4. Zusatzmodul für einen Wärmepumpenkreislauf (5) umfassend: eine Anschlussvorrichtung (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3 und einen Solarkollektor (7), der an den Wärmetauscher (24) angeschlossen ist, so dass bei Einbindung der Anschlussvorrichtung (2) in einen Wärmepumpenkreislauf (5) diesem von dem Sonnenkollektor (7) gelieferte Wärme zugeführt werden kann.
- 5. Heizanlage umfassend: ein Zusatzmodul gemäß Anspruch 4 und eine Wärmepumpe (3), die mit ihrer Primärseite und einem Wärmespeicher (4) den Wärmepumpenkreislauf (5) ausbildet, wobei das Zusatzmodul über die Anschlussvorrichtung (2) in den Wärmepumpenkreislauf (5) eingebunden ist, wodurch bei Betrieb der Pumpe (25) dem Wärmepumpenkreislauf (5) Wärme über den Wärmetauscher (24) zur Unterstützung der Wärmepumpe (3) und/oder zur Speicherung in dem Wärmespeicher (4) zugeführt werden kann. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 6/7
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE202010005384U DE202010005384U1 (de) | 2010-05-05 | 2010-05-05 | Anschlussvorrichtung zum Anschließen einer Wärmequelle an einen Wärmepumpenkreislauf |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| AT13029U1 true AT13029U1 (de) | 2013-04-15 |
Family
ID=42979435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ATGM256/2011U AT13029U1 (de) | 2010-05-05 | 2011-05-05 | Anschlussvorrichtung zum anschliessen einer wärmequelle an einen wärmepumpenkreislauf |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT13029U1 (de) |
| DE (1) | DE202010005384U1 (de) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITMO20120137A1 (it) * | 2012-05-28 | 2013-11-29 | Ca Pi S S R L | Impianto per la produzione di acqua calda. |
| ITMO20120138A1 (it) * | 2012-05-28 | 2013-11-29 | Ca Pi S S R L | Metodo di intervento per incrementare l'efficienza di un impianto di riscaldamento. |
| DE102014000901B4 (de) | 2013-01-29 | 2018-03-22 | Ritter Energie- Und Umwelttechnik Gmbh & Co. Kg | Solaranlage |
| AT516403B1 (de) * | 2015-01-08 | 2016-05-15 | Masswohl Josef Dipl Ing Dr Techn | Verfahren zur Regeneration des Primärenergiespeichers einer Solewasserwärmepumpe |
| EP3460340B1 (de) * | 2017-09-25 | 2021-05-26 | ATF Anwendungszentrum für Technik und Forschung UG (haftungsbeschränkt) | Verfahren zur bereitstellung von wärme, wärmegewinnungsanlage und wärmebereitstellungseinheit |
| CN113983525A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-01-28 | 三一筑工科技股份有限公司 | 供热系统、控制方法、控制装置、供热设备及存储介质 |
| CN114992697B (zh) * | 2022-05-31 | 2023-08-18 | 中国五冶集团有限公司 | 跨季节水池蓄热太阳能与水源热泵耦合供暖系统及控制方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5651265A (en) * | 1994-07-15 | 1997-07-29 | Grenier; Michel A. | Ground source heat pump system |
| US5875644A (en) * | 1995-06-16 | 1999-03-02 | Geofurnace Systems, Inc. | Heat exchanger and heat pump circuit |
| JP2001194012A (ja) * | 1999-11-04 | 2001-07-17 | Sekisui Chem Co Ltd | 太陽熱利用給湯兼暖房装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202007013888U1 (de) | 2007-10-04 | 2007-12-13 | Kroll, Jürgen | Terra Solarmodul |
-
2010
- 2010-05-05 DE DE202010005384U patent/DE202010005384U1/de not_active Expired - Lifetime
-
2011
- 2011-05-05 AT ATGM256/2011U patent/AT13029U1/de not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5651265A (en) * | 1994-07-15 | 1997-07-29 | Grenier; Michel A. | Ground source heat pump system |
| US5875644A (en) * | 1995-06-16 | 1999-03-02 | Geofurnace Systems, Inc. | Heat exchanger and heat pump circuit |
| JP2001194012A (ja) * | 1999-11-04 | 2001-07-17 | Sekisui Chem Co Ltd | 太陽熱利用給湯兼暖房装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE202010005384U1 (de) | 2010-10-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AT13029U1 (de) | Anschlussvorrichtung zum anschliessen einer wärmequelle an einen wärmepumpenkreislauf | |
| EP2375175A2 (de) | Vorrichtung zur Wärmeversorgung von Gebäuden | |
| DE102011002774A1 (de) | Verfahren zum Füllen und Nachfüllen von Wasser in einen Wasserkreislauf | |
| EP3159457B1 (de) | Trink- und brauchwasserversorgungseinrichtung | |
| DE102008029654A1 (de) | Anordnung und Verfahren zur Bereitstellung von warmem Trinkwasser mit einem Wärmeübertrager | |
| DE102010017148A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Wärmegewinnungsanlage | |
| DE102014016791B4 (de) | Verfahren zur hydraulischen Regelung mehrerer Heizkreisläufe am Verteilerbalken | |
| DE102010044535B4 (de) | Warmwasserbereitungsanlage und Verfahren zum Betreiben einer Warmwasserbereitungsanlage | |
| DE102013105786B4 (de) | Verfahren zur Regelung einer Zentral-Heizungsanlage | |
| EP2667104A2 (de) | Anlage sowie Verfahren zur Erwärmung von Trinkwasser | |
| EP1371910B1 (de) | Hausanschlussstation für Fernwärme | |
| DE19508061A1 (de) | Steuerung für eine Durchflußwarmwasserbereitungsanlage | |
| DE102013012724B4 (de) | Vorrichtung zur Erwärmung von Heizwasser für eine Warmwasserbereitung | |
| DE69105742T2 (de) | Zentralheizungsanlage. | |
| EP2413044B1 (de) | Brauchwassererwärmungseinheit | |
| AT501299B1 (de) | Verfahren zum betreiben einer heizanlage mit mischer | |
| DE102012101850A1 (de) | Verfahren zur bedarfsgeführten Regelung eines Wärmeerzeugers in einer Heizungsanlage | |
| DE102013012248A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Verbesserung der häuslichen Wasserqualität | |
| EP3670765B1 (de) | Warmwasserbereiterspeisung | |
| EP3647667B1 (de) | Durchflusstrinkwassererwärmer, system zur trinkwassererwärmung und verfahren zum betreiben eines durchflusstrinkwassererwärmers | |
| DE202014001515U1 (de) | Nachkühlschaltung eines Wärmetauschers in Trinkwassererwärmungsanlagen nach dem Durchflussprinzip | |
| EP0222040A2 (de) | Heizungstechnische Anlage | |
| AT527058B1 (de) | Heizvorrichtung und Heizverfahren | |
| EP2910861A1 (de) | System zum kühlen oder heizen und Anordnung zum abgleichen eines wasser- oder dampfführenden Systems zum kühlen oder heizen | |
| DE202012013763U1 (de) | Heizungsanlage mit bedarfsgeführter Regelung eines Wärmeerzeugers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM01 | Lapse because of not paying annual fees |
Effective date: 20150531 |