AT517246B1

AT517246B1 - HEATING OR COOLING SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING A HEATING OR COOLING SYSTEM

Info

Publication number: AT517246B1
Application number: ATA9040/2010A
Authority: AT
Inventors: Baunach Hans-Georg
Original assignee: Baunach Hans Georg
Priority date: 2009-02-18
Filing date: 2010-02-18
Publication date: 2024-06-15
Also published as: AT517246A5; WO2010094282A3; DE112010000424A5; WO2010094282A2

Abstract

Gegenstand der Erfindung sind eine Heizungs- oder Kühlungsanlage sowie ein Verfahren zu ihrem Betrieb. Bei einer Heizungs- oder Kühlungsanlage mit einer aus mindestens einem Wärme-/Kälteerzeuger (2a - 2n) bestehenden Wärme-/Kälteerzeugereinheit und einer aus mindestens einem Mischerkreis (10a - 10m) bestehenden Verbrauchereinheit, ist vorgesehen, dass eine Verteilereinheit (8, 9) eine den Vorlauf der Wärme-/Kälteerzeugereinheit zum mindestens einen Mischerkreis (10a - 10m) transportierende Vorlaufkammer (51, 82) und eine den Rücklauf des mindestens einen Mischerkreises (10a - 10m) aufnehmende erste Rücklaufkammer (52, 83, 84) umfasst, der mindestens eine Mischerkreis (10a - 10m) über jeweils eine Mischeinrichtung (11a - 11m) regelbar aus der Vorlaufkammer (51, 82) und der ersten Rücklaufkammer (52, 83, 84) speisbar ist, und zur vollständigen hydraulischen Entkopplung von Wärme-/Kä1teerzeugereinheit und Verbrauchereinheit in Flussrichtung des Vorlaufs in der Verteilereinheit (8, 9) gesehen hinter der Verbrauchereinheit eine hydraulische Weiche (17, 60, 72) vorgesehen ist, Die besondere Anordnung der hydraulischen Weiche (17, 60, 72) im Zusammenhang mit der Verteilereinheit ermöglicht eine den Wirkungsgrad deutlich erhöhende Nutzung des Rücklaufs.The invention relates to a heating or cooling system and a method for its operation. In a heating or cooling system with a heat/cold generator unit consisting of at least one heat/cold generator (2a - 2n) and a consumer unit consisting of at least one mixer circuit (10a - 10m), it is provided that a distributor unit (8, 9) comprises a flow chamber (51, 82) transporting the flow of the heat/cold generator unit to the at least one mixer circuit (10a - 10m) and a first return chamber (52, 83, 84) receiving the return of the at least one mixer circuit (10a - 10m), the at least one mixer circuit (10a - 10m) can be fed controllably from the flow chamber (51, 82) and the first return chamber (52, 83, 84) via a mixing device (11a - 11m) each, and for the complete hydraulic decoupling of Heat/cooling generator unit and consumer unit, viewed in the flow direction of the supply line in the distributor unit (8, 9), a hydraulic switch (17, 60, 72) is provided behind the consumer unit. The special arrangement of the hydraulic switch (17, 60, 72) in connection with the distributor unit enables the return line to be used, which significantly increases the efficiency.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Heizungs- oder Kühlungsanlage sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Heizungs- oder Kühlungsanlage. [0001] The invention relates to a heating or cooling system and a method for operating a heating or cooling system.

[0002] Es sind Heizungsanlagen bekannt, die eine aus mindestens einem Wärmeerzeuger bestehende Wärmeerzeugereinheit und eine aus mindestens einem Mischerkreis bestehende Verbrauchereinheit aufweisen, wobei Wärmeerzeugereinheit und Verbrauchereinheit über eine hydraulische Weiche vollständig voneinander hydraulisch entkoppelt sind. Dabei ist des Weiteren bekannt, eine einen Vorlauf und einen Rücklauf aufweisende Verteilereinheit mit mindestens zwei Kammern vorzusehen, wobei der mindestens eine Mischerkreis über jeweils eine Mischeinrichtung regelbar aus dem Vorlauf und dem Rücklauf der Verteilereinheit speisbar ist. [0002] Heating systems are known which have a heat generator unit consisting of at least one heat generator and a consumer unit consisting of at least one mixer circuit, wherein the heat generator unit and consumer unit are completely hydraulically decoupled from one another via a hydraulic switch. It is also known to provide a distributor unit with a flow and a return line and at least two chambers, wherein the at least one mixer circuit can be fed from the flow and the return line of the distributor unit in a controllable manner via a mixing device.

[0003] Die hier für Heizungsanlagen getätigten Äußerungen gelten in äquivalenter Weise auch für Kühlungsanlagen. Die hier betroffene Erfindung bezieht sich daher sowohl auf Heizungsanlagen als auch auf Kühlungsanlagen. Im Falle der Kühlung treten an die Stelle der Wärmeerzeuger Kälteerzeuger und Wärmesenken werden zu Kältesenken. Dort wo im Falle der Heizung Energie zur Wärmeerzeugung aufgebracht wird, wird sie im Falle der Kühlungsanlage zur Kälteerzeugung benötigt. Spielen Temperaturunterschiede eine Rolle, so werden im Vergleich zwischen Heizungsanlage und Kühlungsanlage die Angaben „wärmer“ und „kälter“ vertauscht. Im Falle der Nutzung eines Pufferspeichers werden aufgrund der gravitationsbedingten Temperaturschichtung in Bezug auf die Pufferanschlüsse im Vergleich zwischen Heizungsanlage und Kühlungsanlage die Angaben „oben“ und „unten“ vertauscht. Mit dieser Maßgabe kann die folgende, zum Zwecke der UÜbersichtlichkeit auf den Fall der Heizung beschränkte Darstellung ohne weiteres auf den Fall der Kühlung übertragen werden. [0003] The statements made here for heating systems also apply in an equivalent manner to cooling systems. The invention concerned here therefore relates to both heating systems and cooling systems. In the case of cooling, heat generators are replaced by cold generators and heat sinks become cold sinks. Where in the case of heating energy is used to generate heat, in the case of cooling it is needed to generate cold. If temperature differences play a role, the terms "warmer" and "colder" are swapped when comparing heating systems and cooling systems. If a buffer storage tank is used, the terms "top" and "bottom" are swapped when comparing heating systems and cooling systems due to the temperature stratification caused by gravity in relation to the buffer connections. With this in mind, the following illustration, which for the sake of clarity is limited to the case of heating, can be easily transferred to the case of cooling.

[0004] Die EP 1 939 541 A2 offenbart eine Heizungsanlage mit mehreren Wärmeerzeugern und mehreren Heizkreisen und weist darauf hin, dass Kaskaden mit mehreren Heizgeräten und mehreren Heizkreisen im vorherigen Stand der Technik Einsatz unter einer hydraulischen Weiche bekannt seien. Nicht offenbart ist die Ausgestaltung und die Platzierung der hydraulischen Weiche. Es ist auch nicht offenbart, Mischerkreise aus einer Rücklaufkammer zu speisen. [0004] EP 1 939 541 A2 discloses a heating system with several heat generators and several heating circuits and points out that cascades with several heating devices and several heating circuits are known in the prior art for use under a hydraulic switch. The design and placement of the hydraulic switch is not disclosed. It is also not disclosed to feed mixer circuits from a return chamber.

[0005] DE 101 02 041 C2 offenbart eine Heizungsanlage mit einer solargespeisten ersten Wärmequelle, mehreren Verbrauchern und einer hydraulischen Weiche offenbart. Zwei Verbraucher, z.B. Warmwassergeräte, jeweils mit Kurzzeitspeicher und in Vorlaufrichtung vor der Weiche, sind keine Mischerkreise und weisen keine Rücklaufnutzung auf. Hinter der Weiche sind noch ein Erdwärmespeicher und eine Wärmepumpe vorgesehen, welche die Verbraucherkreise (mit)versorgen, wenn die Wärmequelle keine hinreichende Temperatur zur Verfügung stellt. Eine Anregung für den Fachmann zur Rücklaufnutzung für einen Mischerkreis ist nicht ersichtlich. [0005] DE 101 02 041 C2 discloses a heating system with a solar-powered first heat source, several consumers and a hydraulic switch. Two consumers, e.g. hot water devices, each with a short-term storage tank and in the flow direction upstream of the switch, are not mixer circuits and do not have any return flow utilization. Behind the switch, a geothermal storage tank and a heat pump are also provided, which (co-)supply the consumer circuits if the heat source does not provide a sufficient temperature. There is no apparent suggestion for the expert to use the return flow for a mixer circuit.

[0006] Aus der DE 44 07 807 A1 ist eine hinsichtlich der Strömung besonders ausgestaltete hydraulische Weiche für Heizungsanlagen mit mehreren Verbraucher bekannt, wobei die Weiche in Vorlaufrichtung - wie auch sonst im Stand der Technik üblich - vor den Verbrauchern angeordnet ist. Eine Rücklaufnutzung für einen Mischerkreis ist nicht vorgesehen. [0006] DE 44 07 807 A1 discloses a hydraulic switch for heating systems with multiple consumers that is specially designed with regard to the flow, whereby the switch is arranged in front of the consumers in the flow direction - as is usual in other prior art systems. There is no provision for the use of the return flow for a mixer circuit.

[0007] Die DE 20 2005 020 098 U1 offenbart eine Kaskadeneinheit mit zwei oder mehr Heizkesseln und mindestens einem selbsttragenden Tragrahmen, an dem mindestens einer der Heizkessel anbringbar ist. Eine hydraulische Weiche ist in Vorlaufrichtung vor der Verbrauchereinheit angeordnet. Eine besondere Ausgestaltung des Verbrauchereinheit oder der Verbrauchereinheiten ist nicht angesprochen, jedenfalls kein Mischerkreis, keine Rücklaufnutzung und auch keine Vorlauf- oder Rücklaufkammer im Verbraucherkreis. [0007] DE 20 2005 020 098 U1 discloses a cascade unit with two or more boilers and at least one self-supporting support frame to which at least one of the boilers can be attached. A hydraulic switch is arranged in the flow direction in front of the consumer unit. A special design of the consumer unit or units is not addressed, in any case no mixer circuit, no return flow utilization and also no flow or return flow chamber in the consumer circuit.

[0008] Die EP 1 036 993 B1 offenbart ebenfalls eine Kaskadeneinheit für eine Heizungsanlage mit zwei oder mehr Heizkesseln und einem Sammler. Eine hydraulische Weiche ist jeweils in Vorlaufrichtung vor der Verbrauchereinheit vorgesehen Eine besondere Ausgestaltung des Verbrauchereinheit oder der Verbrauchereinheiten ist nicht angesprochen, jedenfalls kein Mischerkreis, keine Rücklaufnutzung und auch keine Vorlauf- oder Rücklaufkammer im Verbraucherkreis. [0008] EP 1 036 993 B1 also discloses a cascade unit for a heating system with two or more boilers and a collector. A hydraulic switch is provided in the flow direction in front of the consumer unit. A special design of the consumer unit or units is not addressed, in any case no mixer circuit, no return flow utilization and also no flow or return flow chamber in the consumer circuit.

[0009] Aus der DE 298 00 378 U1 ist ein Umlaufwasserheizer mit einem primären Wärmetau[0009] DE 298 00 378 U1 discloses a circulating water heater with a primary heat exchanger

scher und einer Verbrauchereinheit mit mehreren parallel geschalteten Heizkörpern bekannt, wobei in Flussrichtung des Vorlaufs gesehen vor der Verbrauchereinheit eine hydraulische Weiche vorgesehen ist. Parallel zur hydraulischen Weiche ist ein Überströmventil angeordnet. Es sind außerdem keine Mischerkreise und keine Rücklaufnutzung offenbart. cher and a consumer unit with several radiators connected in parallel, with a hydraulic switch being provided in front of the consumer unit as seen in the flow direction of the flow. An overflow valve is arranged parallel to the hydraulic switch. In addition, no mixer circuits and no use of the return flow are disclosed.

[0010] Die EP 0985 891 B1 offenbart eine Anlage zum Heizen und/oder Kühlen mit einer Wärmeund einer Kältequelle. Vorlauf und Rücklauf der Quellen sind jeweils vor der Verbrauchereinheit, welche eine Vielzahl von Flächenstrahlelementen umfasst, durch eine hydraulische Weiche miteinander verbunden. Eine Rücklaufnutzung für den Heizprozess oder eine Rücklaufnutzung für den Kühlprozess sind nicht offenbart. Mischventile der Verbraucher ermöglichen eine Mischung des Heizungsvorlaufs und dem Kühlvorlauf. [0010] EP 0985 891 B1 discloses a system for heating and/or cooling with a heat source and a cold source. The flow and return of the sources are each connected to one another by a hydraulic switch in front of the consumer unit, which comprises a plurality of surface radiant elements. A return use for the heating process or a return use for the cooling process are not disclosed. Mixing valves of the consumers enable a mixture of the heating flow and the cooling flow.

[0011] Die EP 1764 561 A1 offenbart eine Heizungsanlage, bei der die hydraulische Weiche ebenfalls in üblicher Art Vorlauf und Rücklauf des Wärmeerzeugers miteinander verbindet und zwar in Flussrichtung des Vorlaufs vor der Verbrauchereinheit. Eine Rücklaufnutzung ist nicht offenbart. [0011] EP 1764 561 A1 discloses a heating system in which the hydraulic separator also connects the flow and return of the heat generator in the usual way, in the flow direction of the flow before the consumer unit. The use of the return is not disclosed.

[0012] Aus der DE 102 44 256 A1 ist eine Heizanlage und/oder Kühlanlage mit mindestens einer Wärmequelle, einem Verteiler mit einer Vorlaufkammer und einer Rücklaufkammer sowie einer Mehrzahl von an den Verteiler angeschlossenen Heizkreisen bekannt. Eine Entkopplung von Vorlauf und Rücklauf wird durch eine komplexes Zusammenspiel von Druckausgleichsventilen, die hinter dem Verteiler angeordnet sind, und Rückschlagventilen, die vor dem Verteiler angeordnet sind, erreicht. [0012] DE 102 44 256 A1 discloses a heating system and/or cooling system with at least one heat source, a distributor with a flow chamber and a return chamber, and a plurality of heating circuits connected to the distributor. Decoupling of flow and return is achieved by a complex interaction of pressure equalization valves arranged behind the distributor and check valves arranged in front of the distributor.

[0013] Wegen ihrer technischen Notwendigkeit bei bestimmten Heizungsanlagen wird bislang akzeptiert, dass die hydraulische Weiche die Rücklauftemperatur zu den Wärmeerzeugern deutlich erhöhen und somit die Effizienz des Gesamtsystems nachhaltig verschlechtern kann. Der Einbau einer hydraulischen Weiche ist z.B. bei solchen modernen Heizungsanlagen üblich, die Wandheizgeräte mit eingebauten Umwälzpumpen aufweisen. Derartige Wandheizgeräte werden zur Leistungssteigerung häufig zu Kaskaden aus mehreren Einzelgeräten zusammengeschaltet. Die hydraulische Weiche wird dabei in der Regel zwischen die Wärmeerzeugerkaskade und die Verbrauchereinheit geschaltet. [0013] Because of its technical necessity in certain heating systems, it has so far been accepted that the hydraulic switch can significantly increase the return temperature to the heat generators and thus permanently impair the efficiency of the entire system. The installation of a hydraulic switch is common, for example, in modern heating systems that have wall heaters with built-in circulation pumps. Such wall heaters are often connected to form cascades of several individual devices to increase performance. The hydraulic switch is usually connected between the heat generator cascade and the consumer unit.

[0014] Für Heizungsanlagen, insbesondere für solche mit Brennwertkessel oder mit regenerativem Wärmeerzeuger beliebiger Art in Verbindung mit Pufferspeichern ist jedoch eine niedrige Rücklauftemperatur von entscheidender Bedeutung für die Effizienz des Gesamtsystems. Dieser Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung anzugeben, die die Volumenströme entkoppelt, ohne die Rücklauftemperatur zu den Wärmeerzeugern anzuheben. [0014] However, for heating systems, particularly those with condensing boilers or with any type of regenerative heat generator in conjunction with buffer storage, a low return temperature is of crucial importance for the efficiency of the overall system. The object of this invention is therefore to provide a device that decouples the volume flows without increasing the return temperature to the heat generators.

[0015] Die Erfindung wird bei einer Heizungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bei einem Verfahren zum Betrieb einer Heizungsanlage wird die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 18 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen der erfindungsgemäßen Heizungsanlage sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen. [0015] The invention is solved in a heating system with the features of claim 1. In a method for operating a heating system, the invention is solved with the features of claim 18. Advantageous embodiments of the heating system according to the invention and of the method according to the invention emerge from the subclaims.

[0016] Gemäß der Erfindung wird der Rücklauf an der Verbrauchereinheit vorbeigeführt, nachdem das Heizmedium die hydraulische Weiche passiert hat. Da die Mischerkreise bei Bedarf auch aus dem Rücklauf gespeist werden, wird das im Rücklauf befindliche Heizmedium genutzt und somit der Rücklauf weiter ausgekühlt. Die hydraulische Weiche kann auch Teil einer offenen Baugruppe sein, die selbst wiederum einen Verbraucher darstellen kann, z.B. ein gemischter oder ungemischter Heizkreis oder ein Wärmetauscher, z.B. für die Trinkwasserbereitung. Ein Verbraucher in Form einer offenen Baugruppe, die gleichzeitig die Funktion der hydraulischen Weiche übernimmt, ist nicht Teil der in den Ansprüchen erwähnten Verbrauchereinheit. [0016] According to the invention, the return flow is guided past the consumer unit after the heating medium has passed the hydraulic switch. Since the mixer circuits are also fed from the return flow if necessary, the heating medium in the return flow is used and the return flow is thus further cooled. The hydraulic switch can also be part of an open assembly, which in turn can itself represent a consumer, e.g. a mixed or unmixed heating circuit or a heat exchanger, e.g. for drinking water preparation. A consumer in the form of an open assembly, which simultaneously takes on the function of the hydraulic switch, is not part of the consumer unit mentioned in the claims.

[0017] Die Auskühlung des Rücklaufs hat auch Vorteile in Bezug auf den Betrieb von Heizungsanlagen mit Pufferspeicher. Pufferspeicher können deutlich effektiver Wärme aufnehmen und wieder abgeben, wenn Wärme auf möglichst niedrigem Temperaturniveau entnommen wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die starke Modulationsbreite von Wandgerätekaskaden genutzt wird um bei der Entnahme fehlende Wärme nachzuheizen ohne diese in den Puffer einzulagern. Somit sind das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung bei Ausge-[0017] Cooling the return flow also has advantages in relation to the operation of heating systems with buffer storage. Buffer storage can absorb and release heat much more effectively if heat is extracted at the lowest possible temperature level. It is particularly advantageous if the strong modulation range of wall unit cascades is used to reheat the heat that is missing when it is extracted without storing it in the buffer. The method and device according to the invention are therefore

staltungen vorteilhaft, bei denen das Heizmedium aus dem Pufferspeicher auf möglichst niedrigem Temperaturniveau entnommen und durch eine Wandgerätekaskade auf das jeweilige benötigte Niveau nachgeheizt wird. Dies geschieht mit einer möglichst niedrigen Rücklauftemperatur, so dass der Pufferspeicher oben möglichst lange heiß bleibt, während er unten möglichst schnell kalt wird. It is advantageous for systems in which the heating medium is taken from the buffer tank at the lowest possible temperature and reheated to the required level by a wall-mounted device cascade. This is done with the lowest possible return temperature, so that the buffer tank stays hot at the top for as long as possible, while it gets cold at the bottom as quickly as possible.

[0018] Die Mischerkreise der Verbrauchereinheit umfassen jeweils eine Mischeinrichtung, wie sie aus der DE 198 21 256 C1 bekannt ist, deren Offenbarungsgehalt im vollen Umfang hier einbezogen wird, insbesondere der Offenbarungsgehalt in Bezug auf die Mischeinrichtung. In der DE 198 21 256 C1 sind eine Heizungsanlage mit einem Hochtemperaturkreis und einem Niedertemperaturmischerkreis sowie ein Verfahren zu ihrem Betrieb mit Rücklaufausnutzung offenbart. Mittels einer Mischeinrichtung bestehend aus einem Vier-Wege-Ventil oder aus einer Baugruppe mit zwei Drei- Wege-Ventilen wird der Niedertemperaturmischerkreis regelbar entweder allein vom Vorlauf des Wärmeerzeugers (Volllast), vom Vorlauf des Wärmeerzeugers und vom Rücklauf des Hochtemperaturkreises (Starklast) oder allein vom Rücklauf des Hochtemperaturkreises im Bedarfsfall unter Zumischung des Rücklaufs des Niedertemperaturmischerkreises (Grenzlast und Schwachlast) gespeist. Die Regelung der Mischeinrichtung benötigt sowohl im Falle des VierWege-Mischventils als auch im Falle zweier Drei-Wege-Mischventile lediglich eine einzige Regelgröße, z.B. die Vorlauftemperatur des Mischerkreises. [0018] The mixer circuits of the consumer unit each comprise a mixing device, as is known from DE 198 21 256 C1, the disclosure content of which is fully incorporated here, in particular the disclosure content in relation to the mixing device. DE 198 21 256 C1 discloses a heating system with a high-temperature circuit and a low-temperature mixer circuit and a method for operating it with return flow utilization. By means of a mixing device consisting of a four-way valve or an assembly with two three-way valves, the low-temperature mixer circuit is fed in a controllable manner either solely from the flow of the heat generator (full load), from the flow of the heat generator and the return of the high-temperature circuit (high load) or solely from the return of the high-temperature circuit, if necessary with the addition of the return of the low-temperature mixer circuit (limit load and low load). The control of the mixing device requires only a single control variable, e.g. the flow temperature of the mixer circuit, both in the case of the four-way mixing valve and in the case of two three-way mixing valves.

[0019] In der hier betroffenen Erfindung wird die aus der vorgenannten Druckschrift bekannte Mischeinrichtung eingesetzt, um den Vorlauf des Mischerkreises mit dem Heizmedium geregelt entweder allein aus der Vorlaufkammer (Volllast), oder sowohl aus der Vorlaufkammer als auch aus der (ersten) Rücklaufkammer (Starklast) oder allein aus der (ersten) Rücklaufkammer (Grenzlast) bedarfsweise gemischt mit dem eigenen Rücklauf des Mischerkreises (Schwachlast) zu speisen. [0019] In the invention concerned here, the mixing device known from the aforementioned publication is used to feed the flow of the mixer circuit with the heating medium in a regulated manner either solely from the flow chamber (full load), or both from the flow chamber and from the (first) return chamber (high load) or solely from the (first) return chamber (limit load), mixed as required with the mixer circuit's own return (low load).

[0020] Im Folgenden werden anhand von Figuren Beispiele vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Heizungsanlage sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb einer Heizungsanlage vorgestellt. [0020] In the following, examples of advantageous embodiments of the heating system according to the invention and of the method according to the invention for operating a heating system are presented with reference to figures.

[0021] Es zeigt [0021] It shows

[0022] Fig. 1: eine Heizungsanlage mit einer Kaskade bestehend aus n Wärmeerzeugern, m Mischerkreisen, einer hydraulischer Weiche und einem Zweikammerverteiler, [0022] Fig. 1: a heating system with a cascade consisting of n heat generators, m mixer circuits, a hydraulic switch and a two-chamber distributor,

[0023] Fig. 2: eine Heizungsanlage gemäß Fig. 1, wobei die hydraulische Weiche Teil eines ungemischten Heizkreises ist, [0023] Fig. 2: a heating system according to Fig. 1, wherein the hydraulic switch is part of an unmixed heating circuit,

[0024] Fig. 3: eine Heizungsanlage ähnlich zu Fig. 1, wobei die hydraulische Weiche Teil eines Wärmetauschers zur Trinkwassererwärmung ist, [0024] Fig. 3: a heating system similar to Fig. 1, wherein the hydraulic switch is part of a heat exchanger for heating drinking water,

[0025] Fig. 4: eine Heizungsanlage mit einer Kaskade bestehend aus n Wärmeerzeugern, m Mischerkreisen, einer hydraulischer Weiche, einem Pufferspeicher und einem Dreikammerverteiler, [0025] Fig. 4: a heating system with a cascade consisting of n heat generators, m mixer circuits, a hydraulic switch, a buffer tank and a three-chamber distributor,

[0026] Fig. 5: eine Heizungsanlage ähnlich Fig. 4, wobei die hydraulische Weiche Teil eines ungemischten Heizkreises ist, [0026] Fig. 5: a heating system similar to Fig. 4, wherein the hydraulic switch is part of an unmixed heating circuit,

[0027] Fig. 6: eine Heizungsanlage ähnlich Fig. 4, wobei die hydraulische Weiche Teil eines Wärmetauschers zur Trinkwassererwärmung ist, und [0027] Fig. 6: a heating system similar to Fig. 4, wherein the hydraulic switch is part of a heat exchanger for heating drinking water, and

[0028] Fig. 7: einen offenen gemischten Heizkreis. [0028] Fig. 7: an open mixed heating circuit.

[0029] Fig. 1 zeigt eine Heizungsanlage 1 bestehend aus einer Kaskade von n parallel geschalteten Wärmeerzeugern 2a - 2n, einem Zweikammerverteiler 8 und m Mischerkreisen 10a - 10m. Jeder Wärmeerzeuger 2a - 2n verfügt über einen Brenner 3a - 3n, eine Umwälzpumpe 4a - 4n mit einem Rückflussverhinderer 5a - 5n und einen Vorlauftemperaturfühler 6a - 6n. In der Zeichnung sind die Bezugszeichen in der Regel nur in Bezug auf eine von mehreren einander identische oder ähnliche Gerätschaften, hier Wärmeerzeuger und Mischerkreise angegeben. Gleiche Symbole in den Figuren bedeuten auch gleiche Elemente in den betroffenen Gerätschaften. Min-[0029] Fig. 1 shows a heating system 1 consisting of a cascade of n parallel-connected heat generators 2a - 2n, a two-chamber distributor 8 and m mixer circuits 10a - 10m. Each heat generator 2a - 2n has a burner 3a - 3n, a circulation pump 4a - 4n with a backflow preventer 5a - 5n and a flow temperature sensor 6a - 6n. In the drawing, the reference symbols are usually only given in relation to one of several identical or similar devices, here heat generators and mixer circuits. The same symbols in the figures also mean the same elements in the devices concerned. Min-

destens einer der Wärmeerzeuger, im Beispiel der Figur 1 der Wärmeerzeuger 2a besitzt ein Umschaltventil 7, hier beispielsweise im Geräterücklauf platziert, welches die erzeugte Wärme entweder im Heizbetrieb parallel zu den anderen Wärmeerzeugern 2b - 2n der Kaskade dem Zweikammerverteiler 8 oder im Warmwasserbereitungsbetrieb dem Wärmetauscher 24 eines Trinkwasserspeichers 23 zuführt. Am Trinkwasserspeicher 23 befindet sich ein Speicherfühler 25, der die Trinkwassertemperatur misst. Unterschreitet die gemessene Trinkwassertemperatur den eingestellten Sollwert, so wird der Wärmeerzeuger 2a vom Heizbetrieb in den Warmwasserbereitungsbetrieb umgestellt: Das Umschaltventil 7 führt die Wärme dem Wärmetauscher 24 zu und Brenner 3a und Umwälzpumpe 4a werden auf zur Warmwasserbereitung eingestellte Sollwerte geführt. At least one of the heat generators, in the example in Figure 1 the heat generator 2a has a changeover valve 7, here for example placed in the device return, which supplies the heat generated either in heating mode parallel to the other heat generators 2b - 2n of the cascade to the two-chamber distributor 8 or in hot water preparation mode to the heat exchanger 24 of a drinking water storage tank 23. There is a storage sensor 25 on the drinking water storage tank 23 which measures the drinking water temperature. If the measured drinking water temperature falls below the set target value, the heat generator 2a is switched from heating mode to hot water preparation mode: the changeover valve 7 supplies the heat to the heat exchanger 24 and the burner 3a and circulation pump 4a are guided to the set target values for hot water preparation.

[0030] Jeder der m Mischerkreise 10a - 10m besitzt eine Baugruppe bestehend aus einer Mischeinrichtung 11a - 11m mit hier nicht dargestelltem zugehörigen Stellantrieb, einer Umwälzpumpe 12a - 12m und einem Vorlauffühler 13a - 13m, wobei die Mischeinrichtung über drei Anschlüsse 14a - 14m, 15a - 15m und 16a - 16m mit dem Zweikammerverteiler 8 verbunden ist. Dabei sind der Anschluss 14a - 14m mit der Vorlaufkammer 51 des Zweikammerverteilers 8 verbunden und die beiden Anschlüsse 15a - 15m und 16a - 16m mit der Rücklaufkammer 52, wobei der Entnahmeanschluss 15a - 15m stromaufwärts des Einspeiseanschlusses 16a - 16m liegt. [0030] Each of the m mixer circuits 10a - 10m has an assembly consisting of a mixing device 11a - 11m with an associated actuator (not shown here), a circulation pump 12a - 12m and a flow sensor 13a - 13m, whereby the mixing device is connected to the two-chamber distributor 8 via three connections 14a - 14m, 15a - 15m and 16a - 16m. The connection 14a - 14m is connected to the flow chamber 51 of the two-chamber distributor 8 and the two connections 15a - 15m and 16a - 16m are connected to the return chamber 52, whereby the extraction connection 15a - 15m is located upstream of the feed connection 16a - 16m.

[0031] Die Mischeinrichtung 11a - 11m versorgt den zugehörigen Mischerkreis 10a - 10m entweder allein mit heißem Vorlaufwasser über den Anschluss 14a - 14m oder mit einer Mischung aus heißem Vorlaufwasser über den Anschluss 14a - 14m und warmem Rücklaufwasser über den Anschluss 15a - 15m oder allein mit warmem Rücklaufwasser über den Anschluss 15a - 15m bedarfsweise gemischt mit kaltem Rücklaufwasser des Mischerkreises 10a - 10m selbst, wobei der nicht zum Mischen benötigte Teil des Rücklaufwassers über den Anschluss 16a - 16m der Rücklaufkammer 52 des Zweikammerverteilers 8 zugeführt wird. Uber die Verbindung zwischen den beiden Anschlüssen 15a - 15m und 16a - 16m in der Rücklaufkammer 52 des Zweikammerverteilers 8 erfolgt ein Mengenausgleich in beliebige Richtung, so dass die Entnahme des Mischerkreises 10a - 10m hydraulisch vollständig entkoppelt ist. [0031] The mixing device 11a - 11m supplies the associated mixer circuit 10a - 10m either with hot flow water alone via the connection 14a - 14m or with a mixture of hot flow water via the connection 14a - 14m and warm return water via the connection 15a - 15m or with warm return water alone via the connection 15a - 15m, mixed as required with cold return water from the mixer circuit 10a - 10m itself, with the part of the return water not required for mixing being fed to the return chamber 52 of the two-chamber distributor 8 via the connection 16a - 16m. The connection between the two connections 15a - 15m and 16a - 16m in the return chamber 52 of the two-chamber distributor 8 allows for a quantity equalization in any direction, so that the extraction of the mixer circuit 10a - 10m is completely hydraulically decoupled.

[0032] Die Mischerkreise 10a - 10m sind in Hinblick auf den Temperaturbedarf mit einem Temperaturgefälle auf dem Zweikammerverteiler 8 angeordnet. Das heißt, der Temperaturbedarf eines Mischerkreises, z. B. des Mischerkreises 10c, der im Verlauf des Zweikammerverteilers 8 den Wärmeerzeugern 2a - 2n näher liegt als ein anderer Mischerkreis, z.B. 10d, höchstens so hoch oder aber niedriger ist als der des anderen Mischerkreises 10d. Die Reihenfolge der Anordnung kann durch die Auslegungstemperaturen der beteiligten Heizkreise 10a - 10m festgelegt werden. Zunächst ist die Vorlauftemperatur gemäß Auslegungstemperatur maßgeblich. D. h die Vorlauftemperatur eines Mischerkreises, z. B. des Mischerkreises 10c, der im Verlauf des Zweikammerverteilers 8 den Wärmeerzeugern 2a - 2n näher liegt als ein anderer Mischerkreis, z.B. 10d, ist höchstens so hoch oder aber niedriger als der des anderen Mischerkreises 10d. Bei gleichen Vorlauftemperaturen ist die jeweilige Rücklauftemperatur maßgeblich. [0032] The mixer circuits 10a - 10m are arranged with a temperature gradient on the two-chamber distributor 8 with regard to the temperature requirement. This means that the temperature requirement of a mixer circuit, e.g. the mixer circuit 10c, which is closer to the heat generators 2a - 2n in the course of the two-chamber distributor 8 than another mixer circuit, e.g. 10d, is at most as high or lower than that of the other mixer circuit 10d. The order of the arrangement can be determined by the design temperatures of the heating circuits 10a - 10m involved. Firstly, the flow temperature according to the design temperature is decisive. This means that the flow temperature of a mixer circuit, e.g. B. of the mixer circuit 10c, which in the course of the two-chamber distributor 8 is closer to the heat generators 2a - 2n than another mixer circuit, e.g. 10d, is at most as high or lower than that of the other mixer circuit 10d. If the flow temperatures are the same, the respective return temperature is decisive.

[0033] Die Versorgung eines Mischerkreises 10a - 10m aus dem Rücklauf des Zweikammerverteilers 8 führt zur so genannten Rücklaufnutzung. In Verbindung mit der geforderten Anordnung der Mischerkreise 10a - 10m entsprechend einem Temperaturgefälle in Richtung Wärmeerzeuger 2a - 2n ergibt sich beginnend mit dem äußersten Mischerkreis 10m von Mischerkreis zu Mischerkreis bis zu dem den Wärmeerzeugern 2a - 2n am nächsten gelegenen Mischerkreis 10a eine kontinuierliche Absenkung der Rücklauftemperatur mit einer entsprechenden Steigerung des Wirkungsgrades. Um die Kaskade der n parallel geschalteten Wärmeerzeuger 2a - 2n insgesamt von den m Mischerkreisen 10a - 10m hydraulisch zu entkoppeln, werden die beiden Kammern 51 und 52 des Zweikammerverteilers 8 an der am weitesten vom Anschluss der Wärmeerzeuger gelegenen Stelle durch eine hydraulische Weiche 17 miteinander verbunden. An dieser befindet sich der Weichentemperaturfühler 20. [0033] The supply of a mixer circuit 10a - 10m from the return of the two-chamber distributor 8 leads to the so-called return utilization. In conjunction with the required arrangement of the mixer circuits 10a - 10m according to a temperature gradient in the direction of the heat generators 2a - 2n, starting with the outermost mixer circuit 10m from mixer circuit to mixer circuit up to the mixer circuit 10a closest to the heat generators 2a - 2n, there is a continuous reduction in the return temperature with a corresponding increase in efficiency. In order to hydraulically decouple the cascade of the n parallel-connected heat generators 2a - 2n from the m mixer circuits 10a - 10m, the two chambers 51 and 52 of the two-chamber distributor 8 are connected to one another at the point furthest from the connection of the heat generators by a hydraulic switch 17. The switch temperature sensor 20 is located at this.

[0034] Sämtliche Temperaturfühler 6, 13, 20, 22, 25 und Umwälzpumpen 4, 12 Brenner 3 und hier nicht gesondert dargestellte Stellantriebe der Mischeinrichtungen 11 und Wärmeerzeuger 2 sind über in den Figuren gestrichelt dargestellte Signal- oder Steuerleitungen mit einem witte-[0034] All temperature sensors 6, 13, 20, 22, 25 and circulation pumps 4, 12 burners 3 and actuators of the mixing devices 11 and heat generators 2 (not shown separately here) are connected to a weatherproof connection via signal or control lines shown in dashed lines in the figures.

rungsgeführten Kaskadenregler 21 verbunden. Dieser berechnet aus der von einem Außenfühler 22 gemessenen Außentemperatur die witterungsabhängigen Sollwerte der Temperaturen der einzelnen Mischerkreise 10a - 10m, vergleicht diese mit den von den Temperaturfühlern 13a 13m der Mischerkreise 10a - 10m gemessenen Werten und steuert der Regelabweichung gemäß die hier nicht dargestellten Stellantriebe der Mischeinrichtungen 11a - 11m, z.B. über Dreipunktsignale (auf-stop-zu), wie sie in der DE 19821 256 C1 offenbart sind. Daraus resultiert eine Gesamtwärmeabnahme mit einem Wertepaar Volumenstrom und Vorlauf-Rücklauf-Temperaturdifferenz (Q, AT). Der Kaskadenregler soll die minimale Anzahl von Wärmeerzeugern 2a - 2n aktivieren, die zur Versorgung des akuten Leistungsbedarfes benötigt werden, wobei sowohl die Brenner 3a - 3n als auch die Umwälzpumpen 4a - 4n der nicht-aktivierten Wärmeerzeuger 2a 2n abgeschaltet werden; die Rückflussverhinderer 5a - 5n verhindern dabei ein Zurückfließen von Heizungswasser. The control unit 21 is connected to a cascade controller 21 which is controlled by a control system. This calculates the weather-dependent setpoint values of the temperatures of the individual mixer circuits 10a - 10m from the outside temperature measured by an outside sensor 22, compares these with the values measured by the temperature sensors 13a 13m of the mixer circuits 10a - 10m and controls the actuators of the mixing devices 11a - 11m (not shown here) in accordance with the control deviation, e.g. via three-point signals (open-stop-closed), as disclosed in DE 19821 256 C1. This results in a total heat removal with a value pair of volume flow and flow-return temperature difference (Q, AT). The cascade controller should activate the minimum number of heat generators 2a - 2n that are required to supply the acute power demand, whereby both the burners 3a - 3n and the circulation pumps 4a - 4n of the non-activated heat generators 2a 2n are switched off; the backflow preventers 5a - 5n prevent heating water from flowing back.

[0035] Die aktiven Wärmeerzeuger 2a - 2n erzeugen diejenige Vorlauftemperatur, die dem Maximum der Sollwerte aller Mischerkreise 10a - 10n entspricht. Um zu ermitteln, wie viel Leistung insgesamt benötigt wird bzw. wie viele Wärmeerzeuger aktiviert werden müssen, wird die Temperatur des Weichentemperaturfühlers 20 mit den Vorlauftemperaturen der aktiven Wärmeerzeuger 2a - 2n verglichen: Ist die Temperatur des Weichentemperaturfühlers 20 genauso hoch wie die Temperatur der Temperaturfühler 6a - 6n der aktivierten Wärmeerzeuger 2a - 2n, so strömt ein Überschuss von Heizungswasser aus der Vorlaufkammer 51 des Zweikammerverteilers 8 in die Rücklaufkammer 52, was bedeutet, dass genügend Leistung bereitgestellt wird. Ist die Temperatur jedoch geringer, so strömt kälteres Heizungswasser aus der Rücklaufkammer 52 in die Vorlaufkammer 51, was bedeutet, dass zu wenig Leistung erzeugt wird. Dies entspricht dem Regelverhalten der Kaskadenregler für herkömmliche Weichentemperaturfühler, bei denen die Weiche zwischen die Wärmeerzeuger und die Verbraucher montiert wird. Somit können die bekannten Regelungen von Wärmeerzeugerkaskaden verwendet werden. [0035] The active heat generators 2a - 2n generate the flow temperature that corresponds to the maximum of the setpoints of all mixer circuits 10a - 10n. In order to determine how much power is required in total or how many heat generators must be activated, the temperature of the switch temperature sensor 20 is compared with the flow temperatures of the active heat generators 2a - 2n: If the temperature of the switch temperature sensor 20 is just as high as the temperature of the temperature sensors 6a - 6n of the activated heat generators 2a - 2n, an excess of heating water flows from the flow chamber 51 of the two-chamber distributor 8 into the return chamber 52, which means that sufficient power is provided. If the temperature is lower, however, colder heating water flows from the return chamber 52 into the flow chamber 51, which means that too little power is generated. This corresponds to the control behavior of the cascade controllers for conventional switch temperature sensors, where the switch is installed between the heat generators and the consumers. This means that the known controls of heat generator cascades can be used.

[0036] Der Vorteil des hier beschriebenen Verfahrens bzw. der hier beschriebenen Vorrichtung liegt jedoch darin, dass das im stationären Betrieb über die Weiche 17 aus der Vorlaufkammer 51 in die Rücklaufkammer 52 überströmende heiße Heizungswasser durch die Rücklaufnutzung der Mischerkreise 10a- 10m stark abgekühlt wird, bevor es wieder in die Kaskade der Wärmeerzeuger 2a - 2n gelangt. Dadurch wird die Kaskade bei gleicher Leistung mit geringerer Rücklauftemperatur und höherem Wirkungsgrad betrieben. Durch das damit verbundene größere AT können die Umwälzpumpen 4a - 4n der Wärmeerzeuger 2a - 2n darüber hinaus mit kleinerem Volumenstrom und damit geringerer elektrischer Leistungsaufnahme und mechanischem Verschleiß die gleiche Wärmeleistung transportieren. Der Vorteil der Erfindung liegt also in einem wesentlich effizienteren Betrieb von Komponenten, die bereits heute technisch verfügbar sind. [0036] The advantage of the method or device described here is that the hot heating water flowing over the switch 17 from the flow chamber 51 into the return chamber 52 during stationary operation is cooled significantly by the use of the return flow of the mixer circuits 10a-10m before it returns to the cascade of the heat generators 2a-2n. As a result, the cascade is operated with the same output at a lower return temperature and higher efficiency. Due to the associated larger AT, the circulation pumps 4a-4n of the heat generators 2a-2n can also transport the same heat output with a smaller volume flow and thus lower electrical power consumption and mechanical wear. The advantage of the invention is therefore a much more efficient operation of components that are already technically available today.

[0037] Fig. 2 zeigt eine zweite Variante der erfindungsgemäßen Mehrkreisanlage mit Wandgerätekaskade. Elemente dieser Variante sowie auch später zu erläuternder weiterer Varianten, die mit der Heizungsanlage 1 der Fig. 1 übereinstimmen, erhalten entsprechende Bezugszeichen. Sofern diese Elemente in den Varianten nicht nochmals erläutert werden, wird auf die Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen. In der Fig. 2 sowie in den weiteren Figuren 3 bis 6 fehlen in der Darstellung der Wärmeerzeuger 2a - 2n jeweils die Rückflussverhinderer 5n in Fig. 1. Tatsächlich soll aber in jeder Ausbildungsform jeder Wärmeerzeuger 2a - 2n jeweils einen zu Figur 1 entsprechenden Rückflussverhinderer aufweisen, der auch als Schwerkraftbremse dient. [0037] Fig. 2 shows a second variant of the multi-circuit system according to the invention with a wall device cascade. Elements of this variant as well as further variants to be explained later, which correspond to the heating system 1 in Fig. 1, are given corresponding reference numerals. If these elements are not explained again in the variants, reference is made to the description of Fig. 1. In Fig. 2 and in the other Figs. 3 to 6, the non-return valves 5n in Fig. 1 are missing in the illustration of the heat generators 2a - 2n. In fact, however, in each embodiment, each heat generator 2a - 2n should have a non-return valve corresponding to Fig. 1, which also serves as a gravity brake.

[0038] Die Heizungsanlage gemäß Fig. 2 enthält einen zusätzlichen Hochtemperaturheizkreis 60, der ungemischt ist und dessen Durchfluss durch ein Thermostatventil 36 geregelt wird. Er enthält keine eigene Umwälzpumpe und wird direkt von den Umwälzpumpen 4a - 4n der Wärmeerzeuger 2a - 2n gespeist. Der Differenzdruck im Hochtemperaturkreis 60 wird durch ein offenes Differenzdruck-Überströmventil 18 konstant gehalten. Unter einem offenen Differenzdruck-Überströmventil 18 soll eine Baugruppe mit Anti-Parallelschaltung eines gewöhnlichen DifferenzdruckÜberströmventils und eines Rückflussverhinderers verstanden werden. Dabei fließt ein Überschuss von der Vorlaufkammer 51 zur Rücklaufkammer 52 des Zweikammerverteilers 8 über das Differenzdruck-Uberströmventil der Baugruppe 18, welches einen von der Höhe des Durchflusses unabhängigen Differenzdruck von typischerweise etwa 200 bis 250mbar bzw. 2 bis 2,5mWS er-[0038] The heating system according to Fig. 2 contains an additional high-temperature heating circuit 60, which is unmixed and whose flow is regulated by a thermostat valve 36. It does not contain its own circulation pump and is fed directly by the circulation pumps 4a - 4n of the heat generators 2a - 2n. The differential pressure in the high-temperature circuit 60 is kept constant by an open differential pressure overflow valve 18. An open differential pressure overflow valve 18 is to be understood as an assembly with anti-parallel connection of a conventional differential pressure overflow valve and a backflow preventer. In this case, an excess flows from the flow chamber 51 to the return chamber 52 of the two-chamber distributor 8 via the differential pressure overflow valve of the assembly 18, which generates a differential pressure independent of the flow rate of typically about 200 to 250 mbar or 2 to 2.5 mWS.

zeugt und damit den Hochtemperaturheizkreis 60 stabil versorgt. Liegt jedoch ein Wassermangel vor, so gelangt dieser differenzdrucklos über den antiparallel geschalteten Rückflussverhinderer des offenen Differenzdruck-UÜberströmventils 18 von der Rücklaufkammer 52 zur Vorlaufkammer 51 des Zweikammerverteilers 8. Der Hochtemperaturheizkreis 60 übernimmt die Funktion der hydraulischen Weiche zwischen der aus den Wärmeerzeugern 2a - 2n bestehenden Wärmeerzeugereinheit und den Mischerkreisen 10a - 10m. and thus provides a stable supply to the high-temperature heating circuit 60. However, if there is a lack of water, this water passes without differential pressure via the anti-parallel non-return valve of the open differential pressure overflow valve 18 from the return chamber 52 to the flow chamber 51 of the two-chamber distributor 8. The high-temperature heating circuit 60 takes over the function of the hydraulic switch between the heat generator unit consisting of the heat generators 2a - 2n and the mixer circuits 10a - 10m.

[0039] Der Weichentemperaturfühler 20 befindet sich zwischen dem Vorlaufkammer-Anschluss 34 des Hochtemperaturheizkreises 60 und dem offenen Differenzdruck-Uberströmventil 18, also der Anti-Parallelschaltung des gewöhnlichen Differenzdruck-Uberströmventils und dem Rückflussverhinderer. An dieser Stelle wirkt er in der beschriebenen Weise auf den Kaskadenregler: UÜberströmendes heißes Vorlaufwasser signalisiert ausreichende Leistungsbreitstellung und garantiert zur Versorgung des ungemischten Hochtemperaturheizkreises 60, ausreichenden Druckabfall am Überströmventil, während zurückströmendes kälteres Rücklaufwasser einen Leistungsmangel signalisiert. Somit erkennt der Kaskadenregler 21, wann ausreichend und wann zu wenig Leistung bereitgestellt wird. Die Vorlauftemperatur der Wärmeerzeugerkaskade 2a - 2n entspricht dabei der Vorlauftemperatur des als hydraulische Weiche und gleichzeitig als Verbraucher fungierenden ungemischten Hochtemperaturkreises 60. [0039] The switch temperature sensor 20 is located between the flow chamber connection 34 of the high-temperature heating circuit 60 and the open differential pressure overflow valve 18, i.e. the anti-parallel connection of the usual differential pressure overflow valve and the backflow preventer. At this point, it acts on the cascade controller in the manner described: Overflowing hot flow water signals sufficient power provision and guarantees sufficient pressure drop at the overflow valve to supply the unmixed high-temperature heating circuit 60, while colder return water flowing back signals a lack of power. The cascade controller 21 thus recognizes when sufficient power is provided and when too little power is provided. The flow temperature of the heat generator cascade 2a - 2n corresponds to the flow temperature of the unmixed high-temperature circuit 60, which functions as a hydraulic switch and at the same time as a consumer.

[0040] Wieder besitzt mindestens einer der Wärmeerzeuger (in Figur 1 der Wärmeerzeuger 2a) ein Umschaltventil 7, hier beispielsweise im Gerätevorlauf platziert, welches die erzeugte Wärme entweder im Heizbetrieb parallel zu den anderen Wärmeerzeugern 2b - 2n der Kaskade dem Zweikammerverteiler 8 oder im Warmwasserbereitungsbetrieb dem Wärmetauscher 24 eines Trinkwasserspeichers 23 zuführt. Am Trinkwasserspeicher 23 befindet sich der Speicherfühler 25, der die Trinkwassertemperatur misst. Unterschreitet die gemessene Trinkwassertemperatur den eingestellten Sollwert, so wird der entsprechende Wärmeerzeuger 2a vom Heizbetrieb in den Warmwasserbereitungsbetrieb umgestellt: Das Umschaltventil 7 führt die Wärme dem Wärmetauscher 24 zu und Brenner 3a und Umwälzpumpe 4a werden auf einen zur Warmwasserbereitung eingestellte Sollwert geführt. [0040] Again, at least one of the heat generators (in Figure 1, the heat generator 2a) has a changeover valve 7, here placed in the device flow, for example, which supplies the heat generated either in heating mode parallel to the other heat generators 2b - 2n of the cascade to the two-chamber distributor 8 or in hot water preparation mode to the heat exchanger 24 of a drinking water storage tank 23. The drinking water storage tank 23 has a storage sensor 25 that measures the drinking water temperature. If the measured drinking water temperature falls below the set target value, the corresponding heat generator 2a is switched from heating mode to hot water preparation mode: the changeover valve 7 supplies the heat to the heat exchanger 24 and the burner 3a and circulation pump 4a are set to a target value set for hot water preparation.

[0041] Anstelle des ungemischten Hochtemperaturheizkreises 60 kann in einer Heizungsanlage gemäß Fig. 2 auch ein gemischter Hochtemperaturheizkreis 90 eingesetzt werden, wie er in Fig. 7 dargestellt ist. Der Hochtemperaturkreis 90 ist dann über den Vorlaufkammeranschluss 34 an die Vorlaufkammer 51 und über den Rücklaufkammeranschluss 35 an die Rücklaufkammer 52 der Verteilereinheit 8 angeschlossen. Der Hochtemperaturkreis 90 weist eine Umwälzpumpe 91 und ein Drei-Wege-Mischventil 92 auf, so dass der eigene Rücklauf dem Vorlauf des Hochtemperaturkreises 90 regelbar beigemischt werden kann. Des Weiteren ist unterhalb des Drei-WegeMischventils 92 ein offenes Verbindungsstück 93 zwischen Vorlauf und Rücklauf vorgesehen, wodurch der Hochtemperaturkreis 90 zur offenen Baugruppe wird, die die Funktion der hydraulischen Weiche erfüllt. Der Weichentemperaturfühler 20 ist unterhalb des Verbindungsstücks 93 angeordnet und erfüllt dieselbe Funktion wie der Weichentemperaturfühler in allen anderen hier dargestellten Ausbildungsformen der Erfindung. [0041] Instead of the unmixed high-temperature heating circuit 60, a mixed high-temperature heating circuit 90, as shown in Fig. 7, can also be used in a heating system according to Fig. 2. The high-temperature circuit 90 is then connected to the flow chamber 51 via the flow chamber connection 34 and to the return chamber 52 of the distributor unit 8 via the return chamber connection 35. The high-temperature circuit 90 has a circulation pump 91 and a three-way mixing valve 92 so that its own return can be controllably mixed into the flow of the high-temperature circuit 90. Furthermore, an open connecting piece 93 between the flow and return is provided below the three-way mixing valve 92, whereby the high-temperature circuit 90 becomes an open assembly that fulfills the function of the hydraulic switch. The switch temperature sensor 20 is arranged below the connecting piece 93 and fulfills the same function as the switch temperature sensor in all other embodiments of the invention shown here.

[0042] Fig. 3 zeigt eine dritte Variante der erfindungsgemäßen Mehrkreisanlage mit einer Kaskade aus Wärmeerzeugern 2a - 2n, z.B. in Form von Wandgeräten. Sie umfasst einen Warmwasserbereiter in Form eines Trinkwasserspeichers 23, in dem ein Wärmetauscher 24 vorgesehen ist. Der Trinkwasserspeicher 23 ist Teil einer offenen Baugruppe 72, die für die Gesamtanlage als hydraulische Weiche dient. Die Baugruppe 72 umfasst ein Umschaltventil 19, welches bei Bedarf die Versorgung des Wärmetauschers 24 freigibt. Sobald die von einem Speicherfühler 25 gemessene Trinkwassertemperatur den geforderten Wert unterschreitet, wird der Sollwert der Kaskade der Wärmeerzeuger 2a - 2n auf den zur Warmwasserbereitung eingestellten Wert erhöht und das Umschaltventil 19 zum Wärmetauscher 24 des Trinkwasserspeichers 23 geöffnet. Der Weichentemperaturfühler 20 stellt dabei in beiden Stellungen des Umschaltventils 19 sicher, dass der Kaskadenregler 21 genügend Leistung aus den Wärmeerzeugern 2a - 2n bereitstellt. Alternativ zum Umschaltventil 19 kann auch eine temperaturabhängige Drosselung des Durchflusses durch den Wärmetauscher 24 eingesetzt werden, z.B. in Form eines hier nicht dargestellten Thermostatventils. Die Drosselung kann in Abhängigkeit der Speichertemperatur oder auch [0042] Fig. 3 shows a third variant of the multi-circuit system according to the invention with a cascade of heat generators 2a - 2n, e.g. in the form of wall units. It comprises a hot water heater in the form of a drinking water tank 23 in which a heat exchanger 24 is provided. The drinking water tank 23 is part of an open assembly 72 which serves as a hydraulic switch for the entire system. The assembly 72 comprises a changeover valve 19 which releases the supply to the heat exchanger 24 when required. As soon as the drinking water temperature measured by a tank sensor 25 falls below the required value, the setpoint of the cascade of heat generators 2a - 2n is increased to the value set for hot water preparation and the changeover valve 19 to the heat exchanger 24 of the drinking water tank 23 is opened. The switch temperature sensor 20 ensures in both positions of the switching valve 19 that the cascade controller 21 provides sufficient power from the heat generators 2a - 2n. As an alternative to the switching valve 19, a temperature-dependent throttling of the flow through the heat exchanger 24 can also be used, e.g. in the form of a thermostat valve not shown here. The throttling can be dependent on the storage temperature or

der Rücklauftemperatur erfolgen. Wird der Wärmetauscher 24 anderweitig eingesetzt, können auch andere Temperaturen maßgeblich sein, z.B. die Raumtemperatur oder die Austrittstemperatur an einem Lüfter. the return temperature. If the heat exchanger 24 is used for other purposes, other temperatures may also be relevant, e.g. the room temperature or the outlet temperature of a fan.

[0043] Allen drei zu den Fig. 1 bis 3 beschriebenen Heizungsanlagen gemeinsam ist die durch die Wärmerzeuger 2a - 2n erzwungene Durchströmung der Vorlaufkammer 51 sowie die durch die Baugruppen 17 (Fig.1), 60 (Fig. 2) und 72 (Fig. 3) stets offene Verbindung zwischen Vorlaufkammer 51 und Rücklaufkammer 52, die als hydraulische Weiche die zugeführte Wassermenge von der abgeführten entkoppelt. Uberströmendes heißes Vorlaufwasser gelangt jedoch nicht unmittelbar in den Rücklauf der Wärmeerzeuger 2a - 2n, sondern wird über die in einem Temperaturgefälle in Richtung Wärmeerzeuger 2a - 2n angeordneten Mischerkreise 10a - 10m stufenweise abgekühlt, sodass die Entkopplung nicht zu einer Verschlechterung des Wirkungsgrades auf Grund zu hoher Rücklauftemperaturen führt. [0043] What all three heating systems described in Figs. 1 to 3 have in common is the forced flow through the flow chamber 51 by the heat generators 2a - 2n and the connection between the flow chamber 51 and the return chamber 52, which is always open by the assemblies 17 (Fig. 1), 60 (Fig. 2) and 72 (Fig. 3), which acts as a hydraulic switch to decouple the amount of water supplied from the amount discharged. Overflowing hot flow water does not, however, reach the return of the heat generators 2a - 2n directly, but is gradually cooled by the mixer circuits 10a - 10m arranged in a temperature gradient in the direction of the heat generators 2a - 2n, so that the decoupling does not lead to a deterioration in efficiency due to excessively high return temperatures.

[0044] Fig. 4 zeigt eine Heizungsanlage, die eine Solaranlage, zu der hier lediglich eine Solaranlagen-Umwälzpumpe 28 und symbolisch Solarkollektoren 29 gezeigt sind, und einen Pufferspeicher 26 umfasst. Dabei kann die solare Wärme - wie hier gezeigt - über einen im Pufferspeicher 26 liegenden Rohrbündelwärmetauscher 75 übertragen werden. Es könnte auch ein hier nicht dargestellter externer Wärmetauscher mit sekundärer Umwälzpumpe eingesetzt werden. Des Weiteren könnte auch das Heizungswasser aus dem Pufferspeicher 26 direkt in den Solarkollektoren 29 geführt werden. Genauso könnte statt der Solaranlage eine andere hier nicht dargestellte regenerative Wärmequelle (Biomassefeuerung, Kraft-Wärme-Kopplung, Wärmepumpe) genutzt werden. Kennzeichnend für regenerative Wärmequellen sind ihre geringfügige Steuerbarkeit und/oder ihre niedrigen Vorlauftemperaturen. Beides führt zur Notwendigkeit erstens der Speicherung regenerativ gewonnener Wärme, wobei der Pufferspeicher 26 Wärme auf möglichst niedrigem Temperaturniveau aufnehmen können sollte, und zweitens der Nachheizbarkeit mit gut steuerbaren Wärmeerzeugern 2a - 2n, wie beispielsweise Wandgerätekaskaden. [0044] Fig. 4 shows a heating system that includes a solar system, for which only a solar system circulation pump 28 and symbolic solar collectors 29 are shown here, and a buffer storage tank 26. The solar heat can be transferred - as shown here - via a tube bundle heat exchanger 75 located in the buffer storage tank 26. An external heat exchanger with a secondary circulation pump (not shown here) could also be used. Furthermore, the heating water from the buffer storage tank 26 could also be fed directly into the solar collectors 29. In the same way, another regenerative heat source (biomass combustion, combined heat and power, heat pump) not shown here could be used instead of the solar system. Characteristic of regenerative heat sources are their low controllability and/or their low flow temperatures. Both lead to the necessity, firstly, of storing heat generated from renewable sources, whereby the buffer storage 26 should be able to absorb heat at the lowest possible temperature level, and secondly of being able to reheat it with easily controllable heat generators 2a - 2n, such as wall-mounted device cascades.

[0045] Der Pufferspeicher 26 verfügt über vier Anschlüsse 76 - 79. Zur Warmwasserbereitung ist ein Trinkwasserspeicher 23 in den Pufferspeicher 26 integriert. Mindestens einer der Wärmeerzeuger 2a - 2n (im Beispiel der Fig. 4 der Wärmeerzeuger 2a) besitzt ein Umschaltventil 7, hier beispielsweise im Gerätevorlauf platziert, welches die erzeugte Wärme entweder im Heizbetrieb parallel zu den anderen Wärmeerzeugern 2b - 2n der Kaskade einem Dreikammerverteiler 9 oder im Warmwasserbereitungsbetrieb dem obersten Pufferanschluss 76 zuführt. Am Pufferspeicher 26 befindet sich ein Speicherfühler 25, der die Pufferwassertemperatur der obersten von drei Zonen misst. Diese Zonen liegen jeweils zwischen zwei unmittelbar benachbarten der insgesamt vier Pufferanschlüsse 76 - 79. Unterschreitet die gemessene Pufferwassertemperatur den eingestellten Sollwert, so wird der entsprechende Wärmeerzeuger 2a vom Heizbetrieb in den Warmwasserbereitungsbetrieb umgestellt: Das Umschaltventil 7 führt die Wärme der obersten Pufferzone zu und der Brenner 3a und die Umwälzpumpe 4a werden auf zur Warmwasserbereitung eingestellte Sollwerte geführt. [0045] The buffer tank 26 has four connections 76 - 79. A drinking water storage tank 23 is integrated into the buffer tank 26 for hot water preparation. At least one of the heat generators 2a - 2n (in the example in Fig. 4, the heat generator 2a) has a switching valve 7, here placed in the device flow, for example, which supplies the heat generated either in heating mode to a three-chamber distributor 9 in parallel to the other heat generators 2b - 2n of the cascade or in hot water preparation mode to the top buffer connection 76. A storage sensor 25 is located on the buffer tank 26, which measures the buffer water temperature of the top of three zones. These zones are each located between two immediately adjacent of the four buffer connections 76 - 79. If the measured buffer water temperature falls below the set target value, the corresponding heat generator 2a is switched from heating mode to hot water preparation mode: The changeover valve 7 supplies the heat to the uppermost buffer zone and the burner 3a and the circulation pump 4a are set to the target values set for hot water preparation.

[0046] Alle Rückläufe 81a - 81n der Wärmeerzeuger 2a - 2n sind parallel miteinander und mit dem zweithöchsten Pufferanschluss 77 verbunden. So entnehmen die jeweils vom Kaskadenregler 21 aktivierten Wärmeerzeuger 2a - 2n Pufferwasser oberhalb der mittleren Zone und führen es - angetrieben von den Umwälzpumpen 4a - 4n - der Vorlaufkammer 82 des Dreikammerverteilers 9 zu. Auf diesem sind m Mischerkreise 10a - 10m mit einem Temperaturgefälle in Richtung Wärmeerzeugerkaskade 2a - 2n angeordnet, die auch aus einer ersten Rücklaufkammer 83 des Dreikammerverteilers 9 gespeist werden können. Von den Mischerkreisen 10a - 10m sind eine Teilanzahl, nämlich die Mischerkreise 10a - 10f Niedertemperaturkreise, die typischerweise so genannte Flächenheizkreise (Decken, Wand und Fußbodenheizung) mit Rücklauftemperaturen von höchstens 30°C versorgen. Die übrigen Mischerkreise 10g - 10m sind Hochtemperaturkreise (Radiatoren, Konvektoren, Lufterhitzer) mit höheren Rücklauftemperaturen. Während die Hochtemperaturkreise 10g - 10m nach dem bereits beschriebenen Verfahren der Rücklaufnutzung ihre Rückläufe stromabwärts der Entnahme in die erste Rücklaufkammer 83 einspeisen, werden die Rückläufe der Niedertemperaturkreise 10a - 10f in einem separaten Niedertemperatursammler 84 gesammelt, welche die dritte Verteilerkammer oder zweite Rücklaufkammer des Dreikam-[0046] All returns 81a - 81n of the heat generators 2a - 2n are connected in parallel to one another and to the second highest buffer connection 77. The heat generators 2a - 2n, each activated by the cascade controller 21, thus take buffer water above the middle zone and feed it - driven by the circulation pumps 4a - 4n - to the flow chamber 82 of the three-chamber distributor 9. On this, m mixer circuits 10a - 10m are arranged with a temperature gradient in the direction of the heat generator cascade 2a - 2n, which can also be fed from a first return chamber 83 of the three-chamber distributor 9. A number of the mixer circuits 10a - 10m, namely the mixer circuits 10a - 10f, are low-temperature circuits, which typically supply so-called surface heating circuits (ceiling, wall and floor heating) with return temperatures of no more than 30°C. The remaining mixer circuits 10g - 10m are high-temperature circuits (radiators, convectors, air heaters) with higher return temperatures. While the high-temperature circuits 10g - 10m feed their returns downstream of the extraction into the first return chamber 83 according to the return utilization method already described, the returns of the low-temperature circuits 10a - 10f are collected in a separate low-temperature collector 84, which the third distribution chamber or second return chamber of the three-chamber

merverteilers 9 bildet. Diese erste Rücklaufkammer 83 ist mit dem dritten Pufferanschluss 78 verbunden und die zweite Rücklaufkammer 84 mit dem untersten Pufferanschluss 79. mer distributor 9. This first return chamber 83 is connected to the third buffer connection 78 and the second return chamber 84 to the lowest buffer connection 79.

[0047] Die letzte, am weitesten vom Anschluss der Wärmeerzeugerkaskade 2a - 2n entfernte Baugruppe bildet wieder eine hydraulische Weiche 17, die die Vorlaufkammer 82 mit der ersten Rücklaufkammer 83 verbindet. An der Weiche 17 befindet sich wieder der Weichentemperaturfühler 20. Sämtliche Temperaturfühler, Umwälzpumpen, Brenner und Stellantriebe der Mischeinrichtungen und Wärmeerzeuger sind über gestrichelt dargestellte Signal- oder Steuerleitungen mit dem witterungsgeführten Kaskadenregler 21 verbunden. Dieser berechnet aus der vom AuBenfühler 22 gemessenen Außentemperatur die witterungsabhängigen Sollwerte der Temperaturen der einzelnen Mischerkreise 10a -10m, vergleicht diese mit den von den Temperaturfühlern 6a - 6m der Mischerkreise 10a - 10m gemessenen Werten und steuert der Regelabweichung gemäß die hier nicht dargestellten Stellantriebe der Mischeinrichtungen 11a - 11m über Dreipunktsignale (auf-stop-zu). Daraus resultiert eine Gesamtwärmeabnahme mit einem Wertepaar Volumenstrom und Vorlauf-Rücklauf-Temperaturdifferenz (Q, AT). [0047] The last assembly, furthest away from the connection of the heat generator cascade 2a - 2n, again forms a hydraulic switch 17, which connects the flow chamber 82 with the first return chamber 83. The switch temperature sensor 20 is again located on the switch 17. All temperature sensors, circulation pumps, burners and actuators of the mixing devices and heat generators are connected to the weather-controlled cascade controller 21 via signal or control lines shown in dashed lines. This calculates the weather-dependent setpoint values of the temperatures of the individual mixer circuits 10a - 10m from the outside temperature measured by the outside sensor 22, compares these with the values measured by the temperature sensors 6a - 6m of the mixer circuits 10a - 10m and controls the actuators of the mixer devices 11a - 11m (not shown here) via three-point signals (open-stop-closed) in accordance with the control deviation. This results in a total heat consumption with a value pair of volume flow and flow-return temperature difference (Q, AT).

[0048] Der Kaskadenregler 21 soll die minimale Anzahl der Wärmeerzeuger 2a - 2n aktivieren, z. B. die Wärmeerzeuger 2a - 2h, die zur Versorgung des akuten Leistungsbedarfes benötigt werden, wobei sowohl die Brenner 3i - 3n als auch die Umwälzpumpen 4i -.4n der nicht-aktivierten Wärmeerzeuger 2i - 2n abgeschaltet werden. Hier nicht gesondert dargestellte Rückflussverhinderer (siehe 5 - 5n in Fig. 5) verhindern dabei ein Zurückfließen von Heizungswasser. Die aktiven Wärmeerzeuger 2a - 2h erzeugen diejenige Vorlauftemperatur, die dem Maximum der Sollwerte aller Mischerkreise 10a - 10m entspricht. [0048] The cascade controller 21 is intended to activate the minimum number of heat generators 2a - 2n, e.g. the heat generators 2a - 2h that are required to supply the acute power requirement, whereby both the burners 3i - 3n and the circulation pumps 4i - 4n of the non-activated heat generators 2i - 2n are switched off. Non-return valves (see 5 - 5n in Fig. 5) not shown separately here prevent heating water from flowing back. The active heat generators 2a - 2h generate the flow temperature that corresponds to the maximum of the setpoints of all mixer circuits 10a - 10m.

[0049] Um zu ermitteln, wie viel Leistung insgesamt benötigt wird bzw. wie viele Wärmeerzeuger 2a - 2n aktiviert werden müssen, wird die Temperatur des Weichentemperaturfühlers (20) mit den Vorlauftemperaturen der aktiven Wärmeerzeuger 2a - 2h verglichen: Ist die Temperatur des Weichentemperaturfühlers 20 genauso hoch wie die Temperatur der Temperaturfühler 6a - 6h der aktivierten Wärmeerzeuger 2a - 2h,, so strömt ein Uberschuss von Heizungswasser aus der Vorlaufkammer 82 des Dreikammerverteilers 9 in die erste Rücklaufkammer 83, was bedeutet, dass genügend Leistung bereitgestellt wird. Ist die Temperatur jedoch geringer, so strömt kälteres Heizungswasser aus der ersten Rücklaufkammer 83 in die Vorlaufkammer 82, was bedeutet, dass zu wenig Leistung erzeugt wird. Dann wird mindestens ein weiterer Wärmeerzeuger 2i dazugeschaltet. Dies entspricht dem Regelverhalten der Kaskadenregler für Heizungsanlagen nach dem Stand der Technik, bei denen die hydraulische Weiche mit Weichentemperaturfühler zwischen die Wärmeerzeuger und die Verbraucher montiert wird. [0049] In order to determine how much power is required in total or how many heat generators 2a - 2n must be activated, the temperature of the switch temperature sensor (20) is compared with the flow temperatures of the active heat generators 2a - 2h: If the temperature of the switch temperature sensor 20 is just as high as the temperature of the temperature sensors 6a - 6h of the activated heat generators 2a - 2h, then an excess of heating water flows from the flow chamber 82 of the three-chamber distributor 9 into the first return chamber 83, which means that sufficient power is provided. However, if the temperature is lower, colder heating water flows from the first return chamber 83 into the flow chamber 82, which means that too little power is generated. Then at least one further heat generator 2i is switched on. This corresponds to the control behaviour of state-of-the-art cascade controllers for heating systems, in which the hydraulic switch with switch temperature sensor is mounted between the heat generators and the consumers.

[0050] Sämtliche Mischeinrichtungen 11a bis 11m verfügen über jeweils drei Anschlüsse 14a 14m, 15a - 15m und 16a -16m. Für die Hochtemperaturmischerkreise 10g - 10m wird beispielhaft der Mischerkreis 10g dargestellt. Der Mischerkreisvorlauf 85g wird entweder mit einer Mischung vom Vorlaufkammeranschluss 14g und vom Rücklaufkammeranschluss 15g oder vom Rücklaufkammeranschluss 15g und vom eigenen Mischerkreisrücklauf 86g versorgt. Gleiches gilt für alle Mischerkreise 10a - 10m. Die Rücklaufkammeranschlüsse 15a - 15m münden jeweils in die erste Rücklaufkammer 83. Dorthin münden auch die Rücklaufanschlüsse 16g - 16m der Hochtemperaturmischerkreise 10g - 10m, während die Rücklaufkammeranschlüsse 16a - 16f der Niedertemperaturmischerkreise 10a - 10f in die zweite Rücklaufkammer 84 münden. [0050] All mixing devices 11a to 11m each have three connections 14a 14m, 15a - 15m and 16a -16m. For the high-temperature mixer circuits 10g - 10m, the mixer circuit 10g is shown as an example. The mixer circuit feed 85g is supplied either with a mixture from the feed chamber connection 14g and the return chamber connection 15g or from the return chamber connection 15g and the mixer circuit's own return 86g. The same applies to all mixer circuits 10a - 10m. The return chamber connections 15a - 15m each open into the first return chamber 83. The return connections 16g - 16m of the high-temperature mixer circuits 10g - 10m also open there, while the return chamber connections 16a - 16f of the low-temperature mixer circuits 10a - 10f open into the second return chamber 84.

[0051] Der Kaskadenregler 21 führt jede Mischerkreisvorlauftemperatur mittels eines 3- Punktsignals über den hier nicht dargestellten Stellantrieb der jeweiligen Mischeinrichtung 11a - 11m. Der Vorteil des hier beschriebenen Verfahrens bzw. der hier beschriebenen Vorrichtung liegt darin, dass das im stationären Betrieb über die hydraulische Weiche 17 aus dem Vorlauf in den Rücklauf überströmende heiße Heizungswasser durch die Rücklaufnutzung der Mischerkreise 10a - 10m stark abgekühlt wird. Darüber hinaus können sich die Mischerkreise 10a - 10m über die erste Rücklaufkammer 83 direkt - also ohne Zuheizen der Wärmeerzeugerkaskade 2a - 2naus dem Pufferspeicher 26 versorgen, wenn die Temperatur am zweit-untersten Pufferanschluss 78 nicht unter der geforderten Vorlauftemperatur liegt. Selbst dann, wenn die Temperatur des Pufferanschlusses 78 zwar unterhalb der geforderten Vorlauftemperatur aber noch über der [0051] The cascade controller 21 controls each mixer circuit flow temperature by means of a 3-point signal via the actuator (not shown here) of the respective mixing device 11a - 11m. The advantage of the method or device described here is that the hot heating water flowing from the flow to the return via the hydraulic switch 17 during stationary operation is cooled considerably by the use of the return flow of the mixer circuits 10a - 10m. In addition, the mixer circuits 10a - 10m can be supplied directly from the buffer storage 26 via the first return chamber 83 - i.e. without heating the heat generator cascade 2a - 2n, if the temperature at the second lowest buffer connection 78 is not below the required flow temperature. Even if the temperature of the buffer connection 78 is below the required flow temperature but still above the

Rücklauftemperatur eines der Mischerkreise 10a-10m liegt, kann der betroffene Mischerkreis dem Pufferspeicher 26 noch Wärme auf niedrigem Temperaturniveau entnehmen und so die Wärmeerzeuger 2a - 2n entlasten, die dann lediglich noch nachheizen müssen. If the return temperature of one of the mixer circuits 10a-10m is below the setpoint, the mixer circuit in question can still extract heat from the buffer tank 26 at a low temperature level and thus relieve the load on the heat generators 2a - 2n, which then only have to reheat.

[0052] Durch den separaten Rücklaufsammler, d.h. die zweite Rücklaufkammer 84 für die kältesten Rückläufe ist gewährleistet, dass die unterste Zone des Pufferspeichers 26 tiefstmöglich abgekühlt wird, was den Pufferspeicher 26 oben länger heiß hält und ihn unten gleichzeitig aufnahmefähig für Wärme auf niedrigem Temperaturniveau macht. Dadurch wird die Heizungsanlage bei gleicher Leistung mit einem höheren Anteil regenerativ gewonnener Wärme betrieben. Der Vorteil der Erfindung liegt also erneut in einem wesentlich effizienteren Betrieb von Komponenten, die bereits heute technisch verfügbar sind. [0052] The separate return collector, i.e. the second return chamber 84 for the coldest returns, ensures that the lowest zone of the buffer storage 26 is cooled as deeply as possible, which keeps the buffer storage 26 hot at the top for longer and at the same time makes it able to absorb heat at a low temperature level at the bottom. As a result, the heating system is operated with a higher proportion of heat generated from renewable sources for the same output. The advantage of the invention is therefore again in a significantly more efficient operation of components that are already technically available today.

[0053] Fig. 5 zeigt eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Mehrkreisanlage mit Wandgerätekaskade 2a - 2n, regenerativem Wärmeerzeuger (gezeigt sind hier die zugehörige Umwälzpumpe 28 und symbolisch Sonnenkollektoren 29) und Pufferspeicher 26. Sie umfasst einen über den Vorlaufkammeranschluss 34 und den Rücklaufkammeranschluss 35 an die Verteilereinheit 9 angeschlossenen weiteren, ungemischten Hochtemperaturheizkreis 60, wie er bereits zur Ausbildungsform gemäß Fig. 2 beschrieben wurde. Sein Durchfluss ist durch ein Thermostatventil 36 geregelt. Der Heizkreis 60 enthält keine eigene Umwälzpumpe und wird direkt von den Umwälzpumpen 4a - 4n der Wärmeerzeuger 2a - 2n gespeist. Im Übrigen wird auf die entsprechenden Ausführungen zu Fig. 2 verwiesen, wobei auch die dortigen Bezugszeichen in Bezug auf den Heizkreis 60 übernommen wurden. Alternativ kann auch ein gemischter Heizkreis 90, wie er in Fig. 7 dargestellt und im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben ist, eingesetzt werden. [0053] Fig. 5 shows a further variant of the multi-circuit system according to the invention with wall device cascade 2a - 2n, regenerative heat generator (shown here are the associated circulation pump 28 and symbolically solar collectors 29) and buffer storage 26. It comprises a further, unmixed high-temperature heating circuit 60 connected to the distributor unit 9 via the flow chamber connection 34 and the return chamber connection 35, as already described for the embodiment according to Fig. 2. Its flow is regulated by a thermostat valve 36. The heating circuit 60 does not contain its own circulation pump and is fed directly by the circulation pumps 4a - 4n of the heat generators 2a - 2n. For the rest, reference is made to the corresponding explanations for Fig. 2, whereby the reference numerals there have also been adopted in relation to the heating circuit 60. Alternatively, a mixed heating circuit 90, as shown in Fig. 7 and described in connection with Fig. 2, can be used.

[0054] Es ist entsprechend der Ausbildungsform gemäß Fig. 4 ein Dreikammerverteiler 9 vorgesehen, der in der zu Fig. 4 vorgesehenen Weise ausgebildet ist und in entsprechender Weise an die Mischerkreise 10a - 10m angeschlossen ist. Zudem sind wie in Fig. 4 eine Solaranlage (28, 29) oder eine sonstige regenerative Energiequelle sowie ein Pufferspeicher 26 vorgesehen, in dem ein Trinkwasserspeicher 23 angeordnet ist. Anders als in der Ausbildungsform gemäß Fig. 4 ist nach Fig. 5 das Umschaltventil 7 an einem der Wärmeerzeuger, hier im Beispiel Wärmeerzeuger 2a, im Rücklauf platziert, was für den Trinkwasserspeicher einen gesonderten Wärmetauscher 88 erforderlich macht. [0054] According to the embodiment according to Fig. 4, a three-chamber distributor 9 is provided, which is designed in the manner provided for in Fig. 4 and is connected in a corresponding manner to the mixer circuits 10a - 10m. In addition, as in Fig. 4, a solar system (28, 29) or another renewable energy source and a buffer tank 26 are provided, in which a drinking water tank 23 is arranged. Unlike in the embodiment according to Fig. 4, according to Fig. 5 the changeover valve 7 is placed on one of the heat generators, in this example heat generator 2a, in the return line, which makes a separate heat exchanger 88 necessary for the drinking water tank.

[0055] Das Umschaltventil 7 führt die erzeugte Wärme entweder im Heizbetrieb parallel zu den anderen Wärmeerzeugern 2b - 2n der Kaskade dem Dreikammerverteiler 9 oder im Warmwasserbereitungsbetrieb dem Wärmetauscher 88 des Trinkwasserspeichers 23 zu. Am Trinkwasserspeicher 23 befindet sich ein Speicherfühler 25, der die Trinkwassertemperatur misst. Unterschreitet die gemessene Trinkwassertemperatur den eingestellten Sollwert, so wird der entsprechende Wärmeerzeuger 2a vom Heizbetrieb in den Warmwasserbereitungsbetrieb umgestellt: Das Umschaltventil 7 führt die Wärme dem Wärmetauscher 88 zu und Brenner 2a und Umwälzpumpe 4a werden auf zur Warmwasserbereitung eingestellte Sollwerte geführt. [0055] The changeover valve 7 supplies the heat generated either in heating mode parallel to the other heat generators 2b - 2n of the cascade to the three-chamber distributor 9 or in hot water preparation mode to the heat exchanger 88 of the drinking water storage tank 23. A storage sensor 25 which measures the drinking water temperature is located on the drinking water storage tank 23. If the measured drinking water temperature falls below the set target value, the corresponding heat generator 2a is switched from heating mode to hot water preparation mode: The changeover valve 7 supplies the heat to the heat exchanger 88 and the burner 2a and circulation pump 4a are set to the target values set for hot water preparation.

[0056] Der Pufferspeicher 26 weist drei Anschlüsse 77 bis 79 auf, die in der zu Fig. 4 beschriebenen Weise an den Dreikammerverteiler 9 und die Wärmeerzeuger 2a - 2n angeschlossen sind. Der Wärmetauscher 88 des Trinkwasserspeichers 23 ist - wie bereits dargestellt - an einen der Wärmeerzeuger, im vorliegenden Beispiel an den Wärmeerzeuger 2a angeschlossen. [0056] The buffer storage tank 26 has three connections 77 to 79, which are connected to the three-chamber distributor 9 and the heat generators 2a - 2n in the manner described for Fig. 4. The heat exchanger 88 of the drinking water storage tank 23 is - as already shown - connected to one of the heat generators, in the present example to the heat generator 2a.

[0057] Fig. 6 zeigt eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Mehrkreisanlage mit Wandgerätekaskade, regenerativem Wärmeerzeuger und Pufferspeicher. Sie enthält eine offene Baugruppe 72 mit Umschaltventil 73 zur Versorgung eines Warmwasserbereiters mit einem in einem Trinkwasserspeicher 23 liegenden Wärmetauscher 24. Sobald die vom Speicherfühler 25 gemessene Trinkwassertemperatur den geforderten Wert unterschreitet, wird der Sollwert der Kaskade der Wärmeerzeuger 2a - 2n auf den zur Warmwasserbereitung eingestellten Wert erhöht und das Umschaltventil 19 zum Wärmetauscher 24 des Trinkwasserspeichers 23 geöffnet. Der Weichentemperaturfühler 20 stellt dabei in beiden Stellungen des Umschaltventils sicher, dass der Kaskadenregler 21 genügend Leistung aus den Wärmeerzeugern 2a - 2n bereitstellt. Da die Warmwasserbereitung jetzt außerhalb des Pufferspeichers 26 erfolgt, besitzt er nur noch drei Anschlüsse 77 bis 79 bzw. zwei Zonen. [0057] Fig. 6 shows a further variant of the multi-circuit system according to the invention with a wall device cascade, regenerative heat generator and buffer storage. It contains an open assembly 72 with a changeover valve 73 for supplying a hot water heater with a heat exchanger 24 located in a drinking water storage tank 23. As soon as the drinking water temperature measured by the storage sensor 25 falls below the required value, the setpoint of the cascade of heat generators 2a - 2n is increased to the value set for hot water preparation and the changeover valve 19 to the heat exchanger 24 of the drinking water storage tank 23 is opened. The switch temperature sensor 20 ensures in both positions of the changeover valve that the cascade controller 21 provides sufficient power from the heat generators 2a - 2n. Since the hot water preparation now takes place outside the buffer storage tank 26, it only has three connections 77 to 79 or two zones.

[0058] Die erfindungsgemäße Heizungsanlage kann - wie in den Ausführungsbeispielen dargestellt - verschiedene Kammerverteilertypen, optional einen Pufferspeicher, optional eine Trinkwasserversorgung, separat oder mit einem Pufferspeicher kombiniert, aufweisen. Die hydraulische Weiche kann durch eine einfache Verbindung zwischen zwei Kammern des Kammerverteilers ausgebildet sein oder als funktionales Bauteil, z.B. als Heizkreis oder zur Trinkwasserbereitung. Es ist aus den Ausführungsbeispielen ersichtlich, dass weitere Kombinationen der vorgestellten Anlagenteile im Sinne der Erfindung zusammengestellt werden können. [0058] The heating system according to the invention can - as shown in the exemplary embodiments - have various chamber distributor types, optionally a buffer storage tank, optionally a drinking water supply, separately or combined with a buffer storage tank. The hydraulic switch can be designed by a simple connection between two chambers of the chamber distributor or as a functional component, e.g. as a heating circuit or for drinking water preparation. It is clear from the exemplary embodiments that further combinations of the system components presented can be put together in accordance with the invention.

ästerreichisches AT 517 246 B1 2024-06-15 Austrian AT 517 246 B1 2024-06-15

BEZUGSZEICHENLISTE: LIST OF REFERENCE SYMBOLS:

10 10 10 11 12 13 14 15 16 17 18 10 10 10 11 12 13 14 15 16 17 18

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21 22 23 24 25 26 28 29 30 21 22 23 24 25 26 28 29 30

31 31

Heizungsanlage a-n Wärmeerzeuger einer Kaskade a-n Brenner des Wärmeerzeugers einer Kaskade a-n Umwälzpumpe des Wärmeerzeugers einer Kaskade a-n _Rückflussverhinderer des Wärmeerzeugers einer Kaskade a-n Temperaturfühler des Wärmeerzeugers einer Kaskade Umschaltventil im Wärmeerzeuger einer Kaskade Zweikammerverteiler einer Mehrkreisanlage Dreikammerverteiler einer Mehrkreisanlage a-m Mischerkreis einer Mehrkreisanlage, davon a-f _Niedertemperatur-Mischerkreise und g-m Hochtemperatur-Mischerkreise a-m Mischeinrichtung des Mischerkreises einer Mehrkreisanlage a-m Umwälzpumpe des Mischerkreises einer Mehrkreisanlage a-m Temperaturfühler des Mischerkreises einer Mehrkreisanlage a-m Vorlaufentnahmeanschluss des Verteilers einer Mehrkreisanlage a-m Rücklaufentnahmeanschluss des Verteilers einer Mehrkreisanlage a-m Rücklaufeinspeiseanschluss des Verteilers einer Mehrkreisanlage offene Weiche des Verteilers einer Mehrkreisanlage offenes Differenzdruck-Überströmventil des Verteilers einer Mehrkreisanlage Umschaltventil Weichentemperaturfühler der offenen Baugruppe des Verteilers einer Mehrkreisanlage Witterungsgeführter Kaskadenregler einer Mehrkreisanlage Außenfühler einer witterungsgeführten Heizungsregelung Warmwasserbereiter als Trinkwasserspeicher Wärmetauscher des Warmwasserbereiters Speicherfühler des Warmwasserbereiters Pufferspeicher einer Heizungsanlage Umwälzpumpe einer Solaranlage Solarkollektoren einer Solaranlage Im Pufferspeicher integrierter Trinkwasserbehälter als Warmwasserbereiter Heating system a-n Heat generator of a cascade a-n Burner of the heat generator of a cascade a-n Circulation pump of the heat generator of a cascade a-n _Backflow preventer of the heat generator of a cascade a-n Temperature sensor of the heat generator of a cascade Changeover valve in the heat generator of a cascade Two-chamber distributor of a multi-circuit system Three-chamber distributor of a multi-circuit system a-m Mixer circuit of a multi-circuit system, of which a-f _Low-temperature mixer circuits and g-m High-temperature mixer circuits a-m Mixing device of the mixer circuit of a multi-circuit system a-m Circulation pump of the mixer circuit of a multi-circuit system a-m Temperature sensor of the mixer circuit of a multi-circuit system a-m Flow extraction connection of the distributor of a multi-circuit system a-m Return extraction connection of the distributor of a multi-circuit system a-m Return feed connection of the distributor of a multi-circuit system Open switch of the distributor of a multi-circuit system open differential pressure overflow valve of the distributor of a multi-circuit system, changeover valve, switch temperature sensor of the open assembly of the distributor of a multi-circuit system, weather-controlled cascade controller of a multi-circuit system, outside sensor of a weather-controlled heating control, hot water heater as drinking water storage, heat exchanger of the hot water heater, storage sensor of the hot water heater, buffer tank of a heating system, circulation pump of a solar system, solar collectors of a solar system, drinking water tank integrated in the buffer tank as a hot water heater

Vorlaufkammer-Anschluss eines Zwei- oder Dreikammerverteilers Supply chamber connection of a two- or three-chamber distributor

32 Rücklaufkammer-Anschluss eines Zwei- oder Dreikammerverteilers 32 Return chamber connection of a two- or three-chamber distributor

33 Niedertemperatur-Rücklaufsammler-Anschluss eines Dreikammerverteilers 33 Low temperature return collector connection of a three-chamber distributor

34 Vorlaufkammer-Anschluss der offenen Baugruppe eines Zwei- oder Dreikammerverteilers 34 Supply chamber connection of the open assembly of a two- or three-chamber distributor

35 Rücklaufkammer-Anschluss der offenen Baugruppe eines Zwei- oder Dreikammerverteilers 35 Return chamber connection of the open assembly of a two- or three-chamber distributor

36 Thermostatventil 36 Thermostatic valve

51 Vorlaufkammer 51 Pre-flow chamber

52 Rücklaufkammer 52 Return chamber

60 Ungemischter Hochtemperaturheizkreis mit Weichenfunktion 72 offene Baugruppe 60 Unmixed high-temperature heating circuit with switch function 72 open assembly

75 Rohrbündelwärmetauscher 75 Shell and tube heat exchangers

76-79 Anschlüsse des Pufferspeichers 76-79 Buffer tank connections

81 a-n Rückläufe 81 a-n returns

82 Vorlaufkammer des Dreikammerverteilers 82 Flow chamber of the three-chamber distributor

83 erste Rücklaufkammer des Dreikammerverteilers 83 first return chamber of the three-chamber distributor

84 zweite Rücklaufkammer des Dreikammerverteilers 84 second return chamber of the three-chamber distributor

859g Mischerkreisvorlauf 859g Mixer circuit flow

869g Mischerkreisrücklauf 869g Mixer circuit return

88 Wärmetauscher 88 heat exchangers

90 gemischter Hochtemperaturheizkreis als offene Baugruppe 91 Umwälzpumpe 90 mixed high-temperature heating circuit as open assembly 91 circulation pump

92 Drei-Wege-Mischventil 92 Three-way mixing valve

93 offenes Verbindungsstück 93 open connector

Claims

Patent claims

1. Heating or cooling system with a heat/cold generator unit consisting of at least one heat/cold generator (2a - 2n) and a consumer unit consisting of at least one mixer circuit (10a - 10m), wherein a) a distributor unit (8, 9) comprises a flow chamber (51, 82) transporting the flow of the heat/cold generator unit to the at least one mixer circuit (10a - 10m) and a first return chamber (52, 83, 84) receiving the return of the at least one mixer circuit (10a - 10m),

b) the at least one mixer circuit (10a - 10m) can be controlled via a mixing device (11a 11m) from the flow chamber (51, 82) and the first return chamber (52, 83, 84), and

d) for the complete hydraulic decoupling of the heat/cold generator unit and the consumer unit, a hydraulic switch (17, 60, 72) is provided behind the consumer unit in the distribution unit (8, 9) as seen in the flow direction of the supply line.

2, Heating or cooling system according to claim 1, characterized in that the hydraulic switch (17, 60, 72) is part of a functional component, in particular a heating/cooling circuit or a heat/cold exchanger.

3. Heating or cooling system according to claim 2, characterized in that the functional component is an unmixed heating/cooling circuit (60), wherein a differential pressure overflow valve is provided between the flow and return of the heating/cooling circuit (60).

4. Heating or cooling system according to claim 3, characterized in that a non-return valve is connected between the flow and return of the heating/cooling circuit (60) anti-parallel to the differential pressure overflow valve.

5. Heating or cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that a second return chamber (52, 83, 84) is provided, wherein the first return chamber (52, 83) receives the return from at least one mixer circuit of a first type (10g - 10m) and the second return chamber (84) receives the return from at least one mixer circuit of a second type (10a - 10f) and the return temperature of the at least one mixer circuit of the second type (10a - 10f) is below the return temperature of the at least one mixer circuit of the first type (10g - 10m) in the case of heating and above the return temperature of the at least one mixer circuit of the first type (10g - 10m) in the case of cooling.

6. Heating or cooling system according to claim 5, characterized in that the at least one mixer circuit of the first type (10g - 10m) in the case of heating is a high-temperature mixer circuit, for example for radiators, in the case of cooling is a lower-temperature mixer circuit, for example a fan cooling circuit, and the at least one mixer circuit of the second type (10a - 10f) in the case of heating is a low-temperature mixer circuit, for example for surface heating such as underfloor heating, in the case of cooling is a higher-temperature mixer circuit, for example a surface cooling circuit, in particular a concrete cooling circuit.

7. Heating or cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the heat/cold generator unit comprises a plurality of heat/cold generators (2a - 2n).

8. Heating or cooling system according to claim 7, characterized in that the heat/cold generators (2a - 2n) are connected in a cascade and controlled by a cascade controller (21).

9. Heating or cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that a buffer storage (26) is provided.

10. Heating or cooling system according to claim 9, characterized in that the buffer storage (26) in the case of heating is connected to a regenerative heat source, in particular to a solar system, a biomass furnace, a combined heat and power system or a heat

11.

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Austrian AT 517 246 B1 2024-06-15

pump, in the case of cooling, is connected to a solar or regeneratively operated absorber cooling system.

Heating or cooling system according to claim 9 or 10, characterized in that the buffer storage (26) is further fed by at least one of the heat/cold generators (2a - 2n).

Heating or cooling system according to one of claims 9 to 11, characterized in that in the case of heating a lowest, in the case of cooling a topmost buffer connection (79) of the buffer storage (26) is fed from the first return chamber (83) and in the case of heating a second lowest, in the case of cooling a second highest buffer connection (77) is connected to the return of the at least one heat/cold generator (2a - 2n).

Heating or cooling system according to one of claims 9 to 11 with reference to claim 5, characterized in that in the case of heating a lowest, in the case of cooling a top buffer connection (79) is connected to the second return chamber (84), in the case of heating a second lowest, in the case of cooling a second highest buffer connection (78) is connected to the first return chamber (83) and in the case of heating a third lowest, in the case of cooling a third highest buffer connection (77) is connected to the return of the at least one heat/cold generator (2a - 2n).

Heating or cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one heat/cold generator (2a - 2n) each has a circulation pump (4a - 4n).

Heating or cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one heat/cold generator (2a - 2n) has a backflow preventer (5a - 5n).

Heating or cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the mixer circuits (10a - 10m) are arranged along the distribution chamber (8, 9) such that the design temperature of each mixer circuit (10a - 10m) is as high as or lower in the case of heating, and as low as or higher in the case of cooling, than the design temperature of each heating/cooling circuit (10a - 10m) arranged closer to the hydraulic switch (17, 60, 72).

Heating or cooling system according to claim 16, characterized in that the arrangement is primarily determined by the flow temperature and, with the same flow temperature, the return temperature of each mixer circuit (10a - 10m) is decisive.

Method for operating a heating or cooling system which comprises a heat/cold generator unit consisting of at least one heat/cold generator (2a - 2n) and a consumer unit consisting of at least one mixer circuit (10a - 10m), in which a distributor unit (8, 9) supplies the flow of the heat/cold generator unit to the consumer unit and receives the return of the consumer unit, the mixer circuit (10a - 10m) is controllably fed from the flow and return provided in the distributor unit (8, 9), and the heat/cold generator unit and consumer unit are completely hydraulically decoupled from one another in the flow direction of the flow in the distributor unit (8, 9) behind the consumer unit.

Method according to claim 18, characterized in that the hydraulic decoupling takes place in an open functional assembly.

Method according to claim 19, characterized in that a heat/cold exchanger (71), e.g. for drinking water preparation (70), is used as an open functional assembly, wherein the heat/cold exchanger (71) is only switched on when required or the flow through the heat/cold exchanger (71) is throttled depending on a temperature, e.g. a storage temperature, return temperature, outlet temperature of a fan or room temperature, for example with a thermostatic valve.

21. Method according to one of claims 18 to 20, characterized in that the return of a first group of mixer circuits (10g - 10m) is fed to a first return chamber (83) and the return of a second group of mixer circuits (10a - 10f) with a lower return temperature than the mixer circuits (10g - 10m) of the first group in the case of heating and a higher return temperature in the case of cooling is fed to a second return chamber (84).

22. Method according to claim 21, characterized in that the heating/cooling medium from the second return chamber (84) is fed to a lowest buffer connection (79) in the case of heating, and to an uppermost buffer connection (79) in the case of cooling, and the heating/cooling medium from the first return chamber (83) is fed to a second lowest buffer connection (78) in the case of heating, and to a second uppermost buffer connection (78) in the case of cooling, of a buffer storage device (26).

23. Method according to one of claims 18 to 22, characterized in that the buffer storage (26) is heated in the case of heating by a regenerative heat source, in particular a solar system, a biomass furnace, a combined heat and power plant or a heat pump, and in the case of cooling is cooled by a solar or regeneratively operated absorber cooling system.

24. Method according to one of claims 18 to 23, characterized in that the supply of the returns of the mixer circuits (10a - 10m) to the distributor unit (8, 9) is carried out in such a way that the return supply of the mixer circuits (10a - 10m) with design temperature in the flow direction of the return in the distributor unit (8, 9) takes place behind the return supply of the mixer circuits (10a - 10m) with a higher design temperature in the case of heating and a lower design temperature in the case of cooling, wherein the flow temperature is to be considered with priority and the return temperature is only decisive when the flow temperature is the same.

6 sheets of drawings