WO2003010469A1 - Anlage und verfahren zur versorgung von verbrauchern mit wärmeeneergie bzw. mit kälteenergie - Google Patents

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Definitions

  • Plant and method for supplying consumers with heat energy or with cooling energy Plant and method for supplying consumers with heat energy or with cooling energy
  • the present invention relates to a system and a method for supplying consumers with thermal energy or with cold energy by means of a carrier medium with at least one source for thermal energy or for cold energy, the output line of which is connected to the input of at least one controllable distributor device associated therewith, which a plurality of outlets is formed, to which the supply lines to consumers are connected to thermal energy or cold energy with different temperature levels, one of the consumers being selectable by the distributor device from which carrier medium can be supplied at the required temperature level.
  • Such a system is known from EP 0711958 B1.
  • the consumers are connected in series to thermal energy or cold energy with different temperature levels.
  • the thermal energy that is not required by a consumer with a given temperature level is passed on to the downstream consumer with a lower temperature level.
  • the thermal energy that is not required by any of the series-connected consumers with different temperature levels is finally delivered to a heat accumulator, from which the thermal energy is drawn off and raised again by means of a heat pump to such a temperature level that it is one of the consumers with a high temperature level can be supplied.
  • thermal energy with a given temperature level which is not required directly in the associated consumer, is supplied to the downstream consumer with a lower temperature level. As this lowers the temperature of this thermal energy, it is consequently no longer available to consumers with higher temperature levels.
  • the object of the invention is therefore to develop such a system in such a way that thermal energy at a given temperature level, which is not required by the associated consumer, can also be supplied to the latter at a later point in time, namely as soon as it is required.
  • the source of cooling energy is preferably formed in a manner known per se by at least one environmental collector or by a heat pump and a storage device for cooling energy is also assigned to the at least one consumer for cooling energy.
  • shut-off valves are switched on between the supply lines for feeding heat energy and cooling energy into the assigned consumers.
  • both thermal energy can be introduced into the system and stored in it, and cold energy can be supplied to the consumers in order to effect air conditioning.
  • Control valves are preferably switched into the supply lines for feeding heat energy and cooling energy into walls, through which control valves heat energy is supplied to the walls from below and cooling energy is supplied from above.
  • these directly connecting lines are provided between the return lines and the supply lines of the consumers connected in series for different temperature levels and are the supply line of the distribution device to the supply line of the consumer with the highest temperature level and the return line of the distribution device to the return line of the supply user with the lowest temperature level.
  • FIG. 1 shows a system according to the invention in a schematic representation.
  • a system according to the invention contains a plurality of devices for delivering thermal energy or cold energy, namely a boiler 1, two solar or environmental collectors 2 and 3 and a heat pump 4. Of these devices 1 to 4, thermal energy or cold energy is generated by means of a heat carrier delivered with different temperature levels.
  • the boiler 1 emits thermal energy at a temperature in the range of 95 ° C to 30 ° C
  • the collectors 2 and 3 emit thermal energy or cooling energy in the range of 100 ° C to -40 ° C depending on the climatic conditions and is given off by the heat pump 4 heat energy or cold energy from 50 ° C to -20 ° C.
  • first heating circuit I for space heating, e.g. by means of radiators, further a second heating circuit II for an inner wall heating, further a third heating circuit III for an underfloor heating, further a fourth heating circuit IV for an outer wall heating and finally a cooling system V and a cold storage Vb.
  • the boiler 1 is connected via lines 11 and 11a only to the first consumer circuit I for space heating.
  • the collectors 2 and 3 and the heat pump 4 are via distribution devices 20, 30, 40 and 50 connected to consumer circuits I to V.
  • the distributor device 20 is connected to the consumer circuit I via a flow line 21 and a return line 21a and to the consumer circuits II to V via further flow lines 22 to 25 and return lines 22a to 25a.
  • the distribution devices 30, 40 and 50 are connected to the consumer circuits I to V.
  • the distribution devices 20, 30, 40 and 50 supply the heat energy or cooling energy made available by the heat generators or cold generators with different temperature levels to that of the consumer circuits I to V in which the relevant temperature level is required. Mixing devices M and pumps P are provided for this in the individual consumer circuits.
  • the carrier medium is fed via one of the supply lines to that of the consumer circuits which is set to this temperature level.
  • the carrier medium is fed via a mixer M to the at least one consumer located in this circuit.
  • the return from this consumer is connected on the one hand to the mixer and on the other hand takes place via the assigned return line, via which the cooled carrier medium is passed on.
  • the thermal energy supplied to the consumer circuits with the corresponding temperature level is not required, it is not passed on to the downstream consumer circuit with a lower temperature level, but rather is stored with this temperature level.
  • at least one storage device la to Va is connected to the distribution devices 20, 30 and 40 parallel to the consumer circuits I to V, in which the proportion of thermal energy or cooling energy which is not required in the associated consumer circuit I to V is stored.
  • the flow line in question is closed and conveys the pump P located in this consumer circuit to heated carrier medium from the assigned memory. Accordingly, the thermal energy required for this consumer with the given temperature level is taken from the memory assigned to this consumer group. The same applies to cooling energy.
  • the heating boiler 1 is connected via the lines 11 and 11a only to the heating circuit I and to a boiler la for hot water.
  • the heating circuit I is supplied by the collectors 2 and 3 and, if necessary, by the heat pump 4, provided that this heat energy is released at the required temperature level. Excess heat energy that occurs is stored in the boiler la. If the required thermal energy is not provided by the collectors 2 and 3, this is obtained from the heating boiler 1. The heat energy given off is also stored in the boiler la. As soon as the heating boiler 1 has been switched off and thermal energy is still required in this consumer circuit, this is withdrawn from the boiler la. As a result, a significant reduction in the number of times the heating boiler 1 is switched on and off is achieved, as a result of which the relevant requirements relating to environmental protection are met.
  • the carrier medium emitted by the collector 2 is fed by the distributor device 20 to one of the consumer circuits I to V via the supply lines 21 to 25 depending on its temperature.
  • carrier medium with a temperature of approximately 70 ° is delivered to the feed lines 211 and 212 of the first consumer circuit I.
  • the carrier medium reaches the consumer circuit I with space heaters and via the line 212 it reaches the memory 1 a.
  • the backflow of the cooled carrier medium can take place via the lines 211a and 212a to the return line 2a and to the distributor device 20.
  • the required thermal energy is fed from the store 1 a to the consumer circuit I via the lines 212 and 211.
  • the consumer circuit I is thus supplied with thermal energy from the boiler la.
  • the consumer circuit II or the memory Ha associated therewith heat energy with a temperature of about 40 ° C
  • the consumer circuit III and the purple heat energy store with a temperature of about 30 ° C
  • the consumer circuit IV and the memory IVa with thermal energy a temperature of about 20 ° C
  • the consumer circuit V with the boiler Va thermal energy at a temperature of about 12 ° C.
  • the distributor device 20 can be adjusted so that the flow takes place via the line 21, the carrier medium passing through the boiler la, but that the return via line 25a.
  • the line 212a is connected to the flow line of the consumer circuit II via a connecting line 213 and the further consumer circuits III, IV and V are also connected to one another via the lines 223, 233 and 243.
  • the carrier medium passes through all consumer circuits I to V, and it releases the thermal energy it contains to the consumer or to the storage device, each with a lower temperature level. Since it is then returned to the collectors 2 and 3 at a very low temperature via the return line 25a, a very high degree of efficiency is achieved in them.
  • the supply circuits II to IV and the storage units Ha to IVa are supplied in an analogous manner from the environmental collector 3 or from the heat pump 4 via the distribution devices 30 and 40.
  • consumer circuits II to V are also connected to one another via lines 223, 233 and 243.
  • Cold energy can also be emitted from the environmental collectors 20 and 30 and from the heat pump 4.
  • the cooling energy is conducted via the flow lines into the cooling space V or into the cold storage Vb and stored therein.
  • the cold energy stored in the cold store Vb and also the cold energy given off by the heat pump 4 can be delivered to one of the consumer circuits I to IV via the distributor device 50, it being used to cool the rooms, the inner walls or floors.
  • check valves 10 are arranged in the consumer circuits I to IV, through which, in the event that air conditioning takes place, the consumer circuits I to V are each separated into two areas, which means that cooling in the consumer circuits I to IV and in the stores la and Va thermal energy can be stored.
  • a control valve S is also provided in the consumer circuit II. by which the control required for this takes place
  • this can also be used to convey the carrier medium heated from the consumer circuits I to V through the feed lines 21, 22, 23 and 24 through the collectors 2 and 3 in order to free them of snow or ice.
  • thermal energy is supplied to the consumer circuit V, this is introduced into the boiler Va, in which water is heated, which is subsequently passed into the boiler la, from which heated service water can be removed.
  • the distribution device 50 can be used to draw thermal energy from one of the consumer circuits II to V, which is supplied to the heat pump 4.
  • the heat energy generated in the heat pump 4 can be supplied to one of the consumer circuits I to V via the distributor device 40.
  • the cooling energy generated by the heat pump 4 can be supplied to one of the consumer circuits I to V via the distributor device 50.

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Abstract

Anlage und Verfahren zur Versorgung von Verbrauchern (I bis V) mit Wärmeenergie bzw. mit Kälteenergie mittels eines Trägermediums mit mindestens einer Quelle [1 bis 4] für wärmeenergie bzw. für Kälteenergie, deren Ausgangsleitung an den Eingang mindestens einer dieser zugeordneten, steuerbaren Verteilereinrichtung [20, 30, 40, 50] gelegt ist, welche mit einer Mehrzahl von Ausgängen ausgebildet ist, an welche die Vorlaufleitungen zu Verbrauchern [I bis V] an Wärme bzw. an Kälte mit unterschiedlichen Temperaturniveaus angeschlossen sind, wobei durch die Verteilereinrichtung [20, 30, 40, 50] einer der Verbraucher [I bis V] auswählbar ist, welchem Trägermedium mit dem erforderlichen Temperaturniveau zuführbar ist. Dabei ist zumindest einem Teil der Verbraucher [I bis V] für Wärmeenergie mit unterschiedlichen Temperaturniveaus jeweils mindestens ein Wärmespeicher [Ia bis Va] parallel geschaltet, in welchem die überschüssige Wärmeenergie mit dem gegebenen Temperaturniveau speicherbar ist und aus welchem die in diesen enthaltene Wärmeenergie entnehmbar und den Verbrauchern mit dem betreffenden Temperaturniveau zuführbar ist.

Description

Anlage und Verfahren zur Versorgung von Verbrauchern mit Wärmeenergie bzw. mit Kälteenergie
Die gegenständliche Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zur Versorgung von Verbrauchern mit Wärmeenergie bzw. mit Kälteenergie mittels eines Trägermediums mit mindestens einer Quelle für Wärmeenergie bzw. für Kälteenergie, deren Ausgangsleitung an den Eingang mindestens einer dieser zugeordneten, steuerbaren Verteilereinrichtung gelegt ist, welche mit einer Mehrzahl von Ausgängen ausgebildet ist, an welche die Vorlaufleitungen zu Verbrauchern an Wärmeenergie bzw. an Kälteenergie mit unterschiedlichen Temperaturniveaus angeschlossen sind, wobei durch die Verteilereinrichtung einer der Verbraucher aus wählbar ist, welchem Trägermedium mit dem erforderlichen Temperaturniveau zuführbar ist.
Eine derartige Anlage ist aus der EP 0711958 Bl bekannt. Bei dieser bekannten Anlage sind die Verbraucher an Wärmeenergie bzw. an Kälteenergie mit unterschiedlichen Temperaturniveaus in Serie geschaltet. Hierdurch wird diejenige Wärmeenergie, welche von einem Verbraucher mit einem gegebenen Temperaturniveau nicht benötigt wird, jeweils an den nachgeschalteten Verbraucher mit einem niedrigeren Temperaturniveau weitergeleitet. Diejenige Wärmeenergie, welche von keinem der in Serie geschalteten Verbraucher mit unterschiedlichen Temperaturniveaus benötigt wird, wird schließlich an einen Wärmespeicher abgegeben, aus welchem die Wärmeenergie abgezogen und mittels einer Wärmepumpe wiederum auf ein solches Temperaturnievau angehoben wird, daß sie einem der Verbraucher mit einem hohen Temperaturniveau zugeführt werden kann.
Diese bekannte Anlage entspricht allerdings deshalb nicht vollständig den Erfordernissen, als diejenige Wärmeenergie mit einem gegebenen Temperaturniveau, welche im zugeordneten Verbraucher nicht unmittelbar benötigt wird, dem nachgeschalteten Verbraucher mit einem geringeren Temperaturnievau zugeführt wird. Da hierdurch die Temperatur dieser Wärmeenergie abgesenkt wird, steht sie in der Folge für die Verbraucher mit höheren Temperaturniveaus nicht mehr zur Verfügung. Der gegenständlichen Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine derartige Anlage dahingehend weiterzuentwickeln, daß thermische Energie mit einem gegebenen Temperaturniveau, welche vom zugeordneten Verbraucher nicht unmittelbar benötigt wird, diesem auch zu einem späteren Zeitpunkt, nämlich, sobald sie erforderlich ist, zugeführt werden kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß zumindest einem Teil der Verbraucher für Wärmeenergie mit unterschiedlichen Temperaturnieveaus jeweils mindestens ein Wärmespeicher parallel geschaltet ist, in welchem die überschüssige Wärmeenergie mit dem gegebenen Temperaturniveau speicherbar ist und aus welchen die in diesem enthaltene Wärmeenergie entnehmbar und dem Verbraucher mit dem betreffenden Temperaturniveau zuführbar ist.
Vorzugsweise sind in an sich bekannter Weise mehrere Verbraucher für Wärmeenergie mit unterschiedlichen Temperaturniveaus vorgesehen, wobei jedem dieser Verbraucher ein Wärmespeicher parallel geschaltet ist. Weiters ist vorzugsweise die Quelle für Kälteenergie in an sich bekannter Weise durch mindestens einen Umweltkollektor bzw. durch eine Wärmepumpe gebildet und ist dem mindestens einen Verbraucher für Kälteenergie gleichfalls ein Speicher für Kälteenergie zugeordnet.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind zwischen den Vorlaufleitungen zur Einspeisung von Wärmeenergie und von Kälteenergie in die zugeordneten Verbraucher Sperrventile eingeschaltet. Hierdurch kann in die Anlage sowohl Wärmeenergie eingebracht und in dieser gespeichert werden als auch Kälteenergie den Verbrauchern zugeführt werden, um eine Klimatisierung zu bewirken. Vorzugsweise sind in die Vorlaufleitungen zur Einspeisung von Wärmeenergie und von Kälteenergie in Wände Umsteuerventile eingeschaltet, durch welche den Wänden Wärmeenergie von unten her und Kälteenergie von oben her zugeführt wird.
Nach einer weiters bevorzugten Ausführungsform sind zwischen den Rücklaufleitungen und den Vorlaufleitungen der hintereinander geschalteten Verbraucher für unterschiedliche Temperaturniveaus diese unmittelbar verbindende Leitungen vorgesehen und sind die Vorlaufleitung der Verteilereinrichtung an die Vorlaufleitung des Verbrauchers mit dem höchsten Temperaturniveau und die Rücklaufleitung der Verteilereinrichtung an die Rücklaufleitung des Ver- brauchers mit dem niedrigsten Temperaturniveau anschließbar. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird diejenige von der Quelle für Wärmeenergie bzw. für Kälteenergie abgegebene thermische Energie, welche von den Verbrauchern nicht benötigt wird, an mindestens einen der den Verbrauchern mit unterschiedlichem Temperaturniveau parallel geschalteten thermischen Speicher abgegeben sowie in diesem gespeichert und wird im Falle des Bedarfes, insbesondere nach Abschaltung eines in der Anlage befindlichen Heizkessels bzw. der Wärmepumpe, thermische Energie aus dem Speicher entnommen und Verbrauchern zugeführt.
Eine erfindungsgemäße Anlage ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig.1 zeigt eine erfindungsgemäße Anlage in schematischer Darstellung.
Eine erfindungsgemäße Anlage enthält eine Mehrzahl von Vorrichtungen zur Abgabe von Wärmeenergie bzw. von Kälteenergie, nämlich einen Heizkessel 1 , zwei Sonnen- bzw. Umweltkollektoren 2 und 3 und eine Wärmepumpe 4. Von diesen Vorrichtungen 1 bis 4 wird mittels eines Wärmeträgers Wärmeenergie bzw. Kälteenergie mit unterschiedlichen Temperaturniveaus abgegeben. Dabei wird vom Heizkessel 1 Wärmeenergie mit einer Temperatur im Bereich von 95 °C bis 30 °C abgegeben, wird von den Kollektoren 2 und 3 in Abhängigkeit von den klimatischen Verhältnissen Wärmeenergie bzw. Kälteenergie im Bereich von 100°C bis -40 °C abgegeben und wird von der Wärmepumpe 4 Wärmeenergie bzw. Kälteenergie von 50 ° C bis -20 ° C abgegeben.
An die Erzeuger von Wärmeenergie bzw. von Kälteenergie sind mehrere Verbraucherkreise I bis V angeschlossen, welche unterschiedliche Temperaturniveaus benötigen. Es sind dies ein erster Heizungskreis I für eine Raumheizung, z.B. mittels Radiatoren, weiters ein zweiter Heizungskreis II für eine Innenwandheizung, weiters ein dritter Heizungskreis III für eine Fußbodenheizung, weiters ein vierter Heizungskreis IV für eine Außenwandheizung und schließlich eine Kühlanlage V und ein Kältespeicher Vb.
Der Heizkessel 1 ist über Leitungen 11 und 11a nur an den ersten Verbraucherkreis I für die Raumheizung angeschlossen. Demgegenüber sind die Kollektoren 2 und 3 sowie die Wärmepumpe 4 über Verteilereinrichtungen 20, 30, 40 und 50 an die Verbraucherkreise I bis V angeschlossen. So ist die Verteilereinrichtung 20 über eine Vorlaufleitung 21 und eine Rücklaufleitung 21a an den Verbraucherkreis I sowie über weitere Vorlaufleitungen 22 bis 25 und Rücklaufleitungen 22a bis 25a an die Verbraucherkreise II bis V angeschlossen. In gleicher Weise sind auch die Verteilereinrichtungen 30, 40 und 50 an die Verbraucherkreise I bis V angeschlossen.
Durch die Verteilereinrichtungen 20, 30, 40 und 50 wird die von den Wärmeerzeugern bzw. Kälteerzeugern zur Verfügung gestellte Wärmeenergie bzw. Kälteenergie mit unterschiedlichen Temperaturniveaus jeweils demjenigen der Verbraucherkreise I bis V zugeführt, in welchem das betreffende Temperaturniveau benötigt wird. Hierfür sind in den einzelnen Verbraucherkreisen Mischeinrichtungen M und Pumpen P vorgesehen.
Von den Verteilereinrichtungen 20, 30, 40 und 50 wird in Abhängigkeit davon, welche Temperatur das von der zugeordneten Wärmequelle bzw. Kältequelle abgegebene Trägermedium aufweist, dieses über eine der Vorlaufleitungen demjenigen der Verbraucherkreise zugeführt, welcher auf dieses Temperaturniveau abgestellt ist. Mittels der im betreffenden Verbraucherkreis vorgesehenen Pumpe P wird das Trägermedium über einen Mischer M dem in diesem Kreis befindlichen mindestens einen Verbraucher zugeführt. Der Rücklauf von diesem Verbraucher ist einerseits an den Mischer angeschlossen und erfolgt andererseits über die zugeordnete Rücklaufleitung, über welche das abgekühlte Trägermedium weitergeleitet wird.
Soferne in einer derartigen Anlage die einem der Verbraucherkreise zugeführte Wärmeenergie mit dem entsprechenden Temperaturniveau nicht benötigt wird, wird sie jedoch nicht an den nachgeschalteten Verbraucherkreis mit einem niedrigeren Temperaturniveau weitergeleitet, sondern wird sie vielmehr mit diesem Temperaturniveau gespeichert. Hierfür ist an die Verteilereinrichtungen 20, 30 und 40 parallel zu den Verbraucherkreisen I bis V zumindest eine Speichereinrichtung la bis Va angeschlossen, in welcher derjenige Anteil an Wärmeenergie bzw. an Kälteenergie, welcher im zugeordneten Verbraucherkreis I bis V nicht benötigt wird, gespeichert wird. Sobald von einer der Verteilereinrichtungen dem betreffenden Verbraucherkreis Wärmeenergie mit dem erforderlichen Temperaturniveau deshalb nicht mehr zugeführt wird, da sie von der zugeordneten Wärmequelle nicht zur Verfügung gestellt wird, wird die betreffende Vorlaufleitung geschlossen und fördert die in diesem Verbraucherkreis befindliche Pumpe P erwärmtes Trägermedium aus dem zugeordneten Speicher zu. Demnach wird die für diesen Verbraucher erforderliche Wärmeenergie mit dem gegebenen Temperaturniveau aus dem diesem Verbraucherkreis zugeordneten Speicher entnommen. Gleiches gilt auch für die Kälteenergie.
Wie dies aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist der Heizungskessel 1 über die Leitungen 11 und 11a nur an den Heizungskreis I und an einen Boiler la für Warmwasser angeschlossen. Die Versorgung des Heizungskreises I erfolgt von den Kollektoren 2 bzw. 3 und allenfalls von der Wärmepumpe 4 her, soferne diese Wärmeenergie mit dem erforderlichen Temperaturniveau abgeben. Hierbei auftretende überschüssige Wärmeenergie wird im Boiler la gespeichert. Soferne von den Kollektoren 2 und 3 die erforderliche Wärmeenergie nicht zur Verfügung gestellt wird, wird diese aus dem Heizungskessel 1 bezogen. Von diesem abgegebene Wärmeenergie wird gleichfalls im Boiler la gespeichert. Sobald der Heizungskessel 1 abgeschaltet wurde und in diesem Verbraucherkreis weiterhin Wärmeenergie benötigt wird, wird diese aus dem Boiler la abgezogen. Hierdurch wird eine maßgebliche Herabsetzung der Anzahl der Ein- und Ausschaltungen des Heizungskessels 1 erzielt, wodurch den diesbezüglichen Forderungen auf Auflagen in Bezug auf den Umweltschutz entsprochen wird.
Nachstehend ist die Funktion der Anlage unter Bezug auf den Umweltkollektor 2 und die diesem nachgeschalteten Einrichtungen erläutert: Das vom Kollektor 2 abgegebene Trägermedium wird von der Verteilereinrichtung 20 in Abhängigkeit von dessen Temperatur über die Vorlaufleitungen 21 bis 25 einem der Verbraucherkreise I bis V zugeleitet. Beispielsweise wird von der Verteilereinrichtung 20 über die Vorlaufleitung 21 Trägermedium mit einer Temperatur von etwa 70° an die Vorlaufleitungen 211 und 212 des ersten Verbraucherkreises I abgegeben. Über die Vorlaufleitung 211 gelangt das Trägermedium in den Verbraucherkreis I mit Raumheizgeräten und über die Leitung 212 gelangt es in den Speicher la. Der Rückfluß des abgekühlten Trägermediums kann über die Leitungen 211a und 212a zur Rücklaufleitung 2la und zur Verteilereinrichtung 20 erfolgen. Sobald jedoch von der Verteilereinrichtung 20 in den Verbraucherkreis I kein Zufluß mehr erfolgt, wird die erforderliche Wärmeenergie aus dem Speicher la über die Leitungen 212 und 211 dem Verbraucherkreis I zugeführt. Somit wird der Verbraucherkreis I vom Boiler la her mit Wärmeenergie versorgt. In analoger Weise werden dem Verbraucherkreis II bzw. dem diesen zugeordneten Speicher Ha Wärmeenergie mit einer Temperatur von etwa 40 °C, dem Verbraucherkreis III und dem Speicher lila Wärmeenergie mit einer Temperatur von etwa 30 °C, dem Verbraucherkreis IV und dem Speicher IVa Wärmeenergie mit einer Temperatur von etwa 20 °C und dem Verbraucherkreis V mit dem Boiler Va thermische Energie mit einer Temperatur von etwa 12 °C zugeführt.
Für den Fall, daß demgegenüber im Verbraucherkreis I ebenso wie im Verbraucher la keine Wärmeenergie mehr benötigt wird, kann die Verteilereinrichtung 20 so verstellt werden, daß zwar der Vorlauf über die Leitung 21 erfolgt, wobei das Trägermedium den Boiler la durchsetzt, daß jedoch der Rücklauf über die Leitung 25a erfolgt. Um dies zu ermöglichen, ist die Leitung 212a über eine Verbindungsleitung 213 mit der Vorlaufleitung des Verbraucherkreises II verbunden und sind auch die weiteren Verbraucherkreise III, IV und V über die Leitungen 223, 233 und 243 miteinander verbunden. Hierdurch gelangt das Trägermedium durch sämtliche Verbraucherkreise I bis V hindurch, wobei es die in ihm enthaltene Wärmeenergie an die Verbraucher bzw. an die Speicher mit jeweils niedrigerem Temperaturniveau abgibt. Da es derart über die Rücklaufleitung 25a mit einer sehr niedrigen Temperatur wieder zu den Kollektoren 2 und 3 zurückgeführt wird, wird hierdurch in diesen ein sehr hoher Wirkungsgrad erzielt.
In analoger Weise erfolgt auch die Speisung der Verbraucherkreise II bis IV sowie der Speicher Ha bis IVa vom Umweltkollektor 3 bzw. von der Wärmepumpe 4 über die Verteilereinrichtungen 30 und 40. Für den Fall, daß in einem der Verbraucherkreise bzw. einem der zugeordneten Speicher Wärmeenergie mit dem diesen Verbraucherkreisen bzw. Speichern entsprechenden Temperaturniveaus nicht benötigt wird, sind auch die Verbraucherkreise II bis V miteinander über die Leitungen 223, 233 und 243 miteinander verbunden. Von den Umweltkollektoren 20 und 30 sowie von der Wärmepumpe 4 kann auch Kälteenergie abgegeben werden. Durch die Verteilereinrichtungen 20, 30, 40 und 50 wird die Kälteenergie über die Vorlaufleitungen in den Kühlraum V bzw. in den Kältespeicher Vb geleitet und in diesem gespeichert. Die im Kältespeicher Vb gespeicherte und auch die von der Wärmepumpe 4 abgegebene Kälteenergie kann über die Verteilereinrichtung 50 an einen der Verbraucherkreise I bis IV abgegeben werden, wobei sie zur Abkühlung der Räume, der Innenwände bzw. Fußböden dient. In den Verbraucherkreisen I bis IV sind hierfür Sperrventile 10 angeordnet, durch welche im Fall, daß eine Klimatisierung erfolgt, die Verbraucherkreise I bis V jeweils in zwei Bereiche getrennt werden, wodurch gleichzeitig in den Verbraucherkreisen I bis IV eine Kühlung und in den Speichern la und Va eine Speicherung von Wärmeenergie erfolgen kann.
Da die Speisung einer Wandheizung mit Wärmeenergie so erfolgen muß, daß die Wärmeenergie dem unteren Ende der Wand zugeführt wird, wogegen eine Kühlung derart erfolgen muß, daß die Kälteenergie dem oberen Ende der Wand zugeführt wird, ist zudem im Verbraucherkreis II ein Steuerventil S vorgesehen, durch welche die hierfür erforderliche Steuerung erfolgt.
Soferne die Verteilereinrichtungen 20 und 30 entsprechend gesteuert werden, kann durch diese auch aus den Verbraucherkreisen I bis V erwärmtes Trägermedium über die Vorlaufleitungen 21 , 22, 23 und 24 durch die Kollektoren 2 und 3 hindurchgeleitet werden, um diese von Schnee oder Eis zu befreien.
Soferne dem Verbraucherkreis V Wärmeenergie zugeführt wird, wird diese in den Boiler Va eingeleitet, in welchem Wasser erwärmt wird, welches in der Folge in den Boiler la geleitet wird, aus welchem erwärmtes Brauchwasser entnommen werden kann.
Durch die Verteilereinrichtung 50 kann aus einem der Verbraucherkreise II bis V Wärmeenergie entnommen werden, welche der Wärmepumpe 4 zugeführt wird. Die in der Wärmepumpe 4 erzeugte Wärmeenergie kann über die Verteilereinrichtung 40 einem der Verbraucherkreise I bis V zugeführt werden. Zudem kann die von der Wärmepumpe 4 erzeugte Kälteenergie über die Verteilereinrichtung 50 einem der Verbraucherkreise I bis V zugeführt werden.

Claims

ANSPRUCHE
1. Anlage zur Versorgung von Verbrauchern (I bis V) mit Wärmeenergie bzw. mit Kälteenergie mittels eines Trägermediums mit mindestens einer Quelle (1 bis 4) für Wärmeenergie bzw. für Kälteenergie, deren Ausgangsleitung an den Eingang mindestens einer dieser zugeordneten, steuerbaren Verteilereinrichtung (20, 30, 40, 50) gelegt ist, welche mit einer Mehrzahl von Ausgängen ausgebildet ist, an welche die Vorlaufleitungen zu Verbrauchern [I bis V) an Wärme bzw. an Kälte mit unterschiedlichen Temperaturniveaus angeschlossen sind, wobei durch die Verteilereinrichtung (20, 30, 40, 50) einer der Verbraucher (I bis V) auswählbar ist, welchem Trägermedium mit dem erforderlichen Temperaturniveau zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einem Teil der Verbraucher (I bis V) für Wärmeenergie mit unterschiedlichen Temperaturniveaus jeweils mindestens ein Wärmespeicher (la bis Va) parallel geschaltet ist, in welchem die überschüssige Wärmeenergie mit dem gegebenen Temperaturniveau speicherbar ist und aus welchem die in diesen enthaltene Wärmeenergie entnehmbar und den Verbrauchern mit dem betreffenden Temperaturniveau zuführbar ist.
2. Anlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise mehrere Verbraucher für Wärmeenergie mit unterschiedlichen Temperaturniveaus vorgesehen sind, wobei jedem dieser Verbraucherkreise (I bis V) ein Wärmespeicher (la bis Va) parallel geschaltet ist.
3. Anlage nach einem der Patentansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle für Kälteenergie in an sich bekannter Weise durch mindestens einen Umweltkollektor (2, 3) bzw. durch eine Wärmepumpe (4) gebildet ist und daß dem mindestens einen Verbraucher (V) für Kälteenergie gleichfalls ein Speicher (Vb) für Kälteenergie zugeordnet ist.
4. Anlage nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Vorlaufleitungen zur Einspeisung von Wämeenergie und von Kälteenergie in die zugeordneten Verbraucher Sperrventile (10) eingeschaltet sind.
5. Anlage nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Vorlaufleitungen zur Einspeisung von Wärmeenergie und von Kälteenergie in Wände Umsteuerventile (S) eingeschaltet sind, durch welche die Wärmeenergie in die Wände von unten her und von Kälteenergie von oben her erfolgt.
6. Anlage nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Rücklaufleitungen und den Vorlaufleitungen der hintereinander geschalteten Verbraucherkreise (I bis V) diese unmittelbar verbindende Leitungen (213, 223, 233, 243) vorgesehen sind, wobei die Vorlaufleitung (21) der Verteilereinrichtung (20, 30, 40, 50) an die Vorlaufleitung des Verbraucherkreises (I) mit dem höchsten Temperaturniveau und die Rücklaufleitung der Verteilereinrichtung (20, 30, 40, 50) an die Rücklaufleitung (25a) des Verbraucherkreises (V) mit dem niedrigsten Temperaturniveau anschließbar sind.
7. Verfahren zum Betrieb einer Anlage zur Versorgung von Verbrauchern (I bis V) mit Wärmeenergie bzw. mit Kälteenergie gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß diejenige von der Quelle (1 , 2, 3, 4) für Wärmeenergie bzw. für Kälteenergie abgegebene thermische Energie, welche von den Verbrauchern nicht benötigt wird, an mindestens einen der den Verbrauchern mit unterschiedlichem Temperaturniveau parallel geschalteten thermischen Speicher abgegeben sowie in diesem gespeichert wird und daß diese thermische Energie im Falle des Bedarfes, insbesondere nach Abschaltung des in der Anlage befindlichen Heizkessels bzw. der Wärmepumpe, aus dem thermischen Speicher entnommen und den Verbrauchern zugeführt wird.
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