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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Raumheizung mit mindestens einem Radia- tor der über Rohrleitungen, in denen eine Pumpe angeordnet ist und einem Zwischenspeicher mit einer Wärmepumpe zur Erwärmung eines wärmeübertragenden und mittels einer Pumpe im Umlauf gehaltenen Mediums verbunden ist, wobei eine von der Wärmepumpe kommende Zulaufleitung und eine zur Wärmepumpe führende Rücklaufleitung in den Zwischenspeicher mündet und der Zwischen- speicher einen zur Erwärmung von Brauchwasser dienenden Speicher umschliesst, in den die Zulauf- leitung für das Kaltwasser in der Nähe des Bodens mündet, wogegen die Entnahmeleitung für das erwärmte Brauchwasser im obersten Bereich dieses Speichers endet.
Eine derartige Einrichtung wurde z. B. durch die DE-OS 2550531 bekannt. Bei dieser be- kannten Einrichtung ist der Kondensator einer Wärmepumpe in einem horizontal liegenden Speicher- behälter angeordnet. An einer Stirnseite dieses Behälters sind die Vor- und die Rücklaufleitung der Heizanlage angeschlossen. Weiters ist in dem Behälter noch ein Brauchwasserboiler eingesetzt, der vertikal steht.
Der Nachteil dieser bekannten Lösung liegt darin, dass der Kondensator der Wärmepumpe von den übrigen Teilen derselben relativ weit getrennt ist und daher entsprechend von dem oft agressiven Arbeitsmedium der Wärmepumpe durchströmte Leitungen erforderlich sind. Ausserdem können sich in dem Speicherbehälter in vertikaler Richtung nur relativ geringe Wärmeunterschiede ausbilden, so dass die Heizanlage mit nur geringem Unterschied zwischen Vor- und Rücklauf- temperatur betrieben werden muss.
Ziel der Erfindung ist es diese Nachteile zu vermeiden und eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei der lange von dem Arbeitsmedium der Wärmepumpe durchströmte
Leitungen vermieden sind und die Wärmepumpe ebenso wie die Heizanlage mit relativ niedriger
Rücklauftemperatur betrieben werden kann.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass sich der Zwischenspeicher im wesentlichen vertikal erstreckt und die zu dem Radiator führenden Vorlauf- und Rücklaufleitungen in vertikaler
Richtung zwischen der von der Wärmepumpe kommenden im oberen Bereich des Zwischenspeichers in diesen mündende Zulaufleitung und der zur Wärmepumpe führenden und im unteren Bereich des Zwischenspeichers in diesen mündenden Rücklaufleitung angeordnet sind, wobei in den zu der Wärmepumpe führenden Rohrleitungen eine Pumpe angeordnet ist.
Durch diese Massnahmen wird erreicht, dass sich im Zwischenspeicher ein erhebliches Temperaturgefälle in vertikaler Richtung ausbilden kann, wodurch sich eine entsprechend niedrige Zulauftemperatur für die Wärmepumpe ergibt, wodurch sich deren Effektivität erhöht.
Durch die vertikale Anordnung des Zwischenspeichers und der tiefliegenden Zulaufleitung für das Kaltwasser im Speicher für das Brauchwasser kommt es zur Ausbildung eines erheblichen Temperaturgefälles im Zwischenspeicher. Dies ermöglicht es auch das wärmeübertragende Medium auf eine für die Erwärmung des Brauchwassers zweckmässige höhere Temperatur zu erwärmen, ohne deshalb die Radiatoren der Heizanlage mit einer unangebracht hohen Temperatur des Vorlaufes beaufschlagen zu müssen. Letzteres wird durch die zwischen den mit der Wärmepumpe verbundenen Vor- und Rücklaufleitungen angeordneten Vor- und Rücklaufleitungen der Radiatoren erreicht.
Um einen relativ grossen Unterschied zwischen der Temperatur des von der Wärmepumpe abströmenden Mediums, welche für die erreichbare Temperatur des Brauchwassers massgeblich ist, und der Vorlauftemperatur der Radiatoren zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn in zirka 2/3 der Höhe des Zwischenspeichers eine horizontal liegende eine Öffnung freilassende Wand angeordnet ist, wobei vorzugsweise zwischen dem Speicher für das Brauchwasser und der Öffnung der Wand ein Ringspalt vorgesehen ist. Dadurch wird eine stärkere Vermischung des in den Zwischenspeicher einströmenden wärmeren Mediums mit dem im Zwischenspeicher vorhandenen kühleren Schichten vermieden.
Eine in dieser Hinsicht sehr zweckmässige Konstruktion ist dadurch gekennzeichnet, dass die von der Wärmepumpe kommende und zum Zwischenspeicher führende Zulaufleitung über ein Zweiwegeventil wahlweise mit einem oberhalb oder einem unterhalb der Wand angeordneten Einlass verbindbar ist, wobei vorzugsweise eine von einem oberhalb der Wand angeordneten Thermofühler beaufschlagte Steuereinrichtung für das Zweigwegeventil vorgesehen ist, welches bei einer vom Thermofühler erfassten über einen Grenzwert liegenden Temperatur im Zwischenspeicher den Weg zum unterhalb der Wand liegenden Einlass freigibt.
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In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Steuerung für das Zweiwegeventil gleichzeitig auch eine Durchlaufregeleinrichtung der Wärmepumpe beeinflusst, welche bei
Umsteuerung auf den unteren Einlass den maximalen Durchfluss freigibt.
Dies ermöglicht es die Wärmepumpe lediglich zur Brauchwassererwärmung gegen ein konstantes höheres Temperaturniveau arbeiten zu lassen, wogegen für Zwecke der Raumheizung das von der Wärmepumpe abströmende Medium eine vom Wärmeangebot abhängige niedrigere Temperatur aufweisen kann. Dadurch verbessert sich die Leistungsziffer der Wärmepumpe, wobei trotz der für die Heizung erforderliche stets schwankende Führungsgrösse u. zw. der Aussentemperatur mit einer einfachen
Regelung das Auslangen gefunden wird.
Um eine Vermischung des in den Zwischenspeicher einströmenden Mediums mit den darin befindlichen eine davon abweichende Temperatur aufweisenden Mediums möglichst zu vermeiden und so über die Höhe des Zwischenspeichers einen möglichst grossen Temperaturgradienten aufrecht- zuerhalten, ist es vorteilhaft, wenn die zum Zwischenspeicher führenden Leitungen tangential in diesen münden oder mit das zuströmende Medium in die tangentiale Richtung ablenkenden Leiteinrichtungen versehen sind.
Eine weitere Möglichkeit um eine Durchmischung des Inhalts des Zwischenspeichers unter drastischer Verminderung des in vertikaler Richtung des Zwischenspeichers herrschenden Temperaturgradienten durch das zuströmende Medium zu vermeiden, besteht auch darin die Einlässe der das zuströmende Medium führenden Leitungen als Diffusoren auszubilden, wobei diese auch radial in den Zwischentank münden können.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher erläutert die schematisch eine erfindungsgemässe Einrichtung zeigt.
Die Wärmepumpe --1-- entzieht im dargestellten Ausführungsbeispiel über ihren Verdampfer --2-- einen mittels eines Ventilators --3-- bewegten gasförmigen Mediums, z. B. Stalluft, Wärme und gibt diese über den Kondensator --4-- an ein flüssiges Medium, z. B. Wasser ab, das über die Zulaufleitung --5-- und die Rücklaufleitung --6-- mit einem Zwischenspeicher --7-- verbunden ist.
In der Zulaufleitung --5-- an der noch ein Ausgleichsgefäss --8-- angeschlossen ist, ist ein Zweiwegeventil --9-- angeordnet, welches die Zulaufleitung --5-- wahlweise mit einem der beiden im oberen Bereich des Zwischenspeichers --7-- angeordneten Einlässen --10, 10'-- verbindet. Dieses Zweiwegeventil --9-- ist von einem Motor angetrieben, der über eine die Signale eines Thermofühlers--11--verarbeitenden Steuerung--12--angesteuert wird.
Der Thermofühler--11-- und der Einlass --10-- sowie eine Temperaturanzeige--13--sind in dem oberhalb einer horizontalen Wand --14-- liegenden Bereich des Zwischenspeichers-7-angeordnet, wogegen der Einlass --10'-- sowie die Anschlüsse --15, 16-- der Vorlaufleitung --17-- und der Rücklaufleitung --18-- der durch die Radiatoren--25--symbolisierten Raumheizung und der mit der Rücklauf- leitung --6-- der Wärmepumpe --1-- verbundene Auslass --19-- im Bereich unterhalb der Wand --14-- angeordnet sind. Ferner ist noch eine Temperaturanzeige--28-in diesem Bereich angeordnet.
Die Wand --14-- weist eine Öffnung --20-- auf, die einen Ringspalt zwischen der Wand --14-- und dem vom Zwischenspeicher --7-- umschlossenen Speicher --21-- zur Brauchwassererwärmung bestimmt. Weiters sind in dem unterhalb der Wand --14-- liegenden Bereich des Zwischen-
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bunden sind, welche in Abhängigkeit von der vom Thermofühler --22-- ermittelten Temperatur den Antrieb der Wärmepumpe stillsetzt, oder einschaltet, wobei jedoch sichergestellt ist, dass im Falle einer zu geringen Temperatur im Bereich oberhalb der Wand --14-- die Wärmepumpe --I-- unabhängig von dem im Bereich unterhalb der Wand --14-- herrschenden Verhältnissen in Betrieb bleibt.
Der Thermofühler --23-- dient als Grenzwertfühler der verhindert, dass die Wärmepumpe --1-- bei extremen Verhältnissen, z. B. zu hoher Wärmebedarf der Heizung überlastet wird.
Für die nötige Umwälzung des Mediums von und zur Wärmepumpe --1-- und von und zum Radiator --25-- sind in die Rücklaufleitungen--6 bzw. 18-- der Wärmepumpe --1-- bzw. der Radiatoren --25-- Pumpen --26, 27-- eingebaut.
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B.--14-- mit eine konstante Temperatur von z. B. 500C aufweisendem Medium zu versorgen, wobei die Durchflussmenge durch die Wärmepumpe --1-- derart geregelt wird, dass das vom Kondensator --4-- abströmende Medium eben die gewünschte Temperatur aufweist.
Dies erfolgt mit Hilfe des Drosselventils--29--, welches vom Druck in der Druckleitung --31-- beaufschlagbar ist, und des Sperrventils --30--, wobei bei zu geringer Temperatur im oberen Bereich des Zwischenspeichers - die Steuerung --12-- das Sperrventil --30-- im geschlossenen Zustand und beim Drosselventil --29-- die Regelung durch den in der Druckleitung --31-- herrschenden Druck im aktivierten Zustand hält.
Bei genügend hoher Temperatur im Bereich oberhalb der Wand --14-- hält die Steuerung dagegen das Sperrventil --30-- im voll geöffneten Zustand, so dass die maximale Durchflussmenge den Kondensator --4-- durchströmt. Gleichzeitig wird auch das Zweiwegeventil --9-umgeschaltet, so dass die Vorlaufleitung --5-- mit dem unter der Wand --14-- angeordneten Einlass--10'--verbunden ist und das nun mit einer niedrigeren Temperatur vom Kondensator--4-abströmende Medium in den unter der Wand --14-- liegenden Teil des Zwischenspeichers --7-einströmt.
Ist eine für die Radiatoren --25-- genügend hohe Temperatur erreicht, so schaltet die vom Thermofühler --22-- beaufschlagte Steuerung --24-- den Antrieb der Wärmepumpe--1-- ab, wobei diese Steuerung --24-- auch noch mit einem Aussentemperatur- und unter Umständen auch noch einem Innentemperaturfühler verbunden sein kann. In diesem Falle können die Temperaturwerte bei deren Überschreitung bzw. Unterschreitung die Wärmepumpe --1-- ab- bzw. eingeschaltet wird entsprechend beeinflusst und eine für den Wärmepumpenbetrieb im Hinblick auf die Leistungsziffer nachteilige Zumischung von kühlerem Medium zur Erzielung einer den jeweiligen Verhältnissen entsprechenden Vorlauftemperatur der Radiatoren vermieden werden.
Ausserdem kann auf diese Weise auch auf die relativ komplizierten thermostatisch geregelten Zweiwegeventile, wie sie häufig für die Mischung von zu heissem von der Vorlaufleitung zum Radiator strömendem, mit kühlerem vom Radiator ablaufendem Wasser verwendet werden, verzichtet werden.
Das im Zwischenspeicher --7-- befindliche erwärmte Medium erwärmt auch das im Speicher - befindliche Brauchwasser. Das Kaltwasser strömt dabei über die in Bodennähe des Speichers --21-- mündende Zulaufleitung --32-- zu, wogegen das erwärmte über die nur in den oberen Bereich des Speichers --21-- hineinragende Entnahmeleitung --33-- abgezogen wird.
Durch das in Bodennähe zugeführte Kaltwasser wird auch eine Abkühlung des sich im untersten Bereich des Zwischenspeichers --7-- befindlichen Mediums, welches über die Rücklaufleitung --6-- abgezogen wird, erreicht, wodurch sich die Leistungsziffer der Wärmepumpe-l- verbessert.
Falls eine Versorgung des Radiators --25-- nicht erforderlich ist (Sommerbetrieb) kann die Steuerung --12 und 24-- umgestellt werden, so dass der Zustrom von auf eine bestimmte Temperatur, z. B. 500C erwärmtem Medium so lange über den Einlass --10-- erfolgt, bis der Thermo-
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wird es in der Regel möglich sein mit einer einmaligen Aufheizung des Zwischenspeichers --7--, der selbstverständlich gut gegen eine Abstrahlung nach aussen isoliert ist das Auslangen zu finden, um Brauchwasser mit einer genügend hohen Temperatur bereitzustellen.
Die Signale zur Steuerung der Wärmepumpe --1-- werden diese über die Leitung --130 und 131'--, welche zur Antriebssteuerung --132-- führen und die Leitung --131"--, die zur Durchflussregelung der Wärmepumpe --1-- führt zugeführt. Dabei sind die Leitungen --131' und 131"-- über die Leitung --131-- mit der Steuerung --12-- verbunden, wobei die Signale dieser Steuerung
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--24-- PrioritätGrenzwert-Thermofühler --23-- über die Leitung --133-- verbunden, dessen Signale im Hinblick auf die Stillsetzung der Wärmepumpe Priorität geniessen.