AT394628B - Heizungsanlage fuer wohnhaeuser od. dgl. - Google Patents

Description

AT 394 628 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizungsanlage für Wohnhäuser od. dgl., insbesondere Einfamilienhäuser, mit einer Wärmepumpenanlage, deren Kreislauf einen über einen erdverlegten Wärmetauscherkreis erwärmbaren Verdampfer und einen über einen vorzugsweise fußbodenverlegten Heizkreis kühlbaren Kondensator umfaßt.

Der Einsatz von Wärmepumpenanlagen zu Heizzwecken hat sich wegen ihrer Wirtschaftlichkeit und Umweltfreundlichkeit bereits durchaus bewährt, wobei für Wohnhausheizeinrichtungen vor allem erdwärmebeaufschlagte Wärmepumpenanlagen geeignet sind, da der durch den Boden gegebene Energiespeicher ab einer bestimmten Tiefe eine unerschöpfliche Wärmequelle relativ hohen und gleichmäßigen Temperatumiveaus darstellt. Bekannte Wärmepumpenanlagen zur Wohnhausheizung od. dgl. besitzen bisher einen Primärkreislauf, den eigentlichen vom Kompressor über den Kondensator zum Expansionsventil und über den Verdampfer zurück zum Kompressor führenden Wärmepumpenkreislauf, und zusätzliche Sekundärkreise sorgen einerseits für die Erwärmung des Verdampfers und anderseits für die Kühlung des Kondensators. Diese Sekundärkreise werden beispielsweise als erdverlegter Wärmetauscherkreis zur Erdwärmebeaufschlagung des Verdampfers und als Fußboden-Heizkreis zur Wärmenutzung der im Kondensator gewonnenen Kondensationswärme installiert. Durch diese Kombination aus Primär- und Sekundärkreisläufen und die für jeden der Kreisläufe notwendigen Um wälz-, Steuerungs- und Siche-rungsvonichtungen kommt es zwangsweise zu einem beträchtlichen Bauaufwand, Wärmeverluste bei der Wärmeübertragung im Verdampfer und im Kondensator sind nicht zu vermeiden, die auftretenden Temperaturschwankungen schwächen die Wärmepumpenleistung und nicht zuletzt senkt die Aufrechterhaltung der Kreisläufe den Anlagenwirkungsgrad. Darüber hinaus ist durch den einheitlichen Heizkreis eine individuelle Einzelraumbeheizung unwirtschaftlich und das Vorhandensein von Primär- und Sekundärkreisläufen erhöht die Störanfälligkeit und macht die Anlage wartungsintensiv.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und eine Heizungsanlage der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die sich rationell verlegen läßt, funktionssicher und leistungsstark arbeitet und einen hohen Wirkungsgrad gewährleistet

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Wärmetauscherkreis und der Heizkreis direkt in den geschlossenen Wärmepumpenkreislauf eingebunden sind und selbst dessen Verdampfer und Kondensator bilden. Durch diese einfache Maßnahme werden die Sekundärkreisläufe überflüssig und die ganze Wärmepumpenanlage besteht aus einem einzigen, in sich geschlossenen Kreislauf, der einerseits durch einen unmittelbar erdverlegten Leitungsäbschnitt den Verdampfer und anderseits mit einem direkt als Fußbodenheizung od. dgl. dienenden Leitungsabschnitt den Kondensator bildet Ohne Zwischenschaltung zusätzlicher Wärmetauscher, wärmetragender Medien und anderes Zubehör für Sekundärkreisläufe gelingt so die Energieübertragung von einem außerhalb des Hauses im Erdboden gelegenen Wärmespeicher zu einer innerhalb des Hauses vorgesehenen Fußbodenheizung. Diese direkte Nutzung der Erdwärme fühlt, abgesehen von der Verringerung des Bau- und Installationsaufwandes, zu einer beträchtlichen Absenkung der Temperaturschwankungen und Wärmeverluste, des Eigenenergiebedarfes, der Störanfälligkeit u. dgl. und bringt zwangsweise eine wesentliche Steigerung des Wirkungsgrades mit sich.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind für Wohnhäuser mit mindestens zwei zu beheizenden Räumen diesen Räumen jeweils eigene Wärmepumpenkreisläufe zugeordnet und die Wärmepumpenkreisläufe unabhängig voneinander über eigene Steuerungsvorrichtungen regelbar. Diese auf kleinere Heizungseinheiten ausgelegten Wärmepumpenkreisläufe ergeben eine weitere Leistungssteigerung der Heizungsanlage, wozu noch die Möglichkeit einer wirklich individuellen Temperaturregelung pro Raum kommt. Als Steuerungsvorrichtung für die einzelnen Wärmepumpenkreisläufe genügen einfache Raumthermostate, die bei Erreichen der gewünschten Zimmertemperatur den zugehörigen Wärmepumpenkreislauf abschalten, was insgesamt zu einem überaus wirtschaftlichen Heizbetrieb führt. Selbstverständlich muß nicht unbedingt jeder einzelne Raum einen eigenen Wärmepumpenkreislauf besitzen, sondern ein Kreislauf kann auch gemeinsam den Räumen zugeordnet sein, die einer gemeinsamen Temperaturregelung unterworfen sein sollen. Günstig ist es weiters, wenn erfindungsgemäß alle für den Betrieb einer Wärmepumpe erforderlichen Geräte und Einrichtungen, wie Kompressor, Expansionsventil u. dgl. jedes Wärmepumpenkreislaufes jeweils ein Modul bilden und die Module aller Wärmepumpenkreisläufe zu einer Bau- und Installationseinheit zusammensetzbar sind. Diese Modulbauweise erleichtert den Einbau und die Installation einer solchen Heizungsanlage und gewährleistet auch bei Vorhandensein einer Mehrzahl von einzelnen Wärmepumpenkreisläufen eine platzsparende, übersichtliche, bedienungsfreundliche Anlage.

Ist erfindungsgemäß ein als Kondensator eines Wärmepumpenkreislaufes dienender Heizkreis in an sich bekannter Weise zur Warmwasserbereitung innerhalb eines Warmwasserspeichers verlegt, kann die Erdwärme mit gleichem Erfolg wie bei der Direktbeheizung eines Raumes zur direkten Warmwasserbereitung genutzt werden. In Modulbauweise läßt sich dann zweckmäßigerweise neben den Modulen für die Heizungsanlage eines der Module für den Wärmepumpenkreislauf zur Warmwasserbereitung nutzen.

In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Heizungsanlage an Hand eines Anlagenschemas beispielsweise veranschaulicht

Als Heizungsanlage eines Wohnhauses (1) ist eine Wärmepumpenanlage (2) vorgesehen, deren in sich geschlossene Kreisläufe (3,4,5,6) jeweils einen direkt eingebundenen, erdverlegten Wärmetauscherkreis (3a, 4a, 5a, 6a) als Verdampfer und einen als Fußbodenheizung verlegten Heizkreis (3b, 4b, 5b, 6b) als Kondensator umfaßt. Für jeden der zu beheizenden Räume (la, lb, lc, ld) des Wohnhauses (1) gibt es einen -2-

Claims (4)

1. AT 394 628 B eigenen Wärmepumpenkieislauf (3,4,5,6), wobei in nicht weiter dargestellter Weise in jedem dieser Räume ein eigener Raumthermostat zum Regeln des zugehörigen Wärmepumpenkreislaufes angeordnet ist. Die für Betrieb und Steuerung einer Wärmepumpe »forderlichen Geräte und Einrichtungen, wie Kompressor, Expansionsventil u. dgl., bilden ein Modul (3c, 4c, 5c, 6c) und die Module aller Wärmepumpenkreisläufe (3, 4, 5, 6) sind zu einer Bau- und Installationseinheit (7) zusammengesetzt, so daß trotz der Mehrzahl der voneinander unabhängigen Wärmepumpenkreisläufe (3,4,5,6) eine kompakte, übersichtliche und bedienungsfreundliche Heizungsanlage entsteht Zur Warmwasserbereitung ist ein weiterer Wärmepumpenkreislauf (8) vorgesehen, der ebenfalls einen direkt angeschlossenen, erdverlegten Wärmetauscher (8a) als Verdampfer aufweist, dessen als Kondensator dienender Heizkreis (8b) aber direkt die in einem Warmwasserspeicher (9) verlegte Heizschlange bildet. Das diesem Wärmepumpenkreislauf (8) zugehörige Modul (8c) läßt sich ebenfalls in die Bau- und Installationseinheit (7) integrieren, wobei die Regelung dieses Kreislaufes (8) von einem Thermostaten des Warmwasserspeichers (9) abhängt Durch die direkte Energieübertragung der Erdwärme in die Heizungsanlage ohne Zwischenschaltung von Sekundärkreisläufen und die Zuordnung jeweils eines eigenen Wärmepumpenkreislaufes zu den einzelnen zu beheizenden Räumen entsteht auf rationelle Weise eine betriebssichere, leistungsstarke Heizungsanlage, die mit hohem Wirkungsgrad und umweltschonend arbeitet und die eine raumindividuelle Heizungsregelung bzw. eine wirtschaftliche Warmwasserbereitnng gewährleistet Dabei bleiben selbstverständlich die speziellen Nutzungsmöglichkeiten einer Wärmepumpe voll erhalten und vorteilhafterweise lassen sich die Wärmepumpenkreisläufe auch umkehren, so daß die erdverlegten Wärmetauscherkreise als Kondensator und die Heizkreise als Verdampfer dienen und der Heizbetrieb auf Kühlbetrieb umgestellt weiden kann. PATENTANSPRÜCHE 1. Heizungsanlage für Wohnhäuser od. dgl., insbesondere Einfamilienhäuser, mit einer Wärmepumpenanlage, deren Kreislauf einen über einen erdverlegten Wärmetauscherkreis erwärmbaren Verdampfer und einen über einen vorzugsweise fußbodenverlegten Heizkreis kühlbaren Kondensator umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscherkreis (3a, 4a, 5a, 6a, 8a) und der Heizkreis (3b, 4b, 5b, 6b, 8b) direkt in den geschlossenen Wärmepumpenkreislauf (3,4,5,6,8) eingebunden sind und selbst dessen Verdampfer und Kondensator bilden.
2. 2. Heizungsanlage nach Anspruch 1 für Wohnhäuser mit mindestens zwei zu beheizenden Räumen, dadurch gekennzeichnet, daß den Räumen (la, lb, lc, ld) jeweils eigene Wärmepumpenkreisläufe (3, 4, 5, 6) zugeordnet und die Wärmepumpenkreisläufe (3,4,5,6) unabhängig voneinander über eigene Steuerungsvorrichtungen regelbar sind.
3. 3. Heizungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle für den Betrieb einer Wärmepumpe erforderlichen Geräte und Einrichtungen, wie Kompressor, Expansionsventil u. dgl. jedes Wärmepumpenkreislaufes (3, 4, 5, 6, 8) jeweils ein Modul (3c, 4c, 5c, 6c, 8c) bilden und die Module (3c, 4c, 5c, 6c, 8c) aller Wärmepumpenkreisläufe (3,4,5,6,8) zu einer Bau- und Installationseinheit (7) zusammensetzbar sind.
4. 4. Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Kondensator eines Wärmepumpenkreislaufes (8) dienender Heizkreis (8b) in an sich bekannter Weise zur Waimwasserbe-reitung innerhalb eines Warmwasserspeichers (9) verlegt ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-