DE102004018034B4 - Verfahren zur Einschaltung einer Wärmepumpe in Verbindung mit einem Brauchwasserspeicher für Wärmepumpen - Google Patents
Verfahren zur Einschaltung einer Wärmepumpe in Verbindung mit einem Brauchwasserspeicher für Wärmepumpen Download PDFInfo
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Abstract
Verfahren zur Einschaltung einer Wärmepumpe und zur Erwärmung von in einem vertikal angeordneten Behälter eines Warmwasserspeichers befindlichen Warmwasser über ein Heizmedium, wie Heizwasser oder Kältemittel, welches einen Wärmetauscher (6) durchströmt, der im oder am Behälter angeordnet ist, wobei der Behälter im unteren Bereich einen Kaltwasseranschluss und im oberen Bereich einen Warmwasseranschluss aufweist und wobei der Brauchwasserspeicher (1) ein Brauchwasservolumen von weniger als 250 Litern aufweist, enthaltend die Verfahrensschritte, Erfassung der Temperatur von einem im unteren Bereich des Behälters (3) angeordneten Temperaturfühler (7) und Weiterleiten der von dem Temperaturfühler erfassten Temperatur an eine Regel- oder Steuereinrichtung (20), in der die erfasste Temperatur mit einer Solltemperatur verglichen wird, wobei bei Unterschreitung der Solltemperatur oder Überschreiten eines Temperaturabfalls innerhalb einer vorgegebenen Zeit ein Wärmebedarfssignal erzeugt wird, womit die Wärmepumpe schon bei Zapfmengen, die kleiner sind als 30% des Brauchwasservolumens, eingeschaltet wird, wobei die Oberfläche des Wärmetauschers (6) größer als 1 m2 ist und wobei die spezifische Wärmetauscherfläche größer 0,2 und kleiner 0,4 m2 pro kW Heizleistung ist, enthaltend ferner den Verfahrensschritt der Einschaltung der Wärmepumpe (2), wenn der Temperaturabfall am Temperatursensor (7) größer als 1 K innerhalb von zwei Minuten ist oder die Zapfmenge innerhalb von zwei Minuten größer als 10 Liter ist..
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einschaltung einer Wärmepumpe in Verbindung mit einem Brauchwasserspeicher mit einem vertikal angeordneten Behälter, an dem im unteren Bereich ein Kaltwasseranschluss und im oberen Bereich ein Warmwasseranschluss angeordnet ist, wobei im Inneren oder am Äußeren des Brauchwasserspeichers ein Wärmetauscher angeordnet ist, der mit der Wärmepumpe aufgeheizt ist.
- Im folgenden ist eine Wärmepumpenanlage mit einem Brauchwasserspeicher beschrieben, in dem ein von Heizungswasser durchflossener Wärmetauscher liegt.
- Aus der
DE 36 08 868 A1 ist eine Aufladesteuerung eines wärmepumpen-beheizten Warmwasserspeichers bekannt, bei der über einen Wärmetauscher ein Warmwasserspeicher beheizt wird. Es sollen dabei möglichst hohe Warmwassertemperaturen erreicht werden, ohne dass ein Sicherheitsdruckschalter anspricht. In der Rücklaufleitung zwischen dem Wärmetauscher und der Wärmepumpe ist dazu ein Temperaturfühler angeordnet. - Aus der
DE 31 15 697 C2 ist eine Anlage zur Beheizung von Gebäuden und zur Erwärmung von Brauchwasser bekannt. Ein Heizkreislauf und ein Brauchwasserspeicher sind bedarfsweise von einem Kreislauf einer Wärmepumpe mit Pufferspeicher beaufschlagbar. Der Pufferspeicher und der Brauchwasserspeicher sind dabei durch einen einzigen Behälter mit einem Doppelrohr-Gegenstrom-Wärmetauscher gebildet. - Aus der
EP 0 320 678 A2 geht ein Gerät zur Brauchwasserbereitung und -speicherung. Diese sieht vor, einen Speicher mit einem geringen Behältervolumen bereitzustellen, der als Durchlauferhitzer verwendet werden kann. Als Lösung hierfür wird vorgeschlagen, eine Abschirmung zu verwenden, die eine Durchmischung des Wassers verlangsamt. Es sind zwei Thermofühler vorgesehen, ein Fühler vor und ein Fühler hinter der Abschirmung. - Die
DE 196 19 566 C1 zeigt eine Anordnung zur Bereitstellung von warmer Wasser. Sowohl in einem Primärkreislauf als auch im Sekundärkreislauf ist jeweils ein Temperaturfühler angeordnet. Weiterhin ist eine Regelungseinrichtung vorgesehen, die eine Schaltung aufweist, die bei unter einen Sollwert sinkender Temperatur und/oder einem einen Sollwert übersteigenden Temperaturgradientenbetrag am zweiten Temperaturfühler eine Fördereinrichtung einschaltet und bei über einen Sollwert steigender Temperatur und/oder einem einen Sollwert übersteigenden Temperaturgradientenbetrag am ersten Temperaturfühler die Fördereinrichtung ausschaltet. - Abschnitt 4.2.3 ”Wärmepumpen zur Warmwassererzeugung” aus dem ”Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik” von Recknagel/Sprenger/Schramek, 69. Auflage, München 1999 beschreibt die Einbindung eines Warmwasserspeichers in einen Wärmepumpenkreislauf, wobei im unteren Bereich des Warmwasserspeichers ein Temperaturfühler vorgesehen ist. Abschnitt 4.4.5 beschreibt die Auslegung einer Speicherheizfläche.
- Weiterhin sind Wärmepumpen zur Erwärmung von Heizungswasser – kombiniert mit einer Warmwasserbereitung – allgemein bekannt. Im Fall der Brauchwasserbereitung wird üblicherweise das in einem Brauchwasserspeicher enthaltene Wasser durch die Wärmepumpe aufgeheizt, wobei verschiedene Verfahren (A, B, C, D) in Frage kommen:
- A) Im Brauchwasserspeicher ist ein Wärmeübertrager angeordnet, durch den von der Wärmepumpe erwärmtes Heizungswasser strömt.
- B) Der Brauchwasserspeicher ist innerhalb eines ihn umschließenden Heizungswasserspeichers angeordnet und nimmt somit die Wärme des Heizungswassers auf.
- C) Der Brauchwasserspeicher wird mit einem externen Platten-Wärmeübertrager beheizt. Dieser wird auf der einen Seite vom warmen Heizungswasser und auf der anderen Seite von Brauchwasser durchflossen. Das kalte Brauchwasser wird von einer Zirkulationspumpe aus dem unteren Teil des Brauchwasserspeichers abgepumpt.
- D) Der Wärmetauscher wird direkt von Kältemittel der Wärmepumpe durchflossen und arbeitet als Verflüssiger im Wärmepumpenkreislauf.
- Am gebräuchlichsten ist das unter A beschriebene Verfahren. Mit der Aufheizung des Brauchwassers im Speicher durch die Wärmepumpe wird dann begonnen, wenn die gemessene Temperatur des Brauchwassers die Solltemperatur um eine vorgegebene Hysterese unterschreitet, wozu ein Temperaturfühler oberhalb des Wärmeübertragers angeordnet ist. Bei geringen Vorlauftemperaturen von Heizungswärmepumpen, die typischerweise zwischen 55 und 65°C liegen, ist automatisch die maximal erreichbare Brauchwassertemperatur begrenzt. Zur Effizienzsteigerung werden üblicherweise große Wärmeübertrager mit einer Wärmeübertragerfläche von 0,25 m2/kW Heizleistung verwendet. Teilweise wird auch zur Erzielung der maximalen Warmwasser-Solltemperatur mittels elektrischer Direktheizung nachgeheizt oder die Wärmepumpe taktet so lange, bis die gewünschte Brauchwassertemperatur eben gerade erreicht ist.
- Bei den bekannten Systemen folgt mit Zapfbeginn zunächst die Lieferung von warmem Brauchwasser mit einem weitgehend konstanten Temperaturniveau. Dies ist dadurch begründet, dass mit Zapfbeginn das vorhandene Warmwasser mit relativ ausgeglichener Temperatur aus dem Speicher abgeführt wird. Im Speicher bewegt sich die Grenze zwischen kaltem und warmem Wasser im Laufe des Zapfens stetig nach oben. Die Warmwassermenge nimmt kontinuierlich ab. Erfolgt dann die Einschaltung der Warmwasserbereitung, wird das durch den Wärmetauscher fließende Heizmedium im Bereich des inzwischen kalten Wassers abgekühlt. Die Abkühlung des Heizmediums ist dabei so stark, dass das noch verbleibende restliche warme Wasser durch den Wärmetauscher bzw. das darin befindliche Heizmedium abgekühlt wird. Es erfolgt eine Erwärmung des kalten Wassers und eine Abkühlung des noch vorhandenen warmen Wassers. Die Energiemenge im Brauchwasserspeicher steigt zwar insgesamt an, die verfügbare, nutzbare Brauchwassermenge, z. B. zum Duschen mit einer bestimmten Temperatur, wird mit Einschalten der Wärmepumpe vermindert.
- Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Einschaltung einer Wärmepumpe und einen kompakten Brauchwasserspeicher in geringer Bauweise mit innenliegendem Wärmeübertrager so zu gestalten, dass Brauchwassertemperaturen von 50°C bei alleiniger Aufheizung mit der Wärmepumpe erreicht werden.
- Gelöst ist die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- In einem kompakten Speicher mit einem Brauchwasservolumen von 250 l oder weniger wird ein ausreichend großer Wärmeübertrager mit mindestens 0,2 m2 Wärmeübertragerfläche je kW Heizleistung eingebaut. Ein Temperaturfühler ist zur Ermittlung der Warmwassertemperatur entgegen der üblichen Praxis im unteren Bereich des Brauchwasserspeichers angeordnet. Durch die tiefe Anordnung des Temperaturfühlers wird dieser nun früh, d. h. bereits nachdem eine geringe Menge warmen Wassers gezapft wurde, abgekühlt, wodurch die Warmwasserbereitung früh gestartet wird. Bei Beginn der Brauchwassererwärmung ist ein sehr großer Restvorrat an warmem Wasser im Speicher vorhanden, und ein großer Teil des Wärmeübertragers liegt bei Beginn der Brauchwasserbereitung noch im warmen Wasser, wodurch die Warmwasserbereitung von Beginn an auf einem hohen Temperaturniveau startet. Der Restvorrat an warmem Wasser wird somit durch das durch den Wärmeübertrager strömende Heizungswasser zusätzlich aufgeheizt. Dies führt vor allem bei lang andauernden Zapfvorgängen gleich zu einer Erhöhung der Mischwassermenge, die bei 40°C zur Verfügung steht. In Abhängigkeit von dem gezapften Wasservolumenstrom einerseits und der Heizleistung der Wärmepumpe andererseits kann sogar ein Zustand erreicht werden, bei dem der Speicher als großer ”Durchlauferhitzer” arbeitet und das Wasser selbst bei andauerndem Zapfen bis auf 40°C erwärmt wird.
- Die Bereitstellung von Warmwasser erfolgt stetig ohne signifikante und plötzliche Temperaturänderungen. Das noch vorhandene Brauchwasser wird in jedem Fall erwärmt, zumindest aber nicht abgekühlt. Die verfügbare Brauchwassermenge bei einer vorgegebenen Nutzungstemperatur von beispielsweise 40°C wird somit angehoben.
- Erfindungsgemäß wird der Einschaltbeginn der Wärmepumpe von der gemessenen Temperatur des Heizmediums abhängig gemacht, das durch den Wärmetauscher fließt. Die von einem Temperaturfühler gemessene Temperatur und von einem Volumenstromzähler gemessene Zapfmenge wird dabei als Einschaltkriterium für die Warmwasserbereitung adaptiv und fortlaufend gespeichert.
- Nach dem Einschalten der Brauchwasserbereitung kann die Temperatur des Heizmediums gemessen werden und mit der Temperatur des Zapfwassers, gemessen mit einem Temperaturfühler, verglichen werden. Wird nach einem vorgegebenen Zeitintervall, z. B. 1 min, festgestellt, dass die Temperatur des Heizmediums am Austritt des Wärmetauschers geringer ist als die Temperatur des Zapfwassers, so muß der für die Brauchwasserbereitung vorgegebene Wert, der mit der tatsächlichen, vom Temperaturfühler
7 gemessenen Temperatur verglichen wird, also verringert werden, um eine frühere Einschaltung der Brauchwasserbereitung zu bewirken. Alternativ dazu wäre die Zapfmenge, die erreicht werden muß, um die Brauchwasserbereitung einzuschalten, ebenfalls zu vermindern bzw. der entsprechende Vergleichswert herabzusetzen. - Anders herum, wenn die Temperatur des Heizmediums wesentlich höher ist als die Temperatur des Zapfwassers, gemessen nach einem Zeitintervall, z. B. 1 min nach Beginn der Brauchwasserbereitung, müßten die Werte der Temperatur und des Zapfvolumens für die Wiedereinschaltung vermindert werden. Die Bestimmung des Temperaturwertes und der Zapfmenge für die Wiedereinschaltung wird in vorteilhafter Weise adaptiv und/oder fortlaufend geändert und in der Regelung gespeichert. Vorteilhaft ist weiterhin eine Mittelwertbildung der vorangegangenen gemessenen Einschalttemperaturen oder Zapfmengen. Als weiterer Parameter für die Einschaltung der Brauchwasserbereitung wird ein Temperaturgradient hinzugezogen. Je stärker der Durchfluß durch den Volumenstromzähler ist oder der Temperaturabfall in einer bestimmten Zeiteinheit, umso früher sollte eine Wiedereinschaltung der Brauchwasserbereitung erfolgen.
- In der Zeichnung zeigen:
-
1 einen Brauchwasserspeicher mit innenliegendem Wärmetauscher und Wärmepumpenanlage, -
2 ein Diagramm zum Stand der Technik, -
3 ein Diagramm zur Brauchwassererwärmung - Ein Brauchwasserspeicher
1 ist an eine Wärmepumpe2 angeschlossen. - Im Behälter
3 des Brauchwasserspeichers1 ist ein Wärmetauscher6 angeordnet. Im unteren Bereich befindet sich der Kaltwasseranschluss4 und ein Temperaturfühler7 . Der Warmwasseranschluss5 befindet sich im oberen Bereich des Brauchwasserspeichers1 . Der Verflüssiger8 der Wärmepumpe2 gibt Wärme an das Heizungswasser ab. Über Heizungswasserleitungen9 ist der Verflüssiger8 mit dem Wärmetauscher6 des Behälters3 verbunden. Mit einer Pumpe10 wird das Heizungswasser entweder in einen nicht dargestellten Heizkreis gepumpt oder – gesteuert durch das 3-Wege-Ventil11 – durch den Wärmetauscher6 geleitet. Mit dem 3-Wege-Ventil11 können auch Teilströme, z. B. abhängig von der Temperaturdifferenz zwischen Zapfwassertemperatur und Temperatur des Heizmediums am Austritt aus dem Wärmetauscher, durch den Wärmetauscher6 und den Heizwasserkreis geleitet werden. Das Heizungswasser wird durch ein T-Stück12 in den Rücklauf13 des Heizkreises eingespeist. Die Pumpe10 liegt in vorteilhafter Weise hinter dem Vorlaufanschluss14 des Verflüssigers8 . Der Verflüssiger8 ist Bestandteil eines Wärmepumpenkreises mit einem Trockner15 , einem Schauglas16 zum Erkennen des Kältemittel-Zustands, einem Expansionsventil17 , einem Verdampfer18 und einem Verdichter19 . Weiter befindet sich in der Wärmepumpe eine Regelung20 , die mit dem 3-Wege-Ventil11 , der Pumpe10 , dem Temperaturfühler7 und einem Volumenstromzähler25 sowie einem Temperaturfühler21 verbunden ist. - Das in
2 gezeigte Diagramm stellt den Stand der Technik dar. Der Verlauf einer Zapfwassertemperatur22 weist im Bereich der Messdauer von 34 min einen Anstieg von ca. 44°C auf 53°C auf. Dieser ist dadurch bedingt, dass der Fühler21 für das Zapfwasser außerhalb am Behälter3 hier am Warmwasseranschluß – angeschlossen ist. Dieser steht nicht in direktem Kontakt mit dem Warmwasser, welches sich im Behälter3 befindet, und fühlt die Warmwassertemperatur in vollem Umfang erst dann, wenn die Zapfung erfolgt und Warmwasser am Temperaturfühler21 vorbeifließt. Im Meßdauerintervall zwischen 34 und ca. 47 min erfolgt eine Lieferung von Zapfwasser auf weitgehend konstantem Temperaturniveau (ca. 52–54°C). Auch die Speicherwassertemperatur23 des Warmwassers ist in diesem Temperaturintervall weitgehend konstant. Im Verlauf des Zapfintervalls wird ein erheblicher Teil von Warmwasser aus dem Brauchwasserspeicher1 entnommen. Der Wärmetauscher6 liegt nun zu einem großen Teil im nachgeflossenen Kaltwasser, d. h. der Brauchwasserspeicher1 weist inzwischen einen größeren Anteil Von Kaltwasser als von Warmwasser auf. - Mit Einschalten der Wärmepumpe
2 bzw. der Aufwärmung des Brauchwasserspeichers1 über den Wärmetauscher6 gemäß Stand der Technik fließt nun das Heizungsmedium durch den Wärmetauscher6 und wird im Bereich des Kaltwassers des Brauchwasserspeichers1 abgekühlt. Aufgrund der hohen Leistungsfähigkeit des Wärmetauschers wird das Heizungsmedium so stark abgekühlt, dass es im oberen Bereich des Brauchwasserspeichers1 zu einer Abkühlung des noch vorhandenen Warmwassers kommt. - Der Temperaturverlauf
24 des Heizungsmediums (z. B. Heizungswasser oder Kältemittel der Wärmepumpe2 direkt) steigt im Meßzeitraum bis ca. 37 min stetig an. Mit Abschalten der Wärmepumpe2 bzw. der Wärmelieferung fällt die Temperatur des Heizmediums abrupt ab, da beispielsweise die Pumpe10 abgeschaltet ist oder das Kältemittel der Wärmepumpe2 den Wärmetauscher6 nicht mehr durchströmt. Erst mit dem Einschalten bei ca. 45 min erfolgt wieder eine Wärmelieferung. Die Temperatur des Heizmediums am Ausgang des Wärmetauschers6 liegt von Beginn an jedoch unter der Temperatur des noch verfügbaren Warmwassers entsprechend Temperaturkurve23 . Aufgrund dessen wird das noch vorhandene, z. B. für eine Dusche nutzbare Brauchwasser abrupt abgekühlt. - Durch den erfindungsgemäß frühen Beginn der Brauchwasserbereitung gemäß
3 liegt die Temperatur des Heizmediums von Anbeginn der erneuten Aufheizung oberhalb der Temperatur des noch vorhandenen Brauchwassers. Dies ist gemäß23' der Temperaturverlauf des Warmwassers bei rechtzeitiger Einschaltung der Wärmepumpe bzw. der Brauchwasserbereitung. Der Temperaturverlauf des Heizmediums24' zeigt, dass im Falle der Durchströmung des Wärmetauschers6 eine Brauchwassererwärmung auch des verfügbaren warmen Brauchwassers erfolgt. Die Temperatur des Zapfwassers entsprechend Temperaturverlauf22' zeigt, dass eine Temperaturerhöhung über die Brauchwassertemperatur hinaus erfolgt. Der Temperaturverlauf22' des Brauchwassers läuft annähernd auf dem Niveau des Temperaturverlaufs24' des Heizmediums, wodurch die schon erwähnte Funktion des Speichers als ”großer Durchlauferhitzer” möglich ist. - Die Temperatur, die gemäß Temperaturverlauf
23 und23' gemessen wurde, entspricht der gemessenen Temperatur eines nicht dargestellten Temperaturfühlers, der etwa in der Mitte des Brauchwasserspeichers1 angeordnet ist. Die Temperatur22 und22' des Zapfwassers liegt teilweise höher als die Temperatur des Brauchwassers, da das Zapfwasser an oberster Spitze des Brauchwasserspeichers1 noch etwas stärker erwärmt ist. - Die Temperatur
24' des Heizmediums beim Austritt aus dem Wärmetauscher6 ist mindestens über der Zapftemperatur22' gehalten. Dies wird von der Regeleinrichtung20 überwacht, und die Wärmeströme wie beschrieben gesteuert. Reicht die Leistung der Wärmepumpe2 nicht aus, um das nutzbare Warmwasser aufzuheizen, wird die Wärmepumpe2 abgeschaltet oder die Wärmezufuhr über das 3-Wege-Ventil11 gedrosselt oder gesperrt, um das im oberen Teil des Behälters3 befindliche Warmwasser nicht auf eine Temperatur abzukühlen, die unter der nutzbaren Zapfwassertemperatur, z. B. 40°C, liegt. Anstelle einer gemessenen Temperatur22' des Zapfwassers kann auch ein Sollwert der nutzbaren Zapfwassertemperatur in der Regeleinrichtung20 gespeichert sein, der auch vom Benutzer eingestellt werden kann.
Claims (15)
- Verfahren zur Einschaltung einer Wärmepumpe und zur Erwärmung von in einem vertikal angeordneten Behälter eines Warmwasserspeichers befindlichen Warmwasser über ein Heizmedium, wie Heizwasser oder Kältemittel, welches einen Wärmetauscher (
6 ) durchströmt, der im oder am Behälter angeordnet ist, wobei der Behälter im unteren Bereich einen Kaltwasseranschluss und im oberen Bereich einen Warmwasseranschluss aufweist und wobei der Brauchwasserspeicher (1 ) ein Brauchwasservolumen von weniger als 250 Litern aufweist, enthaltend die Verfahrensschritte, Erfassung der Temperatur von einem im unteren Bereich des Behälters (3 ) angeordneten Temperaturfühler (7 ) und Weiterleiten der von dem Temperaturfühler erfassten Temperatur an eine Regel- oder Steuereinrichtung (20 ), in der die erfasste Temperatur mit einer Solltemperatur verglichen wird, wobei bei Unterschreitung der Solltemperatur oder Überschreiten eines Temperaturabfalls innerhalb einer vorgegebenen Zeit ein Wärmebedarfssignal erzeugt wird, womit die Wärmepumpe schon bei Zapfmengen, die kleiner sind als 30% des Brauchwasservolumens, eingeschaltet wird, wobei die Oberfläche des Wärmetauschers (6 ) größer als 1 m2 ist und wobei die spezifische Wärmetauscherfläche größer 0,2 und kleiner 0,4 m2 pro kW Heizleistung ist, enthaltend ferner den Verfahrensschritt der Einschaltung der Wärmepumpe (2 ), wenn der Temperaturabfall am Temperatursensor (7 ) größer als 1 K innerhalb von zwei Minuten ist oder die Zapfmenge innerhalb von zwei Minuten größer als 10 Liter ist.. - Verfahren nach Anspruch 1, mit dem Schritt: Erfassen der zeitabhängigen Erfassung des Zapfvolumens und Weiterleiten der erfassten Daten an eine Regel- oder Steuereinrichtung (
20 ), in der die erfassten Daten mit Sollwerten verglichen werden, wobei bei Überschreiten eines Wertes einer Zapfmenge innerhalb einer vorgegebenen Zeit ein Wärmebedarfssignal erzeugt wird, womit die Wärmepumpe eingeschaltet wird. - Verfahren nach Anspruch 2, enthaltend den Verfahrensschritt der Bestimmung einer vorgegebenen Mindestlaufzeit der Wärmepumpe (
2 ) in Abhängigkeit des Temperaturabfalls oder der Zapfmenge. - Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, enthaltend den Verfahrensschritt der sofortigen Einschaltung der Wärmepumpe (
2 ), wenn ein durch Zapfen bedingter signifikanter Temperaturabfall am Temperatursensor (7 ) ermittelt ist, oder wenn eine Zapfmenge größer Null entnommen ist. - Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeabgabe an die Heizung vermindert oder abgeschaltet ist, wenn die Wärmepumpe (
2 ) zur Brauchwasserbereitung eingeschaltet ist. - Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch das 3-Wege-Ventil (
11 ) der Durchfluss des Heizmediums zur Heizung gedrosselt oder abgesperrt ist. - Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Wärmemenge, die an den Brauchwasserspeicher (
1 ) geliefert wird, zu der Wärmemenge, die an die Heizung geliefert wird, in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur des von der Wärmepumpe (2 ) aufgeheizten Heizmediums und der Zapfwassertemperatur eingestellt wird. - Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturdifferenz aus den gemessenen Werten des Temperaturfühlers (
21 ) und des Temperaturfühlers (26 ) ermittelt wird, wobei der Wert des Temperaturfühlers (21 ) vom Wert des Temperaturfühlers (26 ) abgezogen wird, und der Zustrom des Heizmediums zur Heizung um so stärker gedrosselt ist, je kleiner die Temperaturdifferenz ist. - Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustrom des Heizmediums zur Heizung bei einer Temperaturdifferenz, die kleiner gleich 5 K ist, gesperrt ist.
- Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenstrom, der von der Pumpe (
10 ) erzeugt wird, bei Temperaturdifferenzen kleiner gleich 5 K reduziert ist. - Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mindestvolumenstrom an Heizmedium von ca. 10% auch bei gesperrtem 3-Wegeventil durch den Heizkreis erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wärmelieferung an den Brauchwasserspeicher (
1 ) gesperrt ist, wenn die Temperaturdifferenz kleiner Null ist. - Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturdifferenz erst nach einer vorgegebenen Laufzeit der Wärmepumpe (
2 ) von ca. 1 min nach dem Einschalten ermittelt wird. - Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturdifferenz nach dem Einschalten frühestens dann für den Weiterbetrieb herangezogen wird, wenn die Temperatur (
24' ) des Heizmediums die Temperatur (22' ) des Zapfwassers überschritten hat. - Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Brauchwasserbereitung durch Umschalten des 3-Wege-Ventils (
11 ) oder Abschalten der Wärmepumpe (2 ) abgebrochen wird, wenn die Temperatur (24' ) des Heizmediums über eine Zeit, die länger als ca. 1 min ist, unter der Temperatur (22' ) des Zapfwassers oder einer nutzbaren, voreingestellten Solltemperatur des Zapfwassers liegt.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019004962A1 (de) | 2018-07-20 | 2020-01-23 | Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Überwachung des Energiegehalts eines Wasserspeichersystems |
WO2020108908A1 (de) | 2018-11-29 | 2020-06-04 | Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG | Vorrichtung zum erwärmen einer flüssigkeit sowie entsprechendes verfahren |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006028040A1 (de) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg | Heizanlage |
AT504286B1 (de) | 2006-09-18 | 2008-09-15 | Vaillant Austria Gmbh | Verfahren zur ladung eines warmwasserspeichers |
DE202006020700U1 (de) | 2006-11-30 | 2009-09-17 | Gebhardt, Peter | Vorrichtung zur Wärmegewinnung |
JP2008232576A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Sanden Corp | 給湯装置 |
DE102009026420B4 (de) | 2009-05-22 | 2023-10-05 | Joachim Zeeh | Mehrzonen-Schichtladespeicher |
DE102009034879A1 (de) * | 2009-07-27 | 2011-02-10 | Rombold Beteiligungs Gmbh & Co. Kg | Kondensationsspeicher in einem Wärmepumpenkreislauf |
SE534695C2 (sv) | 2009-12-23 | 2011-11-22 | Fueltech Sweden Ab | Ackumulatortank |
JP5729910B2 (ja) | 2010-03-05 | 2015-06-03 | 三菱重工業株式会社 | 温水ヒートポンプおよびその制御方法 |
CN104596746A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-05-06 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种热水机水泵安装检测装置及其检测方法、空调 |
CN104807196A (zh) * | 2015-04-13 | 2015-07-29 | 广东美的暖通设备有限公司 | 一种热泵热水器控制方法、控制器及热泵热水器 |
US20220196252A1 (en) * | 2019-04-16 | 2022-06-23 | South East Water Corporation | Hot water unit supply control systems and methods |
DE102021111197B3 (de) * | 2021-04-30 | 2022-05-05 | Viessmann Climate Solutions Se | Verfahren zum Betrieb einer wärmetechnischen Anlage |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3346513A1 (de) * | 1983-12-22 | 1985-07-11 | Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH & Co. KG, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zum erwaermen von wasser |
DE3115697C2 (de) * | 1981-04-18 | 1987-07-02 | Lothar 5239 Unnau De Kempf | |
DE3608868A1 (de) * | 1986-03-17 | 1987-09-24 | Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg | Aufladesteuerung eines waermepumpenbeheizten warmwasserspeichers |
EP0320678A2 (de) * | 1987-12-12 | 1989-06-21 | Hans Dr. Viessmann | Gerät zur Brauchwasserbereitung und -speicherung |
DE19512982A1 (de) * | 1994-04-11 | 1995-10-12 | Vaillant Joh Gmbh & Co | Verfahren zur Aufladung eines von einem Wärmeerzeuger indirekt über einen Sekundärwärmetauscher beheizten Warmwasserspeichers |
DE19619566C1 (de) * | 1996-05-15 | 1997-11-27 | Solvis Solarsysteme Gmbh | Anordnung und Verfahren zur Bereitstellung von warmem Brauchwasser |
DE10253650B3 (de) * | 2002-11-16 | 2004-03-11 | Viessmann Werke Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Pufferung von Wärmepumpenleistung in einem Trinkwasserspeicher und Anlage zu dessen Durchführung |
-
2004
- 2004-04-14 DE DE200410018034 patent/DE102004018034B4/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3115697C2 (de) * | 1981-04-18 | 1987-07-02 | Lothar 5239 Unnau De Kempf | |
DE3346513A1 (de) * | 1983-12-22 | 1985-07-11 | Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH & Co. KG, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zum erwaermen von wasser |
DE3608868A1 (de) * | 1986-03-17 | 1987-09-24 | Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg | Aufladesteuerung eines waermepumpenbeheizten warmwasserspeichers |
EP0320678A2 (de) * | 1987-12-12 | 1989-06-21 | Hans Dr. Viessmann | Gerät zur Brauchwasserbereitung und -speicherung |
DE19512982A1 (de) * | 1994-04-11 | 1995-10-12 | Vaillant Joh Gmbh & Co | Verfahren zur Aufladung eines von einem Wärmeerzeuger indirekt über einen Sekundärwärmetauscher beheizten Warmwasserspeichers |
DE19619566C1 (de) * | 1996-05-15 | 1997-11-27 | Solvis Solarsysteme Gmbh | Anordnung und Verfahren zur Bereitstellung von warmem Brauchwasser |
DE10253650B3 (de) * | 2002-11-16 | 2004-03-11 | Viessmann Werke Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Pufferung von Wärmepumpenleistung in einem Trinkwasserspeicher und Anlage zu dessen Durchführung |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Schramek, E.-R. (Hrsg): Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik. München, Wien : R. Oldenbourg Verlag, 1999. 521, 522, 1716, 1717, 1748, 1749. - ISBN 3-486-26215-7 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019004962A1 (de) | 2018-07-20 | 2020-01-23 | Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Überwachung des Energiegehalts eines Wasserspeichersystems |
WO2020108908A1 (de) | 2018-11-29 | 2020-06-04 | Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG | Vorrichtung zum erwärmen einer flüssigkeit sowie entsprechendes verfahren |
DE102018009377A1 (de) | 2018-11-29 | 2020-06-04 | Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG | Vorrichtung zum Erwärmen einer Flüssigkeit sowie entsprechendes Verfahren |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102004018034A1 (de) | 2005-11-17 |
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