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Die
Erfindung betrifft eine Wärmeanlage
zur Erzeugung von Heizungswärme
und/oder Warmwasser für
den Hausgebrauch mit wenigstens einem Sonnenkollektor, der von einem
Wärmeträgermedium
durchströmt
wird, wenigstens einem Brauchwasserspeicher zur Bereitstellung von
Warmwasser, wenigstens einem Systemspeicher und wenigstens einem
Großspeicher
sowie mit einer Wärmepumpe,
die von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird und deren Kaltseite
mit dem Großspeicher
zusammenwirkt.
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Im
Zuge des stärker
werdenden Umweltbewusstseins ist es bekannt, Wärmeanlagen mit einem möglichst
geringen Primärenergiebedarf
zu bauen und zu benutzen. Unter Primärenergie wird im folgenden
Energie aus Brennstoffen, wie Heizöle oder Gas oder Benzin sowie
elektrische Energie aus öffentlichen
Stromnetzen verstanden. Häufig
werden Sonnenkollektoren verwendet, die beispielsweise auf Dachflächen von
Häusern
angeordnet sind und von der Sonne bestrahlt werden. Das in dem Sonnenkollektor
befindliche Wärmeträgermedium
heizt sich dabei auf und kann einem Wärmespeicher, beispielsweise
dem Systemspeicher oder dem Großspeicher, zugeführt werden,
der die Wärme
speichert und bei Bedarf wieder abgibt. Ein Nachteil solcher solarbetriebenen
Wärmeanlagen
besteht darin, dass die Sonneneinstrahlung dann zur Verfügung steht,
wenn in einem Haus kein großer
Wärmebedarf
besteht. Bei erhöhtem
Wärmebedarf
im Haus insbesondere im Winter kann der Wärmebedarf nicht durch die Sonnenkollektoren
gedeckt werden.
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Weiterhin
sind so genannte Wärmepumpen bekannt,
die Energie von einem relativ niedrigen Temperaturniveau mittels
mechanischer Arbeit auf ein hohes Temperaturniveau bringen. Das
erhöhte Temperaturniveau
kann dann beispielsweise zu Heizzwecken oder zur Warmwasserbereitung
verwendet werden. Derartige Wärmepumpen
arbeiten dann effizient, wenn ein Wärmeträgermedium auf einem Temperaturniveau
zur Verfügung
steht, welches nicht zu kalt einerseits und nicht zu warm andererseits
ist. Ein Problem hierbei besteht darin, ein Wärmeträgermedium mit dem gewünschten
Temperaturniveau, beispielsweise zwischen 4°C und 30°C, zur Verfügung zu stellen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Wärmeanlage der eingangs geschilderten
Art so auszubilden, dass eine effiziente Ausnutzung der Energie
möglich
ist. Insbesondere soll der Einsatz von Primärenergie weitestgehend reduziert
werden.
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Die
Aufgabe wird gemäß der Erfindung
dadurch gelöst,
dass der Sonnenkollektor über
einer bestimmbaren Temperatur des Wärmeträgermediums hinter dem Sonnenkollektor
Wärme an
den Systemspeicher und unter dieser Temperatur oder in dem Zustand,
in dem der Systemspeicher aufgeheizt ist, Wärme an den Großspeicher
abgibt. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass der Sonnenkollektor auch
dann wirksam Wärme
sammelt und an die Wärmeanlage
abgibt, wenn die Ausgangstemperatur des durch diesen durchfließenden Wärmeträgermediums relativ
gering ist und sich daher nicht zum Aufheizen des Systemspeichers
eignet.
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Wenn
der Systemspeicher aufgeladen ist, heizt der Sonnenkollektor den
Großspeicher.
Dadurch werden die zeitweise sehr hohen Austrittstemperaturen des
Wärmeträgermediums
auch bei aufgeladenem Systemspeicher ausgenutzt. Die Größe des Sonnenkollektors
ist so bemessen, dass bei hinreichender Sonneneinstrahlung der Wärmebedarf
des betreffenden Hauses gedeckt werden kann.
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Erst
wenn beide Speicher geladen sind, muss der Sonnenkollektor gekühlt werden.
Es kann hierbei vorgesehen werden, dass der Sonnenkollektor so ausgebildet
ist, dass er auch als Wärmeaustauscher
arbeiten kann. Dies hat den Vorteil, dass bei bedecktem Himmel Wärme der
Umgebungsluft entzogen und dem Großspeicher zugeführt werden kann.
Im Sommer kann der Sonnenkollektor zur Kühlung des Wärmeträgermediums dienen.
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Sofern
bei großem
Heißwasserbedarf
aus dem Brauchwasserspeicher die Speichertemperatur im Systemspeicher
absinkt, kann vorgesehen werden, dass der Großspeicher den Systemspeicher aufheizt.
Dazu sind Großspeicher
und Systemspeicher über
entsprechende Leitungen und Pumpen miteinander verbunden. Dies wird
dann der Fall sein, wenn geringe Außentemperaturen oder mangelnder Sonneneinstrahlung
vorliegen.
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Die
Sonnenkollektoren können
als In-Dach-Kollektoren ausgebildet und in der Dachfläche angeordnet
sein. Es kann vorgesehen werden, dass der Sonnenkollektor durch
Klappen hinterlüftbar ist.
Dies hat den Vorteil, dass das Wärmeträgermedium
auf einer vorgebbaren Temperatur gehalten werden kann, die unterhalb
der Verdampfungstemperatur liegt. Durch diese Hinterlüftung wird
der Sonnenkollektor schlecht isoliert. Er gibt Wärme an die Umgebung ab. Dadurch
bleibt die Stagnationstemperatur des Sonnenkollektors unterhalb
des Siedepunkts des Wärmeträgermediums.
Eine unerwünschte
Gasbildung wird damit vermieden.
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Besonders
zweckmäßig ist
es, wenn das Wärmeträgermedium
sowohl durch den Sonnenkollektor als auch den Großspeicher
fließt.
Es kann hierbei auf einen zusätzlichen
Wärmeaustauscher
im Großspeicher
verzichtet werden, so dass bereits geringe Temperaturdifferenzen
ausreichen, um Wärme an
den Großspeicher
abzugeben. Wegen der zu erwartenden hohen Temperaturen des Wärmeträgermediums
insbesondere während
Sonneneinstrahlung, ist im Systemspeicher ein Wärmeaustauscher vorgesehen,
der von dem Wärmeträgermedium durchströmt wird.
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Weiterhin
kann vorgesehen werden, dass der Systemspeicher von der Abwärme des
Verbrennungsmotors der Wärmepumpe
aufgeheizt wird. Hier kann das Kühlwasser
des Verbrennungsmotors dem Systemspeicher unmittelbar zugeführt werden.
Dies hat den Vorteil, dass die Abwärme nicht verloren geht.
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Zweckmäßig ist
es weiterhin, wenn die Abgaswärme
des Verbrennungsmotors dem Großspeicher über einen
Wärmeaustauscher
zugeführt
wird. Das Abgas hat zwar ein relativ hohes Temperaturniveau, jedoch
einen relativ geringen Energiegehalt, so dass die abführbare Wärme nicht
zum Aufheizen des Systemspeichers nutzbar ist. Die Wärme reicht
jedoch aus, um den Großspeicher
auf das gewünschte Temperaturniveau
zu bringen. Ein Vorteil besteht auch darin, dass das Abgas abgekühlt wird,
so dass keine Wärme
an die Umgebung abgegeben wird.
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Gemäß einer
weitergehenden Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verbrennungsmotor der Wärmepumpe mit
einem elektrischen Generator verbindbar ist. Es ist allgemein bekannt,
dass der Verbrennungsmotor in einem gewissen Lastbereich arbeiten
muss, um effektiv mit einem relativ hohen Wirkungsgrad zu arbeiten.
Es können Betriebszustände auftreten,
in denen Wärme
für den Systemspeicher
benötigt
wird, während
die Wärmepumpe
insbesondere zur Erzeugung des Heizwassers noch nicht arbeitet.
In diesem Falle wird die Abwärme
des Verbrennungsmotors zum Aufheizen des Systemspeichers benutzt,
während
der elektrische Generator als Lastbremse für den Verbrennungsmotor wirkt.
Der Verbrennungsmotor kann dann in einem effektiven Leistungsbereich
arbeiten, während
der elektrische Generator nutzbare elektrische Energie liefert.
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Zweckmäßig ist
es, wenn das Volumen des Großspeichers
größer ist
als das des Systemspeichers. Der Großspeicher kann sich zudem aus
mehreren kleineren Speichern zusammensetzen. Dies hat den Vorteil,
dass ein relativ großes
Volumen des Wärmeträgermediums
im Wärmekreislauf
vorhanden ist, das sich zudem auf dem gewünschten Temperaturniveau befindet.
Der Systemspeicher ist vorzugsweise so bemessen, dass er schnell
auf das gewünschte
hohe Temperaturniveau zum Erzeugen des Brauchwassers gebracht werden
kann.
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Es
kann weiterhin vorgesehen werden, dass der Verbrennungsmotor und/oder
der Generator und die Wärmepumpe
in einem Gehäuse
angeordnet sind, dessen Abwärme
dem Großspeicher
zuführbar ist.
Die Abwärme
des Gehäuses
befindet sich auf einem relativ niedrigen Temperaturniveau, und
es ist zweckmäßig, diese über einen
Wärmeaustauscher im
unteren Bereich des Großspeichers
diesem zuzuführen.
Im mittleren Bereich des Großspeichers
kann sich der Wärmeaustauscher
für die
Abgase des Verbrennungsmotors befinden. Die Temperatur im Großspeicher
nimmt daher von unten nach oben zu. Die Wärmepumpe kann sich dann aus
dem oberen Bereich mit dem Wärmeträgermedium
bedienen und dem unteren Bereich wieder zuführen.
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Die
gesamte Wärmeanlage
wird von einer Steuerung überwacht,
die wenigstens einen und insbesondere mehrere Temperaturfühler aufweist
und die die Pumpen und Ventile steuert derart, dass über einer
Temperatur des Wärmemediums
hinter dem Sonnenkollektor oder bei geladenem Systemspeicher das
Wärmeträgermedium
durch einen Wärmeaustauscher
im Systemspeicher und unterhalb dieser Temperatur durch den Großspeicher
fließt.
Dadurch kann in Abhängigkeit
von der Temperatur des Wärmeträgermediums
der Systemspeicher oder der Großspeicher
mit Wärme
des Wärmeträgermediums beaufschlagt
werden. Auch kann durch diese Steuerung bewirkt werden, dass bei
höherer
Temperatur im Großspeicher
als im Systemspeicher der Großspeicher
Wärme an
den Systemspeicher abgibt.
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Selbstverständlich ist
es auch möglich,
dass das Wärmeträgermedium
sowohl durch den Systemspeicher als auch den Großspeicher fließt. Aufgrund des
Volumens des Großspeichers
wird ein übermäßiges Erwärmen desselben
vermieden.
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Als
Wärmeträgermedium
eignet sich Wasser, dem ein Frostschutzmittel zugesetzt ist. Das Wärmeträgermedium
wird unter erhöhtem
Druck in der Wärmeanlage
geführt,
so dass eine Erhöhung des
Siedepunkts auf über
100°C möglich ist.
Es können
bei einem Druck von etwa 2,0 bar maximale Temperaturen von etwa
120°C eingestellt
werden, ohne dass eine Verdampfung auftritt.
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Es
ist offensichtlich, dass durch diesen Aufbau einer Wärmeanlage
eine effiziente Ausnutzung der Umgebungswärme bei minimierter Primärenergiezuführung möglich ist.
Es können
insbesondere folgende Betriebszustände unterschieden werden:
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1. Hohe Außentemperatur und Sonneneinstrahlung
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Diese
Umgebungsbedingungen treten im Sommer tagsüber auf. Der Sonnenkollektor
wird intensiv mit Sonne beaufschlagt, so dass das Wärmeträgermedium
in Strömungsrichtung
hinter dem Sonnenkollektor eine hohe bis sehr hohe Temperatur aufweist,
die auch über
120°C liegen
kann. Das derart erhitzte Wärmeträgermedium
wird dem Systemspeicher zugeführt,
der sich entsprechend aufheizt. Sobald der Systemspeicher geladen
und gesättigt
ist, wird das Wärmeträgermedium
dem Großspeicher zugeführt, so
dass auch dieser mit Wärme
versorgt wird. Wenn auch der Großspeicher durchgeladen ist, werden
die Klappen am Sonnenkollektor geöffnet, so dass eine weitere
Aufwärmung
des Wärmeträgermediums
verhindert wird. Der Verbrennungsmotor und die Wärmepumpe sind abgeschaltet.
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2. Hohe Außentemperatur bei keiner Sonneneinstrahlung
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Bei
bedecktem Himmel während
des Sommers liegen die Außentemperaturen
nicht mehr auf einem Temperaturniveau, das ausreicht, den Systemspeicher
zu beheizen. In diesem Fall arbeitet der Sonnenkollektor als normaler
Wärmeaustauscher, der
der Umgebung Wärme
entzieht und dem Großspeicher
zuführt.
Aufgrund des fehlenden Wärmeaustauschers
für das
Wärmeträgermedium
im Großspeicher
reichen hier geringe Temperaturdifferenzen aus, um die Wärme abzugeben.
Im Bedarfsfall werden der Verbrennungsmotor und gegebenenfalls die Wärmepumpe
eingeschaltet. Sofern die Wärmepumpe
insbesondere für
den Heizungsbedarf nicht benötigt
wird, treibt der Verbrennungsmotor den Generator an, der Strom erzeugt.
Die Abwärme
des Verbrennungsmotors dient zum Aufheizen des Systemspeichers.
Die Abgaswärme
des Verbrennungsmotors wird dem Großspeicher zugeführt.
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3. Niedrige Außentemperatur
bei Sonneneinstrahlung
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Diese
Bedingungen treten vornehmlich im Herbst, Winter und Frühjahr auf.
Die Außentemperaturen
sind in der Regel so niedrig, dass Heizungswärme benötigt wird. Gleichwohl wird
durch die Sonneneinstrahlung ein relativ hohes Temperaturniveau
am Ausgang des Sonnenkollektors erreicht. Das derart erhitzte Wärmeträgermedium
wird zum Beheizen des Systemspeichers verwendet. Überschüssige Wärme wird
dem Großspeicher
zugeführt.
Der Verbrennungsmotor und die Wärmepumpe
sind eingeschaltet, so dass die Wärmepumpe den Heizungskreislauf oder
die Heizungskreisläufe
mit Wärme
versorgt.
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In
der Regel stellt die Wärmepumpe
einen einstellbaren Volumenstrom an heißem Wasser zur Verfügung. Der
Heizkreismischer benötigt
häufig
nur einen Teil des zur Verfügung
stehenden Wassers. Hier kann über
einen Abzweig im Heizkreislauf das überschüssige Heißwasser dem Systemspeicher
zugeführt
werden. Die fehlende Wärme
wird durch den Verbrennungsmotor dem Systemspeicher zugeführt.
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Insbesondere
in der Übergangszeit,
in der nur zeitweise die Heizkreise benutzt werden, kann vorgesehen
werden, dass der Systemspeicher die Heizkreise mit Warmwasser versorgt.
Dafür stehen entsprechende
Verbindungsleitungen zwischen dem Systemspeicher und den Heizkreisen
zur Verfügung. Dann
brauchen der Verbrennungsmotor oder die Wärmepumpe nicht zu laufen. Der
Primärenergiebedarf
kann weiter verringert werden.
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4. Niedrige Außentemperatur
bei keiner Sonneneinstrahlung
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Bei
Dunkelheit im Winter besteht kaum Möglichkeit, der Umgebung Wärme zu entziehen.
Hier ist es erforderlich, dass der Verbrennungsmotor sowohl den
Systemspeicher als auch den Großspeicher
mit Wärmeenergie
versorgt. Entsprechend der vorgesehenen Wärmeaustauscher heizt der Verbrennungsmotor
mit seinem Kühlwasser
den Systemspeicher auf. Die Abgase heizen den Großspeicher
auf. Die Wärmepumpe
liefert aus dem Großspeicher
die Energie für
den Heizungskreislauf. Überschüssige Heizungswärme wird
dem Systemspeicher zugeführt.
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Es
ist offensichtlich, dass nur unter ungünstigen Bedingungen der Verbrennungsmotor
die Versorgung des Gebäudes
mit Energie übernehmen muss.
Sobald in Strömungsrichtung
hinter dem Sonnenkollektor eine ausreichende Temperatur anliegt, kann
der Verbrennungsmotor zumindest teilweise entlastet werden. Die
Verwendung von Primärenergie
wird stark reduziert. Letztlich arbeitet der Verbrennungsmotor nur
bei fehlender Sonneneinstrahlung und wenn sowohl Systemspeicher
als auch Großspeicher
entladen sind. Dann liefert er jedoch elektrische Energie durch
den Generator, der als Lastbremse dient, um den Verbrennungsmotor
mit einem günstigen
Drehmoment zu belasten.
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Die
Wärmepumpe
wird nur dann hinzugeschaltet, wenn die Heizkreisläufe Warmwasser
benötigen.
Ein herkömmlicher
Mischer dient zur Bereitstellung der gewünschten Warmwassermenge, die
für die
Heizung benötigt
wird. Das von der Wärmepumpe erzeugte überschüssige Warmwasser
wird dem Systemspeicher zugeführt.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Die
einzige Figur zeigt den Aufbau einer Wärmeanlage gemäß der Erfindung.
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Die
in der Zeichnung schematisch dargestellte Wärmeanlage weist einen Sonnenkollektor 1, einen
Systemspeicher A und einen Großspeicher
B auf. Im Systemspeicher A ist ein Brauchwasserspeicher 6 angeordnet,
der über
den Zulauf 5 mit Frischwasser versorgt wird. Über die
Leitung 4 kann Warmwasser abgezogen werden. Der Systemspeicher
A wird von einem Wärmeträgermedium
aufgeheizt, das mittels der Pumpe LP2 über den Sonnenkollektor einem
Solarwärmeaustauscher 7 im
Systemspeicher zugeführt
wird.
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Der
Ausgang des Sonnenkollektors steht weiterhin über ein Drei-Wege-Ventil oder
einen Abzweig 18 in Verbindung mit dem Großspeicher
B. Es kann hier vorgesehen werden, dass das durch den Sonnenkollektor 1 aufgeheizte
Wärmeträgermedium dem
Großspeicher
B zugeführt
wird, wenn der Systemspeicher A geladen ist oder wenn die Temperatur des
Wärmeträgermediums
für den
Systemspeicher nicht ausreichend hoch ist. Im Systemspeicher wird maximale
Temperatur von 70°C
bis 90°C
und im Großspeicher
eine maximale Temperatur von 30°C–40°C benötigt.
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Das
kältere
Wärmeträgermedium
im Großspeicher
B wird aus dessen unteren Bereich abgezogen und über das Mehrwegeventil 16 oder
Abzweig dem Sonnenkollektor 1 wieder zugeführt. Das
Mehrwegeventil 16 ist dann zweckmäßig, wenn in Strömungsrichtung
hinter dem Sonnenkollektor nur ein Abzweig 18 und kein Mehrwegeventil
vorhanden ist. Die Volumenströme
stellen sich an den Abzweigen selbst ein, da es sich um ein geschlossenes
System handelt.
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Das
Wärmeträgermedium
wird durch die Pumpe LP2 umgewälzt
und fließt
durch den Sonnenkollektor 1 über den Solarwärmetauscher 7 im
Systemspeicher A und durch das Mehrwegeventil 16 wieder
zum Sonnenkollektor. Alternativ kann das Wärmeträgermedium vom Sonnenkollektor 1 in
den oberen Bereich des Großspeichers
B und von diesem zurück über das
Mehrwegeventil 16 in den Sonnenkollektor 1 fließen. Auch
hier wird das Wärmemedium
durch die Pumpe LP2 umgewälzt.
Dieser Kreislauf wird dann zugeschaltet, wenn das Temperaturniveau
des Wärmeträgermediums
in Strömungsrichtung
hinter dem Sonnenkollektor relativ niedrig ist, so dass sich das
Wärmeträgermedium
nicht zur Erwärmung
des Systemspeichers eignet.
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Weiterhin
ist eine Wärmeerzeugungseinrichtung
mit einem Verbrennungsmotor 10, einem Generator 11 und
einer Wärmepumpe 9 vorgesehen.
Die Wärmepumpe 9 wird
von dem Verbrennungsmotor 10 angetrieben und arbeitet wie
eine herkömmliche Wärmepumpe.
Eine nähere
Beschreibung ist daher nicht erforderlich. Die Kaltseite der Wärmepumpe wird über die
Pumpe LP5 aus dem Großspeicher
B mit dem Wärmeträgermedium
durchströmt.
Es ist ein Festpunktmischer 12 vorhanden, der die Temperatur des
der Wärmepumpe
zugeführten
Wassers auf einer vorbestimmbaren Temperatur, beispielsweise zwischen
4°C und
30°C hält. Dann
kann die Wärmepumpe
effizient arbeiten. Die Warmseite der Wärmepumpe steht über die
Pumpe LP4 in Verbindung mit dem Heizkreismischer 17, durch
den die Vorlauftemperatur der Heizkreise eingestellt wird.
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Der
Heizkreislauf 17 umfasst die Pumpe LP1, durch die das Heizungswasser
in die Heizkreise gepumpt wird. Sofern weniger warmes Heizungswasser
benötigt
als bereitgestellt wird, fließt
der Überschuss über den
Abzweig 19 in den Systemspeicher und heizt diesen auf.
Das kältere
Wasser aus dem Systemspeicher A wird abgezogen und dem Wärmekreislauf über die
Leitung 20 wieder zugeführt. Über diese
Leitungen 19, 20 kann zudem in anderer Fließrichtung
der Heizkreis mit Warmwasser aus dem Systemspeicher bedient werden. Über die Leitung 20 wird
der Heizkreisrücklauf
mit dem Systemspeicher verbunden. Über den Abzweig 19 wird das
Warmwasser für
den Vorlauf aus dem Systemspeicher geleitet. Dies ist in der Übergangszeit zweckmäßig.
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Zwischen
dem Verbrennungsmotor 10 und der Wärmepumpe 9 ist der
Generator 11 vorhanden, der bei Bedarf zugeschaltet wird.
In diesem Fall wird elektrische Energie erzeugt, die beispielsweise
einem örtlichen
Stromversorgungsnetz zuführbar
ist. Alternativ kann sie auch dem Hausnetz eingespeist werden. Die
Abwärme
des Verbrennungsmotors 10 wird über die Leitung 21 dem
Systemspeicher A zugeführt
und über
die Leitung 22 und die Pumpe LP3 wieder abgezogen. Das
Kühlwasser
des Verbrennungsmotors dient demnach zum Aufheizen des Systemspeichers
A auf das gewünschte
Temperaturniveau.
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Die
Abgaswärme
des Verbrennungsmotors 10 wird über einen Wärmeaustauscher 14 dem
Großspeicher
B zugeführt.
Das Abgas heizt demnach das Wärmeträgermedium
im Großspeicher
B auf und kühlt
sich dabei ab, so dass keine oder wenig Wärme an die Umgebung abgegeben
wird.
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Schließlich ist
vorgesehen, dass die Abwärme
aus dem Gehäuse
mit dem Verbrennungsmotor 10, dem Generator 11 und
der Wärmpumpe 9 über einen
Wärmeaustauscher 13 dem
Großspeicher
B zugeführt
wird. Insgesamt wird hierdurch alle erzeugte Wärme weitestgehend ausgenutzt.
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Es
ist zudem eine Regelungs- und Steuervorrichtung 23 vorgesehen,
die mit den entsprechenden Pumpen und Ventilen in Verbindung steht
und diese entsprechend den Wärmeanforderungen
steuert. Insbesondere umfasst die Regelungs- und Steuervorrichtung 23 Sensoreingänge für die Temperaturfühler, um
die Ventile zum Einstellen der erforderlichen Volumenströme des Wärmeträgermediums
zu steuern.
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Sofern
sich sowohl der Systemspeicher A als auch der Großspeicher
B auf dem jeweils gewünschten
Temperaturniveau befinden, wird keine zusätzliche Wärme mehr benötigt. Der
Sonnenkollektor 1 weist daher Hinterlüftungsklappen 2, 3 auf,
die geöffnet
werden können,
so dass der Sonnenkollektor mit Luft gekühlt werden kann. Hierdurch
wird die Temperatur im Sonnenkollektor abgesenkt. Ein Verdampfen des
Wärmeträgermediums
im Sonnenkollektor kann damit verhindert werden. Als Wärmeträgermedium kann
Wasser mit oder ohne Frostschutzmittel verwendet werden. Der Systemspeicher
ist vorzugsweise mit Wasser befüllt.
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Es
liegt auf der Hand, dass mit einem derartigen Zusammenwirken der
an sich bekannten Einzelbestandteile der Primärenergiebedarf für den Verbrennungsmotor 10 reduziert
werden kann. Grundsätzlich
ist es möglich,
zusätzliche
Vorrichtungen zum Anschluss eines Heizbrenners oder andere Heizungseinrichtungen
für den
Systemspeicher A oder dem Großspeicher
B vorzusehen. Dies wird insbesondere dann zweckmäßig sein, wenn die Wärmeanlage
in Gebieten installiert wird, bei denen eine herkömmliche
Wärmepumpe
nicht immer ausreicht.
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Im
Allgemeinen werden der Sonnenkollektor oder die Sonnenkollektoren
ausreichen, um zumindest den Warmwasserbedarf vollständig zu
decken. Die Wärmepumpe
arbeitet nur, wenn die Heizung Wärme
benötigt.
Bei ungünstigen
Wetterbedingungen kann der Verbrennungsmotor zum Erzeugen zusätzlicher
Wärme hinzugeschaltet
werden. Die Abwärme
des Verbrennungsmotors reicht aus, um den gesamten Wärmebedarf
des Hauses zu decken. Es wird zusätzlich elektrischer Strom erzeugt.
An heißen Sonnentagen
dient der Sonnenkollektor als Wärmeaustauscher,
um überschüssige Wärme an die
Umgebung abzugeben. Ein Überhitzen
des Systems wird dadurch vermieden.
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Bei
hohen Außentemperaturen
ohne oder nur mit geringer Sonne dient der Sonnenkollektor als Wärmeaustauscher,
der das Wärmemedium
für den Großspeicher
aufwärmt.
Dies wird ermöglicht
durch die Anordnung der Hinterlüftungsklappen
am Sonnenkollektor, die einen derartig vielseitigen Betrieb erlauben.
Der Sonnenkollektor wird also stets als Wärmequelle eingesetzt, um den
Primärenergiebedarf
zu reduzieren.