DE102008053236A1

DE102008053236A1 - Wärmepumpe und Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpe

Info

Publication number: DE102008053236A1
Application number: DE102008053236A
Authority: DE
Inventors: Ghanbar Dipl.-Ing. Shirkhani; Gunnar Dipl.-Ing. Schmitt
Original assignee: Glen Dimplex Deutschland GmbH
Current assignee: Glen Dimplex Deutschland GmbH
Priority date: 2008-10-25
Filing date: 2008-10-25
Publication date: 2010-04-29
Anticipated expiration: 2028-10-26
Also published as: EP2180274A3; EP2180274A2; DE102008053236B4

Abstract

Um eine reversible in unterschiedlichen Betriebsmodi betreibbare Wärmepumpe (4) mit hohem Wirkungsgrad zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass in einem Sekundärkreislauf (12, 14) für ein Wärmetauscherfluid (S1, S2) eine insbesondere als Vierwege-Umschaltventil (16) ausgebildete Umschaltanordnung vorgesehen ist, über die die Durchflussrichtung des Wärmetauscherfluids (S1, S2) durch den Wärmetauscher (8, 10) in Abhängigkeit des gewählten Betriebsmodus derart einstellbar ist, dass das Wärmetauscherfluid (S1, S2) und ein in einem Primärkreislauf (6) geführtes Primärfluid (P) in jedem Betriebsmodus im Gegenstromprinzip durch den Wärmetauscher (8, 10) geführt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine reversibel arbeitende Wärmepumpe, die in unterschiedlichen Betriebsmodi betreibbar ist sowie ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Wärmepumpe.
Bei Wärmepumpen wird allgemein in einem Primärkreislauf ein Primärfluid geführt, welches über zwei in den Primärkreislauf geschaltete Wärmetauscher Wärme aus einer Wärmequelle zu einer Wärmesenke überträgt. Unter Wärmepumpe werden daher sowohl Wärmepumpen im engeren Sinn verstanden, die für die Gebäudewärmetechnik zum Heizen/Kühlen von Gebäuden und/oder zur Erzeugung von Warmwasser eingesetzt werden, als auch sogenannte Kälteanlagen zur Erzeugung von Kälte im industriellen/gewerblichen Bereich, beispielsweise zum Kühlen von bei der industriellen Produktion eingesetzten Medien oder von gewerblich/industriell oder in der Medizin genutzten Anlagen. Die beiden Wärmetauscher im Primärkreislauf werden in an sich bekannter Weise als Verdampfer bzw. als Kondensator/Verflüssiger für das Primärfluid eingesetzt. Bei reversibel arbeitenden Wärmepumpen lässt sich die Richtung des im Kreislauf geführten Primärfluids umschalten, wodurch die beiden Wärmetauscher ihre Funktionen vertauschen. Der im Heizbetrieb wärmequellenseitig eingesetzte Verdampfer bildet daher im Kühlbetrieb einen wärmesenkenseitigen Kondensator. Umgekehrt bildet der im Heizbetrieb als wärmesenkenseitiger Kondensator eingesetzte Wärmetauscher im Kühlbetrieb den wärmequellenseitigen Verdampfer.
Im Heizbetrieb wird Energie aus der Umgebung, beispielsweise der Luft, dem Grundwasser oder dem Boden, als Wärmequelle entnommen und einer Verbraucherseite zum Heizen als Wärmesenke zugeführt. Im Kühlbetrieb bildet demgegenüber die Umgebung die Wärmesenke, die Wärme aus der Verbraucherseite aufnimmt, so dass auf der Verbraucherseite eine Kühlung beispielsweise der Raumluft oder auch von Flüssigkeiten stattfindet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine reversibel arbeitende Wärmepumpe sowie ein Verfahren zu deren Betrieb anzugeben, wobei ein hoher Wirkungsgrad erzielt wird.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Wärmepumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach ist eine reversibel arbeitende Wärmepumpe vorgesehen, die in unterschiedlichen Betriebsmodi, nämlich insbesondere einem Heizbetrieb und einem Kühlbetrieb, betreibbar ist. Die Wärmepumpe weist einen Primärkreislauf für ein Primärfluid auf, in dem ein Wärmetauscher angeordnet ist, der in Abhängigkeit des gewählten Betriebsmodus als Kondensator oder Verdampfer eingesetzt ist. Der Wärmetauscher ist jeweils zugleich Teil eines Sekundärkreislaufs für ein Wärmetauscherfluid. Der Sekundärkreislauf und das Wärmetauscherfluid dienen zum Wärmeübertrag von einer Wärmesenke oder einer Wärmequelle in den Primärkreislauf. Im Sekundärkreislauf ist nunmehr eine Umschaltanordnung vorgesehen, über die die Durchflussrichtung des Wärmetauscherfluids durch den Wärmetauscher in Abhängigkeit des gewählten Betriebsmodus derart einstellbar ist, dass das Primärfluid und das Wärmetauscherfluid in jedem der Betriebsmodi im Gegenstromprinzip durch den Wärmetauscher geführt werden.
Mit der vorliegenden erfindungsgemäßen Ausgestaltung und der speziellen Umschaltanordnung ist gewährleistet, dass der Wärmetauscher unabhängig von dem gewählten Betriebsmodus jeweils in der optimalen Gegenstromrichtung mit den beiden Fluiden beaufschlagt wird. Insgesamt lässt sich dadurch eine Erhöhung der Gesamtleistung, also der sogenannten Leistungszahl der Wärmepumpe erzielen, so dass insgesamt der Energieverbrauch gegenüber herkömmlichen reversibel arbeitenden Wärmepumpen reduziert werden kann. Bisherige reversibel arbeitende Wärmepumpen sind nämlich überlicherweise entweder im Hinblick auf den Heizbetrieb oder im Hinblick auf den Kühlbetrieb optimiert ausgelegt. Im jeweils anderen Betriebsmodus werden Einbußen der Leistungszahlen hingenommen. In dem nicht optimiert ausgelegten Betriebsmodus fließen Primärfluid und Wärmetauscherfluid in der gleichen Strömungsrichtung durch den Wärmetauscher, so dass der Wirkungsgrad des Wärmetauschers nicht optimal ist.
Der Sekundärkreislauf ist hierbei vorzugsweise der verbraucherseitige Sekundärkreislauf. Prinzipiell kann der Sekundärkreislauf jedoch auch ein umwälzseitiger Sekundärkreislauf sein, beispielsweise ein Sekundärkreislauf mit Sole als Sekundärflüssigkeit zum Wärmetausch mit dem Boden oder Grundwasser.
Gemäß einer zweckdienlichen Ausgestaltung weist die Wärmepumpe zwei Sekundärkreisläufe auf, wobei in jedem der Sekundärkreisläufe eine Umschaltanordnung vorgesehen ist, so dass auch im weiteren Sekundärkreislauf in Abhängigkeit des gewählten Betriebsmodus die Durchflussrichtung durch einen weiteren Wärmetauscher derart eingestellt ist, dass das Primärfluid und ein weiteres Wärmetauscherfluid im Gegenstromprinzip geführt werden. Vorzugsweise ist der weitere Sekundärkreislauf der umweltseitige Sekundärkreislauf, bei dem das Sekundärfluid üblicherweise Sole ist. Durch diese Maßnahme wird daher sowohl der umweltseitige – als auch der verbraucherseitige Wärmetauscher jeweils optimiert im Gegenstrom beaufschlagt, so dass insgesamt ein hoher Wirkungsgrad der Wärmepumpe erreicht ist.
Im Hinblick auf die Umschaltanordnung sind die beiden Sekundärkreisläufe vorzugsweise identisch ausgebildet. Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Umschaltanordnung sowie die spezielle Ausgestaltung zur Umkehr der Durchflussrichtung in den beiden Sekundärkreisläufen unterschiedlich ausgebildet sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Umschaltanordnung als ein Umschaltventil und insbesondere als ein Vierwege-Umschaltventil ausgebildet. Durch das Umschaltventil ist mit einem vergleichsweise geringen Aufwand ein zuverlässiges Umschalten der Durchflussrichtung erzielbar. Von besonderer Bedeutung ist hierbei, dass mit dem Umschaltventil die Strömungs- oder Durchflussrichtung sich unmittelbar umschalten lässt, also ohne eine Zwischenstellung, wie es bei herkömmlichen Mischventilen der Fall ist.
Alternativ zu der Anordnung eines Umschaltventils besteht auch die Möglichkeit, beispielsweise durch eine spezielle Schaltung von zwei gegenläufig arbeitenden Umwälzpumpen und entsprechenden Steuer- oder Absperrventilen die Durchflussrichtung im Sekundärkreislauf betriebsmodusabhängig umzuschalten.
Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung weist die Wärmepumpe Anschlüsse für eine Wärmetauschvorrichtung auf, welche in Abhängigkeit des gewählten Betriebsmodus entweder als Wärmesenke oder als Wärmequelle wirkt. Verbraucherseitig ist diese Wärmetauschvorrichtung im Heizbetrieb beispielsweise eine Vorrichtung zum Erwärmen von Brauch- oder Heizwasser oder ein Luft-Wärmetauscher, der zum Heizen der Raumluft dient. Umgekehrt ist die verbraucherseitige Wärmetauschvorrichtung im Kühlbetrieb als eine Wärmequelle ausgebildet, die beispielsweise zum Kühlen von Wasser ausgebildet ist oder die direkt als ein Luft-Wasser-Wärmetauscher als Kühlgebläse ausgebildet ist. Im Falle eines umweltseitigen Sekundärkreislaufes ist die Wärmetauschvorrichtung beispielsweise als eine durch den Boden geführte Wärmetauscherrohranordnung oder auch als ein spezieller Wärmetauscher zum Wärmetausch mit Grundwasser ausgebildet.
Die Wärmepumpe ist nunmehr derart ausgebildet, dass unabhängig von dem jeweiligen Betriebsmodus die Durchflussrichtung des Sekundärfluids durch die Wärmetauschvorrichtung gleich ist. D. h. an einem jeweiligen Anschluss ist jeweils unabhängig von dem jeweils eingestellten Betriebsmodus entweder der Vorlauf oder der Rücklauf der Wärmetauschvorrichtung anzuschließen. Dies erlaubt, eine derartige Wärmepumpe als Ersatz in einer bereits bestehenden Anlage einzusetzen. Insbesondere können die Wärmetauschvorrichtungen auf Verbraucherseite oder auch Umweltseite mit entsprechenden Umwälzpumpen in herkömmlicher Art und Weise beaufschlagt werden.
Vorzugsweise ist dabei zwischen dem Wärmetauscher des Primärkreislaufes und den Anschlüssen ein erster Teilkreislauf des Sekundärkreislaufs ausgebildet, in dem die Umschaltanordnung angeordnet ist. Die Umschaltanordnung ist daher vorzugsweise innerhalb der als eine Baueinheit ausgebildeten Wärmepumpe an geordnet. Eine derartige Wärmepumpe zeichnet sich dadurch aus, dass sämtliche Komponenten, die für ihren Betrieb notwendig sind, innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses integriert sind und dass lediglich noch die verbraucherseitigen bzw. umweltseitigen Rohre angeschlossen werden müssen. Weiterer Installationsaufwand besteht nicht. Weiterhin besteht die Möglichkeit, herkömmliche Wärmepumpen mit beschriebener Umschaltanordnung nachzurüsten bzw. auszustatten. Die Umschaltanwendung kann auch außerhalb der Baueinheit angebracht sein.
Weiterhin ist gemäß einer zweckdienlichen Ausgestaltung vorgesehen, dass im Sekundärkreislauf, insbesondere im verbraucherseitigen Sekundärkreislauf, zwei Temperatursensoren zur Messung einer Vorlauftemperatur und einer Rücklauftemperatur vorgesehen sind, wobei jedem Betriebsmodus einer der Temperatursensoren zugeordnet ist und die von diesem Temperatursensor gemessene Temperatur für eine Regelung des Wärmepumpenbetriebs in dem Betriebsmodus herangezogen wird, der dem jeweiligen Temperatursensor zugeordnet ist. Die Temperatursensoren sind hierbei vorzugsweise zwischen der Umschaltanordnung und dem Wärmetauscher angeordnet. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass unabhängig von dem jeweils eingestellten Betriebsmodus jeweils die für eine Regelung und Steuerung des Wärmepumpenbetriebs geeignete Temperatur erfasst wird.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung weiterhin gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Die im Hinblick auf die Wärmepumpe angeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltung sind sinngemäß auch auf das Verfahren zu übertragen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die beiden Figuren zeigen schematisch und jeweils in stark vereinfachten Darstellungen
1 eine reversibel arbeitende Wärmepumpenanlage in einem Heizbetrieb und
2 die Wärmepumpenanlage in einem Kühlbetrieb.
Eine Wärmepumpenanlage 2 gemäß den 1 und 2 umfasst als zentrale Komponente eine Wärmepumpe 4, die üblicherweise als eine Baueinheit ausgebildet ist, und die beispielsweise anschlussfertig an den Endverbraucher geliefert wird. Die Wärmepumpe 4 umfasst einen Primärkreislauf 6, in dem ein Primärfluid P im Kreislauf geführt wird.
Der Primärkreislauf 6 weist einen ersten verbraucherseitigen Wärmetauscher 8 sowie einen zweiten, umweltseitigen Wärmetauscher 10 auf. Jeder dieser beiden Wärmetauscher 8, 10 dient zum Wärmetausch mit einem jeweiligen Wärmetauscher- oder Sekundärfluid S1, S2 eines verbraucherseitigen Sekundärkreislaufes 12 bzw. eines umweltseitigen Sekundärkreislaufes 14. In jedem der beiden Sekundärkreisläufe 12, 14 ist eine als ein Vierwege-Umschaltventil 16 ausgebildete Umschaltanordnung vorgesehen. Diese ist zwischen dem jeweiligen Wärmetauscher 8, 10 und jeweils zwei ausgangsseitigen Anschlüssen 18A, B geschaltet. Der Primärkreislauf 6 umfasst weitere nicht näher dargestellte jedoch an sich bekannte und teilweise notwendige Komponenten, wie beispielsweise einen Verdichter und eine Drossel zum Verdichten bzw. Entspannen des Primärfluids P.
Die einzelnen Fluide P, S1, S2 sind übliche für derartige reversible Wärmepumpenanlagen 2 eingesetzte Fluide. Auf der Umweltseite ist das Sekundärfluid S2 beispielsweise eine Sole, auf Verbraucherseite ist das Sekundärfluid S1 üblicherweise Wasser. Im Unterschied zu dem Primärfluid P befinden sich die Sekundärfluide S1, S2 dauernd im flüssigen Zustand, ausgenommen bei Luft als Sekundärfluid.
Auf der Verbraucherseite sind weiterhin an den Zuleitungen zu dem verbraucherseitigen Wärmetauscher 8 jeweils ein Temperatursensor 20A, B vorgesehen, die zur Messung einer Temperatur T1 bzw. einer Temperatur T2 des Sekundärfluids S1 in dem jeweiligen Rohrleitungsabschnitt vorgesehen sind.
Durch das Umschaltventil 16 sind die Sekundärkreisläufe 12, 14 in zwei Teilkreisläufe, nämlich einen innerhalb der Wärmepumpe 4 ausgebildeten ersten Teilkreis lauf 12A, 14A sowie einen nach dem Umschaltventil 16 ausgebildeten zweiten Teilkreislauf 12B, 14B unterteilt. Die zweiten Teilkreisläufe 12B, 14B sind dabei im Wesentlichen außerhalb der Wärmepumpe ausgebildet und bilden jeweils einen Umwälzkreislauf, in dem das von der Wärmepumpe 4 bereitgestellte erwärmte bzw. gekühlte Medium umgewälzt wird. Hierzu ist jeweils in dem zweiten Teilkreislauf 12B, 14B eine Umwälzpumpe 22 bzw. eine Wärmetauschvorrichtung 24A auf Verbraucherseite sowie eine Wärmetauschervorrichtung 246 auf der Umweltseite angeordnet.
Im in 1 dargestellten Heizbetrieb wirkt der umweltseitige Wärmetauscher 10 als Verdampfer, in dem durch Übertrag der Wärme aus der Umwelt das Primärfluid P verdampft wird. Der verbraucherseitige Wärmetauscher 8 dient in diesem Fall als Kondensator/Verflüssiger, in dem die Wärme aus dem Primärfluid P auf das Sekundärfluid S1 übertragen wird, so dass das Primärfluid P wieder verflüssigt wird. Betrieb und Ablauf einer derartigen Wärmepumpe 4 sind an sich bekannt. Durch die Umwälzpumpen 22 wird das im Kondensator 10 erwärmte Wasser der Wärmetauschervorrichtung 24A zugeleitet und dient dort beispielsweise zum Erwärmen von Brauchwasser und/oder Heizwasser.
Wie zu erkennen ist, ist das Umschaltventil 16 derart geschaltet, dass das Sekundärfluid S1 im ersten Teilkreislauf 12A eine Richtung und damit eine Durchflussrichtung durch den Kondensator 8 einnimmt, die derart gewählt ist, dass das Sekundärfluid S1 und das Primärfluid P im Gegenstromprinzip durch den Kondensator 8 fließen.
In gleicher Weise ist auch das Umschaltventil 16 auf der Umweltseite geschaltet, so dass auch der Verdampfer 10 im Gegenstromprinzip betrieben wird.
In 2 ist nunmehr der Kühlbetrieb dargestellt, bei dem das Primärfluid P in entgegengesetzter Richtung strömt. Um das Gegenstromprinzip in den beiden Wärmetauschern 8, 10 aufrecht zu erhalten, sind die beiden Umschaltventile 16 jetzt derart geschaltet, dass auch in dem jeweiligen Teilkreislauf 12A, 14A die Flussrichtung des Sekundärfluids S1, S2 sich geändert hat. Gleichzeitig bleibt jedoch die Flussrichtung in den zweiten Teilkreisläufen 12B, 14B gleich, verändert sich daher nicht in Abhängigkeit des jeweils eingestellten Betriebsmodus.
Für den Fall, dass als umweltseitiger Wärmetauscher 10 ein Luft-Primärfluid-Wärmetauscher vorgesehen ist, der aus der Umgebungsluft die Wärme entnimmt (bzw. in die Umgebungsluft die Wärme abgibt), so ist von Zeit zu Zeit ein Abtauen dieses umweltseitigen Wärmetauschers 10 aufgrund von Kondenswasserbildung der Luftfeuchtigkeit an Wärmetauscherflächen erforderlich. Im Abtaubetrieb ist das Primärfluid P in gleicher Weise wie im Kühlbetrieb gemäß 2 geführt. Allerdings ist bei der Verwendung eines Luft-Primärfluid-Wärmetauschers als umweltseitigen Wärmetauschers 10 kein umweltseitiger Sekundärkreislauf 14 ausgebildet.
Die Regelung der Wärmepumpenanlage 2 wird über eine Regeleinrichtung 26 vorgenommen. Diese Regeleinrichtung 26 erlaubt zugleich eine manuelle Bedienung, beispielsweise zum Vorgeben einer gewünschten Raumtemperatur bzw. zum Umschalten zwischen dem Heiz- und dem Kühlbetrieb. In Abhängigkeit dieser manuell vorgegebenen Parameter erfolgt ansonsten die Regelung des Wärmepumpenbetriebs vollautomatisch. Als Regelgröße wird hierbei im Falle des Heizbetriebs auf die Rücklauftemperatur, also auf die Temperatur T2, zurückgegriffen. Im Falle des Kühlbetriebs wird auf die Vorlauftemperatur zurückgegriffen, die aufgrund des Umschaltens ebenfalls durch die Temperatur T2 gebildet ist.

2: Wärmepumpenanlage
4: Wärmepumpe
6: Primärkreislauf
8: verbraucherseitiger Wärmetauscher
10: umweltseitiger Wärmetauscher
12: verbraucherseitiger Sekundärkreislauf
12A, 14A: erster Teilkreislauf
12B, 14B: zweiter Teilkreislauf
14: umweltseitiger Sekundärkreislauf
16: Umschaltventil
18A, B: Anschlüsse
20A, B: Temperatursensor
22: Umwälzpumpe
24A, B: Wärmetauschvorrichtung
26: Regeleinrichtung
P: Primärfluid
S1, S2: Sekundärfluid
T1, T2: Temperatur

Claims

Wärmepumpe (4), die in unterschiedlichen Betriebsmodi betreibbar ist, die einen Primärkreislauf (6) für ein Primärfluid (P) aufweist, in dem ein Wärmetauscher (8, 10) angeordnet ist, der in Abhängigkeit des gewählten Betriebsmodus als Kondensator oder Verdampfer eingesetzt ist und der zugleich Teil eines Sekundärkreislaufs (12, 14) für ein Wärmetauscherfluid (S1, S2) ist, wobei im Sekundärkreislauf (12, 14) eine Umschaltanordnung (16) vorgesehen ist, über die die Durchflussrichtung des Wärmetauscherfluids (S1, S2) durch den Wärmetauscher (8, 10) in Abhängigkeit des gewählten Betriebsmodus derart einstellbar ist, dass das das Primärfluid (P) und das Wärmetauscherfluid in jedem Betriebsmodus im Gegenstromprinzip durch den Wärmetauscher (8; 10) geführt werden.
Wärmepumpe (4) nach Anspruch 1, bei der ein weiterer Wärmetauscher (10; 8) im Primärkreislauf (6) angeordnet ist, der in Abhängigkeit des gewählten Betriebsmodus gegengleich zum Wärmetauscher (8; 10) als Verdampfer oder Kondensator eingesetzt ist, und der zugleich Teil eines weiteren Sekundärkreislaufs (14; 12) für ein weiteres Wärmetauscherfluid (S2; S1) ist, wobei im weiteren Sekundärkreislauf (14; 12) eine weitere Umschaltanordnung (16) vorgesehen ist, über die die Durchflussrichtung des weiteren Wärmetauscherfluids (S2; S1) durch den weiteren Wärmetauscher (14; 12) in Abhängigkeit des gewählten Betriebsmodus derart einstellbar ist, dass das Primärfluid (P) und das weitere Wärmetauscherfluid (S2; S1) in jedem Betriebsmodus im Gegenstromprinzip durch den weiteren Wärmetauscher (14; 12) geführt werden.
Wärmepumpe (4) nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Umschaltanordnung (16) ein Umschaltventil insbesondere ein Vierwege-Umschaltventil ist.
Wärmepumpe (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die Anschlüsse (18A, B) für eine in Abhängigkeit des gewählten Betriebsmodus als Wärmesenke oder als Wärmequelle wirkende Wärmetauschvorrichtung (24A, B) aufweist, die im angeschlossenen Zustand Teil des Sekundärkreislaufes (12, 14) ist, wobei die Durchflussrichtung des Sekundärfluids (S1, S2) durch die Wärmetauschvorrichtung (24A, B) unabhängig von dem gewählten Betriebsmodus gleich ist.
Wärmepumpe (4) nach Anspruch 4, bei der zwischen dem Wärmetauscher (8,10) und den Anschlüssen (18A, B) ein erster Teilkreislauf (12A, 14A) des Sekundärkreislaufs (12, 14) ausgebildet ist, in dem die Umschaltanordnung (16) angeordnet ist.
Wärmepumpe (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der im Sekundärkreislauf (12, 14) zwei Temperatursensoren (20A, B) zur Messung einer Vorlauftemperatur und Rücklauftemperatur vorgesehen sind, wobei jedem Betriebsmodus einer der Temperatursensoren (20A, B) zugeordnet ist und die von diesem Temperatursensor (20A, B) gemessene Temperatur (T1, T2) für eine Regelung des Wärmepumpenbetriebs in dem Betriebsmodus, der dem jeweiligen Temperatursensor (20A, B) zugordnet ist, herangezogen wird.
Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpe (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in Abhängigkeit des gewählten Betriebsmodus die Umschaltanordnung (16) derart eingestellt wird, dass das Primärfluid (P) und das Wärmetauscherfluid (S1; S2) in jedem Betriebsmodus im Gegenstromprinzip durch den Wärmetauscher (8; 10) geführt werden.