DE102009024314A1

DE102009024314A1 - Eigenenergie-angetriebene Wärmepumpe und Verfahren zu ihrem Betrieb

Info

Publication number: DE102009024314A1
Application number: DE102009024314A
Authority: DE
Inventors: Osama Nasser
Original assignee: Vau Werkzeug- und Geraetebau & Co KG GmbH; Vau Werkzeug und Geraetebau & Co KG GmbH; Vau Werkzeug- und Geratebau & Co KG GmbH
Current assignee: Vau Thermotech & Co Kg De GmbH
Priority date: 2009-06-05
Filing date: 2009-06-05
Publication date: 2011-01-05

Abstract

Ein Energieversorgungssystem mit einer Wärmepumpe (1), die in einem Medienkreislauf (11) einen Verflüssiger-Wärmetauscher (3) und einen Verdampfer-Wärmetauscher (7) umfasst, wobei an dem Verflüssiger-Wärmetauscher (3) Verbraucherkreislauf (13, 15) angeschlossen sind, wird dadurch weitergeleitet, dass der Verbraucherkreislauf (13, 15) zusätzlich am Verdampfer-Wärmetauscher (7) angeschlossen ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein entsprechendes Vorschaltgerät (29) für eine Wärmepumpe (1) und ein Verfahren zum Betreiben eines Energieversorgungssystems.

Description

Die Erfindung betrifft ein Energieversorgungssystem mit einer Wärmepumpe, die in einem Medienkreislauf einen Verflüssiger-Wärmetauscher mit zwei verbraucherseitigen Medienanschlüssen und einen Verdampfer-Wärmetauscher mit zwei spenderseitigen Medienanschlüssen umfasst. An den verbraucherseitigen bzw. den gebäudeseitigen Anschlüssen ist ein Verbraucherkreislauf mit einem Gebäuderücklauf und einem Gebäudevorlauf angeschlossen, der zu beheizbaren Räumen eines Gebäudes, zu einem Wärmespeicher oder einer sonstigen Entnahmestelle eines Verbrauchers führt. An den spenderseitigen Anschlüssen lässt sich eine externe Energiequelle als Wärmespender bzw. als Lieferant einer „Antriebsenergie” der Wärmepumpe anschließen.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Vorschaltgerät für ein Energieversorgungssystem mit einer Wärmepumpe, die einen Verflüssiger-Wärmetauscher und einen Verdampfer-Wärmetauscher umfasst. Das Vorschaltgerät ist verdampferseitig an die Wärmepumpe anschließbar.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Versorgung eines Gebäudes mit Wärmeenergie aus einer Wärmepumpe, bei dem ein Verbraucherkreislauf durch einen Verflüssiger-Wärmetauscher der Wärmepumpe geführt wird, um ihn durch ein in der Wärmepumpe zirkuliertes Arbeitsmedium zu erwärmen, das Arbeitsmedium durch einen Verdampfer-Wärmetauscher geführt wird, um dort zugeführte Wärmeenergie aus einem Spenderkreislauf einer regelmäßig externen Wärmequelle aufzunehmen.
Wärmepumpen bestehen im Allgemeinen aus einem Medien- bzw. Kältemittelkreislauf, der Energie in der Form von Wärme bzw. Kälte zwischen zwei Wärmetauschern, einem Verflüssiger und einem Verdampfer, transportiert. Im Medienkreislauf sind jeweils zwischen den Wärmetauschern ein Kompressor und ein Entspannungsventil bzw. eine Drossel angeordnet. Der Kompressor fungiert als Drucksteigerungsvorrichtung und verdichtet das Arbeitsmedium, um dadurch seine Wärmeabgabe in dem als Verflüssiger oder Kondensator wirkenden Verflüssiger-Wärmetauscher zu begünstigen. Anschließend wird das Arbeitsmedium in einem Entspannungsventil als Druckminderungsvorrichtung auf eine geringere Druckstufe gebracht, um die Energieaufnahme in einem zweiten Wärmetauscher, dem Verdampfer-Wärmetauscher, zu begünstigen. Die Wärmepumpe transportiert die Wärme einer externen Energiequelle, die das Arbeitsmedium im Verdampfer erwärmt, und überträgt sie auf einen verbraucherseitigen bzw. Gebäudekreislauf, an den sie die Energie im Verflüssiger abgibt. Als externe Wärmequelle werden heute üblicherweise Erdwärmesondenanlagen, die ins Grundwasser oder andere Wärme führenden Schichten reichen, oder Flächenkollektoren für Erdwärme oder Sonneneinstrahlung verwendet. Für die Errichtung der Anlagen zur Erschließung dieser Wärmequellen müssen regelmäßig größere Hindernisse wie bauliche Schwierigkeiten und Genehmigungsverfahren überwunden werden. Außerdem verursachen sie einen erheblichen technischen Aufwand, dessen Kosten sich erst über einen langen Zeitraum amortisieren.
In der EP 2 026 015 A1 ist daher ein Verfahren und eine Einrichtung zur Wärmeentnahme mit einer Wärmepumpe aus einer Trinkwasserleitung offenbart. Dazu wird aus der Trinkwasserleitung ein Teilstrom des Trinkwassers entnommen, das in einem Kreislauf primärseitig über einen Wärmetauscher geführt wird, der sekundärseitig mit einer Wärmepumpe verbunden ist. Nach der Wärmeentnahme wird das abgekühlte Trinkwasser wieder in die Trinkwasserleitung zurückgeführt. In der Regel weist Trinkwasser jedoch bereits ein sehr niedriges Temperaturniveau auf, so dass es nur ein sehr geringes Energiepotenzial zur Verfügung stellen kann.
Auch andere externe Energiequellen zeigen oft diesen Nachteil einer nur sehr geringen nutzbaren Temperaturdifferenz. Sonnenkollektoren dagegen erzielen zwar deutlich größere Temperaturdifferenzen, weisen dagegen große Temperaturschwankungen während ihres Nutzungszeitraums auf. Um diese Nachteile auszugleichen offenbart die DE 10 2007 050 446 A1 eine Vorrichtung, in der mehrere externe Energiequellen zusammengeschlossen und wahlweise an eine Wärmepumpe angeschlossen werden können. Dafür ist ein erheblicher technischer Aufwand erforderlich, der den Amortisationszeitraum der Anlage erheblich verlängern dürfte.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein bestehendes Energieversorgungssystem mit einer Wärmepumpe mit geringem technischem und genehmigungsbedingtem Aufwand betreiben zu können.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Energieversorgungssystem dadurch gelöst, dass der Verbraucherkreislauf stromab des Verflüssiger-Wärmetauschers der Wärmepumpe zusätzlich an den spenderseitigen Medienanschlüssen des Verdampfers der Wärmepumpe angeschlossen ist. Der Verbraucherkreislauf bzw. Gebäudekreislaufs transportiert ein Transportmedium, meistens Wasser. Es enthält Wärmeenergie, im Gebäudevorlauf unmittelbar stromab der Wärmepumpe selbstverständlich einen höheren Energiebetrag als nach Entnahme von Energie beispielsweise in Heizkörpern eines Gebäudes stromauf der Wärmepumpe im Gebäuderücklauf. Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass bereits ein relativ geringer Energiebetrag genügt, der als Antriebsenergie der Wärmepumpe genutzt werden kann. Die Erfindung verfolgt also das Prinzip, einen Teil der in der Wärmepumpe gewonnenen Energie als Antriebsenergie verflüssigerseitig wieder zu verwenden. Dadurch lässt sich eine externe bzw. Fremdenergiequelle in einem Spenderkreislauf vollständig ersetzen. Der Verdampfer der Wärmepumpe ist dabei so zu dimensionieren, dass tatsächlich nur ein relativ geringer Teilbetrag der Wärmeenergie aus dem Gebäudekreislauf entnommen wird. Dadurch erspart sich das erfinderische Versorgungssystem die mit einer sonstigen externen Energiequelle verbundenen und regelmäßig aufwändigen technischen Anlagen, die dadurch verursachten Kosten und Genehmigungsverfahren. Außerdem unterliegt die erfindungsgemäße verdampferseitige Wärmezufuhr der Wärmepumpe keinen Temperaturschwankungen mehr, wodurch andernfalls ggf. erforderlicher Steuerungsaufwand entfällt und der Wirkungsgrad der Wärmepumpe steigt. Eine weitere Energiequelle zum Betrieb des Kompressors der Wärmepumpe bleibt davon allerdings unberührt.
Grundsätzlich kann also sowohl der Gebäudevorlauf als auch der Gebäuderücklauf der Wärmepumpe spenderseitig wieder zugeführt werden. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Gebäudevorlauf stromab des Verflüssiger-Wärmetauschers an dem Verdampfer-Wärmetauscher angeschlossen. Nach dem Erwärmen des Wassers im Verflüssiger der Wärmepumpe wird es erneut der Wärmepumpe zugeführt, jetzt aber verdampferseitig. Dort gibt es einen Teil der aufgenommenen Wärmeenergie im Verdampfer an das Arbeitsmedium ab, bevor es in das Gebäude weitergeleitet wird. Ein Teil der an den Gebäudekreislauf verflüssigerseitig abgegebenen Energie wird also verdampferseitig als Antriebsenergie der Wärmepumpe wieder in die Wärmepumpe eingespeist. Damit reduziert sich zwar der aus Wärmepumpe gewonnene und dem Gebäude zur Verfügung gestellte Energiebetrag. Aber der Gebäudevorlauf transportiert eine wesentlich höhere Energiemenge als der Gebäuderücklauf. Ihm kann daher einfacher Energie entzogen werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Versorgungssystem einen Zwischenkreislauf, der an den spenderseitigen Medienanschlüssen der Wärmepumpe anschließt und damit durch den Verdampfer der Wärmepumpe verläuft und mit einem Antriebs-Wärmetauscher mit einem Medieneingang und einem Medienausgang, wobei der Gebäudevorlauf über den Medieneingang und den Medienausgang an den Antriebs-Wärmetauscher angeschlossen ist. Durch das Zwischenschalten eines Zwischenkreislaufs kann der darin angeordnete Antriebs-Wärmetauscher genau auf die vorhandene Leistung bzw. Wärmeentnahme aus dem Gebäudevorlauf eingestellt werden, ohne dass die Wärmepumpe manipuliert werden müsste. Der Zwischenkreislauf ermöglicht also die Ausrüstung einer vorhandenen Wärmepumpe in der erfinderischen Weise, ohne dass sie selbst angepasst werden müsste. Außerdem kann im Zwischenkreislauf eine zusätzliche Antriebs-Umwälzpumpe angeordnet sein, die den Wärmetransport im Zwischenkreislauf zwischen dem Antriebs-Wärmetauscher und dem Verdampfer der Wärmepumpe aufrechterhält.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest einer der Verdampfer bzw. Verflüssiger der Wärmepumpen oder des Antriebs-Wärmetauschers im Zwischenkreislauf als Plattenwärmetauscher ausgebildet. Plattenwärmetauscher haben bezogen auf ihre Größe eine sehr hohe Wärmestromdichte, weshalb sie die Ausnutzung auch geringer Temperaturdifferenzen ermöglichen, bieten also eine hohe Leistungsfähigkeit. Außerdem lassen sie sich äußerst druckbeständig konstruieren, wodurch ihre Effizienz gegenüber herkömmlichen Wärmetauschern deutlich erhöht werden kann.
Die oben genannte Aufgabe wird außerdem durch ein eingangs genanntes Vorschaltgerät gelöst, das einen Zwischenkreislauf umfasst, der an die spenderseitigen Medienanschlüsse der Wärmepumpe anschließbar ist, das einen Zwischen-Wärmetauscher, eine Umwälzpumpe und zwei Medienanschlüsse am Zwischen-Wärmetauscher umfasst. An den Medienanschlüssen am Zwischen-Wärmetauscher lässt sich der Gebäudevorlauf anschließen, so dass er durch den Zwischen-Wärmetauscher geleitet wird und dort einen Teilstrom seiner Energie abgibt. Das Vorschaltgerät verfolgt also denselben erfinderischen Gedanken, einen Teil des Energiestroms des Gebäudevorlaufs abzuzweigen und verdampferseitig in die Wärmepumpe zurückzuspeisen. Das Vorschaltgerät selbst ist einfach an die standardisierten Anschlüsse der Pumpe anzuschließen und mit dem Gebäudevorlauf zu verbinden. Es umfasst alle notwendigen Einrichtungen, um dem Gebäudevorlauf einen definierten Teilstrom seiner Energie abzunehmen, auf dem Zwischenkreislauf zu übertragen und mit dessen Hilfe in die Wärmepumpe verdampferseitig einzuspeisen. Die Umwälzpumpe des Vorschaltgeräts hält dabei den Strom des Zwischenkreislaufs aufrecht. Damit lassen sich vorhandene Wärmepumpen problemlos durch Montage des Vorschaltgeräts umrüsten, ohne dass an der Auslegung oder Konstruktion der vorhandenen Wärmepumpe etwas verändert werden müsste.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Vorschaltgeräts umfasst es eine zusätzliche Umwälzpumpe außerhalb seines Zwischenkreislaufs und stromauf oder stromab des Wärmespeichers. Sie treibt den Gebäudevorlauf im Bereich des Vorschaltgeräts an, um den erhöhten Widerstand beim Durchfluss des Antriebs-Wärmetauschers zumindest zu kompensieren. Damit bleibt bei Einsatz eines Vorschaltgeräts auch eine sonstige Wärmepumpe im Gebäudekreislauf unberührt, weil sie nicht auf die zusätzliche Leistung im Bereich des Vorschaltgeräts angepasst werden muss. Das Vorschaltgerät bildet damit eine abgeschlossene Einheit, deren Montage an einer vorhandenen Wärmepumpe vollkommen ohne Auswirkung auf die übrige Gebäudeinstallation bleibt.
Die Aufgabe der Erfindung wird außerdem durch das eingangs genannten zur Versorgung eines Gebäudes mit Wärmeenergie aus einer Wärmepumpe gelöst, bei dem Vorlauf des Gebäudekreislaufs ein Teilbetrag an Energie entzogen und in den Verdampfer-Wärmetauscher der Wärmepumpe eingeleitet wird. Das erfinderische Verfahren machte sich also die Erkenntnis zu Nutze, dass in einer Wärmepumpe verdampferseitig nur ein relativ geringer Temperatur-Differenzbetrag zum Betrieb der Wärmepumpe erforderlich ist. Dieser Differenzbetrag kann ohne größere Komforteinbußen für die Wärmeversorgung eines Gebäudes oder eines anderen Verbrauchers aus dem Gebäudevorlauf abgezweigt werden. Damit kann die in der Regel kostenaufwändige und häufig auch langwierige Einrichtung einer externen Energiequelle als spenderseitigen Zulauf der Wärmepumpe erübrigt werden.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfinderischen Verfahrens kann der Gebäuderücklauf entzogenen Teilbetrag an Wärmeenergie über einen Antriebs-Wärmetauscher einem Zwischenkreislauf zugeführt werden, der spenderseitig durch den Verdampfer-Wärmetauscher geführt wird. Mit dem Zwischenschritt eines Zwischenkreislaufs kann die vorhandene Wärmepumpe ohne irgendwelche technische Anpassung unverändert betrieben. Der Zwischenkreislauf selbst kann dazu individuell auf die gegebenen Verhältnisse, insbesondere den abgezweigten Teilenergiestrom aus dem Gebäudevorlauf und dem Kenngrößen der Wärmepumpe angepasst werden.
Das Prinzip der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung beispielshalber noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1: ein Energieversorgungssystem nach dem Stand der Technik
2: ein erfinderisches Energieversorgungssystem.
Herkömmliche Energieversorgungssysteme zur Nutzung einer externen Wärmequelle sind in der Regel nach dem in 1 dargestellten Prinzip aufgebaut. Eine Wärmepumpe 1 umfasst einen Verflüssiger-Wärmetauscher 3 und einen Verdampfer-Wärmetauscher 7 in einem Medienkreislauf 11, der die beiden Wärmetauscher 3, 7 hydraulisch miteinander verbindet und in dem ein Arbeitsmedium bzw. Kältemittel zirkuliert. Im Kreislauf 11 ist zwischen den beiden Wärmetauschern 3, 7 stromab des Verdampfer-Wärmetauschers 7 und stromauf des Verflüssiger-Wärmetauschers 3 ein Kompressor 4 angeordnet, der das bereits im Verdampfer-Wärmetauscher 7 angewärmte Arbeitsmedium komprimiert und damit auf ein höheres Temperaturniveau anhebt. Dadurch kann das Arbeitsmedium seine Wärmeenergie im Verflüssiger-Wärmetauscher 3 leichter abgeben.
Stromab des Verflüssiger-Wärmetauschers 3 und stromauf des Verdampfers 7 ist eine Druckminderungsvorrichtung in der Form eines Entspannungsventils 6 angeordnet, das das bereits abgekühlte Arbeitsmedium stromab des Verflüssigers 3 wieder entspannt, auf ein niedrigeres Druckniveau absenkt und damit weiter abkühlt. Das entspannte und abgekühlte Arbeitsmedium wird anschließend dem Verdampfer 7 zugeführt, wo es daraufhin besonders gut erneut Wärmeenergie aufnehmen kann.
Die Wärmepumpe 1 verfügt über zwei Medienanschlüsse 5, die am Verflüssiger 3 anschließen. Sie stellen die Verbraucherseite dar, weil über die Anschlüsse 5 ein Transportmedium von einem Verbraucher kommend, beispielsweise von einem zu beheizenden Gebäude, in die Wärmepumpe 1 gelangt, dort aufgewärmt wird und die Wärmepumpe 1 als Gebäudevorlauf 15 aufgeheizt verlässt. Der Gebäudevorlauf 15 steht für einen Verbraucher, der beispielsweise in einer Heizung einem Wärmespeicher oder einem Entnahmezapfhahn bestehen kann.
Energieversorgungssysteme unter Nutzung einer Wärmepumpe 1 nutzen meist einen oftmals nur geringen Temperaturunterschied aus regenerativen Energiequellen, wie beispielsweise die Temperaturdifferenz unterschiedlicher Grundwasserstockwerke. Dazu wird Wasser mit einer Temperatur von 8°C aus einem Förderbrunnen A über eine Saugpumpe in einen Zwischenkreiswärmetauscher C gepumpt, in dem dem Wasser ein Energiebetrag von 4°C entzogen wird. Anschließend wird das auf 4°C abgekühlte Wasser in einem Schluckbrunnen B dem Grundwasser wieder zugeführt. Der Zwischenkreis-Wärmetauscher C ist Bestandteil eines Zwischenkreislaufs E, in dem eine Zwischenkreis-Umwälzpumpe D ein Transportmedium durch den Wärmetauscher C und den Verdampfer 7 der Wärmepumpe 1 zirkuliert. Das Transportmedium nimmt die Temperatur von 4°C aus dem Grundwasser im Wärmetauscher C auf und gibt sie im Verdampfer 7 an das Arbeitsmedium des Kreislaufs 11 ab. Mit einer geringeren Temperatur von 3°C kehrt das Transportmedium in den Antriebs-Wärmetauscher C zurück, um dort erneut Temperatur aus dem Grundwasser aufzunehmen.
2 zeigt demgegenüber eine erfindungsgemäße Vorrichtung eines Energieversorgungssystems, ein erfinderisches Vorschaltgerät 29 und verdeutlicht das erfinderische Verfahren zum Betreiben des Energieversorgungssystems. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass sie die Wärmepumpe 1 technisch vollkommen unverändert beibehält. Ihr Medienkreislauf 11 setzt sich dementsprechend wie in 1 aus den Wärmetauschern 3 und 7 sowie dem Kompressor 4 und dem Entspannungsventil 6 zusammen. Auch der Gebäuderücklauf 13 und der Gebäudevorlauf 15 schließen verbraucherseitig unverändert an die Wärmepumpe 1 an.
Spenderseitig, also am Verdampfer 7 dagegen schließt nun ein Zwischenkreislauf 17 an, der einen Antriebs-Wärmetauscher 19 und eine Umwälzpumpe 25 umfasst. Der Antriebs-Wärmetauscher 19 wird außerdem vom Gebäudevorlauf 15 durchflossen, der die Medienanschlüsse 21 und 23 des Antriebs-Wärmetauschers 19 passiert. Da er für das im Gebäudevorlauf 15 transportierte Medium einen gewissen Strömungswiderstand darstellt, ist im Gebäudevorlauf 15 eine Umwälzpumpe 31 vorgeschaltet, die den Widerstand des Antriebs-Wärmetauschers 19 zumindest kompensiert. Der Zwischenkreislauf 17 mit seinen Bestandteilen, nämlich dem Antriebs-Wärmetauscher 19 und den Umwälzpumpen 25, 31 ist in einem Gehäuse zusammengefasst, das das Vorschaltgerät 29 bildet. Es verfügt über Anschlüsse 33, mit dem es an die spenderseitigen Medienanschlüsse 9 der Wärmepumpe 1 angeschlossen werden kann. Mit den Anschlüssen 35 wird es im Gebäudevorlauf 15 druckfest installiert.
Im Betrieb zirkuliert die Wärmepumpe 1 das Arbeitsmedium zwischen dem Verflüssiger 3 und dem Verdampfer 7. Sie erwärmt damit ein Transportmedium aus dem Gebäuderücklauf 13, das dort noch eine Temperatur von 50°C aufweist, auf 65°C im Gebäudevorlauf 15. Der Gebäudevorlauf 15 versorgt nun nicht unmittelbar einen gebäudeseitigen Verbraucher, sondern mündet über den Anschluss 35 zunächst im Vorschaltgerät 29. Dort transportiert ihn die Umwälzpumpe 31 in den Antriebs-Wärmetauscher 19. Hier gibt er einen Teil seiner Wärmeenergie, nämlich 5°C, an das Transportmedium des Zwischenkreislaufs 17 ab. Er erwärmt es beispielsweise von 3°C auf 7°C. Mit seiner um 5°C reduzierten Temperatur von jetzt nur noch 60°C wird das Medium des Gebäudevorlaufs 15 in das Gebäude abgegeben.
Die aus dem Gebäudevorlauf 15 mit einem Umwandlungsverlust von 1°C abgezweigte Wärmemenge von 4°C wird mittels Umwälzpumpe 25 aus dem Vorschaltgerät 29 in den Verdampfer 7 der Wärmepumpe 1 transportiert. Dort überträgt es die Wärmeenergie auf das Arbeitsmedium des Kreislaufs 11. Nach Abgabe seiner Energie kehrt es mit einer Temperatur von 3°C zurück in das Vorschaltgerät 29, um im dortigen Arbeits-Wärmetauscher 19 erneut erwärmt zu werden.
Das Vorschaltgerät 29 kann also komplett an ein vorhandenes System aus einer Wärmepumpe 1 in einem Verbraucherkreislauf mit Gebäuderücklauf 13 und Gebäudevorlauf 15 angeschlossen werden, ohne diese Systeme anpassen oder verändern zu müssen. Mit dem Vorschaltgerät 29 gelingt es, eine externe Wärmequelle vollständig zu ersetzen, wenn auch die Wärmeausbeute für das Gebäude geringfügig kleiner ausfallen kann. Gegenüber den hohen Investitionskosten für eine externe Wärmequelle dagegen nimmt sich aber der Aufwand für das Vorschaltgerät 29 geradezu als billig aus.
Da es sich bei dem vorstehend detailliert beschriebenen Energieversorgungssystem um ein Ausführungsbeispiel handelt, kann es möglicherweise von Fachmann in einem weiteren Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können auch die Anordnungen der Umwälzpumpen 25 und 31 relativ zum Antriebs-Wärmetauscher 19 in einer anderen Weise als der hier beschriebenen angeordnet werden. Schließlich schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein” bzw. „eine” nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrmals vorhanden sein können.
Bezugszeichenliste

A: Förderbrunnen mit Saugpumpe
B: Schluckbrunnen
C: Zwischenkreis-Wärmetauscher
D: Zwischenkreis-Umwälzpumpe
E: Zwischenkreislauf
1: Wärmepumpe
3: Verflüssiger-Wärmetauscher
4: Kompressor
5: verbraucherseitige Medienanschlüsse
6: Entspannungsventil
7: Verdampfer-Wärmetauscher
9: spenderseitige Medienanschlüsse
11: Kreislauf
13: Gebäuderücklauf
15: Gebäudevorlauf
17: Zwischenkreislauf
19: Antriebs-Wärmetauscher
21: Medieneingang
23: Medienausgang
25: Umwälzpumpe
29: Vorschaltgerät
31: Umwälzpumpe
33: spenderseitige Medienanschlüsse
35: Vorlaufanschlüsse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 2026015 A1 [0005]
- DE 102007050446 A1 [0006]

Claims

Energieversorgungssystem mit einer Wärmepumpe (1), die in einem Medienkreislauf (11) einen Verflüssiger-Wärmetauscher (3) und einen Verdampfer-Wärmetauscher (7) umfasst, wobei an dem Verflüssiger-Wärmetauscher (3) ein Verbraucherkreislauf (13, 15) angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbraucherkreislauf (13, 15) zusätzlich am Verdampfer-Wärmetauscher (7) angeschlossen ist.
Versorgungssystem nach Anspruch 1 mit einem Gebäudevorlauf (15) im Verbraucherkreislauf, dadurch gekennzeichnet, dass der Gebäudevorlauf (15) stromab des Verflüssiger-Wärmetauschers (3) an dem Verdampfer-Wärmetauscher (7) angeschlossen ist.
Versorgungssystem nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Zwischenkreislauf (17), der an den Verdampfer-Wärmetauscher (7) der Wärmepumpe (1) anschließt (durch den Verdampfer der Wärmepumpe verläuft) und mit einem Antriebs-Wärmetauscher (19), dadurch gekennzeichnet, dass der Gebäudevorlauf (15) an den Antriebs-Wärmetauscher (19) angeschlossen ist.
Versorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Verdampfer (3), Verflüssiger (7) oder Antriebs-Wärmetauscher (19) als Plattenwärmetauscher ausgebildet ist.
Vorschaltgerät (29) für ein Energieversorgungssystem mit einer Wärmepumpe (1) mit einem Verflüssiger-Wärmetauscher (3) und einem Verdampfer-Wärmetauscher (7), wobei das Vorschaltgerät (29) an die Wärmepumpe (1) anschließbar ist, gekennzeichnet durch einen Zwischenkreislauf (17), der an den Verdampfer-Wärmetauscher (7) der Wärmepumpe (1) anschließbar ist, mit einem Zwischen-Wärmetauscher (19), mit einer Umwälzpumpe (25) und mit zwei Medienanschlüssen (21; 23) am Zwischen-Wärmetauscher (19).
Vorschaltgerät (29) nach dem obigen Anspruch, gekennzeichnet durch eine Umwälzpumpe (31) im Zulauf des Zwischen-Wärmetauschers (19) außerhalb des Zwischenkreislaufs (17).
Verfahren zur Versorgung eines Gebäudes mit Wärmeenergie aus einer Wärmepumpe (1), bei dem ein Verbraucherkreislauf (13; 15) durch einen Verflüssiger-Wärmetauscher (3) der Wärmepumpe (1) geführt wird, um ihn durch ein in der Wärmepumpe (1) zirkulierendes Arbeitsmedium zu erwärmen, das Arbeitsmedium durch einen Verdampfer-Wärmetauscher (7) geführt wird, um dort zugeführte Wärmeenergie aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet dass dem Vorlauf (15) des Verbraucherkreislaufs ein Teilbetrag an Energie entzogen und in den Verdampfer-Wärmetauscher (7) eingeleitet wird.
Verfahren nach dem obigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Vorlauf (15) entzogene Teilbetrag über einen Antriebs-Wärmetauscher (19) einem Zwischenkreislauf (17) zugeführt wird, der durch den Verdampfer-Wärmetauscher (3) der Wärmepumpe (1) geführt wird.