DE102011103317A1

DE102011103317A1 - Heizungsanlage für ein Schwimmbad und Verfahren zum Betreiben desselben

Info

Publication number: DE102011103317A1
Application number: DE102011103317A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Dinotec Wassertechnologie und Schwimmbadtechnik GmbH
Current assignee: Dinotec Wassertechnologie und Schwimmbadtechnik GmbH
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2012-11-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizungsanlage für ein Schwimmbad, die erwärmtes Wasser zur Nutzung in einem Schwimmbecken zur Verfügung stellt. Um einen geringeren Primärenergiebedarf zu erzielen, ist ein Wärmespeicher vorgesehen, welcher zur Speicherung der überschüssigen Wärmeenergie des Wassers und bei Bedarf zur Rückgabe dieser Wärmeenergie an das Wasser dient.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heizungsanlage für ein Schwimmbad, die erwärmtes Wasser zur Nutzung in einem Schwimmbecken zur Verfügung stellt. Die Erfindung betrifft ferner ein Schwimmbad mit einer derartigen Heizungsanlage sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Heizungsanlage, mit dem erwärmtes Wasser zur Nutzung in einem Schwimmbecken produziert wird.
Heizungsanlagen für Schwimmbäder, welche Freibäder und Hallenbäder umfassen, erwärmen das in das Schwimmbecken gefühlte Wasser auf eine für die Badenden angenehme Wassertemperatur. Diese liegt bei Freibädern beispielsweise im Bereich zwischen 24°C und 28°C und bei Hallenbädern zwischen 26°C und 32°C.
Es ist bereits bekannt, das Wasser für Schwimmbäder mittels eines Solarkollektors zu erwärmen. Trotz dieser sinnvollen Nutzung der Sonnenenergie benötigt man besonders an Tagen mit Bewölkung und kühlen Außentemperaturen noch viel Energie, um insbesondere in einem Freibad angenehme Wassertemperaturen zur Verfügung zu stellen. Es ist daher wünschenswert, ein Schwimmbad mit wesentlich geringerem Energieaufwand zu betreiben. Für Freibäder wird insbesondere angestrebt, die derzeit übliche durchschnittliche Freibadbetriebszeit von 150 Tagen pro Jahr auf eine Betriebszeit von 180 Tage pro Jahr ohne zusätzlichen – oder besser mit geringerem Energieaufwand – zu erweitern.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demnach darin, eine Heizungsanlage für ein Schwimmbad zu schaffen, welche einen deutlich geringeren Primärenergiebedarf aufweist. Die gleiche Aufgabe besteht auch hinsichtlich des Schwimmbads. Ferner ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches Verfahren zum Betreiben einer Schwimmbad-Heizungsanlage anzugeben, mit dem eine deutliche Primärenergieeinsparung gegenüber herkömmlichen Verfahren erreicht werden kann. Für alle Gegenstände soll insbesondere erreicht werden, das Schwimmbad ohne zusätzliche Energie aus dem Energienetz zu betreiben, d. h. im Wesentlichen regenerative Energie zum Heizen des Schwimmbad-Wassers und zum Betreiben aller Komponenten der Heizungsanlage zu verwenden.
Die obigen Aufgaben werden durch eine Heizungsanlage gemäß Anspruch 1, ein Schwimmbad gemäß Anspruch 8 und ein Verfahren zum Betreiben einer Heizungsanlage für ein Schwimmbad gemäß Anspruch 9 gelöst.
Insbesondere weist eine erfindungsgemäße Heizungsanlage einen Wärmespeicher auf, welcher zur Speicherung der überschüssigen Wärmeenergie des Schwimmbad-Wassers und bei Bedarf zur Rückgabe dieser Wärmeenergie an das Wasser dient.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Wärmespeicher als ein Erdwärmespeicher oder als ein Latentwärmespeicher ausgebildet. Generell kann der Wärmespeicher der erfindungsgemäßen Heizungsanlage einen Wärmetauscher aufweisen, um die Wärmeenergie des Wassers an das jeweilige Speichermedium weiterzugeben, wenn in dem Wärmespeicher nicht das ggf. gefilterte Schwimmbad-Wasser als Speichermedium genutzt wird. Der Wärmetauscher arbeitet vorzugsweise nach dem Gegenstromprinzip.
Ein Latentwärmespeicher nutzt die Enthalpie reversibler thermodynamischer Zustandsänderungen eines Speichermediums, zum Beispiel den Phasenübergang fest-flüssig (Schmelzen/Erstarren). In vielen Fällen werden Salze oder Paraffine als Speichermedium genutzt, die beim Aufladen des Wärmespeichers geschmolzen werden und hierbei Wärmeenergie (die Schmelzwärme) aufnehmen. Die Rückgabe dieser Wärmeenergie erfolgt beim Erstarren des Speichermediums, wobei die Schmelzwärme wieder frei wird.
Ist der Wärmespeicher als Erdwärmespeicher ausgebildet, so befindet sich der Wärmespeicher im Boden in der Nähe oder unterhalb des Schwimmbeckens. Durch die Anordnung des Wärmespeichers unterhalb des Schwimmbeckens kann in vorteilhafter Weise eine zusätzliche Isolierung eines solchen Wärmespeichers durch das Schwimmbecken selbst erreicht werden und es wird in Bezug auf die Fläche des Schwimmbads kein zusätzlicher Raum benötigt. Die überschüssige Wärmeenergie des Schwimmbad-Wassers kann beispielsweise an ein Speichermedium mit Bodenmaterial (Erde, Steine ect.) oder ein anderes Speichermedium abgegeben werden. Alternativ kann das Schwimmbad-Wasser selbst mit der überschüssigen Wärmeenergie in einem entsprechend isolierten Behälter gespeichert werden.
Der Wärmespeicher kann auch direkt an oder in dem Schwimmbecken angeordnet werden, beispielsweise in der Bodenplatte des Schwimmbeckens oder unterhalb einer in das Becken hineinführenden Treppe.
Durch die Speicherung der überschüssigen Wärmeenergie des Schwimmbad-Wassers kann ein beträchtlicher Primärenergiebetrag eingespart werden, da so die Wärmeenergie, die sonst ungenutzt aus dem Wasser und dem Schwimmbecken bzw. dem angrenzenden Leitungssystem entweicht, zumindest teilweise genutzt werden kann. Diese Wärmeenergie wird für Zeiträume gespeichert, in denen eine aktive Beheizung des Wassers des Schwimmbads notwendig ist. Der Wärmespeicher ist vorzugsweise als Langzeitspeicher ausgebildet. Der Grundgedanke der Erfindung liegt dabei darin, dass die überschüssige Wärmeenergie des Schwimmbad-Wassers, d. h. das in dem Schwimmbecken zum Baden zur Verfügung stehende Wasser, selbst genutzt wird und nicht nur die Wärme eines lediglich in einem Heizkreislauf vorliegenden Wärmetransportmediums.
Das Primärenergie-Einsparpotential durch Speicherung der überschüssigen Wärmeenergie des Schwimmbad-Wassers ist aufgrund des vergleichsweise großen Volumens des Schwimmbad-Wassers und der kurzen Transportwege außerordentlich hoch.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die erfindungsgemäße Heizungsanlage eine solarthermische Einrichtung zum Aufheizen des Wassers auf, wobei in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die von der solarthermischen Einrichtung erzeugte überschüssige Wärmeenergie ebenfalls in dem Wärmespeicher speicherbar und an das Schwimmbad-Wasser zurückgebbar ist.
In einer solarthermischen Einrichtung, die als Salarabsorberanlage oder Solar- oder Sonnenkollektor ausgeführt bzw. bezeichnet wird, erfolgt eine Aufnahme der Sonnenstrahlung mittels eines Absorbers und Umwandlung in Wärmeenergie, die an das Schwimmbad-Wasser, vorzugsweise über einen Wärmetauscher, weitergegeben wird. Alternativ kann die solarthermische Einrichtung auch von dem Schwimmbad-Wasser durchflossen werden (d. h. sie ist ein Solarkollektor mit offenem Flüssigkeitskreislauf), so dass das Schwimmbad-Wasser als Absorber genutzt wird und ein Wärmetauscher entfallen kann. Durch die zusätzliche Verwendung einer solarthermischen Einrichtung wird weitere Primärenergie gespart.
Vorteilhaft ist, die solarthermische Einrichtung etwa auf dem gleichen Niveau wie die Oberfläche des Schwimmbad-Wassers, wenn es in dem Schwimmbecken angeordnet ist, oder nur wenige Zentimeter darüber anzuordnen. In diesem Fall ist es ausreichend, wenn das Schwimmbad-Wasser aus dem Schwimmbecken und dem Skimmer lediglich mittels der Filterpumpe abgezogen werden kann. Eine Druckerhöhungspumpe, wie sie benötigt wird, wenn der Solarkollektor deutlich oberhalb des Niveaus der Wasseroberfläche angeordnet ist, kann entfallen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die solarthermische Einrichtung zumindest teilweise als eine Abdeckung des Schwimmbeckens ausgebildet. Beispielsweise wird für die Schwimmbecken-Abdeckung ein transparentes, entsprechend geformtes, vorzugsweise als Lamellen ausgebildetes Material, beispielsweise PVC, verwendet, welches das eingestrahlte Sonnenlicht auf die Oberfläche des in dem Schwimmbecken angeordneten Wassers lenkt und hierdurch das Wasser im Bereich der Wasseroberfläche erwärmt. Bei fehlender oder zurückgeschobener Abdeckung des Schwimmbeckens erwärmt das Sonnenlicht das Wasser an der Wasseroberfläche des Schwimmbeckens direkt. Alternativ kann in der Schwimmbecken-Abdeckung ein Absorbermedium, zum Beispiel in Schläuchen, vorgesehen sein, welches das einfallende Sonnenlicht in Wärmeenergie umwandelt und in einem neben der Abdeckung angeordneten Wärmetauscher an das Schwimmbad-Wasser abgibt.
Bei Verwendung einer das Schwimmbecken nach oben abschließenden Abdeckung ist in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bei Überschreiten eines bestimmten, fest vorgegeben Wasseroberflächentemperatur-Maximalwerts im Bereich der Oberfläche des Schwimmbad-Wassers die Oberflächenströmungsgeschwindigkeit des Schwimmbad-Wassers im Schwimmbecken vergrößerbar. Dies bedeutet, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung Mittel aufweist, um die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers im Schwimmbecken an der Oberfläche zu vergrößern. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass eine das Oberflächenwasser mittels eines Skimmers abziehende Pumpe eingeschaltet oder deren Drehzahl erhöht wird. Ein vorgegebener Wasseroberflächentemperatur-Maximalwert kann z. B. zwischen 50°C und 80°C liegen. Durch die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit an der Oberfläche des Schwimmbad-Wassers wird das im Bereich der Oberfläche vorliegende Schwimmbad-Wasser nicht so stark erwärmt und dadurch eine Beschädigung der über der Oberfläche angeordneten Abdeckung, die meist aus einem Kunststoff besteht, vermieden. Die in dem heißen Oberflächenwasser gespeicherte Wärmeenergie wird vorzugsweise an den Wärmespeicher geleitet.
Auch die solarthermische Einrichtung kann überschüssige Wärmeenergie erzeugen, nämlich dann, wenn die gewünschte Wassertemperatur im Schwimmbecken erreicht ist, beispielsweise die gewünschte Solltemperatur am Bodenablauf und/oder an der Wasseroberfläche. Bei anhaltender Sonneneinstrahlung wird weiterhin überschüssige Wärmeenergie durch diese solarthermische Einrichtung erzeugt, welche dann ebenfalls an den Wärmespeicher abgegeben werden kann, sofern die Temperatur am Ausgang der solarthermischen Einrichtung höher ist als die Temperatur in dem Wärmespeicher.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Heizungsanlage einen Filter auf, welcher durch das aus dem Schwimmbecken entnommene und/oder das von der solarthermischen Einrichtung erwärmte Wasser passierbar ist, wobei zusätzlich ein Filter-Bypass vorgesehen ist, welcher zur Umgehung des Filters dient, wenn das aus dem Becken entnommene Wasser und/oder das von der solarthermischen Einrichtung erwärmte Wasser dem Wärmespeicher zugeführt wird, vorzugsweise oder insbesondere dann, wenn dieses Wasser eine vorgegebene Filtermaximaltemperatur überschreitet. Die Umgehung des Filters verhindert, dass dieser durch Wasser mit einer hohen Temperatur beschädigt wird. Die Filtermaximaltemperatur liegt beispielsweise im Bereich zwischen 40°C und 50°C.
In Zeiten, in denen die Sonneneinstrahlung nicht ausreicht, um das Becken auf die gewünschte, für den Badenden angenehme Solltemperatur aufzuheizen, wird zunächst auf die im Wärmespeicher zwischengespeicherte Wärmeenergie zurückgegriffen. Dazu wird das für die Füllung des Schwimmbeckens dienende Wasser über den Wärmespeicher geführt oder aus dem Wärmespeicher entnommen und so das Schwimmbad-Wasser bis zum Erreichen der bestimmten, fest vorgegebenen Solltemperatur (beispielsweise Temperatur am Bodenablauf und/oder Temperatur an der Wasseroberfläche) aufgewärmt.
Für die Einsparung von Primärenergie ist weiter von Vorteil, wenn an der erfindungsgemäßen Heizungsanlage auch eine Wärmepumpe vorgesehen ist, welche bei Bedarf zur Erwärmung des Wassers genutzt wird, wobei die Wärmepumpe vorzugsweise als Luft-Wasser-Wärmepumpe ausgebildet ist. Wärmepumpen arbeiten sehr effizient, deshalb sind sie für die Erwärmung des Schwimmbad-Wassers besonders interessant. Die bevorzugt verwendete Luft-Wasser-Wärmepumpe nutzt die Wärme aus der Umgebungsluft, welche an das Wasser für das Schwimmbecken weitergegeben wird. Bevorzugt erfolgt die Steuerung oder Regelung der erfindungsgemäßen Heizungsanlage derart, dass die Wärmepumpe nur dann arbeitet, wenn die solarthermische Einrichtung und/oder der Wärmespeicher nicht genügend Wärmeenergie bereitstellen können, um die gewünschte Solltemperatur des Schwimmbad-Wassers, beispielsweise am Bodenablauf oder an der Wasseroberfläche, zu erreichen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die solarthermische Einrichtung mit einer Photovoltaik-Einrichtung kombiniert werden. Eine solche Kombination wird auch als Hybridkollektor bezeichnet. Die Photovoltaik-Einrichtung wandelt die Lichtenergie der Sonnenstrahlung in elektrische Energie um. Diese elektrische Energie kann beispielsweise zum Betrieb der Pumpen, Ventile und/oder der Wärmepumpe, beispielsweise unter Nutzung eines DC/AC-Wandlers, dienen. Auch hierdurch kann elektrische Energie, die sonst über das Energienetz bezogen werden müsste, eingespart werden.
Die obige Aufgabe wird auch durch ein Schwimmbad mit Wasser zur Nutzung in einem Schwimmbecken und einer oben beschriebenen Heizungsanlage gelöst. Ein solches Schwimmbad kann, wie oben im Zusammenhang mit der Heizungsanlage erläutert wurde, sehr effektiv und primärenergiesparend sowie folglich kostengünstig betrieben werden. Das für das Schwimmbad eingesetzte Schwimmbecken kann als Skimmerbecken, Überlaufrinnenbecken oder als ein anderer Beckentyp ausgeführt sein.
Die obige Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Betreiben einer Schwimmbad-Heizungsanlage gelöst, bei dem die überschüssige Wärmeenergie des Wassers in einem Wärmespeicher gespeichert und bei Bedarf an das Wasser zurückgegeben wird.
Wie oben bereits im Zusammenhang mit der Heizungsanlage dargelegt wurde, können durch das erfindungsgemäße Verfahren beträchtliche Primärenergiemengen eingespart werden und hierdurch auch ein Beitrag zum Umweltschutz geleistet werden.
Insbesondere wird die Temperatur des in dem Schwimmbecken angeordneten Wassers ständig gemessen und überwacht, beispielsweise die Temperatur des Wassers am Bodenablauf und/oder an der Wasseroberfläche. Überschreitet die Temperatur des in dem Schwimmbecken angeordneten Wassers einen bestimmten, fest vorgegebenen Wassertemperatur-Sollwert, beispielsweise an dem Bodenablauf und/oder an der Wasseroberfläche, so wird beispielsweise mittels eines Skimmers die der Wasseroberfläche am nächsten liegenden Schicht des Schwimmbad-Wassers abgezogen und dem Wärmespeicher zugeführt, sofern die Temperatur des Schwimmbad-Wassers höher ist als die in dem Wärmespeicher vorliegende Temperatur, d. h. als die Temperatur des in dem Wärmespeicher angeordneten Speichermediums.
In dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass es sich bei dem Schwimmbecken, für das die Heizungsanlage eingesetzt wird, um ein Skimmerbecken handelt. Analog ist die Erfindung jedoch auch für Überlaufrinnenbecken oder weitere Beckentypen verwendbar.
Oben wurde bereits ausführlich erläutert, dass dann, wenn die Temperatur des im Schwimmbecken angeordneten Schwimmbad-Wassers im Bereich der Oberfläche einen bestimmten, fest vorgegebenen Wasseroberflächentemperatur-Maximalwert überschreitet und eine Abdeckung über der Wasseroberfläche angeordnet ist, eine Beschädigung der Abdeckung vermieden wird, wenn die Oberflächenströmungsgeschwindigkeit des Schwimmbad-Wassers, beispielsweise durch Abziehen des Wassers mittels eines Skimmers, vergrößert wird.
Falls die in dem Schwimmbad-Wasser vorliegende Temperatur, beispielsweise am Bodenablauf oder an der Wasseroberfläche, einen bestimmten, fest vorgegebenen Wasser-Minimaltemperaturwert unterschreitet, so wird die in dem Wärmespeicher gespeicherte Wärmeenergie an das Schwimmbadwasser wie oben beschrieben zurückgegeben, sofern die Temperatur des in dem Wärmespeicher vorliegenden Speichermediums höher ist als die Temperatur des Schwimmbad-Wassers.
Wenn in der Heizungsanlage auch eine solarthermische Einrichtung zur Erwärmung des Schwimmbad-Wassers vorgesehen ist, so wird, wenn die in dem Schwimmbecken vorliegende Temperatur des Wassers den Wassertemperatur-Sollwert überschreitet, die weitere Zufuhr des durch die solarthermische Einrichtung erwärmten Wassers, beispielsweise durch Schließen eines entsprechenden Ventils, in das Schwimmbecken gestoppt oder verringert und stattdessen an den Wärmespeicher geleitet, sofern die Temperatur des Wassers am Ausgang der solarthermischen Einrichtung höher ist als die Temperatur des Speichermediums des Wärmespeichers. Damit wird die von der solarthermischen Einrichtung erzeugte überschüssige Wärmeenergie in dem Wärmespeicher gespeichert. Auch diese Wärmeenergie kann bei Bedarf an das Wasser des Schwimmbeckens zurückgegeben werden.
Falls die Heizungsanlage einen Filter aufweist, welcher durch das aus dem Schwimmbecken entnommene und/oder das von der solarthermischen Einrichtung erwärmte Wasser passiert wird, so kann zusätzlich ein Filter-Bypass vorgesehen sein, welcher zur Umgehung des Filters dient. Hierbei wird das aus dem Schwimmbecken entnommene Wasser und/oder das von der solarthermischen Einrichtung erwärmte Wassers dem Wärmespeicher unter Umgehung des Filters über den Bypass zugeführt, wenn das Wasser, das die solarthermische Einrichtung verlässt, oder das Wasser, welches aus dem Schwimmbecken entnommen wird, eine vorgegebene Filtermaximaltemperatur überschreitet.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zusätzlich eine Wärmepumpe, welche bei Bedarf ebenfalls zur Erwärmung des Wassers des Schwimmbeckens herangezogen werden kann. Die Wärmepumpe kommt insbesondere dann zum Einsatz, wenn die von der solarthermischen Einrichtung stammende Wärmeenergie zur Erwärmung des Schwimmbad-Wassers nicht ausreicht. Vorzugsweise kann die Wärmepumpe mittels der elektrischen Energie betrieben werden, die durch eine oben erwähnte Photovoltaik-Einrichtung aus Sonnenlicht erzeugt wurde. Insbesondere erfolgt die Erwärmung des Wassers mittels Wärmepumpe bei Unterschreitung eines Wasser-Minimaltemperaturwerts durch das Schwimmbad-Wassers, wobei die Wassertemperatur beispielsweise am Bodenablauf und/oder an der Oberfläche des in dem Schwimmbecken angeordneten Wassers gemessen wird. Zusätzlich kann die Wassererwärmung mittels Wärmepumpe lediglich innerhalb eines bestimmten Zeitraums oder mehrerer bestimmter Zeiträume an jedem Tag oder an ausgewählten Tagen, beispielsweise am Nachmittag, wenn das Schwimmbad bevorzugt benutzt wird, erfolgen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und den Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
Es zeigen schematisch:
1 ein Funktionsblockdiagramm einer erfindungsgemäßen Heizungsanlage mit Schwimmbecken,
2 eine Darstellung der Hydraulik der erfindungsgemäßen Heizungsanlage mit Schwimmbecken und
3 eine Übersicht über die Regelungsprozesse der erfindungsgemäßen Heizungsanlage.
Das in 1 dargestellte Funktionsblockdiagramm zeigt ein Schwimmbecken 5, das mit Wasser 6 gefüllt ist. Das Schwimmbecken 5 weist einen Skimmer 8 auf, welcher aufgrund der Saugwirkung einer Filterpumpe 10 das Wasser 6 insbesondere von der Oberfläche absaugt und ggf. einem (in 1 nicht dargestellten) Filter zuführt. Hierfür ist der Skimmer 8 mit der Filterpumpe 10 verbunden. Ferner wird das Schwimmbad-Wasser 6 aus einem Bodenablauf 12 des Schwimmbeckens 5 zu einer solarthermischen Einrichtung (im Folgenden kurz: Solarkollektor) 14 geführt. Das mit Hilfe des Solarkollektors 14 erwärmte Wasser wird dann ebenfalls in Richtung Filterpumpe 10 und (ggf. mit Filter) gepumpt. Das aus der Filterpumpe 10 austretende Wasser kann dem Schwimmbecken 5 über die Verbindungsleitung 15 entweder wieder direkt zugeführt werden oder an eine Luft-Wasser-Wärmepumpe 16 weitergeleitet und dort weiter erwärmt werden. Vom Ausgang der Luft-Wasser-Wärmepumpe 16 kann das erwärmte Wasser ebenfalls dem Schwimmbecken 5 zugeleitet werden.
Die Luft-Wasser-Wärmepumpe 16 entnimmt Wärmeenergie aus der durchströmenden Umgebungsluft, welche in 1 durch den Pfeil 19 veranschaulicht wird.
Unter bestimmten, unten detaillierter erläuterten Bedingungen kann das aus der Filterpumpe 10 austretende Wasser über eine Verbindungsleitung 17 alternativ auch einem Erdwärmespeicher 18 zugeführt werden, in dem die Wärmeenergie des aus dem Schwimmbecken 5 bzw. dem Solarkollektor 14 stammenden Wassers über einen entsprechenden Wärmetauscher, der vorzugsweise im Gegenstrombetrieb arbeitet, an den Erdwärmespeicher 18 abgibt und beispielsweise in einem entsprechend gut isolierten Wassertank speichert. Die in dem Erdwärmspeicher 18 gespeicherte Wärmeenergie kann auch über die Verbindungsleitung 20 wieder dem Schwimmbecken zugeführt werden.
Alternativ kann anstelle des Erdwärmespeichers 18 auch ein Latentwärmespeicher vorgesehen sein.
Aufgrund der Messergebnisse der Temperaturmessungen an verschiedenen Stellen des Schwimmbads (siehe Erläuterungen zu 2 unten) regelt die erfindungsgemäße Heizungsanlage über die Ansteuerung von Ventilen und ggf. die Drehzahlregelung der Filterpumpe, wohin das aus der Filterpumpe 10 austretende Wasser geleitet wird.
In 1 ist ferner gezeigt, dass neben dem Solarkollektor 14 auch eine Fotovoltaik-Einrichtung 23 vorgesehen sein kann, welche elektrischen Strom, beispielsweise zur Versorgung der Ventile, der Filterpumpe 10 und/oder der Luft-Wasser-Wärmepumpe 16 zur Verfügung stellt. Hierfür ist die Photovoltaik-Einrichtung 23 über eine elektrisch leitende Verbindung 25 beispielsweise mit der Wärmepumpe 16 verbunden. Zwischen Photovoltaik-Einrichtung 23 und Wärmepumpe 16 wird mittels Inverter 26 die von der Photovoltaik-Einrichtung 23 erzeugte elektrische Gleichspannung in Wechselspannung umgewandelt. Zur Versorgung der Filterpumpe 10 wird der von der Photovoltaik-Einrichtung 23 erzeugte elektrische Strom über eine elektrisch leitende Verbindung 28 dieser zugeleitet.
Neben den Strömungsverbindungen und den elektrisch leitenden Verbindungen sind in 1 sind ferner mittels breiter, grau eingefärbter Pfeile Energieströme dargestellt, welche nun erläutert werden sollen.
Pfeil 31 veranschaulicht die an dem Hybridkollektor, welcher aus einem Solarkollektor 14 und der Photovoltaik-Einrichtung 23 besteht, ankommende Solarenergie. Auch durch die Oberfläche des in dem Schwimmbecken 5 angeordneten Wassers 6 wird Solarenergie aufgenommen, was durch Pfeil 32 dargestellt wird. Die ankommende Solarenergie gekennzeichnet durch den Pfeil 32 wird hierbei entweder direkt von der Wasseroberfläche absorbiert oder durch eine beispielswiese als Rollladen ausgeführte Abdeckung 21 des Schwimmbeckens 5 aufgenommen, hindurchgeführt und an die Oberfläche des Wassers 6 weitergeleitet. Hierfür sind die Lamellen der Abdeckung 21 aus transparentem Material gefertigt. Die Abdeckung 21 des Schwimmbeckens 5 kann daher bei diesem Ausführungsbeispiel als Teil der solarthermischen Anlage angesehen werden.
Dem in 1 dargestellten System aus Schwimmbecken 5 und Heizungsanlage wird bei Bedarf ferner elektrische Energie, welche mit dem Pfeil 33 gekennzeichnet ist, beispielsweise aus dem Stromnetz, zugeführt. Dies wird durch den zu dem Schwimmbecken 5 hinzeigenden Pfeilende des Pfeils 33 veranschaulicht. Sollte mittels Solarkollektor 14 und/oder Wärmepumpe 16 überschüssige Wärmeenergie erzeugt werden, so könnte diese in elektrische Energie umgewandelt werden und die elektrische Energie dann dem Netz zur Verfügung gestellt werden. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann auch überschüssige, von der Photovoltaik-Einrichtung 23 erzeugte elektrische Energie dem Stromnetz zur Verfügung gestellt werden. Dies wird durch die dem Schwimmbecken abgewandten Pfeilspitze des Pfeils 33 veranschaulicht.
Der Pfeil 34, der von dem Schwimmbecken 5 weg gerichtet ist, stellt die durch die Schwimmbecken-Abdeckung 21 hindurch gehende Transmission von Wärmeenergie dar. Weitere Wärmeenergie geht durch Verdunstung des Wassers 6 an der Wasseroberfläche und Konvektion verloren. Diese Verluste an Wärmeenergie werden durch den Pfeil 35 veranschaulicht. Ferner wird Wärmeenergie durch Transmission durch die Wand des Schwimmbeckens 5 hindurch abgeführt (siehe Pfeil 36).
Störgrößen des in 1 dargestellten Systems sind der Einfallswinkel und die Intensität des Sonnenlichts bzw. die Bewölkung hinsichtlich der Solarenergie, die Außentemperatur, die Windgeschwindigkeit, die Dauer und der Grad der Öffnung der Schwimmbecken-Abdeckung 21, die Durchflussgeschwindigkeit des Wassers durch die Komponenten der Heizungsanlagen und das Schwimmbecken 5, die Druckverluste im System sowie Oberflächenablagerungen, z. B. Algen.
Die Hydraulik der Heizungsanlage mit dem mit Wasser 6 gefüllten Schwimmbecken 5 ist in 2 schematisch dargestellt.
Hierbei ist darauf hinzuweisen, dass die meisten technischen Komponenten der erfindungsgemäßen Heizungsanlage in einem Technik-Schacht 40 angeordnet sind, welcher die leichte Zugänglichkeit der technischen Komponenten ermöglicht. In 2 ist der Technik-Schacht 40 mittels einer Strich-Doppelpunkt-Linie dargestellt. Der Technik-Schacht 40 kann eine Beleuchtung aufweisen. In dem Technik-Schacht 40 wird außerdem, um ggf. entstehende Feuchtigkeit aus dem Technik-Schacht 40 zu entfernen, ein Axiallüfter der Wärmepumpe 16 eingesetzt.
Der Skimmer 8 steht über ein in dem Technik-Schacht 40 angeordnete Ventil 42 mit der Filterpumpe 10 in Strömungsverbindung. Der Solarkollektor 14 ist strömungstechnisch über ein Motorventil V_Sol ebenfalls mit der Filterpumpe 10 verbunden. Im Strömungsweg des Wassers 6 nach der Filterpumpe 10 ist ein Rückspülventil 44 angeordnet, welches bei Bedarf das von der Filterpumpe 10 geförderte Wasser aus dem Schwimmbecken 5 und/oder dem Solarkollektor 14 einer Filtereinrichtung 46 zuführt, dort die Filterung des Wassers 6 ermöglicht und das gefilterte Wasser 6 wieder zurück führt.
Von der Filterpumpe 10 gelangt das Wasser entweder über Filtereinrichtung 46 und Rückspülventil 44 oder lediglich über das Rückspülventil 44 zu einem Motorventil V_EWT und ein weiteres Ventil 48 zu dem Erdwärmespeicher 18. Über einen Wärmetauscher wird hier die Wärmeenergie des Wassers 6 an das Speichermedium des Erdwärmespeichers 18, ggf. ebenfalls Wasser, abgegeben. Bei Bedarf wird das durch die in dem Erdwärmespeicher 18 gespeicherte Wärmeenergie erwärmte Wasser über ein Ventil 50, ein Motorventil V_WP, ein weiteres Ventil V_BP und ein weiteres Ventil 54 zu zwei an der Wand des Schwimmbeckens 5 angeordneten Einlaufdüsen 56 geführt. Dem Fachmann ist bewusst, dass analog auch lediglich eine Einlaufdüse oder mehr als zwei Einlaufdüsen an dem Schwimmbecken 5 vorgesehen sein können.
Über die Einlaufdüsen 56 gelangt das erwärmte Wasser wieder zurück in das Schwimmbecken 5. Der Filterkreislauf über den Skimmer 8, die Filterpumpe 10 und die zwei Einlaufdüsen 56 zurück in das Schwimmbecken 5 kann beispielsweise mit einem maximalen Durchfluss von 5 m³/h betrieben.
Als Attraktion kann ein sogenannter Bodengeysier vorgesehen sein, der beispielsweise als Bodensprudler oder eine Jetanlage ausgebildet ist. Auch hierfür kann die Filterpumpe 10 als Pumpe mit Drehzahlregelung ausgebildet sein. Bei Verwendung einer Jetanlage kann in dem Schwimmbecken 5 eine Gegenstromanlage realisiert werden, wobei die Düsen 56 mit zweimal 3,5 kW Jetpumpen, wovon mindestens eine vorzugsweise drehzahlgeregelt ist, realisiert werden können.
Das Rückspülventil 44 ist als Sechs-Wege-Ventil ausgebildet, wobei alternativ auch ein Stangenventil verwendet werden kann. Die Motorventile V_Sol, V_EWT, V_WP, V_BP sind ebenfalls im Technik-Schacht 40 angeordnet. Für die Bewegung der Schwimmbecken-Abdeckung 21 ist ein Rolladenmotor vorgesehen, welcher mit einer Spannung von 24 V bei einer Leistung von 150 W arbeitet.
Als Beleuchtung des Schwimmbeckens dienen LED-Unterwasserscheinwerfer oder die Umgebungsbeleuchtung.
Auch die Luft-Wasser-Wärmepumpe 16, welche über das Motorventil V_WP und ein weiteres Ventil 52 zugänglich ist, ist in dem Technik-Schacht 40 angeordnet. Das Motorventil V_WP wird dann in Richtung Wärmepumpe 16 geöffnet, wenn das von der Filterpumpe 10 kommende Wasser der Wärmepumpe 16 zugeführt und von dieser erwärmt werden soll. Der Ausgang der Wärmepumpe 16 ist über ein weiteres Ventil 55 mit dem weiteren Motorventil V_BP und über dieses schließlich mit dem Solarkollektor 14 oder den Einlaufdüsen 56 des Schwimmbeckens 5 verbunden.
Die erfindungsgemäße Heizungsanlage umfasst ferner Temperatursensoren, beispielsweise PT1000. Ein erster Temperatursensor S_TB wird für die Ermittlung der Temperatur TB am Bodenablauf 12 des Schwimmbeckens 5 angeordnet.
Ein zweiter Temperatursensor S_TK misst die Temperatur TK am Ausgang des Solarkollektors 14. Ferner ist ein dritter Temperatursensor S_TF vorgesehen, welcher in Strömungsrichtung nach der Filterpumpe 10 und gegebenenfalls der Filtereinrichtung 46, jedoch vor dem Ventil V_EWT angeordnet ist und mit dem die Temperatur TF im Bereich der Filtereinrichtung 46 bzw. des Rückspülventils 44 bestimmbar ist. Mittels eines vierten Temperatursensors S_TE wird die Temperatur TE vor dem Becken-Bypass in Richtung Solarkollektor 14 bzw. vor den Einlaufdiüsen 56 gemessen. Der vierte Temperatursensor S_TE ist ferner in Strömungsrichtung nach der Luft-Wasser-Wärmepumpe 16 angeordnet. Ein fünfter Temperatursensor S_TA ist vorgesehen, um die externe Umgebungstemperatur TA zu messen. Die Temperatur TP des Schwimmbad-Wassers 6 im Bereich seiner Oberfläche wird mittels eines sechsten Temperatursensors S_TP ermittelt. In Strömungsrichtung nach der Filtereinrichtung 46 bzw. Rückspülventil 44 kann ferner ein (nicht dargestellter) Strömungssensor vorgesehen sein, welcher die Strömungsgeschwindigkeit des aus der Filtereinrichtung 46 austretenden Wassers bzw. durch die Filterpumpe 10 geförderten Wassers 6 bestimmt. An der Filtereinrichtung 46 kann außerdem ein (nicht dargestellter) Drucksensor angeordnet sein.
In der erfindungsgemäßen Heizungsanlage kann ein Filterkreislauf identifiziert werden, welcher den Kreislauf des Wassers 6 von dem Schwimmbecken 5 über den Skimmer 8, die Filterpumpe 10, das Rückspülventil 44 und die Filtereinrichtung 46 und die beiden Einlaufdüsen 56 zurück in das Becken umfasst. Die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers 6 in diesem Kreislauf kann beispielsweise etwa 5 m³/Stunde betragen. Der Filterbetrieb kann zeitgesteuert und/oder abhängig von dem solaren Energieeintrag gesteuert werden. Falls die Sonneneinstrahlung hoch ist, was durch Messung einer hohen Temperatur TK am Solarkollektor festgestellt werden kann, ist es erforderlich, gegebenenfalls den Filterkreislauf einzuschalten. Dies begünstigt auch die Wasserzirkulation unterhalb der ggf. geschlossenen Beckenabdeckung. Die durch den Solarkollektor dann in der Regel erzeugte überschüssige Wärmeenergie wird dann in vorteilhafter Weise dem Erdwärmespeicher 18 zugeführt.
Ein Solarkreislauf beinhaltet den Strömungsweg des durch die Filterpumpe 10 aus dem Schwimmbecken 5 geförderten Wassers 6, das über einen mittels Ventil V_BP zugänglichen Becken-Bypass 57 zu dem oberhalb der Wasseroberfläche positionierten Solarkollektor 14 geführt wird. Nach dem Austritt des Wassers aus dem Solarkollektor 14 gelangt dieses über das Ventil 42 zu der Filterpumpe 10 und von dort entlang des Filterkreislaufs zurück in das Schwimmbecken 5.
Die Filtereinrichtung 46 wird mittels Rückspülventil 44 nicht geladen, wenn die Temperatur TF des Wassers 6 am Rückspülventil 44 gemessen mit dem Sensor S_TF oberhalb einer Filtermaximaltemperatur T_{Filter_max} liegt, wobei die bestimmte, vorgegebene Filtermaximaltemperatur T_{Filter_max} abhängig ist von dem Filtertyp und dem Material des Filters oder der Filter der Filtereinrichtung 46, wobei T_{Filter_max} beispielsweise zwischen 40°C und 50° liegt, so dass folgende Relation im erfindungsgemäßen Verfahren überwacht wird: TF > T_{Filter_max} (1)
In diesem Fall kann verhindert werden, dass der/die in der Filtereinrichtung 46 angeordneten Filter nicht durch die erhöhte Wassertemperatur beschädigt wird/werden. Ferner entstehen über die Filtereinrichtung 46 keine Wärmeenergieverluste.
Im Solarbetrieb kann das Ansaugen des Wassers 6 aus dem Schwimmbecken 5 parallel über den Bodenablauf 12 und den Skimmer 8 erfolgen, um so eine Reduzierung des jeweiligen Volumenstroms zu erhalten. Eine Regelung beider Ansaugströme über Motorventile ist wünschenswert.
Der Solarbetrieb mittels Solarkollektor 14 wird zugeschaltet, wenn die Temperatur des Solarkollektors größer ist als die Temperatur des Wassers 6 am Bodenablauf 12 gemessen durch den Sensor S_TB zuzüglich einer bestimmten, vorgegebenen ersten Temperaturdifferenz ΔT1, welche im Bereich von 2 bis 10 K liegt: TK > TB + ΔT1, wobei ΔT1 = 2 K ... 10 K. (2)
Falls die oberflächennahe Schicht des in dem Schwimmbecken 5 angeordneten Wassers 6 oberhalb einer Oberflächen-Temperaturmaximalwerts von beispielsweise 50°C liegt, wird in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung davon ausgegangen, dass eine thermische Schädigung der beispielsweise aus PVC bestehenden Lamellen der Schwimmbecken-Abdeckung 21 erfolgt. In diesem Fall ist eine Kühlung unterhalb der Abdeckung 21 erforderlich, beispielsweise durch Erzeugung einer verstärkten Oberflächenströmung. Diese kann dadurch erreicht werden, dass das Volumen des durch den Skimmer 8 angesaugten Wassers 6 erhöht wird. Hierfür wird die Drehzahl der Filterpumpe 10 erhöht und/oder das Ventil V_Sol gedrosselt. Wenn aufgrund der Schaltung des Rückspülventils 44 die Filtereinrichtung 46 nicht beladen wird, kann ebenfalls eine weitere Erhöhung der Förderleistung bzw. Oberflächenströmung in dem Schwimmbecken 5 erreicht werden.
Vorzugsweise erfolgt die Zuschaltung des zuvor beschriebenen Betriebs mit erhöhter Oberflächenströmung nur dann, wenn das Schwimmbecken 5 mittels Abdeckung 21 zumindest größtenteils geschlossen ist (Bedingung (3): zumindest 50% der Oberfläche des Schwimmbeckens 5 ist geschlossen), und der folgende Zustand eingetreten ist: TP > TB + ΔT2, ΔT2 = 2 K ... 10 K, (4) wobei ΔT2 eine bestimmte, vorgegebene zweiten Temperaturdifferenz ist.
Die Beladung des Erdwärmespeichers 18 erfolgt durch entsprechende Schaltung des Ventils V_EWT, vorzugsweise dann, wenn die oben erläuterten Bedingungen (2) und (4) erfüllt sind. Ferner soll die Temperatur TB des Wassers am Bodenablauf und die Temperatur TP des Wassers an der Oberfläche folgendes gelten: TB ≥ T_soll und TP ≥ T_soll; (5) wobei der Parameter T_soll einen gewünschten, vorgegebenen Wassertemperatur-Sollwert bezeichnet und beispielsweise 26°C beträgt. Zusätzlich soll für die Beladung des Erdwärmespeichers 18 die nachfolgend aufgeführte Bedingung erfüllt sein: TF ≥ TE + ΔT4, (6) wobei ΔT4 eine vierte Temperaturdifferenz darstellt und die Bedingung (6) insbesondere nach einer Totzeit Δt1 erfüllt sein soll.
Die Beladung des Erdwärmespeichers 18 wird vorzugsweise durch Aktivierung Becken-Bypasses 57 aufgrund entsprechender Schaltung des Motorventils V_BP und durch Reduktion der Drehzahl der Filterpumpe 10 unterstützt, wenn zusätzlich die folgende Bedingung erfüllt ist: TB ≥ T_max und TP ≥ T_max, wobei T_max = T_soll + ΔT_Ü, ΔT_Ü = 1 K ... 3 K (7)
Der Temperaturparameter T_max ist damit um einen Übertemperaturwert ΔT_Ü größer als der Wassertemperatur-Sollwert T_soll, wobei der Übertemperaturwert im Bereich von 1 bis 3 K liegt.
Die Entladung des Erdwärmespeichers 18 erfolgt beispielsweise bei fehlender oder nicht ausreichender Solarenergie und wenn die Solltemperatur T_soll im Schwimmbecken 5 nicht aufrecht erhalten werden kann. Folglich muss die folgende Bedingung eintreten: TB < T_soll und/oder TP < T_soll. (10)
Nach einer bestimmten, vorgegebenen Totzeit Δt1 nach Beginn der Entladung des Erdwärmespeichers 18 kann ferner die Erfüllung der nachfolgenden Bedingung angestrebt werden: TF < TE. (11)
Falls die in dem Erdwärmespeicher erhaltene Wärmeenergie nicht ausreicht, kann zusätzlich Wärmeenergie durch die Luft-Wasser-Wärmepumpe 16 erzeugt werden und zur Erwärmung des Schwimmbad-Wassers 6 genutzt werden. Die Wassererwärmung erfolgt mittels Wärmepumpe 16 bei Eintritt der folgenden Bedingung: TB < T_min, wobei T_min = T_soll – ΔT4, ΔT4 = 0,5 K ...2 K, (12) wobei die Temperatur T_min ein Wasser-Minimaltemperaturwert darstellt, der um eine vierte Temperaturdifferenz ΔT4 unterhalb des Wassertemperatur-Sollwerts liegt. Ferner kann in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Aktivierung der Wärmepumpe 18 zur Erwärmung des Schwimmbad-Wassers 6 nur in einem bestimmten, vorgegebenen Zeitraum, beispielsweise am späten Nachmittag zwischen 15 und 19 Uhr, erfolgen, da das Schwimmbad vorwiegend in diesem Zeitraum genutzt wird. Alternativ kann die Wärmepumpe 18 durch manuelles Einschalten bei Bedarf aktiviert werden.
3 zeigt eine Übersicht der Regelungsprozesse für die erfindungsgemäße Heizungsanlage. Die Heizungsanlage umfasst ein zentrales Steuergerät 60, welches als Eingangsgrößen die Außentemperatur (Umgebungstemperatur) TA, die Temperatur TP des Wassers des Schwimmbeckens 5 an der Oberfläche, die Temperatur TB des Wassers am Bodenablauf 12 des Schwimmbeckens 5, die Temperatur TK des aus dem Solarkollektor 14 austretenden Wassers, die Temperatur TF des Wassers am Filter, die Temperatur TE des Wassers vor dem Becken-Bypass 57 sowie die Durchflussgeschwindigkeit DF durch den/die Filter der Filtereinrichtung 46 erhält. Die Regelung/Steuerung der Drehzahl der Filterpumpe 10 wird auf der Grundlage dieser Eingangsgrößen durch das Steuergerät 60 vorgenommen und erfolgt über einen Frequenzumrichter 62. Ferner betätigt das Steuergerät 60 das Motorventil V_Sol, das Rückspülventil 44, das Motorventil V_EWT, das Motorventil V_WP, das Motorventil V_BP sowie gegebenenfalls zusätzlich auch ein Motorventil für einen Bodengeysier 64. Die Strömungsrichtung des Wassers 6 durch die von dem Steuergerät 60 angesteuerten Komponenten der Heizungsanlage ist in 3 durch den Pfeil 66 gekennzeichnet.
Bezugszeichenliste

5: Schwimmbecken
6: Wasser
8: Skimmer
10: Filterpumpe
12: Bodenablauf
14: Solarkollektor
15: Verbindungsleitung
16: Luft-Wasser-Wärmepumpe
17: Verbindungsleitung
18: Erdwärmespeicher
19: Pfeil
20: Verbindungsleitung
21: Abdeckung
23: Photovoltaik-Einrichtung
25: elektrisch leitende Verbindung
26: Inverter
28: elektrisch leitende Verbindung
31, 32, 34, 35, 36: Pfeil
40: Technik-Schacht
42: Ventil
44: Rückspülventil
46: Filtereinrichtung
48, 50, 52, 54, 55: Ventil
56: Einlaufdüse
57: Becken-Bypass
60: Steuergerät
62: Frequenzumrichter
64: Motorventil für Bodengeysier
66: Pfeil
V_sol, V_EWT, V_WP: Motorventil
V_BP: Motorventil

Claims

Heizungsanlage für ein Schwimmbad, die erwärmtes Wasser zur Nutzung in einem Schwimmbecken zur Verfügung stellt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmespeicher vorgesehen ist, welcher zur Speicherung der überschüssigen Wärmeenergie des Wassers und bei Bedarf zur Rückgabe dieser Wärmeenergie an das Wasser dient.
Heizungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicher als ein Erdwärmespeicher oder ein Latentwärmespeicher ausgebildet ist.
Heizungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine solarthermische Einrichtung zum Aufheizen des Wassers aufweist, wobei vorzugsweise die von der solarthermischen Einrichtung erzeugte überschüssige Wärmeenergie ebenfalls in dem Wärmespeicher speicherbar und an das Wasser zurückgebbar ist.
Heizungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die solarthermische Einrichtung zumindest teilweise als eine Abdeckung des Schwimmbeckens ausgebildet ist.
Heizungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwimmbecken eine Abdeckung aufweist und dass bei Überschreiten eines bestimmten, fest vorgegebenen Wasseroberflächentemperatur-Maximalwerts im Bereich der Oberfläche des Schwimmbad-Wassers die Oberflächenströmungsgeschwindigkeit des Schwimmbad-Wassers im Schwimmbecken vergrößerbar ist.
Heizungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Filter, welcher durch das aus dem Schwimmbecken entnommene und/oder das von der solarthermischen Einrichtung erwärmte Wasser passierbar ist, wobei zusätzlich ein Filter-Bypass vorgesehen ist, welcher zur Umgehung des Filters dient, wenn das aus dem Becken entnommene Wasser und/oder das von der solarthermischen Einrichtung erwärmte Wasser dem Wärmespeicher zugeführt wird, insbesondere dann, wenn dieses Wasser eine vorgegebene Filtermaximaltemperatur überschreitet.
Heizungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wärmepumpe vorgesehen ist, welche bei Bedarf zur Erwärmung des Wassers dient, wobei die Wärmepumpe vorzugsweise als Luft-Wasser-Wärmepumpe ausgebildet ist.
Schwimmbad mit Wasser zur Nutzung in einem Schwimmbecken und einer Heizungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Betreiben einer Schwimmbad-Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die überschüssige Wärmeenergie des Wassers in einem Wärmespeicher gespeichert und bei Bedarf an das Wasser zurückgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Temperatur des in dem Schwimmbecken angeordneten Wassers einen bestimmten, fest vorgegebenen Wassertemperatur-Sollwert überschreitet, die der Wasseroberfläche am nächsten liegenden Schicht des Schwimmbadwassers abgezogen und dem Wärmespeicher zugeführt wird, sofern die Temperatur des Schwimmbad-Wassers höher ist als die Temperatur des in dem Wärmespeicher angeordneten Speichermediums.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Temperatur des im Schwimmbecken angeordneten Schwimmbad-Wassers im Bereich der Oberfläche einen bestimmten, fest vorgegebenen Wasseroberflächentemperatur-Maximalwert überschreitet und eine Abdeckung über der Wasseroberfläche angeordnet ist, die Oberflächenströmungsgeschwindigkeit des Schwimmbad-Wassers vergrößert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Temperatur des Schwimmbad-Wassers einen bestimmten, fest vorgegebenen Wasser-Minimaltemperaturwert unterschreitet, die in dem Wärmespeicher gespeicherte Wärmeenergie an das Schwimmbadwasser zurückgegeben wird, sofern die Temperatur des in dem Wärmespeicher vorliegenden Speichermediums höher ist als die Temperatur des Schwimmbad-Wassers.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall, in dem in der Heizungsanlage eine solarthermische Einrichtung zur Erwärmung des Schwimmbad-Wassers vorgesehen ist und in dem die in dem Schwimmbecken vorliegende Temperatur des Wassers den Wassertemperatur-Sollwert überschreitet, die weitere Zuführ des durch die solarthermische Einrichtung erwärmten Wassers in das Schwimmbecken gestoppt oder verringert und das erwärmte Wasser stattdessen an den Wärmespeicher geleitet wird, sofern die Temperatur des Wassers am Ausgang der solarthermischen Einrichtung höher ist als die Temperatur des Speichermediums des Wärmespeichers.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall, in dem die Temperatur des aus dem Schwimmbecken entnommenen Wassers und/oder in dem die Temperatur des Wassers, das die solarthermische Einrichtung verlässt, höher ist als eine Filtermaximaltemperatur, dieses Wasser unter Umgehung eines Filters über einen Bypass in Richtung des Wärmespeichers gefördert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall, in dem ein Wasser-Minimaltemperaturwert unterschritten wird, das Schwimmbad-Wasser mittels einer Wärmepumpe erwärmt wird.