DE102022110339A1 - Wärmepumpenanlage und Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpenanlage - Google Patents

Wärmepumpenanlage und Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpenanlage Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wärmepumpenanlage sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpenanlage, bei dem einem Heizkreismedium mit einer Wärmepumpe (1) Wärme zugeführt werden kann, bei dem ein Heizkreis (2) vom Heizkreismedium durchströmt wird, bei dem in einer ersten Betriebsweise der Wärmepumpenanlage mindestens einer am Heizkreis (2) zwischen einem Vorlaufstrang (2.1) des Heizkreises (2) und einem Rücklaufstrang (2.2) des Heizkreises (2) angeordneten Wärmesenke (3) Wärme zugeführt wird, bei dem in einer zweiten Betriebsweise der Wärmepumpenanlage einem am Heizkreis (2) zwischen dem Vorlaufstrang (2.1) und dem Rücklaufstrang (2.2) und parallel zur mindestens einen Wärmesenke (3) angeordneten Pufferspeicher (4) Wärme zugeführt wird. Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass in einer dritten Betriebsweise der Wärmepumpenanlage zum Starten der Wärmepumpe (1) dem im Pufferspeicher (4) befindlichen Heizkreismedium mit einer einen insbesondere fossilen Brennstoff verbrennenden Heizeinrichtung (5) Wärme zugeführt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Wärmepumpenanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpenanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4.
  • Eine Wärmepumpenanlage der eingangs genannten Art ist aus dem Patentdokument DE 10 2017 003 355 A1 bekannt. Diese besteht (gegenständlich betrachtet) aus einer Wärmepumpe zum Aufwärmen eines Heizkreismediums, einem vom Heizkreismedium durchströmten Heizkreis, mindestens einer am Heizkreis zwischen einem Vorlaufstrang des Heizkreises und einem Rücklaufstrang des Heizkreises angeordnete Wärmesenke und einem am Heizkreis zwischen dem Vorlaufstrang und dem Rücklaufstrang und parallel zur mindestens einen Wärmesenke angeordneten Pufferspeicher, wobei eine Heizeinrichtung zur Aufheizung des im Pufferspeicher befindlichen Heizkreismediums vorgesehen ist. Außerdem ist zwischen der Wärmepumpe und dem Heizkreis ein vom von der elektrischen Heizeinrichtung erwärmten und vom Pufferspeicher kommenden Heizkreismedium durchströmbarer Wärmeübertrager vorgesehen. Bei dieser Wärmepumpenanlage kann (insbesondere, wenn geheizt werden soll) verfahrensmäßig betrachtet einem Heizkreismedium mit einer Wärmepumpe Wärme zugeführt werden. Außerdem wird ein Heizkreis vom Heizkreismedium durchströmt. Ferner wird in einer ersten Betriebsweise der Wärmepumpenanlage mindestens einer am Heizkreis zwischen einem Vorlaufstrang des Heizkreises und einem Rücklaufstrang des Heizkreises angeordneten Wärmesenke Wärme zugeführt. Darüber hinaus wird in einer zweiten Betriebsweise der Wärmepumpenanlage einem am Heizkreis zwischen dem Vorlaufstrang und dem Rücklaufstrang und parallel zur mindestens einen Wärmesenke angeordneten Pufferspeicher Wärme zugeführt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wärmepumpenanlage der eingangs genannten Art bzw. ein Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpenanlage der eingangs genannten Art zu verbessern. Insbesondere soll eine initial (also nach ihrer Installation) oder nach längerem Stillstand besonders gut anfahr- bzw. startbare Wärmepumpenanlage geschaffen werden.
  • Diese Aufgabe ist mit einer Wärmepumpenanlage der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Gegenstandsmerkmale bzw. mit einem Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpenanlage der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 4 aufgeführten Verfahrensmerkmale gelöst.
  • Nach der Erfindung ist gegenständlich also vorgesehen, dass die Heizeinrichtung einen Brenner zum Verbrennen eines insbesondere fossilen Brennstoffs umfasst. Verfahrensmäßig ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in einer dritten Betriebsweise der Wärmepumpenanlage (auch Inbetriebnahmephase genannt) zum Starten der Wärmepumpe dem im Pufferspeicher befindlichen Heizkreismedium mit einer vorzugsweise am Heizkreis, besonders bevorzugt an dessen Vorlaufstrang, angeordneten einen insbesondere fossilien Brennstoff verbrennenden Heizeinrichtung Wärme zugeführt wird.
  • Mit anderen Worten zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung somit dadurch aus, dass der Pufferspeicher neben seiner vorzugsweise vorgesehenen, eigentlichen Grundfunktion, nämlich im Bedarfsfall ohne Beeinträchtigung der sogenannten Wärmesenke (also insbesondere der Heizkörper bzw. des Warmwasserspeichers) Wärme zum Abtauen des Verdampfers der Wärmepumpe bereit stellen zu können (in diesem Fall kann für den Pufferspeicher auch die Bezeichnung Abtaupufferspeicher verwendet werden), nunmehr vor dem eigentlichen Start der Wärmepumpe zunächst selbst durch die Verbrennung eines Brennstoffes aufgewärmt wird, um gewährleisten zu können, dass das zur Wärmepumpe über den Rücklaufstrang zurück strömende Heizkreismedium nicht zu kalt ist. Dies ist wichtig, da eine niedrige Rücklauftemperatur am die Wärmepumpe mit dem Heizkreis verbindenden, als Kondensator ausgebildeten Wärmeübertrager auch zu einem niedrigen Verflüssigungsdruck führt. Damit aber der Verdichter ordnungsgemäß arbeiten kann (was insbesondere einen stabilen Schmierfilm voraussetzt), muss ein Mindestdruck am Kondensator bzw. eine Mindestdruckdifferenz am Verdichter gewährleistet sein.
  • Andere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Wärmepumpenanlage bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb einer Wärmepumpenanlage ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
  • Der Vollständigkeit halber wird auch noch auf das Dokument DE 10 2018 102 670 A1 hingewiesen.
  • Die erfindungsgemäße Wärmepumpenanlage bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpenanlage wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Es zeigt schematisch
    • 1 die erfindungsgemäße Wärmepumpenanlage mit der einen Brennstoff verbrennenden Heizeinrichtung am Vorlaufstrang; und
    • 2 eine Konkretisierung der Einbindung der einen Brennstoff verbrennenden Heizeinrichtung.
  • Die Erfindung betrifft zum einen gegenständlich eine Wärmepumpenanlage, umfassend eine Wärmepumpe 1 zum Aufwärmen eines Heizkreismediums, einen vom Heizkreismedium durchströmten Heizkreis 2, mindestens eine am Heizkreis 2 zwischen einem Vorlaufstrang 2.1 des Heizkreises 2 und einem Rücklaufstrang 2.2 des Heizkreises 2 angeordnete Wärmesenke 3 und einen am Heizkreis 2 zwischen dem Vorlaufstrang 2.1 und dem Rücklaufstrang 2.2 und parallel zur mindestens einen Wärmesenke 3 angeordneten Pufferspeicher 4, wobei eine Heizeinrichtung 5 zur Aufheizung des im Pufferspeicher 4 befindlichen Heizkreismediums vorgesehen ist, siehe 1.
  • Gegenständlich wesentlich für die Erfindung ist nun, dass die Heizeinrichtung 5 einen Brenner zum Verbrennen eines Brennstoffs, insbesondere einen Öl- oder Gasbrenner, umfasst.
  • Dabei ist bevorzugt, dass die Heizeinrichtung 5 am Heizkreis 2, insbesondere an dessen Vorlaufstrang 2.1, angeordnet ist. Ferner ist bevorzugt, dass der Brenner der Heizeinrichtung 5 einen fossilen Brennstoff verbrennend ausgebildet ist.
  • Zudem ist bevorzugt, dass zwischen der Wärmepumpe 1 und dem Heizkreis 2 ein vom von der Heizeinrichtung 5 erwärmten und vom Pufferspeicher 4 kommenden Heizkreismedium durchströmbarer Wärmeübertrager 6 vorgesehen ist. Dabei ist der Wärmeübertrager 6 vorzugsweise als Kondensator der Wärmepumpe 1 arbeitend ausgebildet.
  • Zusätzlich ist bevorzugt, dass die Wärmepumpe 1 neben dem Pufferspeicher 4 mit einem Warmwasserspeicher (nicht extra dargestellt) verbunden ausgebildet ist. Dabei ist im Warmwasserspeicher zur Aufwärmung von Brauchwasser (Trinkwasser) vorzugsweise ein vom Heizkreismedium durchströmter Wärmeübertrager angeordnet. Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Pufferspeicher 4 ausschließlich zur Aufnahme von Heizkreismedium ausgebildet ist. Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass der Pufferspeicher 4 zusammen mit der Heizeinrichtung 5 und mit der Heizkreispumpe 7 in einem (gemeinsamen) Gehäuse (nicht extra dargestellt), insbesondere dem (in einem Gebäude aufgestellten) Gehäuse der Wärmepumpe, angeordnet ist. Dies ermöglicht es, die Wärmepumpenanlage besonders platzsparend auszubilden. Des Weiteren ist bevorzugt, dass der Pufferspeicher ein Volumen von weniger als 50 Liter, bevorzugt weniger als 30 Liter, besonders bevorzugt weniger als 20 Liter aufweist. Im vorliegenden Fall beträgt das Volumen etwa 15 Liter. Der Warmwasserspeicher ist ferner bevorzugt wahlweise ebenfalls im Gehäuse der Wärmepumpe angeordnet oder separat aufgestellt ausgebildet.
  • Weiterhin ist bevorzugt, dass die Wärmesenke 3 wahlweise als Heizkörper und/oder als Fußbodenheizkreis ausgebildet ist. Zudem ist bevorzugt, dass der Pufferspeicher 4 als Abtaupufferspeicher ausgebildet ist. Hierdurch wird die Menge an Heizkreismedium im Bypassweg erhöht, was die Regelbarkeit der Rücklauftemperatur in der (weiter unten erläuterten) vierten Betriebsweise verbessert. Ebenso ist bevorzugt, dass am Vorlaufstrang 2.1 zur Weiterleitung des Heizkreismediums wahlweise zur mindestens einen Wärmesenke 3 und/oder zum Pufferspeicher 4 eine Ventileinrichtung 8, insbesondere ein 4-3-Wegeventil, angeordnet ist. Dabei ist die Ventileinrichtung 8 vorzugsweise zur Trennung einer die Wärmesenke 3 umfassenden Gebäudeheizstrecke von einer den Pufferspeicher 4 umfassenden Bypassstrecke ausgebildet.
  • Des Weiteren ist bevorzugt, dass am Heizkreis 2, vorzugsweise an dessen Rücklaufstrang 2.2, zur Förderung des Heizkreismediums eine Heizkreispumpe 7 vorgesehen ist und/oder dass an einem rücklaufstrangseitigen Zulauf 6.1 des Wärmeübertragers 6 ein Temperatursensor 9 angeordnet ist.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpenanlage, bei dem einem Heizkreismedium mit einer Wärmepumpe 1 Wärme zugeführt werden kann, bei dem ein Heizkreis 2 vom Heizkreismedium durchströmt wird, bei dem in einer ersten Betriebsweise der Wärmepumpenanlage mindestens einer am Heizkreis 2 zwischen einem Vorlaufstrang 2.1 des Heizkreises 2 und einem Rücklaufstrang 2.2 des Heizkreises 2 angeordneten Wärmesenke 3 (insbesondere Heizkörper oder Fußbodenheizkreis) Wärme zugeführt wird, bei dem in einer zweiten Betriebsweise der Wärmepumpenanlage einem am Heizkreis 2 zwischen dem Vorlaufstrang 2.1 und dem Rücklaufstrang 2.2 und parallel zur mindestens einen Wärmesenke 3 angeordneten Pufferspeicher 4 Wärme zugeführt wird.
  • Verfahrensmäßig wesentlich für die Erfindung ist nun, dass in einer dritten Betriebsweise der Wärmepumpenanlage zum Starten der Wärmepumpe 1 dem im Pufferspeicher 4 befindlichen Heizkreismedium mit einer einen Brennstoff verbrennenden Heizeinrichtung 5 Wärme zugeführt wird.
  • Dabei ist bevorzugt, dass dem im Pufferspeicher 4 befindlichen Heizkreismedium Wärme über das von der am Heizkreis 2, insbesondere an dessen Vorlaufstrang 2.1, angeordneten einen Brennstoff verbrennenden Heizeinrichtung 5 erwärmten Heizkreismedium zugeführt wird. Zudem ist bevorzugt, dass die Heizeinrichtung einen fossilen Brennstoff verbrennt. Ebenso ist bevorzugt, dass zum Starten der Wärmepumpe 1 das von der einen Brennstoff verbrennenden Heizeinrichtung 5 erwärmte Heizkreismedium zu einem die Wärmepumpe 1 mit dem Heizkreis 2 verbindenden Wärmeübertrager 6 gefördert wird. Dabei arbeitet der Wärmeübertrager 6 vorzugsweise als Kondensator der Wärmepumpe 1.
  • Insgesamt betrachtet, ist es dabei besonders vorteilhaft, dass zum Starten der Wärmepumpe (also in der dritten Betriebsweise) lediglich der vergleichsweise kleine Pufferspeicher 4, der, wie vorstehend erläutert, besonders bevorzugt weniger als 20 Liter Fassungsvermögen aufweist, verwendet wird, statt der Heizkreis 2 selbst, denn dann wäre deutlich mehr (schnell über 200 Liter) Heizkeiswasser durch die Verbrennung eines Brennstoffes zu erwärmen.
  • Weiterhin ist bevorzugt, dass die dritte Betriebsweise bei Unterschreitung einer vordefinierten unteren Grenztemperatur am Wärmeübertrager 6 aktiviert wird. Dabei ist weiterhin bevorzugt, dass als unteren Grenztemperatur 10°C verwendet wird. Dies dient dazu, die Wärmepumpenanlage selbst bei niedrigen Temperaturen möglichst schnell in volle Betriebsbereitschaft versetzen zu können. Des Weiteren ist bevorzugt, dass die dritte Betriebsweise bei Überschreitung einer vordefinierten oberen Grenztemperatur am Wärmeübertrager 6 deaktiviert wird.
  • Dabei wird als obere Grenztemperatur vorzugsweise 12°C verwendet.
  • Noch etwas genauer betrachtet, ist bevorzugt vorgesehen, dass dann, wenn die Wärmepumpe aufgrund einer Wärmeforderung gestartet werden soll, zunächst mit dem Temperatursensor 9 die Temperatur am Wärmeübertrager 6 geprüft wird. Liegt diese oberhalb der unteren Grenztemperatur (vorzugsweise 10°C) kann der Wärmepumpenbetrieb direkt gestartet werden (also erste oder zweite Betriebsweise). Liegt diese unterhalb der unteren Grenztemperatur kann zwar die Heizkreispumpe 7 aktiviert werden; die Wärmepumpe 1 bleibt aber zunächst ausgeschaltet. Um dann den Heizkreis auf die für einen sicheren Start der Wärmepumpe 1 erforderliche untere Grenztemperatur am Wärmeübertrager 6 zu bringen, wird die einen Brennstoff verbrennende Heizeinrichtung 5 eingeschaltet und mit dieser das Heizkreismedium erwärmt (dritte Betriebsweise). Besonders bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass ab dem Erreichen der unteren Grenztemperatur die Wärmepumpe 1 gestartet wird. Die Heizeinrichtung 5 wird dabei vorzugsweise erst dann ausgeschaltet (Ende der dritten Betriebsweise), sobald am Wärmeübertrager 6 die obere Grenztemperatur (vorzugsweise 12°C) gemessen wird.
  • Alternativ kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die einen Brennstoff verbrennende Heizeinrichtung 5 zwischen der unteren und oberen Grenztemperatur allein betrieben und die Wärmepumpe 1 erst bei Erreichen der oberen Grenztemperatur gestartet wird.
  • Darüber hinaus ist bevorzugt, dass in der dritten Betriebsweise ausschließlich dem Pufferspeicher 4 [und nicht der Wärmesenke 3!] zugeführtes Heizkreismedium mit der einen Brennstoff verbrennenden Heizeinrichtung 5 erwärmt wird. Außerdem ist bevorzugt vorgesehen, dass dem Wärmeübertrager 6 in der dritten Betriebsweise ausschließlich Heizkreismedium aus dem Pufferspeicher 4 zugeführt wird.
  • Zudem ist bevorzugt, dass dem Wärmeübertrager 6 in einer sich an die dritte anschließenden vierten Betriebsweise der Wärmepumpenanlage je nach Wärmebedarf Heizkreismedium wahlweise von der Wärmesenke 3 und/oder aus dem Pufferspeicher 4 zugeführt wird. Dabei ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass zu Beginn der vierten Betriebsweise mehr Heizkreismedium dem Pufferspeicher 4 als der Wärmesenke 3 und gegen Ende der vierten Betriebsweise mehr Heizkreismedium der Wärmesenke 3 als dem Pufferspeicher 4 entnommen wird. Ein solcher gemischter Betrieb der Wärmepumpenanlage, bei dem die einen Brennstoff verbrennende Heizeinrichtung 5 ausgeschaltet ist bzw. wird und somit dem Heizkreismedium keine Wärme zuführt, ist vorteilhaft, da hierdurch sichergestellt werden kann bzw. wird, dass die oben erwähnte untere Grenztemperatur bei Beendigung der dritten Betriebsweise nicht gleich wieder durch von der Wärmesenke 3 kommendes kaltes Wasser im Rücklaufstrang 2.2 des Heizkreises 2 unterschritten wird. Die genaue Regelung der Mischung der jeweiligen Entnahmemengen aus der Wärmesenke 3 und dem Pufferspeicher 4 erfolgt dabei bevorzugt mit Hilfe der Ventileinrichtung 8 und dem Temperatursensors 9. Dabei ist ferner noch bevorzugt vorgesehen, dass die vierte Betriebsweise beendet wird, wenn das Heizkreismedium aufgrund der Temperaturbedingungen am Wärmeübertrager 6 nicht mehr dem Pufferspeicher 4, sondern nur noch (also ausschließlich) der Wärmesenke 3 entnommen wird.
  • Die erfindungsgemäße Wärmepumpenanlage und das erfindungsgemä-ße Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpenanlage erlauben es also eine Wärmepumpenanlage so zu betreiben, dass sie zum einen initial oder nach längerem Stillstand besonders gut anfahr- bzw. startbar ist. Durch das Verbrennen von Brennstoffen in der Wärmepumpenanlage ist dieser Effekt zudem besonders günstig erreichbar, da viele Brennstoffe geringere Kosten pro erzeugter Kilowattstunde aufweisen als Netzstrom für eine Elektroheizung.
  • 2 zeigt schließlich eine Konkretisierung der Lösung gemäß 1, gemäß der ein zusätzliche Ventileinrichtung, insbesondere ein 4-3-Wegeventil, am Heizkreis 2 vorgesehen ist, um das Heizkreismedium im Bedarfsfall gezielt zu der einen Brennstoff verbrennenden Heizeinrichtung 5 umzuleiten.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Wärmepumpe
    2
    Heizkreis
    2.1
    Vorlaufstrang
    2.2
    Rücklaufstrang
    3
    Wärmesenke
    4
    Pufferspeicher
    5
    Brennstoff verbrennende Heizeinrichtung
    6
    Wärmeübertrager
    6.1
    rücklaufstrangseitiger Zulauf
    7
    Heizkreispumpe
    8
    Ventileinrichtung
    9
    Temperatursensor
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102017003355 A1 [0002]
    • DE 102018102670 A1 [0008]

Claims (15)

  1. Wärmepumpenanlage, umfassend eine Wärmepumpe (1) zum Aufwärmen eines Heizkreismediums, einen vom Heizkreismedium durchströmten Heizkreis (2), mindestens eine am Heizkreis (2) zwischen einem Vorlaufstrang (2.1) des Heizkreises (2) und einem Rücklaufstrang (2.2) des Heizkreises (2) angeordnete Wärmesenke (3) und einen am Heizkreis (2) zwischen dem Vorlaufstrang (2.1) und dem Rücklaufstrang (2.2) und parallel zur mindestens einen Wärmesenke (3) angeordneten Pufferspeicher (4), wobei eine Heizeinrichtung (5) zur Aufheizung des im Pufferspeicher (4) befindlichen Heizkreismediums vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (5) einen Brenner zum Verbrennen eines Brennstoffs umfasst.
  2. Wärmepumpenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (5) am Heizkreis (2), insbesondere an dessen Vorlaufstrang (2.1), angeordnet ist.
  3. Wärmepumpenanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner zum Verbrennen eines fossilen Brennstoffs ausgebildet ist.
  4. Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpenanlage, bei dem einem Heizkreismedium mit einer Wärmepumpe (1) Wärme zugeführt werden kann, bei dem ein Heizkreis (2) vom Heizkreismedium durchströmt wird, bei dem in einer ersten Betriebsweise der Wärmepumpenanlage mindestens einer am Heizkreis (2) zwischen einem Vorlaufstrang (2.1) des Heizkreises (2) und einem Rücklaufstrang (2.2) des Heizkreises (2) angeordneten Wärmesenke (3) Wärme zugeführt wird, bei dem in einer zweiten Betriebsweise der Wärmepumpenanlage einem am Heizkreis (2) zwischen dem Vorlaufstrang (2.1) und dem Rücklaufstrang (2.2) und parallel zur mindestens einen Wärmesenke (3) angeordneten Pufferspeicher (4) Wärme zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einer dritten Betriebsweise der Wärmepumpenanlage zum Starten der Wärmepumpe (1) dem im Pufferspeicher (4) befindlichen Heizkreismedium mit einer einen Brennstoff verbrennenden Heizeinrichtung (5) Wärme zugeführt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem im Pufferspeicher (4) befindlichen Heizkreismedium Wärme über das von der am Heizkreis (2), insbesondere an dessen Vorlaufstrang (2.1), angeordneten, einen Brennstoff verbrennenden Heizeinrichtung (5) erwärmte Heizkreismedium zugeführt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedenfalls zu Beginn der dritten Betriebsweise ausschließlich dem Pufferspeicher (4) zugeführtes Heizkreismedium mit der einen Brennstoff verbrennenden Heizeinrichtung (5) erwärmt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Starten der Wärmepumpe (1) das von der einen Brennstoff verbrennenden Heizeinrichtung (5) erwärmte Heizkreismedium zu einem die Wärmepumpe (1) mit dem Heizkreis (2) verbindenden Wärmeübertrager (6) gefördert wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wärmeübertrager (6) in der dritten Betriebsweise ausschließlich Heizkreismedium aus dem Pufferspeicher (4) zugeführt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wärmeübertrager (6) in einer sich an die dritte anschließenden vierten Betriebsweise der Wärmepumpenanlage je nach Wärmebedarf Heizkreismedium wahlweise von der Wärmesenke (3) und/oder aus dem Pufferspeicher (4) zugeführt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Betriebsweise bei Unterschreitung einer vordefinierten unteren Grenztemperatur am Wärmeübertrager (6) aktiviert wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Betriebsweise bei Überschreitung einer vordefinierten oberen Grenztemperatur am Wärmeübertrager (6) deaktiviert wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der vierten Betriebsweise die einen Brennstoff verbrennende Heizeinrichtung (5) ausgeschaltet wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 9 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn der vierten Betriebsweise mehr Heizkreismedium dem Pufferspeicher (4) als der Wärmesenke (3) und gegen Ende der vierten Betriebsweise mehr Heizkreismedium der Wärmesenke (3) als dem Pufferspeicher (4) entnommen wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Betriebsweise beendet wird, wenn das Heizkreismedium aufgrund der Temperaturbedingungen am Wärmeübertrager (6) nicht mehr dem Pufferspeicher (4), sondern nur noch der Wärmesenke (3) entnommen wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Brennstoff ein fossiler Brennstoff verwendet wird.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007147856A1 (de) 2006-06-21 2007-12-27 Iff Kollmannsberger Kg Heizanlage und verfahren zum betreiben einer solchen heizanlage
JP2009281647A (ja) 2008-05-21 2009-12-03 Daikin Ind Ltd 暖房システム
EP3258185A1 (de) 2015-02-12 2017-12-20 Mitsubishi Electric Corporation Wärmezufuhrsystem
DE102017003355A1 (de) 2017-04-06 2018-10-11 Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg Wärmepumpenanlage
DE102018102670A1 (de) 2018-02-07 2019-08-08 Viessmann Werke Gmbh & Co Kg Wärmepumpenanlage

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007147856A1 (de) 2006-06-21 2007-12-27 Iff Kollmannsberger Kg Heizanlage und verfahren zum betreiben einer solchen heizanlage
JP2009281647A (ja) 2008-05-21 2009-12-03 Daikin Ind Ltd 暖房システム
EP3258185A1 (de) 2015-02-12 2017-12-20 Mitsubishi Electric Corporation Wärmezufuhrsystem
DE102017003355A1 (de) 2017-04-06 2018-10-11 Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg Wärmepumpenanlage
DE102018102670A1 (de) 2018-02-07 2019-08-08 Viessmann Werke Gmbh & Co Kg Wärmepumpenanlage

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