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Die Erfindung betrifft eine Wärmepumpenanlage mit einem Kältekreislauf.
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Wärmepumpenanlagen zum Bereitstellen von Wärme oder Kälte für eine Verbraucherseite sind grundsätzlich bekannt. Zur Aufnahme beziehungsweise Abgabe von Wärme von/an die Umgebung wird häufig ein luftbeaufschlagter (Lamellen-) Wärmetauscher eingesetzt. Alternativ kann auch ein Sole/Wasser-beaufschlagter Wärmetauscher, beispielsweise ein gelöteter Plattenwärmetauscher eingesetzt werden. Insbesondere bei einem luftbeaufschlagten Wärmetauscher (Verdampfer) ist regelmäßig eine Enteisung erforderlich. Die hierfür benötigte Wärme wird dabei üblicherweise einem verbraucherseitig angeschlossenen Heiznetz entzogen. Hierdurch wird die Energieeffizienz negativ beeinträchtigt.
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Speziell im industriellen Bereich oder bei Gewerbe- oder Verkaufsstätten bestehen komplexe Anforderungen im Hinblick auf die Klimatisierung von Räumen. Hierbei wird eine effiziente Ausnutzung der Energie angestrebt.
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Aus der
AT 414 273 B ist eine Kühl- und Heizanlage mit zwei parallel geschalteten Verdampfereinheiten zu entnehmen.
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Aus der
DE 30 19 475 A1 ist ein System zur Wärmegewinnung aus Solar- oder Umgebungsenergie zu entnehmen, bei dem ein Mehrfach- Verdampferregister aus einem luftumspülten Lamellenverdampfer und einen hierzu parallel geschalteten flüssigkeitsumspülten Verdampfer aufgebaut ist und der Lamellenverdampfer zwei parallel verlaufende Rohrsysteme für verschiedene Wärmetauschermedien hat.
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Aus der
DE 10 2009 004 501 A1 ist ein Verfahren zur Regelung einer Quelleneingangstemperatur an einer Wärmepumpe zu entnehmen, bei dem mindestens zwei Wärmekreisläufe zum Zwecke des Temperaturausgleichs vor einem verdampfenden Wärmetauscher zusammengeführt und vermischt werden.
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Aus der
DE 20 2009 008 908 U1 ist eine Wärmepumpe mit einer Außeneinheit und einer Inneneinheit zu entnehmen, die einen Regler aufweist, welcher in Abhängigkeit einer Vor- und Rücklauftemperatur einen Modulationsgrad für die Außenmodule vorgibt.
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Weitere Wärmepumpen sind beispielsweise beschrieben in WO 2011/ 072 679 A1 oder WO 2013/ 138 695 A1.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere reversibel arbeitende Wärmepumpenanlage anzugeben, welche sich durch eine hohe Effizienz auszeichnet.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Wärmepumpenanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
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Die Wärmepumpenanlage dient zur Klimatisierung einer Gebäudeanlage. Die Wärmepumpenanlage weist hierzu einen Kältekreislauf auf, welcher im Betrieb über eine erste Schnittstelle an einen Abwärmekreislauf angeschlossen ist, um Abwärme aus der Gebäudeanlage auszunutzen. Im Abwärmekreislauf zirkuliert allgemein ein flüssiger Wärmeträger, beispielsweise Sole oder auch ein GlykolWasser Gemisch oder sonstige Wärmeträger. Nachfolgend wird zur Kennzeichnung des flüssigen Wärmeträgers der Abwärmekreislauf ohne Beschränkung der Allgemeinheit auch als Solekreislauf und der Wärmeträger als Sole bezeichnet. Über eine zweite Schnittstelle ist der Kältekreislauf an einen verbraucherseitigen Klimakreislauf zur Klimatisierung eines Gebäudebereichs der Gebäudeanlage angeschlossen. Unter „Klimatisierung“ wird vorliegend die Fähigkeit verstanden, den Gebäudebereich sowohl zu heizen als auch zu kühlen. Insgesamt handelt es sich daher zweckdienlicherweise um eine reversibel betreibbare Wärmepumpenanlage. Die Wärmepumpenanlage weist allgemein eine Steuereinheit auf, die den Betrieb der Wärmepumpenanlage steuert. Dabei ist die Steuereinheit zum Betrieb der Wärmepumpenanlage in verschiedenen Betriebsmodi eingerichtet. Entsprechend ist auch die Wärmepumpenanlage geeignet ausgestaltet.
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Der Kältekreislauf weist einen Hauptzweig auf, in dem ein erster, verbraucherseitiger Wärmetauscher sowie ein zweiter luftbeaufschlagter Wärmetauscher und weiterhin ein Drosselorgan sowie zumindest ein Verdichter angeordnet sind. In einem Heizbetrieb, bei dem Wärme an den verbraucherseitigen Klimakreislauf abgegeben wird, dient dabei der erste verbraucherseitige Wärmetauscher als Kondensator und der zweite luftbeaufschlagte Wärmetauscher als Verdampfer. Nachfolgend - sofern nicht etwas Anderes angegeben ist - wird von einem derartigen Heizbetrieb ausgegangen und der erste verbraucherseitige Wärmetauscher wird als Kondensator und der zweite luftbeaufschlagte Wärmetauscher als Verdampfer bezeichnet.
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An den Kondensator ist dabei im Betrieb der verbraucherseitige Klimakreislauf angeschlossen, um Wärme in diesen zu übertragen. Weiterhin weist der Kältekeislauf einen Parallelzweig auf, in den parallel zum zweiten Wärmetauscher, also parallel zum Verdampfer, ein dritter Wärmetauscher integriert ist, welcher speziell in einem kombinierten Abwärme-Heizmodus als Abwärme-Verdampfer eingesetzt ist. Dieser Abwärme-Verdampfer dient zur Übertragung von Wärme aus dem Abwärmekreislauf in den Kältekreislauf. Unter paralleler Anordnung wird dabei verstanden, dass im Betrieb die beiden Verdampfer parallel - und nicht seriell nacheinander - von Kältemittel durchströmt werden.
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In dem kombinierten Abwärme-Heizmodus wird daher sowohl von dem Abwärme-Verdampfer als auch von dem Verdampfer des Hauptzweiges Wärme aufgenommen, welche dann über den Kondensator an den Klimakreislauf abgegeben werden kann. Durch diese Ausgestaltung wird der besondere Vorteil erzielt, dass Abwärme aus der Gebäudeanlage selbst zusätzlich zu der Wärme aus der Umgebungsluft für das Heizen des Gebäudebereichs herangezogen wird. Durch die parallele Schaltung der beiden Verdampfer, also des Verdampfers im Hauptzweig sowie des Abwärme-Verdampfers im Parallelzweig, ist dabei eine besonders vorteilhafte Verschaltung erreicht, um unterschiedliche Wärmequellen möglichst effizient auszunutzen. So besteht durch diese spezielle Schaltung die Möglichkeit, sowohl beide Verdampfer parallel, lediglich den Abwärme-Verdampfer oder auch lediglich den Verdampfer des Hauptzweiges einzusetzen. Die Regelungslogik richtet sich insbesondere danach, wie viel Wärme aus dem Abwärmekreislauf zur Verfügung gestellt werden kann. Darüber ermöglicht dieser spezielle Aufbau der Wärmepumpenanlage weiterhin, dass die Abwärme für eine Enteisung des luftbeaufschlagten Verdampfers herangezogen werden kann.
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Insbesondere ist durch diese Wärmepumpenanlage eine Vielzahl von unterschiedlichen Schaltungsmöglichkeiten ermöglicht, was eine effiziente Ausnutzung der in der Gebäudeanlage zur Verfügung stehenden Energie für die Klimatisierung, insbesondere Beheizung der Gebäudeanlage erlaubt. Die von der Gebäudeanlage selbst bereitgestellte Abwärme wird daher besonders vorteilhaft für die Beheizung eingesetzt. Unter Gebäudeanlage wird allgemein eine örtlich zusammenhängende Anlage verstanden mit einem oder auch mit mehreren Gebäudeteilen. Speziell handelt es sich bei der Gebäudeanlage um ein Bürogebäude, um einen Supermarkt, um eine Produktionsanlage mit Büros, um eine Freizeiteinrichtung, wie beispielsweise Schwimmbad oder Wellnessanlage sowie um eine Hotelanlage.
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Der parallel geschaltete Abwärme-Verdampfer dient insbesondere ausschließlich zur Aufnahme von Wärme aus dem Abwärmekreislauf. Der Abwärme-Verdampfer wird daher vorzugsweise in einer Richtung durchströmt. Im Unterschied hierzu werden der erste und der zweite Wärmetauscher des Hauptzweigs des Kältekreislaufes in einem Kühlmodus in entgegengesetzter Strömungsrichtung zum Heizmodus durchströmt.
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Im kombinierten Abwärme-Heizmodus, in dem also über beide Verdampfer Wärme in den Kältekreislauf aufgenommen wird, weisen in zweckdienlicher Ausgestaltung die beiden Verdampfer verschiedene Verdampfungstemperaturen auf. Speziell weist der Abwärme-Verdampfer dabei eine höhere Verdampfungstemperatur als der Verdampfer auf. Speziell bei der Ausnutzung von Abwärme für den Abwärme-Verdampfer ist ein gewisses Temperaturniveau innerhalb des Abwärmekreislaufs es erforderlich, die nicht unterschritten werden sollte. Umgekehrt kann die Verdampfungstemperatur beim luftbeaufschlagten Verdampfer im Hauptzweig niedriger sein. Da es sich allgemein um das gleiche Kältemittel handelt, welches lediglich in den verschiedenen Zweigen des Kältekreislaufes strömt, ist hierzu üblicherweise erforderlich, dass dem Abwärme-Verdampfer sowie dem Verdampfer jeweils ein eigenes Expansionsventil, also ein eigenes Drosselorgan vorgeschaltet ist, über das insbesondere auch eine gewünschte Überhitzung eingestellt wird.
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In dem kombinierten Abwärme-Heizmodus wird die Leistung des Abwärme-Verdampfers in bevorzugter Ausgestaltung in Abhängigkeit einer dem Abwärme-Verdampfer zugeordneten Temperatur geregelt. Diese wird nachfolgend als Abwärmetemperatur bezeichnet. Hierunter werden allgemein alle Temperaturen verstanden, die im Bereich des Abwärme-Verdampfers im Abwärmekreislauf oder im Kältekreis vorliegen. Insbesondere wird die Leistung in Abhängigkeit einer Rücklauftemperatur des Abwärmekreislaufs geregelt. Unter Rücklauftemperatur wird dabei allgemein die Temperatur des Wärmeträgers im Abwärmekreislauf nach Durchströmen des Abwärme-Verdampfers verstanden. Hierdurch wird insbesondere sichergestellt, dass im Abwärmekreislauf eine bestimmte Temperatur gehalten und/oder eine Minimaltemperatur nicht unterschritten wird. Die Leistung des Abwärme-Verdampfers, also die pro Zeiteinheit auf den Kältekreislauf übertragene Wärme, variiert in Abhängigkeit der im Abwärmekreislauf zur Verfügung gestellten Wärme. Insgesamt ist sichergestellt, dass die Funktion des Abwärmekreislaufs nicht durch eine übermäßige Wärmeentnahme beeinträchtigt ist. Diese Maßnahme dient also dazu, die Funktion des nachgeschalteten Abwärmelieferanten (z.B. Kühlmöbel) sicherzustellen.
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Neben der Regelung in Abhängigkeit der Rücklauftemperatur des Abwärmekreislaufs besteht auch die Möglichkeit, die Regelung in Abhängigkeit der Verdampfungstemperatur des Abwärme-Verdampfers vorzunehmen, und diese beispielsweise konstant zu halten. Da die Verdampfungstemperatur auch mit dem Druck korreliert, entspricht dies auch einer Regelung in Abhängigkeit des Verdampfungsdruckes. Die Temperatur des Kältemittels (Überhitzungstemperatur) und der Verdampfungsdruck werden dabei bevorzugt ausgangsseitig des Abwärme-Verdampfers gemessen.
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Wie bereits ausgeführt ist die Regelung insgesamt derart ausgebildet, dass die Übertragung der Wärme im Abwärme-Verdampfer sich einer Abwärmeleistung im Abwärmekreislauf anpasst. Insbesondere ist die Regelung dabei derart ausgebildet, dass die bereits erwähnte Minimaltemperatur im Abwärmekreislauf nicht unterschritten wird.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Massestrom des durch den Abwärme-Verdampfer strömenden Kältemittels zur Regelung der Leistung des Abwärme-Verdampfers gesteuert wird. Je höher die vom Abwärmekreislauf zur Verfügung gestellte thermische Leistung ist, desto größer ist der über den Abwärme-Verdampfer geleitete Massestrom und umgekehrt.
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Zur Regelung der Leistung des Abwärme-Verdampfers ist ein Regelventil vorgesehen, welches in Fließrichtung des Kältemittels stromab des Abwärme-Verdampfers angeordnet ist.
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Zur Regelung der Leistung des Abwärme-Verdampfers wird dabei ein Öffnungsgrad des Regelventils eingestellt. Über diesen Öffnungsgrad wird insbesondere auch der in dem Parallelzweig und damit durch den Abwärme-Verdampfer strömende Massestrom des Kältemittels zumindest implizit geregelt.
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Im Falle einer nur geringen oder verminderten Abwärmeleistung im Abwärmekreislauf wird daher allgemein ein Öffnungsgrad des Regelventils verringert. Dadurch wird zugleich der Druck in dem davor geschalteten Abwärme-Verdampfer angehoben. Das Regelventil erzeugt daher in Abhängigkeit des Öffnungsgrades einen gewissen Anstaudruck, der zu der Druckerhöhung führt. Bei dem Regelventil handelt es sich insoweit um einen Verdampfungsdruckregler. Mit einer Erhöhung des Druckes geht auch eine Erhöhung der Verdampfungstemperatur einher. Hierdurch wird insgesamt dann eine Temperaturdifferenz zwischen dem Kältemittel und dem Abwärmekreislauf reduziert. Durch diese Maßnahme wird daher die Leistung des Abwärme-Verdampfers verringert, sowohl durch die Reduzierung des Massestroms als auch durch die Reduzierung der Temperaturdifferenz zwischen Kältemittel und Abwärmekreislauf. Vorzugsweise wird durch eine entsprechende Regulierung eines dem Abwärme-Verdampfer zugeordnetes Expansionsventil eine definierte Überhitzung des Kältemittels durch eine geeignete Drosselung eingestellt. Eine Veränderung des Öffnungsgrades des Regelventils zieht daher auch eine Steuerung des Expansionsventils nach sich, was insbesondere in Kombination zur Veränderung des Massestroms führt. Über das Regelventil wird insbesondere sichergestellt, dass eine minimale Rücklauftemperatur nicht unterschritten wird, sichert also insoweit einen Grenzbereich ab. Außerhalb dieses Grenzbereiches wird der Massenstrom vornehmlich durch die Expansionsventile in den beiden Zweigen des Kältemittelkreislaufs eingestellt.
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In zweckdienlicher Ausgestaltung wird als Regelgröße für das Regelventil die zuvor erwähnte Abwärmetemperatur, speziell die Rücklauftemperatur, herangezogen. Hierdurch ist in einfacher Weise eine Regelung auf eine gleichbleibende Rücklauftemperatur bzw. eine Regelung auf eine Rücklauftemperatur oberhalb einer minimalen Rücklauftemperatur sichergestellt.
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Insbesondere wenn seitens des Abwärmekreislaufs ausreichend Wärme zur Verfügung gestellt wird, so kann auch eine andere Regelgröße für das Regelventil herangezogen werden, beispielsweise die Verdampfungstemperatur des Abwärme-Verdampfers. Beispielsweise wird auf eine konstante Verdampfungstemperatur des Abwärme-Verdampfers geregelt.
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Durch die Variation des Öffnungsgrades und des dadurch variierenden Anstaudrucks führt dies automatisch zu unterschiedlichen Drucksituationen einerseits am Abwärme-Verdampfer und andererseits am Verdampfer. Aufgrund der unterschiedlichen Drucksituationen kommt es daher als Folge der Veränderung des Öffnungsgrades des Regelventils auch automatisch zu einer Veränderung der Aufteilung des Massestroms des Kältemittels einerseits auf den Abwärme-Verdampfer und andererseits auf den Verdampfer. Das vom Verdichter umgewälzte Kältemittel verteilt sich daher automatisch einerseits auf den Abwärme-Verdampfer und andererseits auf den Verdampfer.
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Im Hinblick auf eine möglichst kostengünstige Umsetzung ist dabei vorgesehen, dass es sich bei dem zumindest einen Verdichter um einen nicht leistungsgeregelten Verdichter handelt. Der geförderte Massenstrom ist üblicherweise zumindest weitgehend konstant. Durch den zumindest einen Verdichter wird ein Gesamtmassenstrom an Kältemittel umgewälzt, welcher sich automatischen auf die beiden Zweige (Hauptzweig und Parallelzweig) verteilt.
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Alternativ hierzu ist zur Regelung der Leistung des Abwärme-Verdampfers sowohl dem Hauptzweig als auch dem Parallelzweig jeweils ein leistungsgeregelter Verdichter zugeordnet, sodass die Masseströme im Hauptzweig sowie im Parallelzweig über den jeweiligen Verdichter unabhängig voneinander eingestellt werden können. Durch eine geeignete Verteilung der Masseströme kann die Regelung der einzelnen Verdampferleistungen vorgenommen werden. Bei dieser Ausführungsvariante wird vorzugsweise das Regelventil nicht eingesetzt.
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Auch hier erfolgt die Regelung insbesondere in Abhängigkeit einer Abwärmetemperatur des Abwärmekreislaufs, speziell in Abhängigkeit der Rücklauftemperatur des Abwärmekreislaufs.
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Bei einer verminderten thermischen Leistung durch den Abwärme-Verdampfer und einer gleichbleibend hohen thermischen Leistungsanforderung auf der Verbraucherseite im Klimakreislauf muss eine verminderte thermische Leistung des Abwärme-Verdampfers durch eine erhöhte thermische Leistung des Verdampfers im Hauptzweig ausgeglichen werden. Dies erfolgt durch eine geeignete Ansteuerung eines Ventilators, welcher zur Erzeugung eines Luftstroms durch den Verdampfer angeordnet ist. Dieser Ventilator, also dessen Drehzahl, wird also insgesamt vorzugsweise in Abhängigkeit der Abwärmeleistung des Abwärme-Verdampfers gesteuert. Bei einer verminderten Abwärmeleistung wird daher die Drehzahl des Ventilators, also der Luftmassenstrom, erhöht und umgekehrt.
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Der Ventilator wird - zumindest mittelbar - in Abhängigkeit des Öffnungsgrads des Regelventils gesteuert. Der Öffnungsgrad des Regelventils ist dabei insoweit eine mit der Leistung des Abwärme-Verdampfers korrelierte Größe.
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Speziell bei ausreichend Abwärme im Abwärmekreislauf besteht die Möglichkeit, dass ausschließlich die vom Abwärmekreislauf zur Verfügung gestellte Wärme herangezogen wird und dass also in einem derartigen Heizmodus, welcher als alleiniger Abwärme-Heizmodus bezeichnet wird, der Verdampfer inaktiv ist. Speziell in einer solchen Betriebssituation besteht die Gefahr, dass Kältemittel in den nicht aktiven Verdampfer verlagert wird. Um dies möglichst zu vermeiden, ist zweckdienlicherweise zwischen dem Parallelzweig und dem Hauptzweig ein Rückschlagventil angeordnet, welches ein derartiges Rückströmen von Kältemittel in den Verdampfer vermeidet.
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In dem alleinigen Abwärme-Heizmodus ist dabei in zweckdienlicher Ausgestaltung ergänzend noch eine - insbesondere zyklische - Absaugung von Kältemittel aus dem (inaktiven) Verdampfer vorgesehen, wobei das abgesaugte Kältemittel dem aktiven Teil des Kältekreislaufs, also insbesondere dem Parallelzweig zugeführt wird. Diese Ausgestaltung beruht dabei auf der Überlegung, dass aufgrund von nicht gänzlich zu vernachlässigenden Leckströmen es trotz Rückschlagventil zu einer Kältemittelverlagerung kommen kann. Durch die Maßnahme des Absaugens besteht der Vorteil, dass ein erforderlicher Ausgleichsbehälter für das Kältemittel kleiner und kompakter ausgestaltet werden kann im Vergleich zu einer Ausgestaltung ohne eine derartige Absaugung.
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Zur Absaugung wird vorzugsweise der Parallelzweig für die Zeitdauer der Absaugung abgeschaltet, so dass also kein Kältemittel durch den Parallelzweig strömt. Vorzugsweise wird ergänzend das als steuerbares Expansionsventil ausgebildete Drosselorgan, welches dem Verdampfer zugeordnet ist und welches im alleinigen Abwärme-Heizmodus geschlossen ist, teilweise geöffnet. Der Öffnungsgrad liegt dabei vorzugsweise unter 15% und weiter vorzugsweise unter 10% und speziell im Bereich von 3% bis 8% bezogen auf eine vollständige Öffnung des Expansionsventils. Der Verdichter wird gleichzeitig weiter betrieben, so dass insgesamt hierdurch Kältemittel aus dem Verdampfer abgesaugt wird. Nach Beendigung des Absaugvorgangs wird das Expansionsventil wieder geschlossen und der Parallelzweig wieder aktiviert. Dieser Absaugvorgang wird vorzugsweise zyklisch wiederholt.
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Wie eingangs bereits erwähnt, wird in zweckdienlicher Ausgestaltung die aus dem Abwärmekreislauf zur Verfügung gestellte Wärme auch zum Abtauen des luftbeaufschlagten Wärmetauschers herangezogen. Zweckdienlicherweise wird ausschließlich die Wärme aus dem Abwärmekreislauf herangezogen. Diese wird daher priorisiert. Sofern diese Wärme nicht ausreicht, kann ergänzend Wärme aus dem verbraucherseitigen Klimakreislauf in an sich bekannter Weise herangezogen werden. D.h. bei mangelnder Wärme im Abwärmekreislauf wird zweckdienlicherweise entweder teilweise oder vollständig auf eine Wärmeentnahme aus dem verbraucherseitigen Klimakreislauf umgeschaltet.
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In zweckdienlicher Ausgestaltung sind sämtliche Komponenten des Kältekreises, also sämtliche Komponenten des Hauptzweigs sowie auch die des Parallelzweigs in einem gemeinsamen Gehäuse integriert. Hierbei handelt es sich also um eine abgeschlossene Baueinheit, in der sämtliche Komponenten angeordnet sind. Diese Baueinheit weist die erste sowie die zweite Schnittstelle auf, über die einerseits der Abwärmekreislauf sowie andererseits der Klimakreislauf angeschlossen ist.
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Wie bereits erwähnt handelt es sich bei dem Abwärmekreislauf bevorzugt um einen Solekreislauf, als Wärmeträger wird daher vorzugsweise Sole oder auch an anderer flüssiger Wärmeträger eingesetzt. Der Abwärmekreislauf ist zweckdienlicherweise an einem Kondensator eines weiteren Kältekreislaufs angeschlossen, welcher zur Kühlung eines Kühlbereichs dient. Bei der Abwärme handelt es sich daher insbesondere um Kondensationswärme. Innerhalb der gesamten Gebäudeanlage werden häufig spezielle Bereiche mithilfe von weiteren Kältemaschinen mit entsprechenden Kältekreisläufen gekühlt. Mit dieser Maßnahme wird daher die von diesen weiteren Kältemaschinen über den jeweiligen Kondensator abgeführte Wärme als Abwärme des Abwärmekreislaufs genutzt. Insofern werden über den Parallelzweig der Kondensator des weiteren Kältekreislaufs mit dem Kältekreislauf der Wärmepumpenanlage gekoppelt.
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Eine derartige Situation tritt beispielsweise bei Supermärkten mit Kühlmöbeln auf, bei Verwaltungs- und Bürogebäuden mit gekühlten Büro-Räumen oder auch mit gekühlten Server-Räumen oder allgemein bei größeren zentralen Klimageräten. Bei all diesen Varianten wird eine Wärme aus dem Kondensator ausgenutzt.
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Daneben besteht auch die Möglichkeit, dass beispielsweise bei industriellen Fertigungsstandorten mit Fertigung und Bürobereich Abwärme aus dem Produktionsprozess als Wärmequelle für den Abwärmekreislauf zur Beheizung des Büro-Bereichs (über den verbraucherseitigen Klimakreislauf) zur Verfügung gestellt wird. Eine weitere Einsatzmöglichkeit sind Spa- und Bäderanwendungen, bei denen beispielsweise Schwappwasser als Wärmequelle herangezogen wird.
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Die zuvor beschriebene spezielle Ausgestaltung der Wärmepumpenanlage mit der Integration der Wärmepumpenanlage in eine Gebäudeanlage, bei der Abwärme aus dem Gebäude herangezogen wird, um andere Bereiche des Gebäudes zu heizen, ist grundsätzlich auch auf andere Anwendungsbereiche übertragbar. So lässt sich die für den Abwärmekreislauf erforderliche Wärme auch aus gebäudefremden Wärmequellen beziehen. Beispielsweise handelt es sich hierbei um Erdwärme, die z.B. über eine geeignete Sonde gewonnen wird. Die zuvor erwähnten speziellen Ausgestaltungen des Kältekreislaufs und speziell die Regelung gelten gleichermaßen für eine Wärmepumpenanlage mit gebäudefremder Wärmequelle.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen teilweise in vereinfachten Darstellungen:
- 1 ein Schaltbild eines Kältekreislaufs einer Wärmepumpenanlage in einem kombinierten Abwärme-Heizmodus,
- 2 das Schaltbild gemäß 1 in einem Kühlmodus,
- 3 das Schaltbild gemäß 1 mit einem Abtaumodus sowie
- 4 eine Gebäudeanlage mit einer Wärmepumpenanlage in stark vereinfachter schematisierter Darstellung.
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In den Figuren sind gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In den 1 bis 3 ist eine Wärmepumpenanlage 1 mit einem Kältekreislauf 2 dargestellt. Der Kältekreislauf 2 lässt sich allgemein unterteilen in einen Hauptzweig 4 sowie einen Parallelzweig 6. Die 1 zeigt den Kältekreislauf 2 in einem speziellen Betriebsmodus, nachfolgend als kombinierter Abwärme-Heizmodus bezeichnet. Der Parallelzweig 6 ist in diesem Modus aktiv. In der 1 ist der Parallelzweig 6 durch eine verdickte Linie gekennzeichnet.
