DE2325011A1

DE2325011A1 - Heizungsanlage

Info

Publication number: DE2325011A1
Application number: DE2325011A
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr Ing Stoy
Original assignee: Rheinisch Westfaelisches Elektrizitaetswerk AG
Current assignee: RWE AG
Priority date: 1973-05-17
Filing date: 1973-05-17
Publication date: 1974-12-05

Description

2325011 Andrejewski, Honke & Gesthuysen Patentanwälte

Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke Diplom-Ingenieur Anwaltsakte: _{41 162}/us= Hans Dieter Gesthuysen

4300 Essen, den 24 .April 1973 Theaterplatz 3

Patentanmeldung

Rheinisch-Westfälisches Elektrizitätswerk AG 43 Essen, Kruppstraße 5

Hei zungsanlage

Die Erfindung betrifft eine Heizungsanlage, insbes. Raumheizungsanlage, mit einer Heizung, der die Wärme bzw. die in Wärme umzusetzender Energie über. Leitungen von einem zentralen Wärmelieferer bzw. einem Netz zugeführt wird, bei der die Heizung, der die Wärme bzw. die in Wärme umzusetzender Energie über Leitungen von einem zentralen Wärmelieferer bzw. einem Netz zugeführt wird, - die Normalheizung -, für die Wärmenormallexstung ausgelegt und für die

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die Wärmenormalleistung übersteigende Wärmesonderleistung eine zusätzliche Heizung - eine Sonderheizung - vorgesehen ist, für die die Wärme bzw. die in Wärme umzusetzende Energie am Ort der Heizungsanlage gespeichert ist.

Die Erfindung geht aus von der mit der deutschen Offenlegungsschrift 2 124 192 offengelegten Patentanmeldung P 21 24 192.9-16 als älterem Vorschlag bzw. älterem Recht; die deutsche Offenlegungsschrift 2 124 192 gehört noch nicht zum relevanten Stand der Technik. Der ältere Vorschlag bzw. das ältere Recht geht davon aus, daß in zunehmendem Maße Heizungsanlagen eingesetzt werden, bei denen die Heizungen als Fernheizungen bezeichnet werden können, daß der zunehmende Einsatz von solchen Heizungsanlagen jedoch nicht ganz unproblematisch ist. Die Heizwerke, Heizkraftwerke oder Kraftwerke und die Leitungen, die die Wärme oder die in Wärme umzusetzende Energie übertragen, müssen nämlich für die Wärmehöchstlast ausgelegt sein; - auch hinsichtlich elektrischer Kraftwerke, die mit elektrischen Heizungen belastet werden, und hinsichtlich der zugeordneten elektrischen Leitungen soll der Ausdruck Wärmehöchstlast gebraucht werden, wie ganz allgemein der Ausdruck Wärme und damit zusammenhängende Begriffe stets auch für in Wärme umzusetzende Energie und damit zusammenhängende Begriffe stehen soll. Die Auslegung der Heizwerke, Heizkraftwerke oder Kraftwerke und der zugehörigen Leitungen für die Wärmehöchstlast führt nun mit zunehmendem Einsatz von Heizungsanlagen der in Rede stehenden Art zu Anlagekosten, die wirtschaftlich nicht mehr vertretbar sind.

Dem älteren Vorschlag bzw. dem älteren Recht liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Heizungsanlage mit einer Heizung, der die Wärme bzw.

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die in Wärme umzusetzende Energie über Leitungen von einem zentralen Wärmelieferer bzw. einem Netz zugeführt wird, so auszugestalten, daß sie in der Lage ist, die erforderliche Wärmehöchstleistung abzugeben, ohne daß die Heizwerke, Heizkraftwerke oder Kraftwerke, die eine Vielzahl solcher Heizungsanlagen mit Wärme oder in Wärme umzusetzende Energie versorgen, und die zugeordneten Leitungen für die Wärmehöchstlast ausgelegt werden müssen.

Die Heizungsanlage nach dem älteren Vorschlag bzw. dem älteren Recht ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Heizung, der die Wärme bzw. die in Wärme umzusetzende Energie über Leitungen von einem zentralen Wärmelieferer bzw. einem Netz zugeführt wird, - die Normalheizung -, für die Wärmenormalleistung ausgelegt ist, und daß für die die Wärmenormalleistung übersteigende Wärmesonderleistung eine zusätzliche Heizung - eine Sonderheizung vorgesehen ist, für die die in Wärme umzusetzende Energie am Ort der Heizungsanlage gespeichert ist. Dabei bezeichnet "Wärmenormalleistung" die normalerweise während der Heizperiode erforderliche Wärmeleistung und ist die "Wärmesonderleistung" die Differenz aus der "Wärmehöchstleiätung", die nur an wenigen extrem kalten Tagen erforderlich ist, und der "WärmenormalIeistung".

Der durch den älteren Vorschlag bzw. das ältere Recht erreichte Vorteil ist zusammengefaßt darin zu sehen, daß der zentrale Wärme*- bzw. Energielieferer und das Netz, dem die Wärme bzw. die in Wärme umzusetzende Energie entnommen wird, nicht mit der Wärmesonderleistung belastet wird, so daß der Wärme- bzw. Energielieferer und das Netz nur für die Wärmenormalleistung, nicht jedoch für die an wenigen extrem kalten Tagen erforderliche Wärmehöchstleistung aus-

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gelegt sein müssen. Gleichwohl ist die Heizungsanlage nach dem älteren Vorschlag bzw. dem älteren Recht in der Lage, die Wärmehöchstleistung abzugeben.

Im einzelnen enthält der ältere Vorschlag bzw. das ältere Recht verschiedene Möglichkeiten der Ausgestaltung und Weiterbildung der zuvor erläuterten Heizungsanlage.

Zunächst geht eine weitere Lehre des älteren Vorschlags bzw. des älteren Rechts dahin, der Sonderheizung eine mit Gas oder öl betriebene Feuerstätte zuzuordnen, so daß die am Ort der Heinzungsanlage zu speichernde, durch die Sonderheizung in Wärme umzusetzende Energie also als Gas, z. B. als Flüssiggas, oder als öl gespeichert werden kann. Dabei kann das Gas oder das öl zu beliebiger Zeit., insbes. im Sommer, eingelagert werden. Die für die Sonderheizung benötigte Energie kann aber auch als Brennstoff für Brennstoffzellen gespeichert werden, wobei dieser Brennstoff ebenfalls zu beliebiger Zeit, insbes. im Sommer, eingelagert werden kann. Schließlich besteht auch die Möglichkeit, die für die Sonderheizung benötigte Energie als elektrische Energie in einem Akkumulator zu speichern, was insbes. deshalb vorteilhaft ist, weil die in dem Akkumulator zu speichernde Energie aus dem ohnehin vorhandenen Netz in Zeiten relativ geringer Last entnommen werden kann.

Im übrigen geht eine weitere Lehre des älteren Vorschlags bzw. des älteren Rechts dahin, für die Normalheizung und für die Sonderheizung gemeinsame Heizkörper vorzusehen. Es ist also nicht erforderlich, daß die Normalheizung einerseits und die Sonderheizung andererseits getrennte, für sich komplette Heizungen darstellen.

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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhafte Ausgestaltung bzw. Weiterbildung der zuvor erläuterten Heizungsanlage anzugeben.

Die erfindungsgemäße Heizungsanlage ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Normalheizung als Wärmepumpe ausgeführt ist. Die Lehre des älteren Vorschlags bzw. des älteren Rechts hat, wie bereits ausgeführt, zur Folge, &&& die entsprechende Heizungsanlage in der Lage ist, die Wärmehöchstleistung abzugeben, ohne daß der Wärme- bzw. Energielieferer und das Netz mit der Wärmehöchstlast belastet werden. Die am Ort der Heizungsanlage gespeicherte Wärme bzw. in Wärme umzusetzende Energie wird an extrem kalten Tagen zur Bereitstellung der Wärmesonderleistung herangezogen. Diese Lehre wird erfindungsgemäß auf eine Wärmepumpe als Normalheizung angewandt. Das ist deshalb besonders vorteilhaft, weil ja die Leistungsziffer von Wärmepumpen mit sinkenden Temperaturen abnehmen. Die wegen der abnehmenden Leistungsziffer der Wärmepumpe auftretende Abnahme der Wärmenormalleistung wird also zunächst kompensiert.. Darüber hinaus wird dann die Wärmesonder leistung zur Verfügung gestellt.

Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Heizungsanlage auszugestalten und weiterzubilden, was im folgenden nur beispielhaft erläutert werden soll.

Vorzugsweise weist die Sonderheizung einen Schmelzspeicher auf. In einem solchen Schmelzspeicher wird Energie nicht nur in Form von fühlbarer Wärme gespeichert, vielmehr wird der größte Teil der zu

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speichernden Energie in Form von Schmelzwärme gespeichert, und zwar bei relativ hohen Temperaturen, z. B. zwischen ca. 600 und ca. 900 C. Zweckmäßigerweise wird dem Schmelzspeicher die zu speichernde Wärme bzw. die in Wärme umzusetzende Energie über die Leitungen zugeführt, über die der Normalheizung die Wärme bzw. die in Wärme umzusetzende Energie zugeführt wird.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung, dem besondere Bedeutung zukommt, ist die als Wärmepumpe ausgeführte Normalheizung zusätzlich mit der Abwärme der Sonderheizung beaufschlagt.. Das hat gleichsam einen doppelten Effekt. Einerseits wird die Leistungsziffer der Wärmepumpe wieder erhöht, andererseits wird ein Teil der Abwärme der Sonderheizung ausgenutzt und für das Heizen nutzbar gemacht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen, jeweils in schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine erste Ausfuhrungsform einer erfindungsgemäßen Heizungsanlage und

Fig. 2 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heizungsanlage.

Die in den Figuren dargestellte Heizungsanlage besteht im Prinzip aus zwei Heizungen, nämlich einer Normalheizung 1 und einer Sonderheizung 2. Die Normalheizung 1 ist für die Wärmenormalleistung, d. h. für die normalerweise während der Heizperiode erforderliche

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Wärmeleistung, ausgelegt. Die Sonderheizung 2 ist für die die Wärmenormalleistung übersteigende Wärmesonderleistung, die zusätzlich zu der Wärmenormalleistung nur an wenigen, extrem kalten Tagen erforderlich ist, ausgelegt. Für die Sonderheizung 2 ist die Wärme bzw. die in Wärme umzusetzende Energie am Ort der Heizungsanlage gespeichert. Die in den Figuren dargestellte Heizungsanlage ist also in der Lage, die an wenigen, extrem kalten Tagen erforderliche Wärmehöchstleistung abzugeben, ohne daß die Heizwerke, Heizkraftwerke oder Kraftwerke und die Leitungen, die die Wärme oder die in Wärme umzusetzende Energie übertragen, für die Wärmehöchstlast ausgelegt sein müssen.

Erfindungsgemäß ist die Normalheizung 1 als Wärmepumpe ausgeführt. Nach Maßgabe der Leistuhgsziffer der Wärmepumpe wird also ein Teil der Wärmenormalleistung "bezogen", während der andere Teil der Wärmenormalleistung der Umgebung "entzogen" wird.

Im Aüsführungsbeispiel nach Fig. 1 ist neben der als Wärmepumpe ausgeführten Normalheizung 1 eine Sonderheizung 2 vorgesehen, die einen Schmelzspeicher 3 aufweist. Dem Schmelzspeicher 3 ist ein Heizungskessel 4 zugeordnet, an den Heizungskessel 4 sind Heizkörper 5 angeschlossen. Der Schmelzspeicher 3, der Heizungskessel 4 und die Heizkörper 5 stellen also im Aüsführungsbeispiel nach Fig. 1 die Sonderheizung 2 dar.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die als Wärmepumpe ausgeführte Normalheizung 1 zusätzlich mit der Abwärme der Sonderhei-

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zung 2 beaufschlagt. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die Sonderheizung 2 aus einer mit Gas oder öl betriebenen Feuerstätte 6 einem Heizungskessel 7 und Heizkörpern 8.

Die Ausführung der Normalheizung 1 als Wärmepumpe ist in beiden Ausführungsbeispielen im einzelnen nicht erläutert, weil die Wärmepumpe für sich natürlich als bekannt vorausgesetzt wird.

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Claims

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Theaterplatz Patentansprüche :

1.) Heizungsanlage, insbes. Raumheizungsanlage, mit einer Heizung, der die Wärme bzw. die in Wärme umzusetzende Energie zumindest teilweise über Leitungen von einem zentralen Wärmelieferer bzw. einem Netz zugeführt wird, bei der die Heizung, der die Wärme bzw. die in Wärme umzusetzende Energie über Leitungen von einem zentralen Wärmelieferer bzw. einem Netz zugeführt wird, - die Normalheizung -, für die Wärmenormalleistung ausgelegt und für die die Wärmenormalleistung übersteigende Wärmesonderleistung eine zusätzliche Heizung, - eine Sonderheizung -, vorgesehen ist, für die die Wärme bzw. die in Wärme umzusetzende Energie am Ort der Heizungsanlage gespeichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Normalheizung (1) als Wärmepumpe ausgeführt ist.

2. Heizungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonderheizung (2) zumindest einen Schmelzspeicher (3) aufweist.

3. Heizungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schmelzspeicher (3) die zu speichernde Wärme bzw. die in Wärme umzusetzende Energie über die Leitungen zuführbar ist, über die die Normalheizung (1) die Wärme bzw. die in Wärme umzusetzende Energie zumindest teilweise bezieht.

4. Heizungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Wärmepumpe ausgeführte Normalheizung (1) zusätzlich mit der Abwärme der Sonderheizung (2) beaufschlagt ist.

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5. Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Normalheizung (1) und die Sonderheizung (2) gemeinsame Heizkörper aufweisen.

6. Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in der Form einer Raumheizungsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß die Normalheizung (1) und/oder die Sonderheizung (2) einem Raum, mehreren Räumen oder allen Räumen eines Gebäudes zugeordnet ist.

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