DE2604129C3

DE2604129C3 - Heizungsanlage mit einer Wärmepumpe

Info

Publication number: DE2604129C3
Application number: DE2604129A
Authority: DE
Inventors: Ottomar Dipl.-Ing. 5609 Hueckeswagen Kampfenkel
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1976-02-04
Filing date: 1976-02-04
Publication date: 1981-09-24
Also published as: DE2604129A1; DE2604129B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Heizungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Solche Wärmepumpenheizunysanlagen sind /.um Beispiel aus der DE-OS 15 51 994 bekannt geworden. Bei dieser von einer Brennkraftmaschine angetriebenen Wärmepumpe treibt die Maschine einen Kompressor einer Wärmepumpe an. Hierbei ist vorgesehen, in den Verbraucherkrc^;s!auf der Wärmepumpe dem Kondensator einen Auspuffwärmetauscher nachzuschalten, so daß die Auspuffgase der Brennkraftmaschine im Sinne einer Nachheizung des Verb/aucherfluids herangezogen werden. Bei dieser Wärmepumpe kann der Einbau eines Warmwasserboilers oder Durchlauferhitzers im Abwärmekreislauf oder bei zeitweise erhöhter Kondensatortemperatur im Sommer in den Kondensatorkreislauf ermöglicht werden. Hierbei wird aber nur erreicht, daß das Fluid der Wärmepumpe Wärme an diesen Warmwasserboiler oder Durchlauferhitzer abgibt Es ist dieser bekannten Lösung nicht zu entnehmen, den Verbraucherkreislauf der Wärmequelle durch eine von der Wärmepumpe unabhängige Wärmequelle nachzuheizen.

Weiterhin ist aus der DE-OS 25 16 560 eine zweistufige in Kaskade geschaltete Wärmepumpe mit Verdichtern bekannt geworden, die aber nicht von Verbrennungskraftmaschinen angetrieben werden. Dem Kondensator der zweiten Wärmepumpe, der im Verbraucherkreislauf liegt, ist ein Heizungskessel nachgeschaltet, der so betrieben wird, daß er bei nicht ausreichender Vorlauftemperatur im Verbraucherkreis der Wärmepumpe unter Beibehaltung des Wärmepumpenbetriebs eingeschaltet wird.

Eine Ausnutzung der Verlustwärme in den Antrieben für die Verdichter wird nicht vorgenommen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Steigerung des Wirkungsgrades einer solchen Wärmepumpenheizungsanlage über den Zusatzwärmetauscher, der von Abgasen einer Brenn* kraftmaschine gespeist ist, den Zusatzwärmetauscher optimal zu nutzen und einen alternativen Betrieb der Heizungsanlage mit einem Heizungskessel zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird bei einer Heizungsanlage der eingangs näher bezeichneten Art erfindungsgemäß durch die irrt kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Da der Zusatzwärmetauscher und der Abgaswärmetauscher zu einem einzigen Bauteil zusammengefaßt sind, wird in baulich einfacher Weise ein wahlweiser Betrieb der Heizungsanlage mit Wärmepumpe oder Kessel ermöglicht.

Der Auspuffnachheizwärmetauscher nach dem Stand der Technik ist wegen der erheblich niedrigeren Temperaturen in Auspuffleitungen von Brennkraftmaschinen nicht geeignet, gleichzeitig als Wärmetauscher

ίο für einen von einem Gas- oder ölbrenner beheizten Nachwärmetauscher zu dienen.

Aus dem anderen Stand der Technik hat es nicht nahegelegen, die Antriebsverlustwärme der Antriebsaggregate für die beiden Verdichter zu nutzen und in den

ΐΐ Kessel, der bereits als Nachheizwärmetauscher vorhanden war, einzuführen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der nachfolgenden Beschreibung sowie der F i g. 1 und 2 der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Heizungsanlage mit einer Wärmepumpe als Schema· Zeichnung und

Fig.2 eine schematische Schnittdarstellung eines Kessels.
In beiden Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.

Eine Heizungsanlage gemäß Fig. 1 weist eine Wärmepumpe 1 mit einem von einer Brennkraftmaschine 2 angetriebenen Verdichter 3 auf, dem ein Kondensator 4, ein Expansionsventil 5 und ein Verdampfer 6 nachgeschaltet sind. Der Brennkraftmaschine 2 wird ein brennbares Medium, beispielsweise Benzin, öl oder Gas über eine Zufuhrleitung 7 und Luft über eine Zufuhrleitung 8 zugeführt
Der Kondensator 4 ist als Wärmetauscher ausgebildet, dessen Anschlüsse mit einem Heizkreis 9 über Anschlußleitungen 10 und 11 verbunden sind. Die Anschlußleitung 10 ist über einen Zusatzwärmetauscher 12 mit einem Mischventil 13 und einer Pumpe 14 des Heizkreises 9 verbunden, während die Leitung 11 identisch mit der Heizkreisrücklaufleitung 15 ist. Die Rücklaufleitung 15 ist über ein Ventil 16 mit der Leitung 10 verbunden, und in der Leitung 11 ist ein weiteres Absperrventil 17 angeordnet.

Abgasseitig isi die Brennkraftmaschine 2 über eine Abgasleitung 18 mit dem Zusatzwärmetauscher 12 verbunden, der das Abgas über einen Schornstein 19 an die Atmosphäre gibt.

Aus der F i g. 2 geht die Ausgestaltung des Zusatzwärmetauschers 12 näher hervor:

Der Zusatzwärmetauscher 12 ist ein handelsüblicher Kessel mit einem Kesselwärmetauscher 20, der mit der Leitung 10 bzw. mit der Heizungsvorlaufleitung 21 verbunden ist. Im Innenraum des Kessels ist ein Gav oder ölbrenner 22 vorgesehen, an den die Brennstoflspeiseleitung 7 angeschlossen ist. Weiterhin befinde; sich im Innenraum des Kessels ein Abgasverteilungsstutzen 23. der an die Abgasleitung 18 angeschlossen ist und geräuschdämpfende Eigenschaften aufweist.

Aus der F i g. 2 ist ersich'.üch, daß der ölbrenner 22 direkt benachbart zum Abgasverteilungsstutzen 23 im unteren Kesselteil angeordnet ist

Die Heizungsanlage gemäß den Fig, I bis 2 hat folgende Funktionen:
Bei geringer bzw, normaler Wärmeanforderung

arbeitet die Wärmepumpe, indem der Antriebsmotor 2 den Verdichter 3 antreibt, so daß über den Kondensator 4 als Wärmequelle der Heizkreis 9 gespeist wird. Das Heizmedium des Heizkreises 9 gelangt über die

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Rücklaufleituog bei offenem Ventil 17 und geschlossenem Ventil 16 in den Wärmetauscher des Kondensators 4 und verläßt diesen über die Vorlaufleitung 10. Da die Vorlaufleitung 10 über den Zusatzwärmetauscher 12 geführt wird, heizen die Abgase der Brennkraftmaschine 2 über den Zusatzwärmetauscher das Wasser der Vorlaufleitung 10 weiter auf, ehe es über die Heizungsvorlaufleitung 21 dem Heizkreis 9 zur Verfügung gestellt wird.
Wird hingegen die Wärmepumpe außer Betrieb gesetzt, das Ventil 17 geschlossen und das Ventil 16 geöffnet, so wird der Heizkreis 9 lediglich vom Zusatzwärmetauscher 12 beheizt, wobei der Zusatzwärmetauscher 12 als normaler Kessel arbeitet, d. h. das ihn durchströmende Wasser wird durch den Brenner 22 erwärmt. Der Kessel versorgt allein die Heizungsanlage bei sehr hoher Wärmeanforderung. Die Erfindung ermöglicht somit alternativen Betrieb von Wärmepumpe und Kessel.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Heizungsanlage mit einer Wärmepumpe, enthaltend einen als Wärmetauscher in einem Heizkreis ausgebildeten Kondensator, ein Expansionsventil, einen Verdampfer sowie einen von einer Brennkraftmaschine angetriebenen Verdichter und einen dem Kondensatorwärmetauscher im Heizkreis nachgeschalteten, von dem Abgas der Brennkraftmaschine Ober eine Abgasleitung gespeisten Zusatzwärmetauscher, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzwärmetauscher (12) als Heizungskessel ausgebildet ist, der unterhalb des Kesselwärmetauschers (20) neben einem üblichen Gas- oder ölbrenner (22) einen an die von der Brennkraftmaschine (2) kommende Abgasleitung (18) angeschlossenen Abgasverteilungsstutzen (23) aufweist.