DE3024201A1 - Combined heat pump and solar heater - are alternatively connected to heat store by automatic control unit dependent on temp. - Google Patents

Combined heat pump and solar heater - are alternatively connected to heat store by automatic control unit dependent on temp.

Info

Publication number
DE3024201A1
DE3024201A1 DE19803024201 DE3024201A DE3024201A1 DE 3024201 A1 DE3024201 A1 DE 3024201A1 DE 19803024201 DE19803024201 DE 19803024201 DE 3024201 A DE3024201 A DE 3024201A DE 3024201 A1 DE3024201 A1 DE 3024201A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat
heat pump
storage
pump system
store
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19803024201
Other languages
German (de)
Inventor
Valentin Ing.(grad.) 4018 Langenfeld Emmerich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19803024201 priority Critical patent/DE3024201A1/en
Publication of DE3024201A1 publication Critical patent/DE3024201A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
    • F24D11/0214—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/06—Heat pumps characterised by the source of low potential heat
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/40—Geothermal heat-pumps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)

Abstract

The method of heating a house combines a solar heating system (1) with a heat pump using a set of heat exchanger coils (2,3,5) buried underground. These are interconnected with a latent heat store (10) enclosed in insulation (11), which stores heat sufficient for the requirements for a whole day. The store houses the condenser (7) for the heat pump, this being connected by a compressor (6) and expansion valve (8) to the evaporator (9). The line to the solar heater includes a pump (15) and check valve (17) also the line between the buried coil (5) and the heat store includes a second pump (16) and check valve (18). These are connected to valves (19,20) operated by thermostats in an automatic control system so that the heat store is connected either to the solar heater or to the heat pump, whichever is hotter. The solar heater can also be connected to the heat pump.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wärmepumpensystem zur Versorgung von insbesondere Einfamilienhäusern mit Wärme aus unterschiedlichen Umwelt-Wärmequellen.The invention relates to a heat pump system for supply of in particular single-family houses with heat from different environmental heat sources.

Bekannte Wärmepumpen in diesem Anwendungsbereich werden im wesentlichen nur aus einer Wärmequelle gespeist, deren Temperatur starken jahreszeitlichen
Schwankungen unterworfen ist. Sie haben deshalb im
Jahresmittel eine geringe Leistungszahl. Mit einerKnown heat pumps in this field of application are essentially only fed from one heat source, the temperature of which is highly seasonal
Is subject to fluctuations. You therefore have in the
Annual mean a low coefficient of performance. With a

Zusatzheizung auf der Basis eines höherwertigen Energieträgers erreicht man schon bessere Ergebnisse, jedoch geht die Erfindung eher in Richtung eines monovalenten Heizsystems, das den gesamten Jahreswärmebedarf aus kostenloser Umweltwärme deckt.Additional heating on the basis of a higher-quality energy source achieves better results, however the invention is more in the direction of a monovalent heating system that covers the entire annual heat requirement from free environmental heat.

Wärmequellen mit verhältnismäßig gleichbleibender
Temperatur sind schwer zugänglich, das gilt nicht
nur für Grundwasser, sondern im Ergebnis auch für die Wärmegewinnung aus dem Erdboden, da die Grundstücks-Heat sources with relatively constant
Temperature are difficult to access, that does not apply
only for groundwater, but also for the recovery of heat from the ground, since the property

fläche meist nicht ausreicht. Werden aber oberirdische Wärmequellen hinzugenommen, so ergeben sich im
allgemeinen sehr komplizierte, zersplitterte Systeme, deren Komponenten, d.h. Wärmepumpen, Speicher, Brauchwasser bereitung, Raumheizung usw. nicht ausreichend aufeinander abgestimmt sind und von verschiedenen Herstellernusually not enough space. If, however, above-ground heat sources are added, the result is
Generally very complicated, fragmented systems whose components, ie heat pumps, storage tanks, domestic water preparation, space heating, etc. are not sufficiently coordinated with one another and from different manufacturers

130063/0225130063/0225

stammen. Die Schalthäufigkeit der Wärmepumpe und damit ihr Verschleiß ist hoch. Die Nutzung der meist nur kurzfristig anfallenden höherwertigen Wärmemengen ist ungenügend. Das elektrische Versorgungsnetz wird zur Hochtarifzeit in Anspruch genommen.come. The switching frequency of the heat pump and thus its wear and tear is high. The use of the mostly only short term The higher-quality heat that arises is insufficient. The electrical supply network is during the high tariff period claimed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vorzugsweise moriovalentes Wärmepumpen-Heizsystem zu schaffen, das die Voraussetzungen für eine im Jahresmittel gute Leistungszahl und geringe Schalthäufigkeit der Wärmepumpe schafft, das Versorgungsnetz nur zur Niedertarifzeit in Anspruch nimmt und das durch sinnvolle Zusammenfassung von Systemkomponenten rationell hergestellt und installiert werden kann, und zwar ohne Verlust der Anpassungsfähigkeit an die unterschiedlichen örtlichen Verhältnisse.The invention is based on the object of creating a preferably Moriovalent heat pump heating system, These are the prerequisites for a good annual average performance and low switching frequency of the heat pump creates, only uses the supply network during the low tariff period and that by means of a meaningful combination of system components can be efficiently manufactured and installed without loss of adaptability to the different local conditions.

Diese Aufgabe wird bei einem Wärmepumpensystem der einleitend bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Erdboden mit Hilfe darin verlegter Rohrschlangen oder dergleichen als Wärmespeicher niedriger Arbeitstemperatur (Erdspeicher) verwendet wird und ein Latentspeicher höherer Arbeitstemperatur mit der Speicherkapazität von mindestens der Tagesarbeit der Wärmepumpe vorgesehen ist und daß der Latentspeicher WärmetauscherIn a heat pump system of the type described in the introduction, this object is achieved according to the invention in that that the ground with the help of pipe coils laid in it or the like as a heat storage low working temperature (Earth storage) is used and a latent storage higher working temperature with the storage capacity of at least the daily work of the heat pump is provided and that the latent storage heat exchanger

130063/0225130063/0225

_5_ 302A201_ 5 _ 302A201

für die Brauch- und Heizwassererwärmung enthält. Alle Wärme geht demnach über diesen Latentspeicher, der Salzhydrate, Paraffine oder dergleichen enthält und dessen Umwandlungstemperatur vom festen in den flüssigen Zustand im Bereich von etwa 30° bis 60°for domestic and heating water heating. All heat therefore goes through this latent storage, the Salt hydrates, paraffins or the like and its transition temperature from solid to liquid state in the range of about 30 ° to 60 °

Celsius liegen mag. Vorzugsweise enthält der Latentspeicher auch den Kondensator der Wärmepumpe, so daß dessen Kondensationstemperatur nur geringfügig über der Umwandlungstemperatur des Speichermediums liegt. 10Celsius may lie. Preferably, the latent storage also contains the condenser of the heat pump, so that whose condensation temperature is only slightly above the transformation temperature of the storage medium. 10

Somit ist das Temperaturniveau an der Abgabeseite der Wärmepumpe im Winter, wenn die Wärme vorwiegend dem Heizsystem zufließt, und im Sommer, wenn vorwiegend Brauchwasserwärme entnommen wird, weitgehend konstant.Thus, the temperature level on the output side of the heat pump is largely constant in winter, when the heat mainly flows into the heating system, and in summer, when mainly domestic water heat is drawn off.

Andererseits ist vorgesehen, daß der Wärmpepumpe mittels einer selbsttätigen Schaltanordnung Wärme der jeweils höheren Temperatur entweder aus dem Erdboden oder aus einem oberirdischen Wärmeabsorber zugeführt wird. Damit werden auch an der Aufnahmeseite der Wär-On the other hand, it is provided that the heat pump means an automatic switching arrangement heat of the higher temperature either from the ground or from an above-ground heat absorber. This means that on the receiving side of the heat

^O mepumpe die Temperaturschwankungen in Grenzen gehalten. Zur Verminderung der Betriebskosten wird vorgeschlagen, daß die Ankopplung der Wärmepumpe an den betreffenden Wärmeträgerkreislauf mittels eines Wegeventils erfolgt, das vom Kältemitteldruck des Wärmepumpenkompressors betätigbar ist.^ O mepumpe kept the temperature fluctuations within limits. To reduce the operating costs, it is proposed that the coupling of the heat pump to the relevant Heat transfer circuit takes place by means of a directional valve, which is controlled by the refrigerant pressure of the heat pump compressor is actuatable.

130063/0225130063/0225

Ein weiterer Vorschlag geht dahin, daß bei Stillstand der Wärmepumpe die Wärme des oberirdischen Wärmeabsorbers unmittelbar in den Erdspeicher oder in den Latentspeicher eingespeichert werden kann, welch letzterer dazu einen besonderen Wärmetauscher enthält. Der Begriff oberirdischer Wärmeabsorber steht für Solarkollektoren, Energiestapel, Energiedächer, Energiefassaden, Energiezäune usw. Die von diesen Vorrichtungen zur Verfügung gestellten höherwertigen Wärmemengen übersteigen an warmen Tagen häufig den Wärmebedarf. Durch die Einspeicherung der Überschußwärme in den Erdboden kann der Flächenbedarf für die Erdspeicheranlage auf eine sinnvolle und bei vielen Eigenheimen auch realisierbare Größenordnung reduziert werden. Auch hier wird zur Stromersparnis vorgeschlagen, daß ein Wegeventil, das mit Hilfe eines expandierenden Mediums betätigbar ist, die Umschaltung des oberirdischen Wärmeabsorbers besorgt.Another suggestion is that when the heat pump is at a standstill, the heat from the above-ground heat absorber can be stored directly in the ground storage or in the latent storage, which latter contains a special heat exchanger for this purpose. The term above-ground heat absorber stands for solar collectors, Energy stacks, energy roofs, energy facades, energy fences, etc. Those from these devices The higher-quality amounts of heat made available often exceed the heat demand on warm days. By storing the excess heat in the ground the space required for the underground storage system can be reduced to a sensible and, in many homes, also feasible Order of magnitude can be reduced. Here, too, it is proposed to save electricity that a directional control valve, which can be actuated with the help of an expanding medium, the switching of the above-ground heat absorber concerned.

In konstruktiver Hinsicht bietet sich bei diesem System der besondere Vorteil, daß sich die Wärmepumpe und alle wesentlichen Steuereinrichtungen mit dem Latentwärmespeicher zu einer Baueinheit vereinigen lassen. Diese wird zweckmäßigerweise nur so groß gemacht, daß sie durch übliche Wohnungs- und Kellertüren in Wohnhäusern hindurchgeht. Diese Baueinheit umfaßt auch alle internenIn terms of construction, this system has the particular advantage that the heat pump and all allow essential control devices to be combined with the latent heat storage unit to form a unit. These is expediently only made so large that it can pass through the usual apartment and cellar doors in residential buildings passes through. This unit also includes all internal

130063/0225130063/0225

-V--V-

Leitungsverbindungen sowie möglicherweise die elektrische Steuerung. Es brauchen also lediglich die Verbindungen zum Heizungs- und Brauchwasserleitungssystem, zum Erdspeicher und zu dem oberirdischen Wärmeabsorber verlegt zu werden.Line connections and possibly the electrical control. So all you need is the connections to the heating and service water pipe system, to the underground storage tank and to the above-ground heat absorber to be relocated.

Es wäre noch anzumerken, daß der Erdspeicher, sofern die örtlichen Verhältnisse es anbieten, über zusätzlich verlegte Rohrschlangen mit Regenwasser, warmem Abwasser oder auch Grundwasser in Berührung gebracht werden kann, so daß insbesondere bei starker Abkühlung und bevorstehender Erschöpfung des Erdspeichers dem System noch erhebliche zusätzliche Wärmemengen zufließen.It should also be noted that the earth storage, if the local conditions offer it, over in addition laid pipe coils are brought into contact with rainwater, warm sewage or groundwater can, so that the system in particular in the event of severe cooling and impending exhaustion of the earth storage system Significant additional amounts of heat still flow in.

130063/0225130063/0225

— O ~- O ~

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 ein Schema einer Wärmepumpenheizung, Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt einer das beschriebene Wärmepumpen-Heizsystem beinhaltenden Baueinheit (Energieblock:) ,1 shows a diagram of a heat pump heater, FIG. 2 shows a partial longitudinal section of a the heat pump heating system described containing unit (energy block :),

Fig. 3 einen Querschnitt III - III der Baueinheit nach Fig. 2 und3 shows a cross section III - III of the structural unit according to FIGS. 2 and

Fig. 4 eine Stirnansicht.Fig. 4 is an end view.

Wärmequellen sind bei diesem Beispiel ein Solarkollektor 1 und Wärmetauscherrohre 2 und 3, die mit Grundwasser bzw. Abwasser beschickt und zusammen mit Wärmetauscherrohren im Erdboden 4 verlegt sind/ wobei die zuletzt erwähnten Wärmetauscherrohre im folgenden als Erdspeicher 5 bezeichnet werden. Dabei bleibt offen, in welchem Maße der Erdspeicher 5 unmittelbar Energie aus Sonneneinstrahlung und geothermische Energie aufnimmt. In this example, heat sources are a solar collector 1 and heat exchanger pipes 2 and 3, which are connected to groundwater or wastewater charged and laid together with heat exchanger pipes in the ground 4 / wherein the The last-mentioned heat exchanger tubes are hereinafter referred to as underground storage 5. It remains open to what extent the ground storage 5 directly absorbs energy from solar radiation and geothermal energy.

Die dargestellte Wärmepumpe besteht aus einem Kompressor 6, einem Kondensator 7, einem Entspannungsventil 8 und einem Verdampfer 9. Der Kondensator 7 befindet sichThe heat pump shown consists of a compressor 6, a condenser 7, and an expansion valve 8 and an evaporator 9. The condenser 7 is located

130063/0225130063/0225

in einem mit Polyäthylenglykol gefüllten sogenannten Latentspeicher 10, der von einer angemessenen Wärmeisolierschicht 11 umgeben ist. In diesem Latentspeicher 10 befinden sich außerdem ein Wärmetauscher 12 sowie zwei weitere Wärmetauscher, die im Zuge eines BrauchwasserIeitungssystems 13 bzw. eines Raumheizungssystems 14 angeordnet sind.in a so-called latent storage 10 filled with polyethylene glycol, which is covered by an appropriate heat insulating layer 11 is surrounded. A heat exchanger 12 is also located in this latent storage device 10 as well as two further heat exchangers, which are part of a domestic water piping system 13 or a space heating system 14 are arranged.

Zur Umwälzung des Wärmeträgers in dem dargestellten Wärmepumpensystem sind zwei Pumpen 15 und 16 jeweils mit nachgeschaltetem Rückschlagventil 17 bzw. 18 vorgesehen. Ein Wegeventil 19 wird von dem an der Druckseite des Kompressors 6 anstehenden Kältemitteldruck nach links in seine Arbeitsstellung bewegt. Ebenso bewegt sich ein Wegeventil 20 nach links in seine Arbeitsstellung, wenn sich das in einem Wärmefühler 21 enthaltene Medium infolge erhöhter Temperatur ausdehnt.Two pumps 15 and 16 are each used to circulate the heat transfer medium in the heat pump system shown provided with a downstream check valve 17 or 18, respectively. A directional control valve 19 is of the one on the pressure side of the compressor 6 moving refrigerant pressure to the left into its working position. as well a directional control valve 20 moves to the left into its working position when this occurs in a heat sensor 21 medium contained expands as a result of increased temperature.

Die Umwälzpumpen 15 und 16 werden mit Hilfe von Temperaturfühlern, welche die Temperaturen im Erdspeicher und im Solarkollektor 1 erfassen, derart geschaltet, daß ständig eine von beiden in Betrieb ist, und zwar die Umwälzpumpe 15, wenn der Solarkollektor 1 die höhere Temperatur, und die Umwälzpumpe 16, wenn der Erdspeicher 5 die höhere Temperatur hat. Der KompressorThe circulation pumps 15 and 16 are controlled with the help of temperature sensors, which detect the temperatures in the underground storage tank and in the solar collector 1, switched in such a way that that one of the two is always in operation, namely the circulation pump 15 when the solar collector 1 is the higher Temperature, and the circulation pump 16 when the underground storage 5 has the higher temperature. The compressor

130063/0225130063/0225

der Wärmepumpe wird während der Niedertarifzeit des Stromversorgungsunternehmens von einem nicht dargestellten Thermostat eingeschaltet, wenn im Latentspeicher 10 ein Wärmedefizit herrscht. Es sind die folgenden vier Betriebsfälle zu unterscheiden, wobei in den beiden erstgenannten Fällen die Wärmepumpe ruht und in den beiden zuletzt genannten Fällen in Betrieb ist:the heat pump is switched on during the low tariff period of the electricity supply company by a thermostat, not shown, when there is a heat deficit in the latent storage device 10. A distinction must be made between the following four operating cases, whereby in the first two cases the heat pump is idle and in the last two cases it is in operation:

a) Solarkollektor 1 lädt Erdspeicher 5 b) Solarkollektor 1 lädt Latentspeicher 10a) Solar collector 1 charges ground storage 5 b) Solar collector 1 charges latent storage 10

c) Wärmepumpe arbeitet vom Erdspeicher 5 in den Latentspeicher 10c) The heat pump works from the underground storage unit 5 into the latent storage unit 10

d) Wärmepumpe arbeitet vom Solarkollektor 1 in den Latentspeicher 10rd) The heat pump works from the solar collector 1 into the latent storage unit 10r

Die Zeichnung zeigt den Fall a). Die Umwälzpumpe 15 ist in Betrieb und pumpt den Wärmeträger über die beiden Wegeventile 19 und 20 in den Erdspeicher 5 und über die in der Figur auf der rechten Seite dargestellte Leitung wieder zurück in den SQlarkollektor 1.The drawing shows case a). The circulation pump 15 is in operation and pumps the heat transfer medium via the two directional control valves 19 and 20 in the underground storage 5 and via the one shown in the figure on the right-hand side Line back into the SQlarkollektor 1.

Steigt an warmen Tagen die Temperatur des Solarkollektors über die Latentspeichertemperatur an, so schaltet das stromlos arbeitende Wegeventil 20 um und leitet den Wärmeträger über den Wärmetauscher 12 und sodann wieder zurück,The temperature of the solar collector rises on warm days above the latent storage temperature, the currentless directional control valve 20 switches over and conducts the heat transfer medium via the heat exchanger 12 and then back again,

130083/0225130083/0225

Im Sommer kann dieser Betriebsart b) auch Vorrang gegeben werden,In summer, this operating mode b) can also be given priority,

Geht infolge Wärmedefizit im Latentspeicher 10 die Wärmepumpe in Betrieb, so koppelt sie sich durch umschalten des Wegeventils 19 an die jeweils höher temperierte Wärmequelle an. Nach Fall d) ist dies der Solarkollektor 1. Sein Wärmeträger wird dem Gehäuse des Verdampfers 9 der Wärmepumpe zugeleitet und gelangt vom Ausgang des Gehäuses wieder zu der schon erwähnten Rtickleitung.If the heat pump starts up as a result of a heat deficit in the latent storage device 10, it is coupled by switching of the directional control valve 19 to the higher temperature heat source. According to case d) this is the case Solar collector 1. Its heat transfer medium is the housing of the evaporator 9 is fed to the heat pump and comes from the outlet of the housing back to the already mentioned return line.

Ist dagegen die Temperatur des Erdspeichers 5 im Winter höher als diejenige des Solarkollektors 1, so schaltet die Umwälzpumpe 15 ab und die umwälzpumpe 16 geht in Betrieb. Damit fließt der Wärmeträger des Erdspeichers 5 über diese Pumpe und ihr geöffnetes Rückschlagventil 18, wegen des geschlossenen Rückschlagventils 17 sodann weiter über Wegeventil 19 und ebenfalls durch das Gehäuse des Verdampfers 9 zurück zum Erdspeicher 5. Dieser Fall c) tritt im Winter bei bedeckter Witterung ein.If, on the other hand, the temperature of the underground storage tank 5 is higher in winter than that of the solar collector 1, so the circulating pump 15 switches off and the circulating pump 16 goes into operation. So that the heat transfer medium of the underground storage 5 flows through this pump and you open check valve 18, because of the closed check valve 17 then continue via directional control valve 19 and also through the housing of the evaporator 9 back to the underground storage 5. This case c) occurs in winter when the weather is overcast.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß mit einem derartigen Wärmepumpensystem ein Einfamilienhaus im monovalentenExperience has shown that with such a heat pump system a single-family house in monovalent

130063/0225130063/0225

Betrieb geheizt werden kann, die Flächenausdehnung des Erdspeichers 5 allenfalls der Wohnfläche entspricht und die Bepflanzung über dem ErdspeicherOperation can be heated, the surface area of the underground storage 5 corresponds at most to the living space and the vegetation above the underground reservoir

keine nachteiligen Auswirkungen erkennen läßt. 5shows no adverse effects. 5

Die in den Figuren 2 bis 4 dargestellte installationsfertige, auf dem Boden aufstellbare Baueinheit mißt etwa 70 χ 140 χ 180 cm. Den größten Teil dieses Volumens nimmt der flüssigkeitsgefüllte Latentspeicher 10 ein. Er enthält vier Rohrschlangenregister aus je vier einzelnen Rohrschlangen 22. Diese sind paarweise an Wärmeleitblechen 23a angebracht, und zwar so, daß die Rohrschlangen des Kondensatorregisters der Wärmepumpe und die Rohrschlangen des Heizungsregisters sich an jeweils einem Wärmeleitblech gegenüberliegen und dadurch einen besonders guten Wäremeübergang haben. Das gleiche gilt für das B-rauchwasserregister und das Rohrschlangenregister, durch welches im Sommer die Solarwärme eingebracht wird.The ready-to-install assembly shown in FIGS. 2 to 4 that can be set up on the floor measures about 70 χ 140 χ 180 cm. Most of that volume the liquid-filled latent storage unit 10 occupies. He contains four pipe coil registers each made up of four individual pipe coils 22. These are in pairs on heat conducting plates 23a attached, in such a way that the coils of the condenser coil of the heat pump and the coils of the heating register are opposite each other on a heat conducting plate and thus a particularly good one Have heat transfer. The same applies to the B smoke water register and the pipe coil register, through which the solar heat is brought in in summer.

An der Stirnwand des LatentSpeichers 10 sind die übrigen Komponenten fertig verrohrt angebracht. Es sind dies: Die Wärmepumpe 23, umfassend den Kompressor 6, den Verdampfer 9, das Drosselorgan 8 und die Regelorgane für die Wärmepumpe, die Ausdehnungsgefäße 24, die ümwälzpumpen 15 und 16 sowie die nicht bezeichnete Heizungs-The others are on the front wall of the latent storage system 10 Components already piped attached. These are: The heat pump 23, comprising the compressor 6, the evaporator 9, the throttle element 8 and the control elements for the heat pump, the expansion vessels 24, the circulating pumps 15 and 16 as well as the unmarked heating

130063/0225130063/0225

Umwälzpumpe, eine Ventilgruppe 25, einen elektrischen Steuerkasten 26, ein überwachungstableau 27 und die nur beispielsweise bezeichneten Leitungsanschlüsse 28 für den bauseitigen Heizungskreislauf, den Brauchwasser-Durchlauferhitzer, den Erdspeicher und für die Solarkollektoren oder dergleichen.Circulation pump, a valve group 25, an electrical control box 26, a monitoring panel 27 and the only For example, designated line connections 28 for the on-site heating circuit, the instantaneous water heater, the ground storage and for the solar collectors or the like.

130063/0225130063/0225

3 ^wasserrohr 3 ^ water pipe

4 Erdboden Kompressor 4 ground compressor

7 Kondensator 7 capacitor

8 Entspannungsventii 8 relaxation valves

9 Verdampfer 9 evaporator

10 Latentspeicher 1 10 late storage tanks 1

1212th
1313th

Rückschlagventil Return check valve

Rüc*schlagventil Check valve

Wegeventil Wegeventil WärmefühlerDirectional valve Directional valve heat sensor

RohrschlangePipe snake

WärmepumpeHeat pump

2424

Ventilgruppe Ven tilg group

Steuerkasten 28 Control box 28

130063/022B130063 / 022B

ACAC

LeerseiteBlank page

Claims (7)

PATENTANWALT DIPL.-ING. EBERHARD EISELE 7980 Ravensburg ■ Goetheplatz 7 . Telefon (0751) 214 Q(U λ λ/ λ λ λ Anmelder: Emmerich, Valentin Dickeiskamp 2 4018 Langenfeld 4 Bezeichnung: "Wärmepumpensystem, insbesondere für Einfamilienhäuser" AnsprüchePATENT Attorney DIPL.-ING. EBERHARD EISELE 7980 Ravensburg ■ Goetheplatz 7. Telephone (0751) 214 Q (U λ λ / λ λ λ Applicant: Emmerich, Valentin Dickeiskamp 2 4018 Langenfeld 4 Designation: "Heat pump system, especially for single-family houses" Claims 1.) Wärmepumpensystem zur Versorgung von insbesondere Einfamilienhäusern mit Wärme aus unterschiedlichen Umwelt-Wärmequellen, dadurch gekennzeichnet, daß der Erdboden (4) mit Hilfe darin verlegter Rohrschlagen (5) oder dergleichen als Wärmespeicher niedriger Arbeitstemperatur verwendet wird (Erdspeicher) und ein Latentspeicher (10) höherer Arbeitstemperatur mit der Speicherkapazität von mindestens der Tagesarbeit der Wärmepumpe vorgesehen ist.1. ) Heat pump system for supplying, in particular, single-family houses with heat from different environmental heat sources, characterized in that the ground (4) is used as a heat store for low working temperatures (earth store) and a latent store (10 ) higher working temperature with the storage capacity of at least the daily work of the heat pump is provided. 2. Wärmepumpensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Latentspeicher (10) den Kondensator (7) der Wärmepumpe enthält und desses Kondensationstemperatur geringfügig über der Umwandlungstemperatur des Speichermediums liegt.2. Heat pump system according to claim 1, characterized in that the latent storage (10) the capacitor (7) of the heat pump and its condensation temperature slightly above the transformation temperature of the storage medium lies. 130063/0225130063/0225 3. Wärmepumpensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmepumpe mittels einer selbsttätigen Schaltanordnung Wärme der jeweils höheren Temperatur entweder aus dem Erdspeicher (5) oder aus einem oberirdischen Wärmeabsorber (1) zugeführt wird.3. Heat pump system according to claim 1, characterized in that that the heat pump either heats the higher temperature by means of an automatic switching arrangement from the underground storage (5) or from an above-ground heat absorber (1). 4. Wärmepumpensystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Ankopplung der Wärmepumpe an den betreffenden Wärmeträgerkreislauf bewirkendes Wegeventil (19) vom Kältemitteldruck des Kompressors (6) betätigbar ist.4. Heat pump system according to claim 3, characterized in that that the coupling of the heat pump to the relevant heat transfer circuit causing a directional control valve (19) can be actuated by the refrigerant pressure of the compressor (6). 5. Wärmepumpensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Stillstand der Wärmepumpe die Wärme des5. Heat pump system according to claim 1, characterized in that that when the heat pump is at a standstill, the heat of the oberirdischen Wärmeabsorbers (1) unmittelbar in den Erdspeicher (5) oder den Latentspeicher (10) eingespeichert werden kann, welch letzterer dazu einen besonderen Wärmetauscher (12) enthält.aboveground heat absorber (1) directly into the underground storage tank (5) or the latent storage (10) can be stored, the latter using a special heat exchanger (12) contains. 6. Wärmepumpensystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wegeventil (20) zur Umschaltung des oberirdischen Wärmeabsorbers (1) mit Hilfe eines expandierenden Mediums betätigbar ist.6. Heat pump system according to claim 5, characterized in that a directional control valve (20) for switching the above-ground Heat absorber (1) can be actuated with the aid of an expanding medium. 7. Wärmepumpensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmepumpe (23) und alle wesentlichen Betriebs- und Steuereinrichtungen (15, 16, 24, 25, 26, 27) mit dem Latentspeicher (10) zu einer Baueinheit vereinigt sind.7. Heat pump system according to claim 1, characterized in that that the heat pump (23) and all essential operating and control devices (15, 16, 24, 25, 26, 27) are combined with the latent storage (10) to form a structural unit. 130063/0225130063/0225
DE19803024201 1980-06-27 1980-06-27 Combined heat pump and solar heater - are alternatively connected to heat store by automatic control unit dependent on temp. Withdrawn DE3024201A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803024201 DE3024201A1 (en) 1980-06-27 1980-06-27 Combined heat pump and solar heater - are alternatively connected to heat store by automatic control unit dependent on temp.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803024201 DE3024201A1 (en) 1980-06-27 1980-06-27 Combined heat pump and solar heater - are alternatively connected to heat store by automatic control unit dependent on temp.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3024201A1 true DE3024201A1 (en) 1982-01-21

Family

ID=6105672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803024201 Withdrawn DE3024201A1 (en) 1980-06-27 1980-06-27 Combined heat pump and solar heater - are alternatively connected to heat store by automatic control unit dependent on temp.

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3024201A1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988007159A1 (en) * 1987-03-18 1988-09-22 Messner Caspar O H Installation for the exploitation of atmospheric and terrestrial heat
AT502648B1 (en) * 2005-12-15 2007-05-15 Vaillant Austria Gmbh Heat accumulator for hot- and/or industrial water, comprises a fuel cell heat source and a heat consumer, where the heat accumulator is filled with an emulsion from water and micro-encapsulated paraffin
AT502649B1 (en) * 2005-12-19 2007-05-15 Vaillant Austria Gmbh PLANT FOR POWER HEAT COUPLING
EP1798487A2 (en) 2005-12-15 2007-06-20 Vaillant GmbH Heating- or sanitairy hot water accumulator
CN1330911C (en) * 2003-09-27 2007-08-08 北京北控恒有源科技发展有限公司 Solar heating system
DE102008041715A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 Lüumel GmbH Heat and hot water supply, for a building, uses a solar energy installation with at least one storage buried in the ground
EP2357416A3 (en) * 2010-02-15 2014-08-06 Wolfgang Gehring Heating assembly with heat pump
DE102021129709A1 (en) 2021-11-15 2023-05-17 Florian Scherer Energy storage system for storing and providing thermal energy

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2509965A1 (en) * 1975-03-07 1976-09-16 Kirn Herbert Heat pumps for room heaters - ensuring excess heat is supplied to a heat store
DE2609489A1 (en) * 1975-03-10 1976-09-23 Svenska Geotherm Ab HEAT PUMP SYSTEM
AT340098B (en) * 1974-03-09 1977-11-25 Bbc Brown Boveri & Cie HEATING AND / OR AIR CONDITIONING

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT340098B (en) * 1974-03-09 1977-11-25 Bbc Brown Boveri & Cie HEATING AND / OR AIR CONDITIONING
DE2509965A1 (en) * 1975-03-07 1976-09-16 Kirn Herbert Heat pumps for room heaters - ensuring excess heat is supplied to a heat store
DE2609489A1 (en) * 1975-03-10 1976-09-23 Svenska Geotherm Ab HEAT PUMP SYSTEM

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z: Klima-Kälte-Heizung, Bd. 12, 1979 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988007159A1 (en) * 1987-03-18 1988-09-22 Messner Caspar O H Installation for the exploitation of atmospheric and terrestrial heat
WO1988007160A1 (en) * 1987-03-18 1988-09-22 Messner Caspar O H Installation for the generation of an outgoing or incoming heat flow in a body of low thermal conductivity
CN1330911C (en) * 2003-09-27 2007-08-08 北京北控恒有源科技发展有限公司 Solar heating system
AT502648B1 (en) * 2005-12-15 2007-05-15 Vaillant Austria Gmbh Heat accumulator for hot- and/or industrial water, comprises a fuel cell heat source and a heat consumer, where the heat accumulator is filled with an emulsion from water and micro-encapsulated paraffin
EP1798487A2 (en) 2005-12-15 2007-06-20 Vaillant GmbH Heating- or sanitairy hot water accumulator
AT502649B1 (en) * 2005-12-19 2007-05-15 Vaillant Austria Gmbh PLANT FOR POWER HEAT COUPLING
DE102008041715A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 Lüumel GmbH Heat and hot water supply, for a building, uses a solar energy installation with at least one storage buried in the ground
EP2357416A3 (en) * 2010-02-15 2014-08-06 Wolfgang Gehring Heating assembly with heat pump
DE102021129709A1 (en) 2021-11-15 2023-05-17 Florian Scherer Energy storage system for storing and providing thermal energy

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0002839A1 (en) Room temperature controlling method and building heated according to this method
DE2606725A1 (en) SOLAR ENERGY CONVERTER
EP2994699B1 (en) Method and arrangement for providing heat to district heating network
DE102008041715A1 (en) Heat and hot water supply, for a building, uses a solar energy installation with at least one storage buried in the ground
DE102011001273A1 (en) Storage tank for an energy storage system and energy storage system with such storage tanks
DE2411308A1 (en) HEATING AND / OR AIR CONDITIONING
DE1604205A1 (en) air conditioner
DE102005059029A1 (en) Heat storage method for heating purpose, involves obtaining heat from insulators into accumulator using pipelines of pumps, armatures, controllers and regulators during heating of insulators to use heat from accumulators in cold season
DE3101138A1 (en) Heat pump with heat exchangers
DE3024201A1 (en) Combined heat pump and solar heater - are alternatively connected to heat store by automatic control unit dependent on temp.
DE2952541A1 (en) DEVICE, IN PARTICULAR HEATING DEVICE, FOR THE EXPLOITATION OF EARTH HEAT WITH A HEAT PUMP
DE4208625A1 (en) Device for regenerative energy conversion
EP0041658A2 (en) Device for heating and cooling of conditioned rooms in appartments, greenhouses and the like
EP2063193A1 (en) Method of air conditioning a building
DE3038579A1 (en) Room heating system with heat pump - stores surplus heat in stages for long periods on cold side
AT506376B1 (en) METHOD FOR OPTIMIZED THERMAL ENERGY POWER STEERING
DE2848530A1 (en) Domestic heating system using heat pump - has absorbing evaporator connected to pump or heat accumulator according to demand
DE3312329A1 (en) Ground heat store
DE2608873A1 (en) Heat pump with storage heater for subcooling heat - has two compressors for basic and peak heat requirements
DE2509965B2 (en) Process for space heating by means of a heat pump cycle
DE2808464A1 (en) Storage of heat for subsequent use - using reversible chemical reaction with greatly reduced ambient losses
DE3314491A1 (en) Heat store comprising a container having a heat-storing liquid
DE3407453A1 (en) Heat pump with multiple utilisation
WO2015150010A1 (en) Heat accumulation system and method of operating same
EP2128531A2 (en) Assembly and method for using thermal energy from canals

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee