DE3520938A1

DE3520938A1 - Warmwasserheizungssystem

Info

Publication number: DE3520938A1
Application number: DE19853520938
Authority: DE
Inventors: Albrecht 5609 Huckeswagen Nunn
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1984-07-02
Filing date: 1985-06-12
Publication date: 1986-01-09

Description

Joh. Vaillant GmbH u. Co. DE 5.1-69

L -

. 12. Juni 1985 3520938

Warmwasserheizungssystem.

Die Erfindung betrifft ein Warmwasser-Heizungssystem mit einem Heizkessel, einer Wärmepumpe sowie einem Warmwasser= speicher und einem Trennspeicher.

Die hydraulische Einbindung einer Wärmepumpe in ein Heizungsnetz erfolgt vorzugsweise mit einem Puffer- oder Trennspeicher, weil dadurch die für den Betrieb der Wärme= pumpe erforderliche Wasserdurchlaufmenge gewährleistet ist und ein Leistungsüberschuß kurzzeitig gespeichert werden kann, somit die Einschalthäufigkeit der Wärmepumpe verringert wird.

Die Einbindung der Wärmepumpe erfolgte bisher entweder dadurch, daß der Trennspeicher parallel zur Wärmepumpe und der Trennspeicher und die Wärmepumpe in Reihe zum Kessel in das System einbezogen wurden. Diese System= schaltung verhindert jedoch eine wahlweise ladung des Warmwasserspeichers sowohl mit dem Heizkessel als auch mit der Wärmepumpe.

Wurde anderseits der Trennspeicher parallel zum Kessel und zur Wärmepumpe und die Wärmepumpe und der Kessel in Reihe eingebaut, ermöglicht dies zwar, den Warmwasser= speicher sowohl mit dem Heizkessel als auch mit der Wärmepumpe zu laden, Heizbetrieb und Warmwasserbereitung können jedoch nur alternativ erfolgen; es ist unmöglich, den Kessel heizen und die Wärmepumpe Warmwasser bereiten" zu lassen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Heizungssystem der eingangs bezeichneten Gattung so zu gestalten, daß es ermöglicht wird, gleichzeitig mit dem Kessel zu heizen und mit der Wärmepumpe einen Warmwasserspeicher zu laden.

Dies erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn die Wärmepumpe statt für einen Alternativbetrieb für Parallelbetrieb ausgelegt wurde, d.h. eine vergleichsweise kleine Leistung hat, oder wenn die Wärmepumpe bei tiefen Außentemperaturen betrieben wird und dabei nur wenig Leistung abgeben kann. In beiden Fällen verlängern sich die Ladezeiten für die Warmwasserbereitung erheblich, so daß eine Unter= brechung des Heizbetriebes oft nicht mehr tragbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß bei einem Heizungssystem der eingangs bezeichneten Gattung im Vorlauf der Wärmepumpe in Richtung des Heizungsumlaufes zunächst eine Zweigleitung zum Wärmetauscher des Warmwasser= Speichers, sodann eine Zweigleitung zum Trennspeicher und schließlich eine zum Kessel führende Zweigleitung einander nachgeordnet sind, wobei dieser Kessel seinerseits über eine eigene Vorlaufleitung mit dem zum Wärmetauscher des Warmwasserspeichers führenden Vorlauf verbunden ist.

Diese Lösung erbringt nicht nur den Vorteil der Möglich= keit eines gleichzeitigen Betriebes von Kessel und Wärme= pumpe, sondern ergibt darüber hinaus noch weitere Vorteile:

Zunächst kann der Trennspeicher in seinem oberen Teil als Schichtungsspeicher die Überschußleistung der Wärme=

pumpe speichern und gleichzeitig in seinem unteren Teil als Mischbehälter die Schwankungen der Temperaturen innerhalb des Systems ausgleichen. Die Wärmepumpe wird ferner mit einer gleichmäßigeren Rücklauftemperatur beaufschlagt und vor Temperaturspitzen bewahrt.

ν Ferner lädt im Betrieb die Wärmepumpe nicht nur den Trenn= speicher auf, sondern kann- gleichzeitig das Heizsystem mit Wärme versorgen. Dadurch kann der Trennspeicher kleiner ausgelegt werden und das System wird bei Wärmeanforderung rascher versorgt.

Schließlich wird die Wärmepumpe bei ausgeschalteter Ladepumpe des Trennspeichers geringfügig mit warmem Heizungswasser durchströmt. Bei einer Aufstellung der Wärmepumpe im Freien schützt diese Strömung wirksam gegen Einfrieren.

Die in der einzigen Zeichnungsfigur schematisch und beispielsweise dargestellte Warmwasser-Heizungsanlage umfaßt einen Heizkessel 1 und eine Wärmepumpe 2 als zweierlei Wärme= erzeuger, die im Rahmen der Erfindung wahlweise gleicher= maßen einzeln als auch gemeinsam als Wärmequellen für die Warmwasserbereitung und Heizung herangezogen werden können.

Der Vorlaufleitung 3 der Wärmepumpe 2 ist - in der mit Pfeilen bezeichneten Richtung des Heizmittelumlaufes zunächst eine Zweigleitung 4 zum Wärmetauscher 5 des Warm= wasserspeichers 6 angeschlossen, sodann eine Zweigleitung zu dem als Puffer dienenden Trennspeicher 8 und schließlich eine Vorlaufleitung 3¹ zum Kessel 1, die als Durchfluß= leitung ausgebildet sein kann. Fakultativ kann auch noch eine Umgehungsleitung 9 vorgesehen werden, die den Kessel 1

umgeht und hinter dem Kessel in ein Dreiwegventil 10 mündet. An die Vorlaufleitung 11 des Kessels 1 schließt eine eigene Vorlaufleitung II¹ mit einer Ladepumpe 12 und einem Rück= schlagventil 13 an, die in die Vorlaufleitung 4 des im Warmwasserspeicher 6 befindlichen Wärmetauschers 5 mündet und in der gleichfalls eine solche Ladepumpe 14 und ein Rück= schlagventil 15 angeordnet sind. An den Warmwasserspeicher 6 ist eine Zapfleitung 16 mit Zapfhahn 17 angeschlossen.

Die Rücklaufleitung 18 des Warmwasserspeichers 6 führt zur Wärmepumpe 2;und mündet dort gemeinsam mit der Rücklauf= leitung 19 des Trennspeichers 8, in der auch wieder ein Rückschlagventil 20 und eine Ladepumpe 21 angeordnet sind.

An das Dreiwegventil 10 bzw. an die Vorlaufleitung 11", die von diesem Ventil ausgeht sind beliebige, dem Heizungssystem zugehörige Wärmeverbraucher anschließbar, z.B. eine Reihe von Heizkörpern, deren Rücklaufleitung 22 in den unteren Teil des Trennspeichers 8 mündet.

Dadurch, daß die von der Vorlaufleitung 3 der Wärmepumpe ausgehende, zum Trennspeicher 8 führende Zweigleitung 7 in den oberen Teil des Trennspeichers 8 mündet, die Rücklauf= leitungen 22 bzw. 19 jedoch von dessen unteren Teil ausgehen, arbeitet der Trennspeicher 8 vorteilhafterweise in seinem oberen Teil als Schichtungsspeicher und im unteren Teil als Mischbehälter. ·

Claims

< -]oh. Vaillant GmbH u. Co. ι - *- ■ 3E 1169 12. Juni 1985 Patentansprüche:

1. Warmwasser-Heizungssystem mit einem Heizkessel, einer Wärmepumpe sowie einem Warmwasserspeicher und einem Trennspeicher, dadurch gekennzeichnet, daß im Vorlauf (3) der Wärmepumpe (2) in Richtung des Heizungs= Umlaufes zunächst eine Zweigleitung (4) zum Wärme= tauscher (5) des Warmwasserspeichers (6), sodann eine Zweigleitung (7) zum Trennspeicher (8) und schließlich eine zum Kessel (1) führende Zweigleitung (3) einander nachgeordnet sind, wobei dieser Kessel (1) seinerseits über eine eigene Vorlaufleitung (11) mit dem zum Wärme= tauscher (5) des Warmwasserspeichers (6) führenden Vorlauf (II¹) verbunden ist.

2. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch in

der Zweigleitung (4) zum Wärmetauscher (5) des Warmwasser= Speichers (6) und in der Vorlaufleitung (II¹) des Kessels (1) angeordnete Ladepumpen (14 bzw.12) und Rückschlag= ventile (15 bzw. 13).

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Wärmetauscher (5) des Warmwasserspeichers (6) ausgehende Rücklaufleitung (18) gemeinsam mit dem Rücklauf (19) des Trennspeichers (8) zur Wärmepumpe (2) geführt ist.

4. System nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine in der Rücklaufleitung (19) des Trennspeichers (8) ange= ordnete Ladepumpe (21) und ein Rückschlagventil (20).

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Vorlaufleitung (3) der Wärmepumpe ausgehende, zum Trennspeicher (8) führende Zweigleitung (7) in den oberen Teil des Trennspeichers (8) mündet, die Rücklaufleitung {19} dieses Trenn= Speichers (7 zur Wärmepumpe (2) hingegen vom unteren Teil des Trennspeichers (8) ausgeht, so daß der Trenn= speicher (8) in seinem oberen Teil als Schichtungsspeicher und im unteren Teil als Mischbehälter arbeitet.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Vorlauf (3,3*) der Wärmepumpe (2) mit dem Vorlauf (11) des Kessels (1) verbindende,

den Kessel (1) umgehende Umgehungsleitung (9) vorgesehen ^k ist.

7. System nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein im Anschluß der Umgehungsleitung (9) an die Vorlaufleitung (11) des Kessels (1) angeordnetes Dreiwegventil (10), an das der Vorlauf (H"). weiterer Wärmeverbraucher des Systems anschließbar ist, deren Rücklaufleitung (22) in den unteren Teil des Trennspeichers (8) mündet.