DE3635425C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Klimatisierungs- und Heißwasser­ versorgungssystem gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 10.

Im allgemeinen sind zwei Arten von Klimatisierungs- und Heiß­ wasserversorgungssystemen der gattungsgemäßen Art bekannt, die von einer Antriebsmaschine angetrieben sind, das eine zum direkten Einleiten von Kühlwasser, das von einer An­ triebsmaschine aufgeheizt wird, in einen Innenraum-Radiator, der in einem Gebäude oder Gehäuse installiert ist, wo die Wärme von dem Radiator abgestrahlt wird, um die Luft in dem Gehäuse zu heizen, und das andere zum Heizen von Kühl­ medium, das durch einen Wärmepumpenkreis mittels Antriebs­ maschinen-Kühlwasser zirkuliert, wobei das so aufgeheizte Kühlmedium verwendet wird, um das Innere eines Gebäudes oder Gehäuses zu heizen.

Fig. 9 zeigt eine Schaltungsanordnung eines herkömmlichen, von einer Antriebsmaschine angetriebenen Klimatisierungs­ und Heißwasserversorgungssystems von letzterem Typ, bei dem ein Wärmeübertragungsmedium, wie zum Beispiel ein gas­ förmiges Kühlmedium, das durch einen Wärmepumpenkreis zir­ kuliert, von dem Kühlwaser von der Antriebsmaschine auf­ geheizt wird. Das herkömmliche Klimatisierungs- und Heiß­ wasserversorgungssystem der dargestellten Art umfaßt einen Wärmepumpenkreis 30 zur Luftklimatisierung, einen Heißwas­ serumwälzkreis 31, einen Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32 für die Wasserkühlung einer Antriebsmaschine 1, und einen Wärmepumpen-Wasserheizkreis 34 zum Aufheizen von Wasser in dem Heißwasserumwälzkreis 31 bei Wärmepumpenbetrieb des Wärmepumpenkreises 30.

Der Wärmepumpenkreis 30 umfaßt einen Kompressor 3, der betriebsmäßig über eine Kupplung 2 mit der Antriebsmaschine 1 in Form einer wassergekühlten Maschine verbunden ist, ein Vierweg-Steuerventil 4, das mit dem Kompressor 3 verbun­ den ist, einen Innenraum-Wärmetauscher 5, der über ein elektromagnetisches Umschaltventil 15 mit dem Vierweg- Steuerventil 4 verbunden und im Inneren eines Gehäuses installiert ist, um einen Wärmeaustausch zwischen einem wärmeübertragenden Medium in dem Wärmepumpenkreis 30 und Luft in dem Gehäuse vorzunehmen, einen Innenraum-Ventila­ tor 6, der an dem Innenraum-Wärmetauscher 5 angebracht ist, einen Außen-Wärmetauscher 7, der außerhalb des Gehäuses installiert ist, um einen Wärmeaustausch zwischen dem Wär­ meübertragungsmedium in dem Wärmepumpenkreis 30 und der Luft außerhalb des Gehäuses vorzunehmen, einen Außen- Ventilator 8, der an dem Außen-Wärmetauscher 7 angebracht ist, einen Sammler 9, der mit dem Außen-Wärmetauscher 7 über ein Rückschlagventil 11 und mit dem Innenraum-Wärme­ tauscher 5 über ein Rückschlagventil 12 verbunden ist und der zur Speicherung von kondensiertem Wärmeübertragungs­ medium ausgelegt ist, das durch den Wärmepumpenkreis 30 zirkuliert, eine Drosseleinrichtung 10, zum Beispiel ein Expansionsventil oder dergleichen, das mit dem Sammler 9 und dem Außen-Wärmetauscher 7 über ein Rückschlagventil 13 und mit dem Innenraum-Wärmetauscher 5 über ein Rückschlag­ ventil 14 verbunden ist, sowie eine Pumpe 26, die sich so antreiben läßt, daß sie das Wärmeübertragungsmedium in dem Wärmepumpenkreis 30 umwälzt. Der Kompressor 3, der Innen­ raum-Wärmetauscher 5, der Außen-Wärmetauscher 7, der Sammler 9, die Drosseleinrichtung 10 und die Pumpe 26 sind miteinander über Rohre oder Leitungen so verbunden, daß das Wärmeübertragungsmedium gezwungen wird, durch die­ se Bauelemente zu zirkulieren, um eine Luftklimatisierung im Innenraum des Gehäuses vorzunehmen.

Der Heißwasserumwälzkreis 31 umfaßt einen Heißwassertank 19, der in seinem unteren Bereich über ein Wasserzuführungs­ rohr 21 an eine nicht dargestellte Wasserquelle angeschlos­ sen ist und der an seiner Oberseite mit einem Heißwasser­ zapfhahn 22 verbunden ist, um in dem Heißwassertank 19 gespeichertes heißes Wasser abzugeben; ferner enthält der Heißwasserumwälzkreis 31 eine Pumpe 20, die an ihrer einen Seite an den unteren Bereich des Heißwassertanks 19 und an ihrer ande­ ren Seite an die Oberseite des Heißwassertanks 19 an­ geschlossen ist, und zwar über Wärmetauscher 17 und 18, die nachstehend erläutert sind, so daß Wasser, das dem Heißwassertank 19 und der nicht dargestellten Wasser­ quelle über das Wasserzuführungsrohr 21 zugeführt wird, mit der Pumpe 20 gezwungen wird, durch die Wärmetauscher 17 und 18 sowie den Heißwassertank 19 zu zirkulieren, wobei es von den Wärmetauschern 17 und 18 aufgeheizt wird.

Der Wärmepumpen-Wasserheizkreis 34 enthält den Wärmetau­ scher 17, der an das Vierweg-Steuerventil 4 im Wärmepumpen­ kreis 30 über ein elektromagnetisches Umschaltventil 16 und an den Sammler 9 über ein Rückschlagventil 12 im Wärmepumpenkreis 30 angeschlossen ist, um Wärme zwischen dem Wärmeübertragungsmedium und Wasser in dem Heißwasser­ umwälzkreis 31 auszutauschen.

Der Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32 enthält eine Pumpe 23, einen nicht dargestellten Wassermantel an der Antriebs­ maschine 1, der mit der Pumpe 23 verbunden ist, und den Wärmetauscher 18, der mit der Pumpe 23 und dem nicht dar­ gestellten Wassermantel an der Antriebsmaschine 1 über ein elektromagnetisches Umschaltventil 24 verbunden ist. Der Wärmetauscher 18 ist außerdem mit dem Wärmetauscher 17 und dem Heißwassertank 19 in dem Heißwasserumwälzkreis 31 verbunden, um Wärme zwischen dem Kühlwasser in dem An­ triebsmaschinen-Kühlkreis 32 und dem Wasser in dem Heiß­ wasserumwälzkreis 31 auszutauschen. Ein Meßfühler 35 ist zwischen dem Wärmetauscher 18 und dem elektromagnetischen Umschaltventil 24 angeordnet, um die Temperatur des Kühl­ wassers zu messen, das im Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32 zirkuliert.

Der Wärmeübertragungsmedium-Heizkreis 33 ist parallel geschaltet zum Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32 mit dem Wärmetauscher 18 und enthält einen Wärmetauscher 27, der an die Pumpe 23 und den Wassermantel der Antriebsmaschine 1 über ein elektromagnetisches Umschaltventil 25 angeschlos­ sen ist. Der Wärmetauscher 27 ist außerdem an seiner einen Seite mit dem Sammler 9 über eine Pumpe 26 und an seiner anderen Seite mit dem Wärmepumpenkreis 30 über ein Rück­ schlagventil 28 an einem Ort zwischen dem Vierweg-Steuer­ ventil 4 und den elektromagnetischen Umschaltventilen 15 und 16 verbunden, um das Wärmeübertragungsmedium aufzuhei­ zen, das durch den Wärmepumpenkreis 30 zirkuliert, und zwar mittels des Antriebsmaschinenkühlwassers, das von der Antriebsmaschine 1 aufgeheizt wird.

Im Betrieb wird durch Umschalten des Vierweg-Steuerventils 4 in geeigneter Weise das herkömmliche Klimatisierungs­ und Heißwasserversorgungssystem zwischen einer Kühl­ betriebsart und einer Heizbetriebsart umgeschaltet. Wenn das System auf eine Kühlbetriebsart umgeschaltet wird, wird Wärmeübertragungsmedium aus dem von der Antriebs­ maschine 1 angetriebenen Kompressor 3 abgelassen, so daß es durch das Vierweg-Steuerventil 4, das Rückschlagventil 11, den Sammler 9, das Expansionsventil 10, das Rück­ schlagventil 14, den Innenraum-Wärmetauscher 5, das elek­ tromagnetische Umschaltventil 15 und das Vierweg-Steuer­ ventil 4 strömt und zum Kompressor 3 zurückkehrt. Während der Zirkulation des Wärmeübertragungsmediums durch den Wärmepumpenkreis 30 wird Wärme vom Wärmeübertragungsmedium an die Außenseite abgegeben, und zwar über den Außen- Wärmetauscher 7, so daß das Wärmeübertragungsmedium da­ durch abgekühlt wird, während das so abgekühlte Wärme­ übertragungsmedium Wärme aus der Luft im Innenraum des Gehäuses durch die Wirkung des Innenraum-Wärmetauschers 5 aufnimmt, so daß die Luft in dem Gehäuse gekühlt wird.

Wenn andererseits das Luftklimatisierungs- und Heißwasser­ versorgungssystem auf eine Heizbetriebsart umgeschaltet wird, so strömt das aus dem Kompressor 3 abgelassene Wärme­ übertragungsmedium durch das Vierweg-Steuerventil 4, das elektromagnetische Umschaltventil 15, den Innenraum-Wärme­ tauscher 5, das Rückschlagventil 12, den Sammler 9, das Expansionsventil 10, das Rückschlagventil 13 und den Außen- Wärmetauscher 7 sowie das Vierweg-Steuerventil 4 und kehrt zum Kompressor 3 zurück. Während dieser Zirkulation des Wärmeübertragungsmediums durch den Wärmepumpenkreis 30 absorbiert das Wärmeübertragungsmedium niedriger Tempera­ tur Wärme von der äußeren Luft durch die Wärmetauscherwir­ kung des Außen-Wärmetauschers 7, und die so vom Wärmeüber­ tragungsmedium absorbierte Wärme wird dann an die Luft im Inneren des Gehäuses durch die Wirkung des Innenraum- Wärmetauschers 5 abgegeben, so daß der Innenraum des Gehäu­ ses geheizt wird.

Wenn das elektromagnetische Umschaltventil 15 im Wärme­ pumpenkreis 30 geschlossen und das elektromagnetische Um­ schaltventil 16 geöffnet ist bei der Heizbetriebsart des Systems, so fließt das aus dem Kompressor 3 abgelassene Wärmeübertragungsmedium durch das Vierweg-Steuerventil 4, das elektromagnetische Umschaltventil 16 und den Wärme­ tauscher 17 im Wärmepumpen-Wasserheizkreis 34, und dann durch das Rückschlagventil 12, den Sammler 9, das Expan­ sionsventil 10, das Rückschlagventil 13, den Außen-Wärme­ tauscher 7 und das Vierweg-Steuerventil 4 in den Kompres­ sor 3, so daß Wasser, welches dem Heißwassertank 19 von einer nicht dargestellten Wasserquelle über das Wasserzu­ führungsrohr 21 zugeführt und von der Pumpe 20 zum Zirku­ lieren durch die Wärmetauscher 17 und 18 gezwungen wird, von dem Wärmeübertragungsmedium aufgeheizt wird, das durch den Wärmepumpen-Wasserheizkreis 34 unter der Wirkung des Wärmetauschers 17 strömt.

In diesem Falle muß bei der Kühlungs- oder Heizbetriebsart des Systems die Antriebsmaschine 1, die zum Antrieb des Kompressors 3 betätigt ist, gekühlt werden. Genauer gesagt, durch Antreiben der Kühlwasserpumpe 23 wird Kühlwasser gezwungen, durch den Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32 zu zirkulieren, d. h., das aus der Pumpe 23 abgegebene Kühl­ wasser fließt nacheinander durch den nicht dargestellten Wassermantel der Antriebsmaschine 1, das elektromagneti­ sche Umschaltventil 24 und den Wärmetauscher 18 und kehrt zur Pumpe 23 zurück. Somit absorbiert im Laufe der Zirku­ lation des Kühlwassers durch den Antriebsmaschinen-Kühl­ kreis 32 das durch den Wassermantel der Antriebsmaschine 1 hindurchströmende Kühlwasser die in der Antriebsmaschine 1 erzeugte Wärme und kühlt die Antriebsmaschine 1. Anderer­ seits strömt das Kühlwasser, das derart von der Antriebs­ maschine 1 aufgeheizt wird, durch den Wärmetauscher 18, so daß es Wasser aufheizt, welches durch den Heißwasser­ umwälzkreis 31 unter der Wirkung des Wärmetauschers 18 zir­ kuliert. Dementsprechend wird in diesem Falle Wasser, das durch den Heißwasserumwälzkreis 31 zirkuliert, aufgeheizt, indem man die in der Antriebsmaschine 1 erzeugte Wärme verwendet, die sonst vergeudet würde, nachstehend auch als Abwärme bezeichnet.

Heißwasser, das im Heißwassertank 19 gespeichert werden soll, zirkuliert nacheinander vom Heißwassertank 19 durch die Heißwasserumwälzpumpe 20, den Wärmetauscher 17, den Wärmetauscher 18 und zurück zum Heißwassertank 19. Da das elektromagnetische Umschaltventil 16 während der Kühl­ oder Heizbetriebsart des Systems geschlossen ist, wird das im Heißwasserumwälzkreis 31 zirkulierende Wasser nur durch den Wärmetauscher 18 aufgeheizt. Andererseits ist beim Wärmepumpen-Heißwasserversorgungsbetrieb des Systems das elektromagnetische Umschaltventil 15 im Wärmepumpenkreis 30 geschlossen und das elektromagnetische Umschaltventil 16 offen, so daß Wasser, welches durch den Heißwasserumwälz­ kreis 31 zirkuliert, von beiden Wärmetauschern 17 und 18 aufgeheizt wird. Diesbezüglich ist während des Betriebes der Antriebsmaschine 1 die Heißwasser-Umwälzpumpe 20 stets angetrieben, um zu laufen, um die Abwärme zu verwen­ den, die von der Antriebsmaschine 1 erzeugt wird.

Obwohl der normale Kühl- und Heizbetrieb des Systems in der oben beschriebenen Weise erfolgt, wird Kühlwasser im Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32 in den Wärmeübertragungs­ medium-Heizkreis 33 eingeleitet durch das Öffnen des elek­ tromagnetischen Umschaltventils 25 und das Schließen des elektromagnetischen Umschaltventils 24, so daß das Kühl­ wasser, das von der Kühlwasserpumpe 23 abgegeben wird, durch den Wassermantel der Antriebsmaschine 1 und das elektromagnetische Umschaltventil 25 in den Wärmetauscher 27 fließt; und es kehrt zu der Kühlwasserpumpe 23 in den Fällen zurück, wo die Heizlast groß ist während des Heiz­ betriebes des Systems oder wo das im Heißwassertank 19 gespeicherte Heißwasser auf eine hohe Temperatur aufgeheizt worden ist, und zur gleichen Zeit wird die Temperatur des Kühlwassers, welches durch den Wassermantel der Antriebs­ maschine 1 hindurchströmt, erhöht, so daß die Wärme, die vom Kühlwasser von der Antriebsmaschine 1 absorbiert wird, nicht vom Wärmetauscher 18 in zufriedenstellendem Umfang abgegeben werden kann. Gleichzeitig mit diesem Umschalt­ betrieb der elektromagnetischen Umschaltventile 24 und 25 wird die Kühlwasserpumpe 26 betätigt, um zu laufen, so daß das Wärmeübertragungsmedium, das vom Innenraum-Wärmetau­ scher 5 gekühlt wird, von dem Sammler 9 in die Pumpe 26 eingeleitet wird, die ihrerseits das abgekühlte Wärmeüber­ tragungsmedium zum Wärmetauscher 27 abläßt. Das so von der Pumpe 26 abgegebene Wärmeübertragungsmedium geht durch den Wärmetauscher 27 hindurch und absorbiert die Wärme vom hindurchströmenden Antriebsmaschinen-Kühlwasser, so daß es dadurch aufgeheizt wird und zur gleichen Zeit das Kühl­ wasser kühlt. Auf diese Weise wird die Temperatur des Kühl­ wassers vom Wärmetauscher 27 verringert. Das derart vom Wärmetauscher 27 aufgeheizte Wärmeübertragungsmedium strömt durch das Rückschlagventil 28 und vermischt sich mit dem Wärmeübertragungsmedium, welches vom Kompressor 3 durch das Vierweg-Steuerventil 4 abgelassen wird, so daß das so gemischte Wärmeübertragungsmedium durch das elektromagne­ tische Umschaltventil 15 in den Innenraum-Wärmetauscher 5 fließt, wo die Wärme des Wärmeübertragungsmediums abgegeben wird, um die Luft in dem Gehäuse zu heizen. Somit wird eine vergrößerte Heizkapazität beim Innenraum-Wärmetauscher 5 erhalten. Als Resultat wird, trotz der Tatsache, daß beim normalen Heizbetrieb bei der Wärmepumpenbetriebsart des Systems die Heizkapazität reduziert wird, wenn die Temperatur der Außenluft gering ist, eine derartige Redu­ zierung der Heizkapazität in effektiver Weise kompensiert durch die Verwendung der Abwärme, die in der Antriebs­ maschine 1 erzeugt wird, um das Wärmeübertragungsmedium zu heizen, das dem Innenraum-Wärmetauscher 5 in der oben beschriebenen Weise zugeführt wird, wobei die Menge die­ ser Abwärme der Antriebsmaschine 1 unabhängig von der Außentemperatur konstant ist.

In dem Augenblick, wo die Temperatur des im Heißwassertank 19 gespeicherten Heißwassers in dem Maße ansteigt, daß das Kühlwasser zum Kühlen der Antriebsmaschine 1 nicht mehr gekühlt werden kann von dem Wasser, welches durch den Heiß­ wasserumwälzkreis 31 zirkuliert, stellt der Meßfühler 35 eine solche hohe Temperatur des Kühlwassers fest, so daß die elektromagnetischen Umschaltventile 24 und 25 geschlos­ sen bzw. geöffnet werden, um das Kühlwasser durch den Wärmetauscher 27 anstatt den Wärmetauscher 18 zirkulieren zu lassen.

Bei einem herkömmlichen Klimatisierungs- und Heißwasser­ versorgungssystem mit obigem Aufbau sind jedoch der Wärme­ tauscher 27 für den Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser zum Kühlen der Antriebsmaschine und dem Wärmeübertragungs­ medium, welches durch den Wärmepumpenkreis 30 zirkuliert, und der Wärmetauscher 18 für den Wärmeaustausch zwischen dem Wasser in dem Heißwasser-Umwälzkreis 31 und dem Kühl­ wasser in dem Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32 eingebaut in den oder verbunden mit dem Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32 in einer parallelen Relation zueinander, so daß beim nor­ malen Heiz- oder Kühlbetrieb des Systems die elektromagne­ tischen Umschaltventile 24 und 25 geöffnet bzw. geschlos­ sen werden, während dann, wenn eine größere Heizkapazität erforderlich ist, die elektromagnetischen Umschaltventile 24 und 25 geschlossen bzw. geöffnet werden, um das Kühl­ wasser zum Kühlen der Antriebsmaschine 1 in den Wärmetau­ scher 27 einzuleiten, um das in den Innenraum-Wärmetauscher 5 eingeleitete Wärmeübertragungsmedium aufzuheizen. Um eine derartige Funktion zu erzielen, ist es erforderlich, die elektromagnetischen Umschaltventile 24 und 25 und den Meßfühler 35 sowie Leitungsanordnungen und Installations­ raum für die Wärmetauscher 18 und 27 vorzusehen; was zu einer Vergrößerung von Gesamtabmessung und -gewicht des gesamten Klimatisierungs- und Heißwasserversorgungssystems führt.

Insbesondere ist es so, daß das oben beschriebene herkömm­ liche Klimatisierungs- und Heißwasserversorgungssystem mit einem Kompressor, der von einer Antriebsmaschine angetrie­ ben ist, in den laufenden Kosten überlegen ist einem Kli­ matisierungs- und Heißwasserversorgungssystem, das von ei­ nem Elektromotor angetrieben ist, jedoch nachteilig hin­ sichtlich des Gewichtes und des erforderlichen Installa­ tionsraumes, da die Antriebsmaschine und die dazugehörige Hilfsausrüstung erforderlich sind, und somit werden das Gewicht und der erforderliche Installationsraum größer im Vergleich mit einem Klimatisierungs- und Heißwasserversor­ gungssystem, das von einem Elektromotor angetrieben ist. Außerdem führt das Aufheizen des Wärmeübertragungsmediums unter Verwendung der Abwärme, die in der Antriebsmaschine erzeugt wird, für eine größere Heizkapazität zu einer Zu­ nahme der Anzahl von Wärmetauschern sowie zu einer Ver­ größerung des Gewichtes und der Herstellungskosten des gesamten Systems.

Aus der Veröffentlichung "Wärmepumpenanlagen mit verbrennungs­ motorischem Antrieb" von K. Hoyer in der DE-Zeitschrift Haustechnische Rundschau, Juli/August 1984, Seiten 405 bis 409 sind Schaltungsanordnungen von Wärmepumpen mit Verbrennungs­ motorantrieb bekannt, beispielsweise in Form eines Heiz­ wasserkreislaufes oder eine Hochtemperaturkreislaufes für Speicher und Brauchwassererwärmung. Die dort beschriebene Anlage bezieht sich auf ein Heißwasserversorgungssystem und umfaßt eine Antriebsmaschine, die einen Kompressor antreibt, einen Antriebsmaschinen-Kühlkreis, einen Heißwasser-Umwälzkreis, einen Wärmepumpen-Wasserheizkreis und einen Wärmeübertragungsmedium- Heizkreis. Der Aspekt einer raumsparenden Installation unter Verwendung eines integrierten Systems, das sowohl eine Klimatisierung als auch eine Heißwasserversorgung umfaßt, ist dort nicht angesprochen.

In der DE 33 14 276 A1 ist eine von einer Brennkraftmaschine angetriebene Wärmepumpe angegeben, deren Gesamt-Wasserkreislauf aus zwei miteinander in Verbindung stehenden Wasser­ kreisläufen besteht. Dabei ist ein Dreiweg-Umschaltventil in der Weise zwischen dem ersten und dem zweiten Wasserkreislauf angeordnet, daß das Dreiweg-Umschaltventil Anschlüsse für den ersten Wasserkreislauf, für den zweiten Wasserkreislauf und für eine Boiler-Rücklaufleitung aufweist. Durch eine entsprechende Schaltung des Dreiweg-Umschaltventils und eines Kühl­ wasser-Thermostatventils ist es dort möglich, die Brauchwasser­ bereitung im Boiler über den von der Abwärme der Brenn­ kraftmaschine beaufschlagten ersten Wasserkreislauf vorzunehmen und gleichzeitig mit dem von dem Wärmepumpenprozeß beaufschlagten zweiten Wasserkreislauf die Heizung zu bedienen. Das Problem der Ausgestaltung einer raumsparenden Anordnung, die sowohl eine Klimatisierung als auch eine Heißwasserversorgung ermöglicht, ist dort nicht berücksichtigt.

Aus dem Buch "Modern Refrigeration and Air Conditioning" von Andrew D. Althouse, The Goodheart-Willcox Co., Inc., 1975, Seite 822, ist es bekannt, bei Wärmepumpenanlagen zwischen verschiedenen Kreisen umzuschalten und dabei Vierweg- Steuerventile zu verwenden, die in Abhängigkeit von den herrschenden Temperaturbedingungen angesteuert und umgeschaltet werden.

Die Konstruktion von Mehrfach-Wärmetauschern oder kombinierten Wärmetauschern mit mehreren ineinander angeordneten Rohren ist beispielsweise aus der GB-PS 15 95 865, der DE-GM 84 18 780 oder der AT-PS 2 02 567 bekannt. Die genannten Druckschriften befassen sich allerdings nicht mit einer kompakten und raumsparenden Bauform von Systemen, die sowohl für die Klimatisierung als auch die Heißwasserversorgung ausgelegt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Klimatisierungs- und Heißwasserversorgungssystem der genannten Gattung anzugeben, bei dem sich das Gewicht und der In­ stallationsraum für Wärmetauscher soweit wie möglich reduzieren lassen, und geringe Herstellungs- und Betriebskosten mit sich bringt.

Gemäß einer ersten Ausführungsform besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, ein gattungsgemäßes System so auszubilden, daß der Antriebsmaschinen-Kühlkreis, der Wärmeübertragungsmedium- Heizkreis und der Heißwasser-Umwälzkreis durch einen kombinierten Wasserheiz-Wärmetauscher koppelbar sind, der einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser des Antriebsmaschinen- Kühlkreises und dem Wärmeübertragungsmedium des Wärme­ übertragungsmedium-Heizkreises sowie zwischen dem Kühlwasser und dem Wasser des Heißwasser-Umwälzkreises ermöglicht.

Bei einer ersten speziellen Bauform dieses Systems weist der Wasserheiz-Wärmetauscher folgendes auf: ein Außenrohr mit einer ersten Strömungspassage, in der das Wärmeübertragungsmedium des Wärmeübertragungsmedium-Heizkreises fließt; ein erstes Wärmeübertragungsrohr, das in dem Außenrohr angeordnet ist und eine zweite Strömungspassage bildet, in der das Kühlwasser des Antriebsmaschinen-Kühlkreises fließt; sowie ein zweites Wärmeübertragungsrohr, das in dem ersten Wärmeübertragungsrohr angeordnet ist und eine dritte Strömungspassage bildet, in der das Wasser des Heißwasser-Umwälzkreises fließt.

In Weiterbildung dieses Systems ist vorgesehen, daß das Kühlwasser in der zweiten Strömungspassage in der entgegengesetzten Richtung fließt wie das Wärmeübertragungsmedium in der ersten Strömungspassage und das Wasser in der dritten Strömungs­ passage.

Bei einer zweiten speziellen Bauform dieses Systems weist der Wasserheiz-Wärmetauscher folgendes auf: ein Außenrohr mit einer ersten Strömungspassage, in der das Wasser des Heißwasser- Umwälzkreises fließt; ein erstes Wärmeübertragungsrohr, das in dem Außenrohr angeordnet ist und eine zweite Strömungspassage bildet, in der das Kühlwasser des Antriebsmaschinen- Kühlkreises fließt; und ein zweites Wärmeübertragungsrohr, das in dem ersten Wärmeübertragungsrohr angeordnet ist und eine dritte Strömungspassage bildet, in der das Wärmeüber­ tragungsmedium des Wärmeübertragungsmedium-Heizkreises fließt.

In Weiterbildung dieser Bauform ist vorgesehen, daß das Kühlwasser in der zweiten Strömungspassage in der entgegengesetzten Richtung fließt wie das Wärmeübertragungsmedium in der dritten Strömungspassage und das Wasser in der ersten Strö­ mungspassage.

Bei einer dritten speziellen Bauform dieses Systems weist der kombinierte Wasserheiz-Wärmetauscher folgendes auf: ein Außenrohr mit einer ersten Strömungspassage, in der das Kühlwasser des Antriebsmaschinen-Kühlkreises fließt; ein erstes Wärmeübertragungsrohr, das in dem Außenrohr angeordnet ist und eine zweite Strömungspassage bildet, in der das Wärme­ übertragungsmedium des Wärmeübertragungsmedium-Heizkreises fließt; und ein zweites Wärmeübertragungsrohr, das in dem Außenrohr in einer nebeneinander liegenden Anordnung mit dem ersten Wärmeübertragungsrohr angeordnet ist und eine dritte Strömungspassage bildet, in der das Wasser des Heißwasser-Um­ wälzkreises fließt.

In Weiterbildung dieser Bauform ist vorgesehen, daß das Kühlwasser in der ersten Strömungspassage in der entgegengesetzten Richtung fließt wie das Wärmeübertragungsmedium in der zweiten Strömungspassage und das Wasser in der dritten Strömungspassage.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems ist vorgesehen, daß ein Vierweg-Steuerventil vorgesehen ist, das mit der Einlaßseite und der Auslaßseite des Kompressors und mit den Innenraum- und Außen-Wärmetauschern verbunden ist, und daß der Wärmeübertragungsmedium-Heizkreis mit dem Wärmepumpenkreis an Orten zwischen dem Sammler und der Drosseleinrichtung sowie zwischen dem Vierweg-Steuerventil und dem Innenraum- Wärmetauscher verbunden ist.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems ist vorgesehen, daß die Umschalteinrichtung ein erstes Umschaltventil, das in dem Wärmepumpenkreis an einem Ort zwischen dem Vier­ weg-Steuerventil und dem Innenraum-Wärmetauscher angeordnet ist, und ein zweites Umschaltventil aufweist, das in dem Wärme­ pumpen-Wasserheizkreis an einem Ort zwischen dem Vierweg- Steuerventil und dem zweiten Wasserheiz-Wärmetauscher angeordnet ist.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, ein gattungsgemäßes System so auszubilden, daß der Antriebsmaschinen-Kühlkreis, der Wärmeübertragungsmedium- Heizkreis, der Heißwasser-Umwälzkreis und der Wärmepumpen- Wärmetauscher koppelbar sind, der einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser des Antriebsmaschinen-Kühlkreises und dem Wärmeübertragungsmedium des Wärmeübertragungsmedium-Heizkreises, zwischem dem Kühlwasser und dem Wasser des Heißwasser- Umwälzkreises, sowie zwischen dem Wärmeübertragungsmedium des Wärmepumpen-Wasserheizkreises und dem Wasser des Heißwasser- Umwälzkreises ermöglicht.

Bei einer vierten speziellen Bauform des erfindungsgemäßen Systems weist der kombinierte Wasserheiz-Wärmetauscher folgendes auf: ein Außenrohr mit einer ersten Strömungspassage, in der das Wärmeübertragungsmedium des Wärmeübertragungsmedium- Heizkreises fließt; ein erstes Wärmeübertragungsrohr, das in dem Außenrohr angeordnet ist und eine zweite Strömungspassage bildet, in der das Wasser des Heißwasser-Umwälzkreises fließt; ein zweites Wärmeübertragungsrohr, das in dem ersten Wärmeübertragungsrohr angeordnet ist und eine dritte Strömungspassage bildet, in der das Kühlwasser des Antriebs­ maschinen-Kühlkreises fließt; und ein drittes Wärmeübertragungsrohr, das in dem zweiten Wärmeübertragungsrohr angeordnet ist und eine vierte Strömungspassage bildet, in der das Wärmeübertragungsmedium des Wärmepumpen-Wasserheizkreises fließt.

In Weiterbildung dieser speziellen Bauform ist vorgesehen, daß das Wasser in der zweiten Strömungspassage in der entgegengesetzten Richtung fließt wie das Wärmeübertragungsmedium in der ersten Strömungspassage und das Kühlwasser in der dritten Strömungspassage, und daß das Kühlwasser in der dritten Strömungspassage in der entgegengesetzten Richtung fließt wie das Wärmeübertragungsmedium in der vierten Strömungs­ passage.

Bei einer fünften speziellen Bauform des erfindungsgemäßen Systems weist der kombinierte Wasserheiz-Wärmetauscher folgendes auf: ein Außenrohr mit einer ersten Strömungspassage, in der das Wärmeübertragungsmedium des Wärmeübertragungsmedium- Heizkreises fließt; ein erstes Wärmeübertragungsrohr, das in dem Außenrohr angeordnet ist und eine zweite Strömungspassage bildet, in der das Wasser des Heißwasser-Umwälzkreises fließt; ein zweites Wärmeübertragungsrohr, das in dem ersen Wärmeübertragungsrohr angeordnet ist und eine dritte Strömungspassage bildet, in der das Kühlwasser des Antriebs­ maschinen-Kühlkreises fließt; und ein drittes Wärmeübertragungsrohr, das in dem ersten Wärmeübertragungsrohr in einer parallelen Kontaktanordnung mit dem zweiten Wärmeübertragungsrohr angeordnet ist und eine vierte Strömungspassage bildet, in der das Wärmeübertragungsmedium des Wärmepumpen- Wasserheizkreises fließt.

In Weiterbildung dieser speziellen Bauform ist vorgesehen, daß das Wasser in der zweiten Strömungspassage in der entgegengesetzten Richtung fließt wie das Wärmeübertragungsmedium in der ersten Strömungspassage und das Kühlwasser in der dritten Strömungspassage, und daß das Kühlwasser in der dritten Strömungspassage in der entgegengesetzten Richtung fließt wie das Wärmeübertragungsmedium in der vierten Strömungs­ passage.

Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems ist ein Vierweg-Steuerventil vorgesehen, das mit der Einlaßseite und der Auslaßseite des Kompressors sowie mit den Innenraum- und Außen-Wärmetauschern verbunden ist, wobei der Wärmeübertragungsmedium- Heizkreis mit dem Wärmepumpenkreis an Orten zwischen dem Sammler und der Drosseleinrichtung sowie zwischen dem Vierweg-Steuerventil und dem Innenraum-Wärmetauscher verbunden ist.

Bei einem solchen System gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn die Umschalteinrichtung ein erstes Umschaltventil, das in dem Wärmepumpenkreis an einem Ort zwischen dem Vier­ weg-Steuerventil und dem Innenraum-Wärmetauscher angeordnet ist, und ein zweites Umschaltventil aufweist, das in dem Wärme­ pumpen-Wasserheizkreis an einem Ort zwischen dem Vierweg- Steuerventil und dem kombinierten Wasserheiz-Wärmetauscher angeordnet ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Klimatisierungs- und Heißwasserver­ sorgungssystem läßt sich eine Reihe von Vorteilen erzielen, die nachstehend angegeben sind. Insbesondere wird ein einziger Wärmetauscher verwendet zum Aufheizen von Wasser, das durch einen Heißwasser-Umwälzkreis fließt, und von einem Wärme­ übertragungsmedium, das durch einen Wärmeübertragungsmedium- Heizkreis fließt, und zwar unter Verwendung bzw. Ausnutzung der in der Antriebsmaschine erzeugten Abwärme. Somit besteht keinerlei Erfordernis, zwei separate Wärmetauscher zu verwenden, von denen der eine das Wärmeübertragungsmedium heizt, welches durch den Wärmeübertragungsmedium-Heizkreis fließt, während der andere das Wasser heizt, das durch einen Heißwasser-Umwälzkreis fließt, die beide in Parallelschaltung zueinander angeordnet und mit einer Umschalteinrichtung versehen sind, beispielsweise elektromagnetischen Umschaltventilen. Derartige Umschalteinrichtungen sind bei herkömmlichen Bauformen erforderlich, um selektiv die Verbindung dieser beiden parallelen Wärmetauscher mit dem Antriebsmaschinen- Kühlkreis umzuschalten, nämlich in Abhängigkeit von den Betriebsarten des Klimatisierungs- und Heißwasserversorgungssystems, wie es beispielsweise bei dem herkömmlichen System gemäß Fig. 9 erforderlich ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Klimatisierungs- und Heißwasserver­ sorgungssystem sind solche Umschalteinrichtungen einerseits nicht erforderlich, andererseits kann der Installationsraum für die Wärmetauscher erheblich reduziert werden, so daß sich die Abmessungen der Außeneinheit einschließlich der Wärmetauscher erheblich reduzieren lassen. Dadurch können bei einem solchen System das Gewicht reduziert und auch die Konstruktion und der Gesamtaufbau vereinfacht werden, was eine Verringerung der Herstellungskosten ermöglicht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 ein Schaltbild eines Klimatisierungs- und Heißwas­ serversorgungssystems gemäß einer ersten Ausfüh­ rungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines kombinierten Wärmetauschers für das System gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt eines Teiles des Wärmetauschers gemäß Fig. 2;

Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung zur Erläute­ rung eines anderen kombinierten Wärmetauschers gemäß der Erfin­ dung;

Fig. 5 ein Schaltbild eines Klimatisierungs- und Heißwas­ serversorgungssystems gemäß einer zweiten Ausfüh­ rungsform der Erfindung;

Fig. 6 eine Seitenansicht eines weiteren kombinierten Wärme­ tauschers für das System gemäß Fig. 5;

Fig. 7 einen vergrößerten Querschnitt eines Teiles des kombinierten Wär­ metauschers gemäß Fig. 6;

Fig. 8 eine der Fig. 7 ähnliche Darstellung zur Erläute­ rung eines weiteren kombinierten Wärmetauschers gemäß der Er­ findung; und in

Fig. 9 ein Schaltbild eines herkömmlichen Klimatisierungs­ und Heißwasserversorgungssystems.

Bei der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausfüh­ rungsformen werden durchgehend gleiche Bezugszeichen für gleiche oder entsprechende Teile verwendet, die auch im Zusammenhang mit der bereits beschriebenen Fig. 9 verwen­ det worden sind.

Fig. 1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsform eines er­ findungsgemäßen Luftklimatisierungs- und Heißwasserversor­ gungssystems. Das in Fig. 1 dargestellte System ist in seinem Aufbau ähnlich wie das herkömmliche System gemäß Fig. 9, mit Ausnahme der nachstehenden Merkmale und Ein­ zelheiten.

Das erfindungsgemäße Klimatisierungs- und Heißwasserversorgungssystem enthält einen kombinierten Wär­ metauscher 29, der in dem Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32, in dem Heißwasser-Umwälzkreis 31 und in dem Wärmeübertra­ gungsmedium-Heizkreis 33 angeordnet ist, um einen Wärme­ austausch zwischen dem Kühlwasser, das in dem Antriebs­ maschinen-Kühlkreis 32 zirkuliert, dem Wasser, das in dem Heißwasser-Umwälzkreis 31 zirkuliert, und dem Wärmeüber­ tragungsmedium, das in dem Wärmeübertragungsmedium-Heiz­ kreis 33 zirkuliert, vorzunehmen. Somit hat der Wärme­ tauscher 29 bei dieser Ausführungsform eine Doppelfunktion der Aufheizung von Wasser in dem Heißwasser-Umwälzkreis 31 und der Aufheizung von Wärmeübertragungsmedium in dem Wärmeübertragungsmedium-Heizkreis 33, unter Verwendung der Abwärme, die in der Antriebsmaschine 1 erzeugt wird. Ein Temperaturmeßfühler 36, beispielsweise ein thermo­ empfindlicher Schalter, ist an einem Ort in der Nähe der Einlaßseite des Wärmetauschers 17 in dem Heißwasser-Umwälzkreis 31 vorgesehen, um die Temperatur des Wassers zu messen, welches in dem Heißwasser-Umwälz­ kreis 31 zirkuliert. Der Temperaturmeßfühler 36 kann an dem Heißwassertank 19 in seinem unteren Bereich zum glei­ chen Zweck montiert sein.

Bei dem oben angegebenen Klimatisierungs- und Heißwasser­ versorgungssystem gemäß dieser Ausführungsform werden die normalen Luftheizungs- und Kühlbetriebsarten sowie die normale Wasserheiz-Betriebsart des Systems in gleicher Weise durchgeführt wie bei dem herkömmlichen System gemäß Fig. 9. Bei diesen Betriebsarten strömt Wasser in dem Heißwasser-Umwälzkreis 31 aus einem Heißwas­ sertank 19 durch eine Pumpe 20, Wärmetauscher 17 und 29 und kehrt zum Heißwassertank 19 zurück. Außerdem zirku­ liert Kühlwasser in dem Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32 nacheinander durch die Kühlwasserpumpe 23, den nicht dar­ gestellten Wassermantel der Antriebsmaschine 1 und den kombinierten Wärmetauscher 29. In diesem Zusammenhang ist darauf hin­ zuweisen, daß in dem Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32 keine Umschaltventile vorhanden sind wie diejenigen, die in Fig. 9 mit den Bezugszeichen 24 und 25 bezeichnet sind und die herkömmlicherweise verwendet werden, um den Betrieb des Systems umzuschalten zwischen einer Wasser­ heiz-Betriebsart zum Heizen von Wasser in dem Heißwasser- Umwälzkreis 31 und einer Wärmeübertragungsmedium-Heiz­ betriebsart zum Heizen des Wärmeübertragungsmediums in dem Wärmeübertragungsmedium-Heizkreis 33, und daß während des Betriebes der Antriebsmaschine 1 stets Kühlwasser durch den kombinierten Wärmetauscher 29 zirkuliert, so daß die in der Antriebsmaschine 1 erzeugte Abwärme von dem kombinierten Wärmetauscher 29 auf das Wasser in dem Heißwasser-Umwälzkreis 31 über­ tragen und somit im Heißwassertank 19 gespeichert wird.

Beim normalen Wärmeübertragungsmedium-Heizbetrieb, ist die Pumpe 26 in dem Wärmeübertragungsmedium-Heizkreis 33 angetrieben und läuft, so daß ein Teil des flüssigen Wärmeübertragungsmediums, das durch den Innenraum-Wärmetauscher 5 kondensiert, an einem Ort zwi­ schen dem Sammler 9 und dem Expansionsventil 10 ab­ gezweigt und dem kombinierten Wärmetauscher 29 gemäß der Erfindung zu­ geführt wird, wo das Wärmeübertragungsmedium aufgeheizt wird durch das Kühlwasser, welches von der in der Antriebs­ maschine 1 erzeugten Abwärme aufgeheizt wird und den kombinierten Wärmetauscher 29 durchläuft. Das so aufgeheizte Wärmeüber­ tragungsmedium verdampft und wird zu einem Gas und geht durch ein Rückschlagventil 28 hindurch, wo es sich mit dem Wärmeübertragungsmedium von dem Vierweg-Steuerventil 4 vermischt, so daß es durch den Wärmepumpenkreis 30 zirku­ liert. Infolgedessen wird die Heizkapazität des Systems wesentlich vergrößert.

Gemäß der Erfindung ist der kombinierte Wärmetauscher 29 folgender­ maßen aufgebaut. Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, weist der Wärmetauscher 29 ein dreifaches Rohr auf und enthält ein Außenrohr 37, das schlangenförmig gebogen ist, ein erstes Wärmeübertragungsrohr 38, das in dem Außenrohr 37 angeordnet ist, und ein zweites Wärmeübertragungsrohr 39, das in dem ersten Wärmeübertragungsrohr 38 angeordnet ist, wobei diese Rohre 37, 38 und 39 in konzentrischer Relation zueinander angeordnet sind. Das Außenrohr 37 ist kürzer als das erste Wärmeübertragungsrohr 38, das wiederum kür­ zer ist als das zweite Wärmeübertragungsrohr 39. Das Außen­ rohr 37 und das erste Wärmeübertragungsrohr 38 sind an ihren gegenüberliegenden Enden geschlossen und haben klei­ ne Verbindungsrohre oder Leitungen, die von den jeweili­ gen zylindrischen Seitenwänden dieser Rohre 37 und 38 an ihren gegenüberliegenden Enden ausgehen.

Eine erste ringförmige Strömungspassage 40 für Heißwasser in dem Heißwasser-Umwälzkreis 31 ist zwischen dem Außen­ rohr 37 und dem ersten Wärmeübertragungsrohr 38 ausgebil­ det, und eine zweite ringförmige Strömungspassage 41 für das Kühlwasser in dem Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32 ist zwischen dem ersten zwischengeschalteten Wärmeübertragungs­ rohr 38 und dem innersten zweiten Wärmeübertragungsrohr 39 ausgebildet; und eine dritte Strömungspassage 42 für Wärme­ übertragungsmedium in dem Wärmeübertragungsmedium-Heiz­ kreis 33 ist im Innenraum des innersten, zweiten Wärmeüber­ tragungsrohres 39 ausgebildet.

Mit der oben beschriebenen Dreifachrohrkonstruktion des kombinierten Wärmetauschers 29 gemäß der Erfindung wird Wärme zwischen dem Kühlwasser in dem Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32, das durch die zweite ringförmige Strömungspassage 41 fließt, und dem Wasser in dem Heißwasser-Umwälzkreis 31, das durch die erste ringförmige Strömungspassage 40 fließt, und zwi­ schen dem Kühlwasser in dem Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32, welches durch die zweite ringförmige Strömungspassage 41 fließt, und dem Wärmeübertragungsmedium in dem Wärme­ übertragungsmedium-Heizkreis 33, das durch die dritte Strömungspassage 42 fließt, übertragen. Somit dient das Kühlwasser in der zweiten Strömungspassage 41 dazu, sowohl das Wasser in der ersten Strömungspassage 40 als auch das Wärmeübertragungsmedium in der dritten Strömungspassage 42 zu heizen.

Wie mit den Pfeilen in Fig. 2 angedeutet, fließt das Kühl­ wasser in der zweiten Strömungspassage 41 in einer Richtung, die derjenigen entgegengesetzt ist, in der das Wasser in der ersten Strömungspassage 40 und das Wärmeübertragungs­ medium in der dritten Strömungspassage 42 fließen.

Wenn die Antriebsmaschine 1 in Betrieb ist, wird Kühlwas­ ser gezwungen, unter der Wirkung der Kühlwasserpumpe 23 durch den Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32 zu zirkulieren. Wenn in diesem Zustand das Klimatisierungs- und Heißwasser­ versorgungssystem in der normalen Kühlbetriebsart oder der Wärmepumpen-Wasserheizbetriebsart ist, wird die Wärmeüber­ tragungsmediumpumpe 26 nicht betätigt, und somit erfolgt keine Strömung des Wärmeübertragungsmediums in dem zwei­ ten Wärmeübertragungsrohr 39; infolgedessen wird Wärme nur zwischen dem Kühlwasser, das durch den Antriebsmaschi­ nen-Kühlkreis 32 zirkuliert und dem Wasser, das durch den Heißwasser-Umwälzkreis 31 zirkuliert, ausgetauscht, so daß das Wasser in dem Heißwasser-Umwälzkreis 31 auf diese Wei­ se von dem Antriebsmaschinen-Kühlwasser aufgeheizt und in dem Heißwassertank 19 gespeichert wird.

Wenn andererseits das System während des Luftheizungs­ betriebes in die Wärmeübertragungsmedium-Heizbetriebsart gebracht wird, so wird die Wärmeübertragungsmediumpumpe 26 angetrieben und läuft, so daß das Wärmeübertragungs­ medium gezwungen wird, durch die dritte Strömungspassage 42 in dem zweiten Wärmeübertragungsrohr 39 zu fließen. Dementsprechend erfolgt in diesem Falle ein Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser, das durch den Antriebsmaschinen- Kühlkreis 32 zirkuliert, und dem Wasser, das durch den Heißwasser-Umwälzkreis 31 zirkuliert, und zwischen dem Kühlwasser und dem Wärmeübertragungsmedium, das durch den Wärmeübertragungsmedium-Heizkreis 33 zirkuliert, so daß das Kühlwasser, welches von der in der Antriebsmaschine 1 erzeugten Abwärme geheizt wird, so wirkt, daß es sowohl das Wasser im Heißwasser-Umwälzkreis 31 als auch das Wärme­ übertragungsmedium heizt.

Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des kombinierten Wärme­ tauschers gemäß der Erfindung, der in Fig. 4 mit dem Bezugszeichen 29′ bezeichnet ist. Bei dieser abgewandelten Ausführungsform enthält der Wärmetauscher 29′ ein Außen­ rohr 37′ mit einer ersten darin ausgebildeten Strömungs­ passage 40′, in der das Kühlwasser in dem Antriebsmaschi­ nen-Kühlkreis 32 fließt, und ein erstes und ein zweites Wärmeübertragungsrohr 38′ und 39′, die in dem Außenrohr 37′ in beabstandeter paralleler Anordnung zueinander an­ geordnet sind, wobei das erste Wärmeübertragungsrohr 38′ eine darin ausgebildete zweite Strömungspassage 41′, in der das Wärmeübertragungsmedium in dem Wärmeübertragungs­ medium-Heizkreis 33 fließt, und das zweite Wärmeübertra­ gungsrohr 39′ eine darin ausgebildete dritte Strömungs­ passage 42′ bilden, in der das Wasser in dem Heißwasser- Umwälzkreis 31 fließt. In gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform fließt auch in diesem Falle das Kühl­ wasser in der ersten Strömungspassage 40′ in der entgegen­ gesetzten Richtung wie das Wärmeübertragungsmedium in der zweiten Strömungspassage 41′ und das Wasser in der dritten Strömungspassage 42′, und es erfolgt ein gleichzeitiger Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser in der ersten Strö­ mungspassage 40′ und dem Wärmeübertragungsmedium in der zweiten Strömungspassage 41′, und zwischen dem Kühlwasser in der ersten Strömungspassage 40′ und dem Wasser in der dritten Strömungspassage 42′. Mit dieser Anordnung werden gleicher Betrieb und gleiche Wirkungen erzielt wie bei der ersten Ausführungsform, die anhand von Fig. 2 und 3 beschrieben worden ist.

Außerdem kann bei dieser Modifizierung, wenn die erste Strömungspassage 40′ in dem Außenrohr 37′ mit dem Heiß­ wasser-Umwälzkreis 31 verbunden ist, so daß Wasser, das durch den Heißwasser-Umwälzkreis 31 zirkuliert, durch die erste Strömungspassage 40′ fließt, ein Wärmeverlust auf­ grund der Abstrahlung von der Außenoberfläche des Außen­ rohres 37′ auf ein Minimum gebracht werden, da die Tempe­ ratur des Wassers in dem Wasserheizkreis die niedrigste der Fluide ist, die durch den kombinierten Wärmetauscher 29′ fließen. Dies dient dazu, das Leistungsvermögen des gesamten Systems zu verbessern.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen ein Luftklimatisierungs- und Heiß­ wasserversorgungssystem gemäß einer anderen Ausführungs­ form der Erfindung. Diese Ausführungsform gleicht im wesentlichen in ihrem Aufbau der oben beschriebenen ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1, abgesehen von den nachste­ henden Merkmalen bzw. Unterschieden. Bei dieser Ausführungsform wird ein einziger kombinierter Wärmetauscher 129 anstelle der Wärmetauscher 17 und 29 der ersten Ausfüh­ rungsform gemäß Fig. 1 bis 3 verwendet. Wie aus Fig. 5 er­ sichtlich, ist der kombinierte Wärmetauscher 129 dieser Ausführungs­ form in dem Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32, in dem Heiß­ wasser-Umwälzkreis 31, in dem Wärmeübertragungsmedium- Heizkreis 33 und in dem Wärmepumpen-Wasserheizkreis 34 angeordnet, um einen Wärmeaustausch vorzunehmen zwischen dem Kühlwasser, das durch den Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32 zirkuliert und dem Wasser, das durch den Heißwasser- Umwälzkreis 31 zirkuliert, und zwischen dem Kühlwasser und dem Wärmeübertragungsmedium, das durch den Wärmeübertra­ gungsmedium-Heizkreis 33 zirkuliert, und zwischen dem Wärmeübertragungsmedium, das durch den Wärmepumpen-Wasser­ heizkreis 34 zirkuliert, und dem Wasser, das durch den Heißwasser-Umwälzkreis 31 zirkuliert. Somit hat bei dieser Ausführungsform der kombinierte Wärmetauscher 129 die Funktionen der Aufheizung von Wasser in dem Heißwasser-Umwälzkreis 31 und von Wärmeübertragungsmedium in dem Wärmeübertragungsmedium- Heizkreis 33, unter Verwendung der in der Antriebsmaschine 1 erzeugten Abwärme, sowie die Funktion der Aufheizung von Wasser in dem Heißwasser-Umwälzkreis 31 unter Verwendung des Wärmepumpenbetriebes.

Mit dem oben angegebenen Klimatisierungs- und Heißwasser­ versorgungssystem gemäß dieser Ausführungsform werden der normale Luftklimatisierungsbetrieb sowie der normale Was­ serheizbetrieb des Systems in gleicher Weise durchgeführt wie bei der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3.

Gemäß dieser Ausführungsform ist der Wärmetauscher 129 wie folgt aufgebaut. Wie in Fig. 6 und 7 dargestellt, besteht der kombinierte Wärmetauscher 129 aus einem Vierfachrohr und enthält ein schlangenförmig gebogenes Außenrohr 137; ein erstes Wärmeübertragungsrohr 138, das in dem Außenrohr 137 angeordnet ist; ein zweites Wärmeübertragungsrohr 139, das in dem ersten Wärmeübertragungsrohr 138 angeordnet ist; und ein drittes Wärmeübertragungsrohr 140, das in dem zweiten Wärmeübertragungsrohr 139 angeordnet ist, wo­ bei diese Rohre 137, 138, 139 und 140 in konzentrischer Relation zueinander angeordnet sind. Das Außenrohr 137 ist kürzer als das erste Wärmeübertragungsrohr 138, das wie­ derum kürzer ist als das zweite Wärmeübertragungsrohr 139, welches wiederum kürzer ist als das dritte Wärmeübertra­ gungsrohr 140.

Das Außenrohr 137, das erste Wärmeübertragungsrohr 138 und das zweite Wärmeübertragungsrohr 139 sind an ihren gegenüberliegenden Enden abgeschlossen, wobei kleine Ver­ bindungsrohre oder Leitungen von den jeweiligen zylindri­ schen Seitenwänden dieser Rohre 137, 138 und 139 an ihren gegenüberliegenden Enden abgehen. Eine erste ringförmige Strömungspassage 141 für Wärmeübertragungsmedium in dem Wärmepumpen-Wasserheizkreis 34 ist zwischen dem Außenrohr 137 und dem ersten Wärmeübertragungsrohr 138 ausgebildet; eine zweite ringförmige Strömungspassage für Heißwasser in dem Heißwasser-Umwälzkreis 31 ist zwischen dem ersten Wärmeübertragungsrohr 138 und dem zweiten Wärmeübertra­ gungsrohr 139 ausgebildet; eine dritte Strömungspassage 143 für Kühlwasser in dem Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32 ist zwischen dem zweiten Wärmeübertragungsrohr 139 und dem dritten Wärmeübertragungsrohr 140 ausgebildet; und eine vierte Strömungspassage 144 für Wärmeübertragungs­ medium in dem Wärmeübertragungsmedium-Heizkreis 33 ist im Innenraum des ganz innen angeordneten dritten Wärme­ übertragungsrohres 140 ausgebildet.

Mit der oben beschriebenen Vierfachrohrkonstruktion des kombinierten Wärmetauschers 129 erfolgt eine Wärmeübertragung zwischen dem Kühlwasser in dem Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32, das durch die dritte ringförmige Strömungspassage 143 fließt, und dem Wasser in dem Heißwasser-Umwälzkreis 31, das durch die zweite ringförmige Strömungspassage 142 fließt, und zwischen dem Kühlwasser in dem Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32, das durch die dritte ringförmige Strömungspassage 143 fließt, und dem Wärmeübertragungsmedium in dem Wärmeüber­ tragungsmedium-Heizkreis 33, das durch die vierte Strö­ mungspassage 144 fließt, und zwischen dem Wärmeübertra­ gungsmedium in dem Wärmepumpen-Wasserheizkreis 34, das durch die erste ringförmige Strömungspassage 141 fließt, und dem Heißwasser in dem Heißwasser-Umwälzkreis 31, das durch die zweite ringförmige Strömungspassage 142 fließt. Somit dient das Kühlwasser in der dritten Strömungspassage 143 dazu, sowohl das Wasser in der zweiten Strömungspassage 142 als auch das Wärmeübertragungsmedium in der vierten Strömungspassage 144 zu heizen, während das Wärmeübertragungsmedium in der ersten Strömungspassage 141 dazu dient, das Wasser in der zweiten Strömungspassage 142 zu heizen.

Wie mit Pfeilen in Fig. 6 angedeutet, fließen das Wärme­ übertragungsmedium in der ersten Strömungspassage 141 und das Kühlwasser in der dritten Strömungspassage 143 in der entgegengesetzten Richtung wie das Heißwasser in der zwei­ ten Strömungspassage 142 und das Wärmeübertragungsmedium in der vierten Strömungspassage 144. Die Strömungspassagen werden somit abwechselnd im Gegenstrom zueinander betrie­ ben.

Wenn die Antriebsmaschine 1 in Betrieb ist, wird unter der Wirkung der Kühlwasserpumpe 23 zwangsläufig Kühlwasser in dem Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32 zirkulieren. Wenn in diesem Zustand das Klimatisierungs- und Heißwasserversor­ gungssystem in der normalen Kühlbetriebsart oder der Wärme­ pumpen-Wasserheizbetriebsart ist, ist die Wärmeübertra­ gungsmediumpumpe 26 nicht in Betrieb, und somit erfolgt keine Strömung von Wärmeübertragungsmedium in dem dritten Wärmeübertragungsrohr 140; infolgedessen erfolgt ein Wärmeaustausch nur zwischen dem Kühlwasser, das durch den Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32 zirkuliert, und dem Wasser, das durch den Heißwasser-Umwälzkreis 31 zirkuliert, so daß das Wasser, welches durch die zweite Strömungspassage 142 in dem ersten Wärmeübertragungsrohr 138 hindurchströmt, aufgeheizt wird durch das Antriebsmaschinen-Kühlwasser, welches durch die dritte Strömungspassage 143 im zweiten Wärmeübertragungsrohr 139 hindurchfließt, und im Heißwas­ sertank 19 gespeichert wird.

Wenn andererseits das System während des Luftheizbetrie­ bes in der Wärmeübertragungsmedium-Heizbetriebsart ist, ist die Wärmeübertragungsmediumpumpe 26 angetrieben und läuft, so daß das Wärmeübertragungsmedium zwangsläufig durch das dritte Wärmeübertragungsrohr 140 fließt. Dem­ entsprechend erfolgt in diesem Falle ein Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser, das durch den Antriebsmaschinen- Kühlkreis 32 zirkuliert, und dem Wasser, das durch den Heißwasser-Umwälzkreis 133 zirkuliert, und zwischen dem Kühlwasser und dem Wärmeübertragungsmedium, welches durch den Wärmeübertragungsmedium-Heizkreis 33 hindurchgeht, so daß das Kühlwasser so wirkt, daß es sowohl das Wasser im Heißwasser-Umwälzkreis 31 als auch das Wärmeübertragungs­ medium im Wärmeübertragungsmedium-Heizkreis 33 heizt.

Außerdem fließt im Wärmepumpen-Wasserheizbetrieb des Systems das Wärmeübertragungsmedium hoher Temperatur, wel­ ches durch den Wärmepumpen-Wasserheizkreis 34 zirkuliert, durch die erste Strömungspassage 141 im Außenrohr 137, so daß das Wasser, welches durch die zweite Strömungs­ passage 142 im ersten Wärmeübertragungsrohr 138 fließt, geheizt wird durch das Antriebsmaschinen-Kühlwasser, wel­ ches durch die dritte Strömungspassage 143 fließt, und das Wärmeübertragungsmedium hoher Temperatur in der ersten Strömungspassage 141.

Fig. 8 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des kombinierten Wärme­ tauschers gemäß der Erfindung, wobei dieser Wärmetauscher mit dem Bezugszeichen 129′ bezeichnet ist. Bei dieser ab­ gewandelten Ausführungsform enthält der kombinierte Wärmetauscher 129′ ein Außenrohr 137′ mit einer ersten darin ausgebildeten Strömungspassage 141′, in der das Wärmeübertragungsmedium im Wärmepumpen-Wasserheizkreis 34 fließt; ein erstes Wärme­ übertragungsrohr 138′, das in dem Außenrohr 137′ angeord­ net ist und eine zweite darin ausgebildete Strömungspas­ sage 142′ bildet, in der das Heißwasser im Heißwasser- Umwälzkreis 31 fließt; und ein zweites und ein drittes Wärmeübertragungsrohr 139′ bzw. 140′, die in dem ersten Wärmeübertragungsrohr 138′ in paralleler Anordnung und in Kontakt miteinander angeordnet sind, wobei das zweite Wärmeübertragungsrohr 139′ eine darin ausgebildete dritte Strömungspassage 143′ hat, in der das Kühlwasser im Antriebsmaschinen-Kühlkreis 32 fließt, während das dritte Wärmeübertragungsrohr 140′ mit einer darin ausgebildeten vierten Strömungspassage 144′ versehen ist, in der das Wärmeübertragungsmedium in dem Wärmeübertragungsmedium- Heizkreis 33 fließt. In gleicher Weise wie bei der Aus­ führungsform gemäß Fig. 5 bis 7 fließt in diesem Falle das Kühlwasser in der dritten Strömungspassage 143′ im zwei­ ten Wärmeübertragungsrohr 139′ in der entgegengesetzten Richtung wie das Wärmeübertragungsmedium in der vierten Strömungspassage 144′ in dem dritten Wärmeübertragungs­ rohr 140′ und das Heißwasser in der zweiten Strömungspas­ sage 142′ in dem ersten Wärmeübertragungsrohr 138′; und das Heißwasser in der zweiten Strömungspassage 142′ fließt in der entgegengesetzten Richtung wie das Wärmeübertra­ gungsmedium in der ersten Strömungspassage 141′ in dem Außenrohr 137′.

In diesem Zusammenhang ist es erforderlich, die zweiten und dritten Wärmeübertragungsrohre 139′ und 140′ in inni­ gen Kontakt miteinander zu bringen, damit ein Wärmeaus­ tausch zwischen dem Kühlwasser in dem Antriebsmaschinen- Kühlkreis 32 und dem Wärmeübertragungsmedium in dem Wärme­ übertragungsmedium-Heizkreis in effektiver Weise während der Zeit stattfindet, wo das Wärmeübertragungsmedium geheizt wird. Daher wird bevorzugt, daß die zweiten und dritten Wärmeübertragungsrohre 139′ und 140′ an ihren äußeren Umfangsflächen miteinander verbunden oder integral miteinander ausgebildet sind. Weiterhin ist es in den Fällen, wo das Heißwasser in dem Heißwasser-Umwälzkreis 31 eine höhere Temperatur hat als das Wärmeübertragungs­ medium in dem Wärmeübertragungsmedium-Heizkreis 33, mög­ lich, das Wärmeübertragungsmedium durch das Heißwasser zu heizen, so daß das Luftheizvermögen des gesamten Systems verbessert wird. Wenn andererseits das Heißwasser in dem Heißwasser-Umwälzkreis 31 eine niedrige Temperatur hat und nicht als Heizquelle verwendet werden kann und die erforderliche Wärmemenge des Antriebsmaschinen-Kühlwassers zum Heizen des Wärmeübertragungsmediums groß ist, wird die Luftheizkapazität des Systems nicht so stark vergrößert, und somit ist es in diesem Falle möglich, den Betrieb der Pumpe 20 durch den thermoempfindlichen Schalter 36 zu steuern, so daß die Zirkulation des Heizwassers durch den Heizwasser-Umwälzkreis 31 gestoppt wird, so daß die Luft­ heizkapazität wesentlich vergrößert wird. Mit einer der­ artigen Anordnung werden der gleiche Betrieb und die glei­ chen Wirkungen erzielt wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 und 7.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können die Innendurchmesser von jedem der Rohre 37, 37′, 38, 38′, 39, 39′; 137, 137′, 138, 138′, 139, 139′, 140 und 140′ der kombinierten Wärmetauscher 29, 29′, 129 und 129′ geeignet gewählt und entsprechend dem Strömungsdurchsatz, der Strömungsgeschwin­ digkeit und den Wärmeübertragungseigenschaften der hin­ durchfließenden Fluide vorgegeben werden; außerdem können die jeweiligen Rohre oder Leitungen an ihren Innenober­ flächen mit Rippen, Nuten oder dergleichen versehen wer­ den, um die Strömung der hindurchfließenden Fluide in geeigneter Weise zu regulieren.

Obwohl in den Fig. 2 und 6 die jeweiligen Rohre 37, 38 und 39 bzw. 137, 138, 139 und 140 schlangenförmig gebogen sind, können sie auch eine spulenartige Konfiguration haben.

Claims (18)

1. Klimatisierungs- und Heißwasserversorgungssystem,

• - mit einem Wärmepumpenkreis (30), der zum Zirkulieren von Wärmeübertragungsmedium zur Luftklimatisierung des Innenraumes eines Gehäuses (Unterkunft) ausgelegt ist, wobei der Wärmepumpenkreis (30) eine Antriebsmaschine (1), einen von der Antriebsmaschine (1) antreibbaren Kompressor (3), einen Innenraum-Wärmetauscher (5), der an die eine Seite des Kompressors (3) angeschlossen und in dem Gehäuse (Unterkunft) angeordnet ist, um die Luft in dem Gehäuse (Unterkunft) zu heizen oder zu kühlen, und einen Außen-Wärmetauscher (7) aufweist, der an die andere Seite des Kompressors (3) angeschlossen und außerhalb des Gehäuses (Unterkunft) angeordnet ist, um Wärme an die Außenluft abzugeben oder Wärme aus der Außenluft zu absorbieren, wobei die Innenraum- und Außen-Wärmetauscher (5, 7) über einen Sammler (9) und eine Drosseleinrichtung (10) miteinander verbunden sind,
• - mit einen Antriebsmaschinen-Kühlkreis (32), der zum Zirkulieren von Kühlwasser zum Kühlen der Antriebsmaschine (1) ausgelegt ist,
• - mit einem Heißwasser-Umwälzkreis (31) mit einem Heißwas­ sertank (19) zum Speichern von Heißwasser und mit einer Pumpe (20) zum Umwälzen von Wasser, das in dem Heißwassertank (19) zu speichern ist,
• - mit einem Wärmepumpen-Wasserheizkreis (34), der an den Wärmepumpenkreis (30) in einer Parallelschaltung mit dem Innenraum-Wärmetauscher (5) in dem Wärmepumpenkreis (30) angeschlossen ist, um das Wasser in dem Heißwas­ ser-Umwälzkreis (31) durch das Wärmeübertragungsmedium in dem Wärmepumpenkreis (30) zu heizen,
• - mit einem Wärmeübertragungsmedium-Heizkreis (33), der an den Wärmepumpenkreis (30) in einer Parallelschaltung mit dem Außen-Wärmetauscher (7) angeschlossen ist, um das Wärmeübertragungsmedium zu heizen, das durch den Wärmepumpenkreis (30) zirkuliert,
• - mit einem Wasserheiz-Wärmetauscher (17) der in dem Wärmepumpen-Wasserheizkreis (34) und dem Heißwasser- Umwälzkreis (31) angeordnet ist, um einen Wärmeaustausch zwischen dem Wärmeübertragungsmedium des Wärme­ pumpen-Wasserheizkreises (34) und dem Wasser des Heiß­ wasser-Umwälzkreises (31) vorzunehmen, und
• - mit einer Umschalteinrichtung (4, 15, 16), um selektiv einen von Innenraum-Wärmetauscher (5) und Wärmepumpen- Wasserheizkreis (34) mit dem Kompressor (3) zu verbin­ den,

dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmaschinen-Kühlkreis (32), der Wärmeübertragungsmedium- Heizkreis (33) und der Heizwasser-Umwälzkreis (31) durch einen kombinierten Wasserheiz-Wärmetauscher (29, 29′) koppelbar sind, der einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser des Antriebsmaschinen-Kühlkreises (32) und dem Wärmeübertragungsmedium des Wärmeübertragungsmedium- Heizkreises (33) sowie zwischen dem Kühlwasser und dem Wasser des Heißwasser-Umwälzkreises (31) er­ möglicht.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kombinierte Wasserheiz-Wärmetauscher (29) folgendes aufweist:

• - ein Außenrohr (37) mit einer ersten Strömungspassage (40), in der das Wärmeübertragungsmedium des Wärmeübertragungsmedium- Heizkreises (33) fließt,
• - ein erstes Wärmeübertragungsrohr (38), das in dem Außenrohr (37) angeordnet ist und eine zweite Strömungspassage (41) bildet, in der das Kühlwasser des Antriebsmaschinen- Kühlkreises (32) fließt, sowie
• - ein zweites Wärmeübertragungsrohr (39), das in dem ersten Wärmeübertragungsrohr (38) angeordnet ist und eine dritte Strömungspassage (42) bildet, in der das Wasser des Heißwasser-Umwälzkreises (31) fließt.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlwasser in der zweiten Strömungspassage (41) in der entgegengesetzten Richtung fließt wie das Wärme­ übertragungsmedium in der ersten Strömungspassage (40) und das Wasser in der dritten Strömungspassage (42).

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kombinierte Wasserheiz-Wärmetauscher (29) folgendes aufweist:

• - ein Außenrohr (37) mit einer ersten Strömungspassage (40), in der das Wasser des Heißwasser-Umwälzkreises (31) fließt,
• - ein erstes Wärmeübertragungsrohr (38), das in dem Außenrohr (37) angeordnet ist und eine zweite Strömungspassage (41) bildet, in der das Kühlwasser des An­ triebsmaschinen-Kühlkreises (32) fließt, und
• - ein zweites Wärmeübertragungsrohr (39), das in dem ersten Wärmeübertragungsrohr (38) angeordnet ist und eine dritte Strömungspassage (42) bildet, in der das Wärmeübertragungsmedium des Wärmeübertragungsmedium- Heizkreises (33) fließt.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlwasser in der zweiten Strömungspassage (41) in der entgegengesetzten Richtung fließt wie das Wärmeübertragungsmedium in der dritten Strömungspassage (42) und das Wasser in der ersten Strömungspassage (40).

6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kombinierte Wasserheiz-Wärmetauscher (29′) folgendes aufweist:

• - ein Außenrohr (37′) mit einer ersten Strömungspassage (40′), in der das Kühlwasser des Antriebsmaschinen- Kühlkreises (32) fließt,
• - ein erstes Wärmeübertragungsrohr (38′), das in dem Außenrohr (37′) angeordnet ist und eine zweite Strömungspassage (41′) bildet, in der das Wärmeübertragungsmedium des Wärmeübertragungsmedium-Heizkreises (33) fließt, und
• - ein zweites Wärmeübertragungsrohr (39′), das in dem Außenrohr (37′) in einer nebeneinander liegenden Anordnung mit dem ersten Wärmeübertragungsrohr (38′) angeordnet ist und eine dritte Strömungspassage (42′) bildet, in der das Wasser des Heißwasser-Umwälzkreises (31) fließt.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlwasser in der ersten Strömungspassage (40′) in der entgegengesetzten Richtung fließt wie das Wärme­ übertragungsmedium in der zweiten Strömungspassage (41′) und das Wasser in der dritten Strömungspassage (42′).

8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Vierweg-Steuerventil (4) vorgesehen ist, das mit der Einlaßseite und der Auslaßseite des Kompressors (3) und mit den Innenraum- und Außen-Wärmetauschern (5, 7) verbunden ist,
und daß der Wärmeübertragungsmedium-Heizkreis (33) mit dem Wärmepumpenkreis (30) an Orten zwischen dem Sammler (9) und der Drosseleinrichtung (10) sowie zwischen dem Vierweg-Steuerventil (4) und dem Innenraum-Wärmetauscher (5) verbunden ist.

9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung (4, 15, 16, 36) ein erstes Umschaltventil (15), das in dem Wärmepumpenkreis (30) an einem Ort zwischen dem Vierweg-Steuerventil (4) und dem Innenraum-Wärmetauscher (5) angeordnet ist, und ein zweites Umschaltventil (16) aufweist, das in dem Wärmepumpen- Wasserheizkreis (34) an einem Ort zwischen dem Vierweg- Steuerventil (4) und dem zweiten Wasserheiz-Wärmetauscher (17) angeordnet ist.

10. Klimatisierungs- und Heißwasserversorgungssystem

• - mit einem Wärmepumpenkreis (30), der zum Zirkulieren von Wärmeübertragungsmedium zur Luftklimatisierung des Innenraumes eines Gehäuses (Unterkunft) ausgelegt ist, wobei ein Wärmepumpenkreis (30) eine Antriebsmaschine (1), einen von der Antriebsmaschine (1) antreibbaren Kompressor (3), einen Innenraum-Wärmetauscher (5), der an die eine Seite des Kompressors (3) angeschlossen und in dem Gehäuse (Unterkunft) angeordnet ist, um die Luft in dem Gehäuse (Unterkunft) zu heizen oder zu kühlen, und einen Außen-Wärmetauscher (7) aufweist, der an die andere Seite des Kompressors (3) angeschlossen und außerhalb des Gehäuses (Unterkunft) angeordnet ist, um Wärme an die Außenluft abzugeben oder Wärme aus der Außenluft zu absorbieren, wobei die Innenraum- und Außen-Wärmetauscher (5, 7) über einen Sammler (9) und eine Drosseleinrichtung (10) miteinander verbunden sind,
• - mit einem Antriebsmaschinen-Kühlkreis (32), der zum Zirkulieren von Kühlwasser zum Kühlen der Antriebsmaschine (1) ausgelegt ist,
• - mit einem Heißwasser-Umwälzkreis (31) mit einem Heiß­ wassertank (19) zum Speichern von Heißwasser und mit einer Pumpe (20) zum Umwälzen von Wasser, das in dem Heißwassertank (19) zu speichern ist,
• - mit einem Wärmepumpen-Wasserheizkreis (34), der an den Wärmepumpenkreis (30) in einer Parallelschaltung mit dem Innenraum-Wärmetauscher (5) in dem Wärmepumpenkreis (30) angeschlossen ist, um das Wasser des Heiß­ wasser-Umwälzkreises (31) durch das Wärmeübertragungsmedium des Wärmepumpenkreises (30) zu heizen,
• - mit einem Wärmeübertragungsmedium-Heizkreis (33), der an den Wärmepumpenkreis (30) in einer Parallelschaltung mit dem Außen-Wärmetauscher (7) angeschlossen ist, um das Wärmeübertragungsmedium zu heizen, das durch den Wärmepumpenkreis (30) zirkuliert, und
• - mit einer Umschalteinrichtung (4, 15, 16), um selektiv einen von Innenraum-Wärmetauscher (5) und Wärmepumpen- Wasserheizkreis (34) mit dem Kompressor (3) zu verbin­ den,

dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmaschinen-Kühlkreis (32), der Wärmeüber­ tragungsmedium-Heizkreis (33), der Heißwasser-Umwälzkreis (31) und der Wärmepumpen-Wasserheizkreis (34) durch einen einzigen kombinierten Wasserheiz-Wärmetauscher (129, 129′) koppelbar sind, der einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser des Antriebsmaschinen-Kühlkreises (32) und dem Wärmeübertragungsmedium des Wärmeübertragungsmedium- Heizkreises (33), zwischen dem Kühlwasser und dem Wasser des Heißwasser-Umwälzkreises (31), sowie zwischen dem Wärmeübertragungsmedium des Wärmepumpen-Wasserheizkreises (34) und dem Wasser des Heißwasser-Umwälzkreises (31) er­ möglicht.

1. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der kombinierte Wasserheiz-Wärmetauscher (129) folgendes aufweist:

• - ein Außenrohr (137) mit einer ersten Strömungspassage (141), in der das Wärmeübertragungsmedium des Wärmeübertragungsmedium-Heizkreises (33) fließt,
• - ein erstes Wärmeübertragungsrohr (138), das in dem Außenrohr (137) angeordnet ist und eine zweite Strömungspassage (142) bildet, in der das Wasser des Heiß­ wasser-Umwälzkreises (31) fließt,
• - ein zweites Wärmeübertragungsrohr (139), das in dem ersten Wärmeübertragungsrohr (138) angeordnet ist und eine dritte Strömungspassage (143) bildet, in der das Kühlwasser des Antriebsmaschinen-Kühlkreises (32) fließt, und
• - ein drittes Wärmeübertragungsrohr (140), das in dem zweiten Wärmeübertragungsrohr (139) angeordnet ist und eine vierte Strömungspassage (144) bildet, in der das Wärmeübertragungsmedium des Wärmepumpen-Wasserheiz­ kreises (34) fließt.

12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser in der zweiten Strömungspassage (139) in der entgegengesetzten Richtung fließt wie das Wärmeübertragungsmedium in der ersten Strömungspassage (141) und das Kühlwasser in der dritten Strömungspassage (143), und daß das Kühlwasser in der dritten Strömungspassage (143) in der entgegengesetzten Richtung fließt wie das Wärmeübertragungsmedium in der vierten Strömungspassage (144).

13. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der kombinierte Wasserheiz-Wärmetauscher (129′) folgendes aufweist:

• - ein Außenrohr (1347′) mit einer ersten Strömungspassage (141′), in der das Wärmeübertragungsmedium des Wärmeübertragungsmedium-Heizkreises (33) fließt,
• - ein erstes Wärmeübertragungsrohr (138′), das in dem Außenrohr (137′) angeordnet ist und eine zweite Strömungspassage (142′) bildet, in der das Wasser des Heißwasser-Umwälzkreises (31) fließt,
• - ein zweites Wärmeübertragungsrohr (139′), das in dem ersten Wärmeübertragungsrohr (138′) angeordnet ist und eine dritte Strömungspassage (143′) bildet, in der das Kühlwasser des Antriebsmaschinen-Kühlkreises (32) fließt, und
• - ein drittes Wärmeübertragungsrohr (140′), das in dem ersten Wärmeübertragungsrohr (138′) in einer parallelen Kontaktanordnung mit dem zweiten Wärmeübertragungsrohr (139′) angeordnet ist und eine vierte Strömungspassage (144′) bildet, in der dasWärmeübertragungsmedium des Wärmepumpen-Wasserheizkreises (34) fließt.

14. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser in der zweiten Strömungspassage (142′) in der entgegengesetzten Richtung fließt wie das Wärmeübertragungsmedium in der ersten Strömungspassage (141′) und das Kühlwasser in der dritten Strömungspassage (143′), und daß das Kühlwasser in der dritten Strömungspassage (143′) in der entgegengesetzten Richtung fließt wie das Wärmeübertragungsmedium in der vierten Strömungspassage (144′).

15. System nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Vierweg-Steuerventil (4) vorgesehen ist, das mit der Einlaßseite und der Auslaßseite des Kompressors (3) und mit den Innenraum- und Außen-Wärmetauschern (5, 7) verbunden ist,
und daß der Wärmeübertragungsmedium-Heizkreis (33) mit dem Wärmepumpenkreis (30) an Orten zwischen dem Sammler (9) und der Drosseleinrichtung (10) sowie zwischen dem Vierweg-Steuerventil (4) und dem Innenraum-Wärmetauscher (5) verbunden ist.

16. System nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung (4, 15, 16, 36) ein erstes Umschaltventil (15), das in dem Wärmepumpenkreis (30) an einem Ort zwischen dem Vierweg-Steuerventil (4) und dem Innenraum-Wärmetauscher (5) angeordnet ist, und ein zweites Umschaltventil (16) aufweist, das in dem Wärme­ pumpen-Wasserheizkreis (34) an einem Ort zwischen dem Vierweg-Steuerventil (4) und dem kombinierten Wasserheiz- Wärmetauscher (129, 129′) angeordnet ist.