DE3720558A1 - Heat-pump installation for space-heating systems - Google Patents

Heat-pump installation for space-heating systems

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Abstract

In a heat-pump installation for a space-heating systems, the additional heating means is formed by a water-heating apparatus (10) serving to heat domestic water. This obviates the need for an independent additional heating device in the heat-pump installation. Connected in parallel with the water-heating apparatus (10) is a circulation pump (15) and a heat exchanger (18) which is located on the secondary side in the flow pipe (5) of the space-heating system. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Raumheizungs- Wärmepumpenanlage mit einer Zusatzheizung, die einschaltet, wenn trotz eingeschalteter Wärmepumpe die Solltemperatur im Vorlauf der Raumheizung nicht erreicht wird.The invention relates to a space heating Heat pump system with an additional heater, the switches on if, despite the heat pump being switched on The target temperature in the flow of the room heating has not been reached becomes.

Es sind solche Wärmepumpenanlagen bekannt, die so ausgelegt sind, daß sie etwa 95% der Jahresheizarbeit decken. Dabei reicht die Leistung der Wärmepumpe nur an Tagen mit Außentemperaturen unter -5°C nicht allein für die nötige Raumheizung. Es ist deswegen eine - meist elektrische - Zusatzheizung in einem Speicherbehälter der Wärmepumpenanlage angeordnet. Die Elektrizitätsversorgungsunternehmen unterwerfen diese Zusatzheizung häufig einem besonders hohen Tarif. Der Betrieb der Zusatzheizung ist dementsprechend teuer.Such heat pump systems are known that so are designed to do about 95% of the annual heating work cover. The performance of the heat pump is only sufficient Days with outside temperatures below -5 ° C are not just for the necessary space heating. That's why it's one - mostly electrical - additional heating in a storage tank of the Heat pump system arranged. The Electricity supply companies subject them Additional heating often has a particularly high tariff. The Operation of the auxiliary heater is accordingly expensive.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wärmepumpenanlage der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die keinen nur für die Zusatzbeheizung des Raumheizungskreises vorgesehenen zweiten Wärmeerzeuger, insbesondere elektrischen Zusatzheizkörper, nötig macht.The object of the invention is to provide a heat pump system to propose the type mentioned at the beginning, which is not only for the additional heating of the space heating circuit provided second heat generator, especially electrical Additional radiator, necessary.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Wärmepumpenanlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß einem zur Brauchwassererwärmung vorgesehenen Wasserheizgerät, das zwischen einen Kaltwasserzulauf und Warmwasserzapfstellen geschaltet ist, ein Wärmetauscher mit einer Umwälzpumpe wärmetechnisch primärseitig parallelgeschaltet ist, daß der Wärmetauscher sekundärseitig im Vorlauf der Raumheizung liegt und die Zusatzheizung bildet und daß die Umwälzpumpe einschaltet, wenn trotz eingeschalteter Wärmepumpe die Isttemperatur im Vorlauf der Raumheizung kleiner als die Solltemperatur ist.According to the invention, the above task is for a Heat pump system of the type mentioned above solved that provided for domestic water heating Water heater between a cold water inlet and Hot water tap is switched, a heat exchanger with a circulation pump on the primary heating side is connected in parallel that the heat exchanger  is on the secondary side in the flow of space heating and the Additional heating forms and that the circulation pump switches on, if the actual temperature despite the heat pump being switched on in the flow of the room heating lower than the target temperature is.

Es wird hier ein ohnehin für die Brauchwassererwärmung nötiges Wasserheizgerät für die Zusatzbeheizung der Raumheizungs-Wärmepumpenanlage herangezogen. Es entfällt also für die Zusatzbeheizung ein eigener Zusatzheizkörper. Außerdem erübrigt sich eine separate Abrechnung der Zusatzbeheizung.It will be here anyway for domestic water heating necessary water heater for the additional heating of the Space heating heat pump system used. It does not apply So a separate one for the additional heating Additional radiator. There is also no need for a separate one Billing of the additional heating.

Das für die Brauchwassererwärmung vorgesehene Wasserheizgerät ist vorzugsweise ein Warmwasserspeicherheizgerät. Es kann jedoch auch von einem thermisch gesteuerten Durchlauferhitzer gebildet sein. Die thermische Steuerung des Durchlauferhitzers ist nötig, da das über den Wärmetauscher zum Durchlauferhitzer rückfließende Wasser jedenfalls wesentlich wärmer als das Kaltwasser des Netzes ist und eine Dampfblasenbildung im Durchlauferhitzer vermieden werden soll. Das Warmwasserspeicherheizgerät oder der thermisch gesteuerte Durchlauferhitzer können elektrisch oder mit Gas betrieben sein. Die Erfindung ist also bei verschiedenen, für die Brauchwassererwärmung ohnehin vorgesehenen Wasserheizgeräten verwirklichbar.The one intended for domestic water heating Water heater is preferably a Hot water storage heater. However, it can also be of a thermally controlled instantaneous water heater be. The thermal control of the instantaneous water heater is necessary because this is via the heat exchanger Water heater returning water in any case is much warmer than the network's cold water and formation of steam bubbles in the instantaneous water heater avoided shall be. The hot water storage heater or the thermally controlled instantaneous water heaters can be electric or be operated with gas. The invention is therefore at various, for domestic water heating anyway provided water heaters can be realized.

Günstig ist auch, daß eine separate Abrechnung der für die Zusatzbeheizung verwendeten Energie entfällt und daß im Falle der Verwendung eines Warmwasserspeicherheizgeräts die Abrechnung nach einem ermäßigten Tarif erfolgt.It is also favorable that a separate settlement of the for the additional heating used energy is eliminated and that in the case of using a Hot water storage heater billing after a reduced tariff.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Wasserheizgerät und den Warmwasserzapfstellen ein Durchflußsensor angeordnet, der ein Einschalten der Umwälzpumpe sperrt, wenn an einer der Wasserzapfstellen gezapft wird. Dadurch ist erreicht, daß die Warmwasserzapfung Vorrang gegenüber der Zusatzbeheizung des Vorlaufs der Raumheizung hat.In a preferred embodiment of the invention, between the water heater and the hot water tap Flow sensor arranged to turn on Circulation pump locks when at one of the water taps  is tapped. This ensures that the Hot water tapping takes priority over the additional heating the flow of space heating.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.Further advantageous embodiments of the invention result from the following description of a Embodiment.

Die Figur zeigt eine Raumheizungs- Wärmepumpenanlage und eine Brauchwassererwärmung schematisch.The figure shows a space heating Heat pump system and hot water heating schematically.

Eine Raumheizungsanlage (1) weist eine Luft/Wasser- Wärmepumpe (2) auf, die einen Speicherbehälter (3) beheizt. An den Speicherbehälter (3) ist eine zu Raumheizkörpern (4) führende Vorlaufleitung (5) mit einer Umwälzpumpe (6) und eine zurückführende Rücklaufleitung (7) angeschlossen. Der Betrieb ist mittels einer üblichen Regeleinrichtung (8) geregelt.A room heating system ( 1 ) has an air / water heat pump ( 2 ) which heats a storage tank ( 3 ). A flow line ( 5 ) with a circulating pump ( 6 ) and a return flow line ( 7 ) leading to space heaters ( 4 ) are connected to the storage tank ( 3 ). Operation is controlled by means of a conventional control device ( 8 ).

Eine Brauchwasserversorgungsanlage (9) weist ein elektrisches Warmwasserspeicherheizgerät (10) auf. Dieses ist an eine Kaltwasserzulaufleitung (11) und über eine Warmwasserleitung (12) an Zapfstellen (13) angeschlossen.A domestic water supply system ( 9 ) has an electrical hot water storage heater ( 10 ). This is connected to a cold water supply line ( 11 ) and via a hot water line ( 12 ) to taps ( 13 ).

An die Warmwasserleitung (12) ist ein Leitungszweig (14) angeschlossen, in dem in Reihe eine Umwälzpumpe (15), ein Rückflußsperrventil (16) und die Primärseite (17) eines Wärmetauschers (18) liegt. Der Leitungszweig ist am Ausgang der Primärseite (17) des Wärmetauschers (18) mit der Kaltwasserzuleitung (11) verbunden. Der Wärmetauscher (18) mit der Umwälzpumpe (15) liegt primärseitig also parallel zum Speicherheizgerät (10). Die Sekundärseite (19) des Wärmetauschers (18) liegt in der Vorlaufleitung (5). Das Speicherheizgerät (10) ist unabhängig von der Wärmepumpe (2) und dem Speicherbehälter (3). Es wird in keinem Fall von der Wärmepumpe (2) oder dem Speicherbehälter (3) beheizt. A line branch ( 14 ) is connected to the hot water line ( 12 ), in which a circulation pump ( 15 ), a non-return valve ( 16 ) and the primary side ( 17 ) of a heat exchanger ( 18 ) lie in series. The line branch is connected to the cold water supply line ( 11 ) at the output of the primary side ( 17 ) of the heat exchanger ( 18 ). The heat exchanger ( 18 ) with the circulation pump ( 15 ) is therefore on the primary side parallel to the storage heater ( 10 ). The secondary side ( 19 ) of the heat exchanger ( 18 ) is in the flow line ( 5 ). The storage heater ( 10 ) is independent of the heat pump ( 2 ) and the storage tank ( 3 ). It is never heated by the heat pump ( 2 ) or the storage tank ( 3 ).

Die Umwälzpumpe (15) wird von der Regeleinrichtung (8) geschaltet. Sie wird eingeschaltet, wenn trotz Arbeiten der Wärmepumpe (2) die Solltemperatur in der Vorlaufleitung (5) nicht erreicht wird.The circulation pump ( 15 ) is switched by the control device ( 8 ). It is switched on if the target temperature in the flow line ( 5 ) is not reached despite the heat pump ( 2 ) working.

In der Warmwasserleitung (12) ist ein Durchflußsensor (20) angeordnet. Dieser verhindert ein Einschalten der Umwälzpumpe (15) bzw. führt zu einem Abschalten der Umwälzpumpe (15), wenn eine der Zapfstellen (13) geöffnet wird.A flow sensor ( 20 ) is arranged in the hot water pipe ( 12 ). This prevents the circulation pump ( 15 ) from being switched on or leads to the circulation pump ( 15 ) being switched off when one of the tapping points ( 13 ) is opened.

Die Betriebsweise ist etwa folgende:The mode of operation is as follows:

Wird die Umwälzpumpe (15) eingeschaltet, dann fördert sie Warmwasser aus dem Speicherheizgerät (10) zum Wärmetauscher (18). Dadurch wird die Temperatur des in der Vorlaufleitung (5) von der Umwälzpumpe (6) geförderten Wassers angehoben. Damit ist es möglich, die Wärmepumpe (2) so zu dimensionieren, daß sie nur etwa 95% der Jahresheizarbeit übernimmt, also an den wenigen sehr kalten Tagen des Jahres nicht allein zur Deckung des Wärmebedarfs ausreicht. Eine eigene Zusatzheizung in dem Speicherbehälter (3) erübrigt sich.If the circulation pump ( 15 ) is switched on, it delivers hot water from the storage heater ( 10 ) to the heat exchanger ( 18 ). As a result, the temperature of the water conveyed by the circulation pump ( 6 ) in the feed line ( 5 ) is raised. This makes it possible to dimension the heat pump ( 2 ) in such a way that it only takes on about 95% of the annual heating work, so on the few very cold days of the year it is not enough to cover the heat requirement alone. A separate heater in the storage tank ( 3 ) is not necessary.

Claims (3)

1. Raumheizungs-Wärmepumpenanlage mit einer Zusatzheizung, die einschaltet, wenn trotz eingeschalteter Wärmepumpe die Solltemperatur im Vorlauf der Raumheizung nicht erreicht wird, dadurch gekennzeichnet, daß einem zur Brauchwassererwärmung vorgesehenen Wasserheizgerät (10), das zwischen einen Kaltwasserzulauf (11) und Warmwasserzapfstellen (13) geschaltet ist, ein Wärmetauscher (18) mit einer Umwälzpumpe (15) wassertechnisch primärseitig parallelgeschaltet ist, daß der Wärmetauscher (18) sekundärseitig im Vorlauf (5) der Raumheizung liegt und die Zusatzheizung bildet und daß die Umwälzpumpe (15) einschaltet, wenn trotz eingeschalteter Wärmepumpe die Isttemperatur im Vorlauf (5) der Raumheizung kleiner als die Solltemperatur ist.1. Space heating heat pump system with an additional heater that switches on if, despite the heat pump being switched on, the set temperature in the flow of the space heating is not reached, characterized in that a water heater ( 10 ) provided for domestic water heating is provided between a cold water inlet ( 11 ) and hot water taps ( 13 ) is connected, a heat exchanger ( 18 ) with a circulation pump ( 15 ) is connected in parallel on the primary side in terms of water technology, that the heat exchanger ( 18 ) is located on the secondary side in the flow ( 5 ) of the space heating and forms the additional heating and that the circulation pump ( 15 ) switches on if despite When the heat pump is switched on, the actual temperature in the flow ( 5 ) of the room heating is lower than the target temperature. 2. Raumheizungs-Wärmepumpenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserheizgerät ein Warmwasserspeicherheizgerät (10) oder ein thermisch gesteuerter Durchlauferhitzer ist.2. Space heating heat pump system according to claim 1, characterized in that the water heater is a hot water storage heater ( 10 ) or a thermally controlled instantaneous water heater. 3. Raumheizungs-Wärmepumpenanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Wasserheizgerät (10) und den Warmwasserzapfstellen (13) ein Durchflußsensor (20) angeordnet ist, der ein Einschalten der Umwälzpumpe (15) sperrt, wenn an einer der Zapfstellen (13) gezapft wird.3. Space heating heat pump system according to claim 1 or 2, characterized in that a flow sensor ( 20 ) is arranged between the water heater ( 10 ) and the hot water tapping points ( 13 ), which blocks a switching on of the circulation pump ( 15 ) when at one of the tapping points ( 13 ) is tapped.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5239838A (en) * 1991-09-19 1993-08-31 Tressler Steven N Heating and cooling system having auxiliary heating loop

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT334022B (en) * 1974-01-21 1976-12-27 Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg PROCESS FOR HEATING ROOMS OF A BUILDING AND HEATING SYSTEM FOR CARRYING OUT THE PROCESS

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