DE3739461C2 - Heizungsanlage eines Gebäudes mit einer Wärmepumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizungsanlage eines Gebäudes mit einer Wärmepumpe, deren Verdampfer durch eine Luftzuführung von Umgebungsluft beaufschlagt ist.

Eine derartige Heizungsanlage ist in der DE 25 28 429 A1 beschrieben. Derartige Wärmepumpen haben bekanntlich die Eigenschaft, daß ihre Leistungsziffer bei niedrigen Umgebungslufttemperaturen sinkt. Dies kann so weit führen, daß bei sehr niedrigen Umgebungslufttemperaturen der Betrieb der Wärmepumpe unwirtschaftlich ist bzw. zur nötigen Heizung nicht ausreicht. Es wurden deshalb bivalente Heizungsanlagen vorgeschlagen, bei denen zusätzlich zur Wärmepumpe eine weitere Wärmequelle vorgesehen ist. Diese weitere Wärmequelle liegt dann wie der Kondensator der Wärmepumpe im Heizungskreis. Die zusätzliche Wärmequelle stellt zwar die nötige Heizleistung sicher, ändert jedoch nichts daran, daß bei niedrigen Umgebungslufttemperaturen die Leistungsziffer der Wärmepumpe niedrig ist.

In der DE-OS 19 12 697 ist eine Heizungsanlage mit einem elektrischen Speicherheizgerät vorgeschlagen, durch das angesaugte Außenluft als Zwangsluftstrom geführt ist. Eine Wärmepumpe ist hier nicht vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Heizungsanlage der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der die Wärmepumpe auch bei niedrigen Umgebungslufttemperaturen mit hoher Leistungsziffer arbeitet.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Heizungsanlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß in der Luftzuführung des Verdampfers ein elektrisches Speicherheizgerät angeordnet ist, mit dem die dem Verdampfer zugeführte Umgebungsluft erwärmbar ist, wenn die Umgebungslufttemperatur niedrige Werte annimmt, bei denen die Leistungsziffer der Wärmepumpe an sich klein ist.

Bei niedrigen Umgebungslufttemperaturen wird die Umgebungsluft durch das aufgeladene Speicherheizgerät geführt. Die Umgebungsluft wird also vor dem Verdampfer vorgewärmt. Dadurch arbeitet dann die Wärmepumpe nicht mit der Leistungsziffer, die der tatsächlichen Umgebungslufttemperatur entspricht, sondern mit einer Leistungsziffer, die der Temperatur entspricht, auf die die Umgebungsluft vom Speicherheizgerät aufgeheizt ist. Dadurch ist die Wirtschaftlichkeit der Heizungsanlage wesentlich erhöht.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Wärmepumpe nicht so ausgelegt sein muß, daß sie bei schon relativ niedrigen Umgebungslufttemperaturen noch den Heizleistungsbedarf deckt. Sie kann also vergleichsweise kleiner bemessen sein.

Hinsichtlich des Speicherheizgeräts ist vorteilhaft, daß eine Niedertemperaturspeicherung genügt. Damit sind die Wärmeverluste des Speicherheizgeräts gering.

Die Aufheizung des Speicherheizgeräts erfolgt in an sich bekannter Weise außentemperatur- und zeitgesteuert. Es lassen sich damit für die Vorerwärmung der dem Verdampfer zugeführten Luft die günstigen Tarife der Elektrizitätsversorgungsunternehmen ausnutzen. Darüber hinaus ergibt sich eine Vergleichmäßigung der Ausnutzung der elektrischen Anschlußleistung, da das Speicherheizgerät und die Wärmepumpe nicht zwangsläufig gleichzeitig eingeschaltet sein müssen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der folgenden Beschreibung dargestellt. Die Figur zeigt eine Heizungsanlage schematisch.

In einem Raum (1) eines Gebäudes, beispielsweise unter dessen Dach oder in dessen Keller, ist eine Luft/Luft- oder Luft/Wasser-Wärmepumpe (2) installiert. Die Wärmepumpe (2) weist einen Verdampfer (3), einen Kompressor (4), einen Kondensator (5) und ein Expansionsventil (6) auf.

Primärseitig sind an den Verdampfer (3) eine Luftzuführung (7) und eine Luftableitung (8) angeschlossen. Durch die Luftzuführung (7) wird Umgebungsluft von außerhalb des Gebäudes dem Verdampfer (3) zugeleitet. Durch die Luftableitung (8) wird die im Verdampfer (3) abgekühlte Luft in die Umgebung zurückgeführt. An den Kondensator (5) sind sekundärseitig ein Heizungsvorlauf (9) und ein Heizungsrücklauf (10) angeschlossen. Das Heizungsmedium kann Luft oder Wasser sein.

In die Luftzuführung (7) ist ein elektrisches Wärmespeicherheizgerät (11) eingebaut. Dieses weist einen elektrisch beheizten Speicherkern (12) auf, um den sich Heizungskanäle (13) erstrecken. Im Speicherheizgerät (11) ist ein Gebläse (14) und eine Bypassleitung (15) zu den Heizungskanälen (13) vorgesehen.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Anlage ist etwa folgende:

Bei höheren Umgebungstemperaturen, beispielsweise über 50°C, wird die Umgebungsluft vom Gebläse (14) durch die Bypaßleitung (15), also unter Umgehung der Heizungskanäle (13) dem Verdampfer (3) zugeführt. Durch die Funktion der Wärmepumpe (2) ergibt sich damit in dem Heizungsvorlauf (9) die gewünschte Temperatur. Die Wärmepumpe (2) arbeitet mit einer hohen Leistungsziffer.

Bei niedrigeren Umgebungslufttemperaturen wird der Speicherkern (12) aufgeheizt. Tritt im Heizungsvorlauf (9) ein Wärmebedarf auf, dann fördert das Gebläse (14) die Umgebungsluft durch die Heizungskanäle (13). Diese wird dadurch vorerwärmt und vorerwärmt dem Verdampfer (3) zugeführt. Die Wärmepumpe (2) arbeitet damit mit einer Leistungsziffer, die einer höheren als der tatsächlichen Umgebungslufttemperatur entspricht.

Claims (2)

1. Heizungsanlage eines Gebäudes mit einer Wärmepumpe, deren Verdampfer durch eine Luftzuführung von Umgebungsluft beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Luftzuführung (7) des Verdampfers (3) ein elektrisches Speicherheizgerät (11) angeordnet ist, mit dem die dem Verdampfer (3) zugeführte Umgebungsluft erwärmbar ist, wenn die Umgebungslufttemperatur niedrige Werte annimmt, bei denen die Leistungsziffer der Wärmepumpe (2) an sich klein ist.

2. Heizungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherheizgerät (11) mit einem Gebläse (14) versehen ist, das die Umgebungsluft entweder durch einen Speicherkern (12) umgebene Heizungskanäle (13) oder durch eine Bypassleitung (15) zum Verdampfer (3) fördert.