DE4202690A1 - Verfahren zum betreiben einer klimaanlage unter verwendung installierter warmwasser-heizungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum Betreiben einer Klimaanlage unter Verwendung von installierten Warmwasser-Heizungsanlagen mit Heizkessel, Rohrleitungen und Heizkörpern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Klimazonen, in denen die Temperaturschwankungen nicht zu extrem sind, jedoch zeitweiliger Bedarf beispielsweise in Sommermonaten an zusätzlicher Kühlung von Innenräumen besteht, während grundsätzlich für den Winter Heizungsanlagen vorhanden sind, eine Klimatisierung durch Kühlung im Sommer zu schaffen, die mit geringem Kostenaufwand realisierbar ist. Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, mit ganz geringem Aufwand Räume, Gebäude und andere Objekte zu klimatisieren, insbesondere zu kühlen, für Klimazonen, in denen ständige Klimatisierung erforderlich ist. Die Erfindung nutzt hierfür als Basis des Klimatisierungssystems eine vorhandene installierte Warmwasserheizungsanlage in der Weise, daß zum Kühlen der angeschlossenen Räume an Stelle von Warmwasser Kühlwasser durch die Rohrleitungen und Heizkörper geleitet wird. Insbesondere ist daran gedacht, einfach kaltes Wasser durch das vorhandene Rohrnetz der Heizungsanlage zu schicken. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 2 bis 5 entnehmbar.

Eine elektronische Regelungsanlage, die als Meßdaten die Innentemperatur, die Außentemperatur, die Innenfeuchtigkeit, die Außenfeuchtigkeit und die Temperatur des Austauschers, d. h. des kalten Kühlmediums zur Verfügung hat, soll mit diesen Daten die Heizungsanlage als Kühlsystem oder Heizsystem steuern. Angenommen, im Haus wird Kühlenergie benötigt, so wird die kälteste Temperatur, die auf den Heizkörpern und Rohrleitungen herrschen darf, bestimmt, die aber noch so hoch sein muß, daß der Taupunkt auf den Heizkörpern nicht unterschritten wird. Dies kann auf Basis der Feuchtigkeits- und Temperaturmessungen in den Räumen errechnet werden. Wird die gewünschte Kühltemperatur erreicht, so wird die Regelung wiederum abgestellt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Schemata erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch die Klimaanlage mit Heizungskessel und Wärmetauscher

Fig. 2 zeigt schematisch die Regelsteuerung.

Die Klimaanlage nach Fig. 1 enthält neben der tradionellen Warmwasserheizungsanlage mit Heizungskessel 1, Vor- und Rücklaufleitungen 2, 3 und nicht näher dargestellten Heizkörpern zusätzlich den an die Vor- und Rücklaufleitungen 2, 3 über Leitungen 13, 19 angeschlossenen Wärmetauscher 10. Im Bereich des Vorlaufes ist ausgangsseitig des Heizungskessels 1 die Zirkulationspumpe 4 vorgesehen, ebenso im Ausgangsbereich des Wärmetauschers 10 die Zirkulationspumpe 9. Eingangsseitig des Wärmetauschers wird der Zulauf des Kühlmediums 12, beispielsweise kaltes Wasser mit einem Temperaturfühler 11 gemessen. In der Vor- und Rücklaufleitung 2, 3 des Heizungskessels sind Motorventile 6, 5 angeordnet, ebenso in den Zu- und Ableitungen 13, 19 des Wärmetauschers 10 im Anschluß an das Rohrleitungsnetz die Motorventile 7, 8.

Die Regelsteuerungseinrichtung 20 nach Fig. 2 wird mit den Daten der Kaltwassertemperatur 12a des kalten Wassers für den Wärmetauscher sowie mit der Außentemperatur 14, der Außenfeuchtigkeit 15, der Innenfeuchtigkeit 16, der Innentemperatur 17, der Heizungskesseltemperatur 18 als Regeldaten gespeist. Von der Regelsteuerung 20 wird dann die Zirkulationspumpe 4 und 9 sowie die Motorventile 5, 6 des Vor- und Rücklaufes für den Heizungsbetrieb und die Motorventile 7,8 für den Kühlbetrieb je nach Bedarf gesteuert.

An der Heizungsanlage nach Fig. 1 ist die Möglichkeit geschaffen, daß das Wasser bei Kühlbedarf nicht über den Heizungskessel 1 sondern über den Wärmetauscher 10 läuft. Bei Wärmebedarf wird, wie bei herkömmlichen Betrieb, der Wasserkreislauf über den Heizungskessel 1 über die Vorlauf- und Rücklaufleitungen 3, 2 geleitet. Die Umschaltung von Wärmebetrieb auf Kältebetrieb oder umgekehrt kann durch die Motorventile 5, 6 bzw. 7, 8 erfolgen. Durch diese Motorventile 3, 6 werden der Rücklauf und der Vorlauf des Heizungskesselsystems abgetrennt und geschlossen. Gleichzeitig werden die Motorventile 7, 8 für den Kühlkreislauf zum Wärmetauscher 10 geöffnet und eine kleine Zirkulationspumpe 9 in der Vorlaufleitung 19 des Wärmetauscher setzt den Kühlkreislauf in Bewegung. Einzige Zusatzbedingung bei dem herkömmlichen Heizungssystem ist, daß, wenn Kühlung erwünscht ist, die Heizungskörperventile geöffnet sind. Bei der Beschaffung der Kühlenergie können verschiedene Wege gegangen werden. Eine Möglichkeit ist die Erweiterung des Rohrnetzes auf den Garten oder das angrenzende Gebiet. Wenn Kühle im Sommer gebraucht wird, dient der Boden, durch den eine Rohrleitung führt als Kältepuffer. Die Wärme aus dem Haus wird in den Erdboden abgeben. So hat man im Prinzip beliebig viel Kühlenergie. Eine weitere Möglichkeit ist die Nutzung der Abfallkälte von Heißwasserwärmepumpen oder die Nutzung von Umweltkälte aus der Luft nachts, indem man mit einem Lüftungssystem nachts einen Kälteakku auflädt und ihn tagsüber bei Kältebedarf entleert. Letzteres ist möglich, wenn nachts die Außentemperaturen selbst in Hitzeperioden deutlich unter 20° absinken.

Claims (5)

1. Verfahren zum Betreiben einer Klimaanlage unter Verwendung von installierten Warmwasser-Heizungsanlagen mit Heizkessel, Rohrleitungen und Heizkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß zum Kühlen der angeschlossenen Räume an Stelle von Warmwasser Kühlwasser durch die Rohrleitungen und Heizkörper geleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betreiben der Klimaanlage insbesondere zum Umschalten vön Heizungsbetrieb auf Kühlungsbetrieb mittels einer Regeleinrichtung erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 öder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschalten in Abhängigkeit von der Innentemperatur, der Außentemperatur, der Innenfeuchtigkeit und der Außenfeuchtigkeit erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für Kühlungsbetrieb der Wasserkreislauf über einen Wärmetauscher geführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Umleiten des Wassers für den Heizungsbetrieb über Heizungskessel und für den Kühlungsbetrieb über Warmetauscher mittels in den Rücklauf- und Vorlaufleitungen installierter Ventile, insbesondere Motorventile, die mittels der Regeleinrichtung gesteuert werden, erfolgt.