DE69912014T2

DE69912014T2 - Zentralheizung benutzende Heiz- und Klimaanlage

Info

Publication number: DE69912014T2
Application number: DE69912014T
Authority: DE
Inventors: Francois Lego
Original assignee: Johnson Controls MC International SA
Current assignee: Johnson Controls Enterprises SAS
Priority date: 1998-03-10
Filing date: 1999-03-10
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2019-03-11
Also published as: ES2210995T3; EP0942238B1; FR2776053A1; FR2776053B1; ATE252218T1; EP0942238A1; DE69912014D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Installationsverfahren eines Heizungs- und Klimatisierungssystems, eine Vorrichtung und ein Heizungs- und Klimatisierungssystem.
Der technische Bereich der Erfindung ist demnach die Heizung und Klimatisierung von Wohnräumen, öffentlichen oder beruflichen Räumen.
Die Erfindung wendet sich an Warmwasser-Zentralheizungsräume. Dabei handelt es sich sowohl um Räume, in denen diese Zentralheizung bereits vorhanden ist, als auch um Räume, die gerade mit einer derartigen Heizung ausgerüstet werden.
Der Begriff „Wasser" ist im weiteren Sinn zu verstehen und umfasst selbstverständlich alle Flüssigkeiten, die für eine derartige Heizung verwendet werden können, mit oder ohne Zusatzmittel wie Frostschutzmittel oder dergleichen.
Eine Wasserzentralheizung umfasst entweder mindestens einen einzelnen Heizkessel, einen kollektiven Heizkessel, oder ist auch an einen allgemeinen Kreislauf, wie derjenige der Stadtheizung angeschlossen.
Ferner möchte man häufig mindestens bestimmte Zimmer oder Säle derartiger Räume klimatisieren.
Klimatisierungssysteme, die innerhalb der zu kühlenden Räume mindestens einen Verdampfer und seinen Ventilator und außerhalb der Räume mindestens einen Kompressor, einen Kondensator mit Kühlmitteln des Kondensators verwenden, sind bekannt.
Systeme, die Wasserkühler, Kaltwassernetze und Lüftungskonvektoren verwenden, sind ebenfalls bekannt.
Einer der Hauptnachteile dieses Systemtyps sind die aufwendigen Installationsarbeiten, insbesondere um in dem zu klimatisierenden Raum entweder Kühlmittel- oder Kaltwasserleitungsnetze oder Lüftungskanäle anzubringen.
Wenn ein aufwendiges Klimatisierungssystem nicht erforderlich oder möglich ist, und/oder wenn eine einfache, beispielsweise periodische Erfrischung für den Komfort ausreichend ist, so erweist sich keine Technik, die im Markt erhältliche Geräte einsetzt, in der Praxis als zufrieden stellend.
Ferner sind die Installation und die Wartung dieser Systeme teuer oder für einen Wohnraum sogar unerschwinglich.
Ebenfalls sind so genannte mobile Klimatisierungssysteme bekannt, mit einem insbesondere einen Kompressor, einen Verdampfer und einen Ventilator enthaltenden Innenkasten.
Der Innenkasten ist über Schläuche an einen zweiten Kasten angeschlossen, der einen Kondensator und seinen Ventilator enthält. Dieser zweite Kasten befindet sich draußen, meistens unter einem Fenster des Raums.
Die Außenkästen sind unansehnlich.
Im allgemeinen enthält der Außenkasten einen Luftkondensator, so dass die Kondensierung bei einer Temperatur von etwa 45°C erfolgt. Der Motor des Kompressors wird demnach so gewählt, dass er eine Verdichtung liefert, die in der Lage ist, die Kondensierung bei einer derartigen Temperatur zu ermöglichen.
Um die bekannten Techniken darzustellen wird die Unterlage US-A-3 305 001 genannt, die ein System beschreibt, mit dem bestimmte Zimmer eines Gebäudes bei gleichzeitiger Heizung anderer Zimmer gekühlt werden können, wobei die aus den gekühlten Zimmern kommende Wärme in die zu heizenden Zimmer geleitet werden könnte.
Die Unterlage DE-A-27 04 857 sieht etwa das gleiche System vor wie die vorgenannte Unterlage, um die Wärme von sonnigen Zimmern zu benutzen, um ein schattiges Zimmer zu erwärmen und umgekehrt.
Die Unterlage FR-A-2 723 179 beschreibt ein polyvalentes Wärmesystem mit einer Differentialdruckregelung, einem motorisierten Zweiwegeventil, einem Dauerfluss-Zwischenkreislauf und einer Abzweigungsflasche, einer Heizkörperschleife mit Einzelpumpen, einem Umgebungsregler, einem Umschaltthermostat zur automatischen Sommer-/Winter-Umschaltung und einem gemischten Wärmeenergiezähler.
Zu nennen ist ebenfalls die Unterlage FR-A-2 313 640, die eine Anlage für die Klimatisierung von Gebäuden beschreibt, die in mehreren Zimmern installierte Wärmepumpen umfasst, die wahlweise zwischen einem Heiz- oder Kühlbetrieb umgeschaltet werden können.
An eine Zentrale angeschlossene Wärmetauscher sind in einem Kreislauf an einen zweiten Wärmetauscher angeschlossen, um die Raumluft zu erwärmen oder zu kühlen, während ein dritter Wärmetauscher im dem Kühlmittelkreislauf parallel zum ersten vorgesehen ist.
Die gemäß Anspruch 1 definierte Erfindung soll insbesondere ermöglichen:

a) die Verwendung von Innenkästen, die mindestens den Kompressor, den Verdampfer und den Kondensator enthalten, jedoch mit einem Kompressor mit einer in Bezug auf die handelsüblichen Kästen reduzierten Motorleistung, bei gleichzeitiger Gewährleistung einer ausreichenden Kühlleistung für den Verdampfer, um die Abmessungen und die Geräusche einzuschränken;
b) die Installation innerhalb des Raums eines Kühlmittel-, Kühlwasser- oder Luftleitungsnetzes zu vermeiden;
c) nicht zahlreiche Kondensatoren außerhalb der Räume anordnen zu müssen.

Selbstverständlich muss die aus dem klimatisierten Raum kommende Luft nach außen abgeführt werden.
Denn während der Kühlungsbedarfszeiträume der Räume sind die Heizungsnetze abgeschaltet.
Vor diesem Hintergrund schlägt die Erfindung vor, um die Arbeiten und Investitionen einzuschränken, die existierenden Heizungsnetze zu benutzen, um den Transfer der Wärmelast aus den zu kühlenden Räumen nach draußen zu gewährleisten.
Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, als Sekundärnetz das geschlossene Wassernetz einer Zentralheizung des Raums für die Kühlung eines Kondensators zu verwenden. Das Netz selbst wird von externen Mitteln gekühlt.
Die praktische Umsetzung dieser Verwendung gibt jedoch ein anderes Problem auf.
Die meisten Zentralheizungsnetze sind nicht oder nur schlecht wärmegedämmt. Die existierenden Wärmedämmungen sind nicht für niedrige Wassertemperaturen ausgelegt und haben demnach keinen „Dampfschutz".
Da bestimmte Rohrleitungen in Wänden oder unter Fußböden verlegt sind, müssen die Kondensierung des Umgebungswasserdampfs sowie die Folgen der Oxidierung der Rohrleitungen vermieden werden, um die Wände oder Fußböden nicht zu beschädigen. Diese Auflage definiert demnach die untere Grenze der Wassertemperatur des Heizungsnetzes im Kühlmodus der Innenkondensatoren.
Die Motorleistung des Kompressors kann gemäß den technischen Dokumentationen der Hersteller um etwa 50% reduziert werden, wenn die Kondensierung nicht bei 45°C erfolgt, wie in einem handelsüblichen Luftkondensator, sondern bei etwa 20°C mit einem Wasserkondensator.
Dadurch wird ermöglicht, den Leistungskoeffizienten, den so genannten „C.O.P." deutlich zu verbessern, da die Verdichtungsrate im Vergleich mit einem Luftkondensator geringer ist.
Dadurch wird ebenfalls ermöglicht, die für die Rohrleitungen schädlichen Kondensierungsprobleme zu vermeiden.
Die Erfindung ermöglicht die Herstellung eines Klimatisierungssystems mit einem Innenkasten, der einen herkömmlichen Verdampfer und seinen ebenfalls herkömmlichen Ventilator sowie einen Kompressor enthält.
Der Wasserkondensator ist demnach ein Bestandteil des Innenkastens und das für seine Kühlung erforderliche Wasser kommt aus dem Zentralheizungsnetz, das seinerseits von externen Mitteln gekühlt wird.
Das Heizungsnetz wird demnach für die Abführung der Kondensationswärme an diese externen Mittel verwendet.
Hierfür benötigt die Erfindung insbesondere Anschlussmittel des Kondensators an das Heizungsnetz sowie externe Kühlmittel des Wassers des Heizungsnetzes.
Bei den externen Kühlmitteln des Heizungsnetzes handelt es sich beispielsweise um ein herkömmliches Kühlaggregat zur Kühlung des Wassers mit einem externen Luftkondensator.
Man versteht, dass derartige Kühlmittel leicht außerhalb des zu klimatisierenden Raums diskret und demnach im Vergleich zu den bekannten Kästen relativ ästhetisch installiert werden können.
Diese Mittel können dabei einen einzigen Kondensator außerhalb des Systems umfassen, wobei der Wärmetauscher oder Verdampfer für die Wasserkühlung parallel oder als „Bypass" zum Heizkessel montiert sein kann.
Hier ist zu bemerken, dass die Wärmeerzeugungsmittel bei einem Netz des Typs Stadtheizung einen Wärmetauscher umfassen können, und dass der Wasserkühler des Klimatisierungssystems vor oder hinter diesem Wärmetauscher angeordnet sein kann.
Die Erfindung ermöglicht, die Nachteile und Probleme zu beseitigen, sowie insbesondere die oben genannten Ziele zu erreichen.
Hierfür ist ein erster Gegenstand der Erfindung ein Instaliationsverfahren eines Heizungs- und Klimatisierungssystems eines zu kühlenden Raums gemäß den Patentansprüchen.
Ein zweiter Gegenstand der Erfindung ist eine interne Klimatisierungs- und eventuell Heizungsvorrichtung, die beispielsweise nach dem oben genannten Verfahren installiert werden kann, gemäß den Patentansprüchen.
Ein dritter Gegenstand ist ein Heizungs- und Klimatisierungssystem, das mindestens eine derartige Vorrichtung umfasst und/oder nach dem oben genannten Verfahren installiert ist, gemäß den Patentansprüchen.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden, sich auf die Zeichnungen beziehende Beschreibung besser verstanden. Es zeigen:
1 eine schematische Prinzipansicht einer herkömmlichen Zentralheizungsanlage;
2 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Klimatisierungs- und Heizungssystems, das mit der Anlage von 1 zusammenwirkt;
3 eine Ausführungsform mit einem in die Klimatisierungsvorrichtung eingebautem Heizelement, das einen Heizkörper ersetzt;
4 einen Anschlussplan mit einem Dreiwegeventil und einem Zweiwegeanschluss.
1 zeigt einen Raum A mit einer herkömmlichen Zentralheizungsanlage.
Diese Zentralheizungsanlage umfasst einen Heizkessel 1, eine Warmwasserumwälzpumpe 2, ein Rohrleitungsnetz 3 und Heizelemente 4 wie beispielsweise ein Heizkörper, Konvektor, Lüftungskonvektoren, usw.
In 2 ist der Raum A von 1 mit einem Klimatisierungs- und Heizungssystem 31 ausgestattet.
Der Heizkessel 1, die Pumpe 2, das Netz 3 und die Heizkörper 4 behalten beispielsweise im Winter ihre Funktionen bei.
Man sieht, dass der Wasserausgang des Heizkörpers 4 zu einer Klimatisierungsvorrichtung 5 oder einem Klimagerät umgelenkt ist.
Dieses Klimagerät 5 befindet sich innerhalb des beispielsweise im Sommer zu klimatisierenden Raums A, hier in der Nähe eines Heizkörpers 4.
Im Heizmodus ist der Ausgang dieses Heizkörpers 4 auf einen Weg 6 gerichtet, während ein Weg 7 eines Dreiwegeventils 8 geschlossen ist.
Das Ventil 8 ist Bestandteil von Hydraulikmitteln, die den Betrieb eines Kompressors 20 untersagen.
Diese Position des Ventils 8 ermöglicht, dass der Ausgang des Elements 4 über die Leitung 9 in das Netz 3 zurückkehrt, wobei das Klimagerät 5 ausgeschaltet ist.
Die Klimatisierungsanlage funktioniert ebenfalls auf herkömmliche Weise. Im Heizraum ist der Heizkessel 1 wie auch die Pumpe 2 in Betrieb.
Trennungsmittel 10 der Wärmeleitung ermöglichen, einen Kondensator 11 innerhalb des Klimatisierungsgeräts 5 vom Warmwassernetz 3 zu trennen.
Dieser Kondensator 11 umfasst eine Primär- 13 und eine Sekundärseite 12, die am Netz 3 angeschlossen sind. Die Trennungsmittel der Wärmeleitung 10 können hier einfach sein, beispielsweise aus einem kurzen Rohrleitungsabschnitt aus wenig Wärme leitendem Material bestehen, da das Wasser in dieser Betriebsweise nicht im Kondensator 11 umläuft.
Ein Dreiwegeventil 14 ist in Richtung eines Weges 15 hin geöffnet und in Richtung eines Weges 16 hin geschlossen, wodurch Kühlmittel 17 des Warmwassernetzes vom Wasser des Netzes 3 oder des Kühlermittels, das nicht in Betrieb ist, getrennt werden.
Trotz der für die Klimatisierung im Sommer erforderlichen Ausrüstungen ist der Heizbetrieb im Winter genau wie zuvor ohne diese Ausrüstungen.
Das Ventil 14 ist Bestandteil der Hydraulikmittel für die Untersagung des Betriebs der Mittel 17.
Im Klimatisierungsmodus ist der Heizkessel 1 ausgeschaltet. Das Klimagerät 5 ist in Betrieb.
Ein Verdampfer 18 im Klimagerät 5 kühlt die von einem Ventilator 19 geführte Luft des Raums A.
Der Kühlzyklus umfasst eine Verdichtung auf der Primärseite anhand eines Kompressors 20, eine Kondensierung auf der Primärseite 13 des vom Kondensator 11 gebildeten Wärmetauschers, eine Druckreduzierung mittels eines Druckminderers 21 und einer nochmaligen Verdampfung im Verdampfer 18.
Erfindungsgemäß wird das auf der Sekundärseite 12 des Kondensators 11 laufende Wasser vom Zentralheizungsnetz 3 zu den Mitteln 17 bzw. zum Kühlmittel geführt, das außerhalb des Raums A angeordnet ist.
Dieses, wie bei dem Heizmodus, aus dem Ausgang des Heizkörpers 4 kommende Wasser wird von dem auf dem Weg 6 geschlossenen und dem Weg 7 geöffneten Weg des Dreiwegeventils 8 zum Kondensator 11, den es beim Vorbeilaufen kühlt, indem es sich selbst erwärmt, geleitet und dann in die Leitung 9 und in das externe Kühlmittel 17 über das Dreiwegeventil 14 zurückgeführt, dessen Weg 15 geschlossen und dessen Weg 16 geöffnet ist, wobei sich die Pumpe 2 in Betrieb befindet.
Da sich das Wasser beim Durchlaufen des Kondensators 11 erwärmt, ermöglicht das Kühlmittel 17, das Wasser des Netzes 3 auf die für die Kondensatoren 11 gewünschte Temperatur zu halten.
Demnach ist das Netz 3, das den Wasserumlauf zwischen dem Innenkondensator 11 und den externen Kühlmitteln 17 ermöglicht, ein herkömmliches Zentralheizungsnetz 3.
Die Wassertemperatur am Ausgang des Kühlmittels 17 sollte möglichst niedrig sein, damit der Kondensierungsdruck im Primärkreislauf 13 gering und demnach die für die Verdichtung in 20 erforderliche Leistung ebenfalls gering ist.
Es gibt jedoch eine untere Grenze für diese Temperatur, um die Wasserdampfkondensierung um das Wassernetz herum und an der Oberfläche des Heizkörpers 4 zu vermeiden.
Dieses Ziel wird erreicht mit einem Wasser von beispielsweise 18°C, was eine Kondensierung des Kühlmittels bei etwa 22°C ermöglicht. Die Wassertemperatur kann je nach Raumfeuchte eingestellt werden.
Da die am Kondensator 11 abzuführende Wärmemenge etwa der Summe der am Verdampfer 18 entwickelten Wärmeleistung und der vom Kompressor 20 verbrauchten Stromleistung entspricht, muss der Wasserdurchsatz am Kondensator 11 ausreichend sein.
Selbstverständlich ist die Wärmeleistung der Heizung, um eine Raumtemperatur von 20°C aufrecht zu erhalten, wenn die Außentemperatur –10°C beträgt, wesentlich größer als die Kälteleistung der Klimatisierung, um die gleiche Raumtemperatur auf 24°C zu halten, wenn die Außentemperatur etwa 25°C bis 30°C beträgt.
Dadurch kann man über ausreichende Wasserdurchsätze verfügen, selbst wenn die Wärmeleistung bei Heizung mit Temperaturunterschieden des Wassers, den so genannten „Dt", zwischen dem Eingang und dem Ausgang eines Heizkörpers 4 erhalten werden, die sehr viel höher sind als diejenigen mit einem Wasserkondensator.
Die Kühlung der Raumluft bei der Passage über den Verdampfer 18 führt zu Kondensierung, und das von einem Kollektor 22 aufgefangene Wasser muss abgeleitet werden.
Dies wird in einem Beispiel durch eine Pumpe erreicht, die in kleine, leicht auf der Fußleiste anzubringende Schlauch- oder Rohrleitungen fördert, die in ein Brauchwasser-Ableitungsnetz münden.
Eine andere Ausführung der Erfindung sieht vor, diese Kondenswasser durch ihre Einführung unter Druck in das Heizungsnetz 3 über eine Pumpe 23 und ein Rückschlagventil 24 abzuleiten.
Da die Flüssigkeiten nicht verdichtet werden können, tritt das überschüssige Wasser über ein Entlastungsventil 26 aus dem Netz 3 aus, um Überdrücke zu vermeiden.
Das Ventil 26 sitzt beispielsweise in der Nähe einer Brauchwasserableitung und ermöglicht die Ableitung des sich in ihr befindlichen überschüssigen Wassers.
Im allgemeinen umfasst die interne Vorrichtung 5 oder das Klimatisierungsgerät mindestens:

– den ersten Kühlmittelkreislauf 13 auf der Primärseite und den zweiten Wasserkreislauf 12 auf der Sekundärseite, der mit Anschlussmitteln 27 an das Zentralheizungsnetz 3 angeschlossen ist;
– den Verdampfer 18 an der Primärseite und seinen Ventilator 19;
– den Kompressor 20;
– den Wasserkondensator 11 zum Austausch zwischen Primär – 13 und Sekundärseite 12;
– Steuermittel 28 der Innenvorrichtung 5; und
– elektrische Anschlussmittel 29 des Verdampferventilators 19, eines Kompressormotors 20 und hier Anschlussmittel 28 an eine Energiequelle S.

Diese Quelle S ist hier das Stromnetz des Raums A.
In 2 umfasst die Vorrichtung 5 ferner

– Ausschaltmittel 8 ihres Betriebs im Heizmodus; und
– Trennungsmittel 10 der Wärmebrücke zwischen der Sekundärseite 12 und den Anschlussmitteln 27.

Man hat gesehen, dass die Vorrichtung 5 zwischen dem Innenkondensator 11 und dem Netz 3 Trennungsmittel 10 der Wärmebrücke umfasst.
Bei der Ausführung gemäß 4 entsprechen die Anschlussmittel 27 den Trennungsmitteln 10 der Wärmebrücke.
Bei diesem Beispiel umfassen sie mindestens eine Anschlussmanschette an das Zentralheizungsnetz 3, mit einem Trennungsabschnitt aus Isolierstoff wie beispielsweise Synthetikstoff.
Bei der Ausführung gemäß 2 ist der Innenkondensator 11 hydraulisch an das Heizungsnetz 3 in Serie in Bezug auf das Heizelement 4 des Raums A angeschlossen.
Die Anschlussmittel 27 umfassen hier eine Anschlussmanschette an einem Ausgang dieses Heizelements 4.
Es ist ebenfalls ersichtlich, dass die Vorrichtung 5 mindestens ein Dreiwegeventil 8 umfasst, das an einer Seite mit dem Eingang zu diesem Netz 3 verbunden ist.
Auf der anderen Seite ist ein Ausgangsweg mit einer Sekundärseite 12 des Kondensators 11 verbunden, während der andere über die Leitung 6 mit der Ausgangsrohrleitung 9 der Vorrichtung 5 zum Netz hin verbunden ist.
In 3 ist der Innenkondensator 11 hydraulisch am Netz 3 parallel zu einem Heizelement 4 angeschlossen.
Demnach läuft das Wasser ausschließlich in diesem Kondensator 11 um, ohne dieses Element 4 im Kühlmodus zu durchlaufen.
Hier umfasst die Vorrichtung 5 auf der Sekundärseite 12 vom Ventil 8 gebildete Wählmittel. Diese Mittel können das Wasser des Netzes 3 entweder zum Heizelement 4 oder zum Kondensator 11 leiten.
Zu diesem Zweck ist das Dreiwegeventil 8 einerseits am Eingang mit diesem Netz verbunden.
Andererseits umfasst es Ausgänge, wovon einer mit einer Sekundärseite 12 des Kondensators 11 und der andere mit dem Eingang des parallel montierten Heizelements 4 verbunden ist.
Der Ausgang dieses Elements 4 ist ebenfalls an das Netz 3 angeschlossen.
Bei der Ausführung gemäß 4 ermöglichen die übereinstimmenden Mittel 10 und 27, dass ein Innenkondensator 11 und ein parallel dazu angeschlossenes Heizelement 4 mit gemeinsamen Anschlussmitteln am Ein- und Ausgang mit dem Zentralheizungsnetz 3 verbunden werden.
Bei der Vorrichtung 5 gemäß 3 ist das Element 4 gegenüber dem Ventilator 19 des Kondensators des Verdampfers installiert.
Demgemäß kann der Ventilator 19 im Heizmodus die Wärmeabgabe des Heizelements 4 in den Raum A erhöhen.
Die Vorrichtung 5 umfasst ferner in ihren Steuermitteln eine Sicherheitseinrichtung 30.
Diese Einrichtung 30 untersagt den Betrieb des Klimageräts 5 im Kühlmodus, mit thermostatischen Mitteln, die eine unbedingte Abschaltung des Kompressors 20 im Heizmodus und/oder wenn die Wassertemperatur vor dem Kondensator 11 einen vorbestimmten Wert überschreitet, bewirken. Diese Temperatur kann beispielsweise etwa 30°C betragen.
Wie man gesehen hat, ist das System 31 ein Klimatisierungs- und Heizungssystem.
Dieses System 31 umfasst Regelmittel 32 der externen Kühlung, damit die Wassertemperatur im Klimatisierungsmodus geregelt werden kann, um hoch genug zu bleiben, damit die Kondensierung des Raumwasserdampfs im Heizungsnetz 3 vermieden wird.
Das System 31 umfasst ferner Übertragungsmittel 33 von Signalen zwischen den internen Steuermitteln der Vorrichtung 5 und den Bestandteilen außerhalb des Raums A wie beispielsweise die Kühlmittel 17, die Wasserumwälzpumpe 2, das Moduswählventil 14, das Entlastungsventil 26, die Mittel 32 oder dergleichen.
In 3 umfassen diese Signalübertragungsmittel 33 einen Anschluss 29 an das Stromnetz des Raums A.
Das Entlastungsventil 26 und die Pumpe 23 zur Unterdrucksetzung des Wassers im Netz 3 sind hier so angeordnet, dass das vom Verdampfer 18 innerhalb des klimatisierten Raums A kommende Kondenswasser durch Einführung unter Druck in das Netz 3 evakuiert wird.
Das überschüssige Wasser wird so über das Entlastungsventil 26 an einen anderen Ort evakuiert, um Überdrücke um Netz 3 zu vermeiden.
Gemäß der in 3 dargestellten Ausführung umfasst das System 31 eine Klimatisierungsvorrichtung 5 mit einem eingebauten Heizelement 4.
Insbesondere im Winter kann die Heizung normalerweise im Heizmodus bei ausgeschalteter Klimatisierungsvorrichtung 31 funktionieren.
Insbesondere im Sommer ist es im Gegenteil das System 31, das die Kühlung des Raums A gewährleistet, während die Heizung ausgeschaltet ist.
Nachfolgend wird das Installationsverfahren eines Klimatisierungssystems 31 eines zu kühlenden Raums A beschrieben.
Dieses Verfahren umfasst mindestens die folgenden Schritte:

– Installation innerhalb des Raums A des Wasserkondensators 11 sowie der Hydraulikmittel wie ein Dreiwegeventil 8, die den Wasserumlauf im Kondensator 11 ermöglichen oder unterbinden können;
– Installation außerhalb des Raums A der Kühlmittel 17 des Wassers des Innenkondensators 11, sowie der Hydraulikmittel wie ein Dreiwegeventil 14, die den Wasserumlauf im Kühlmittel 17 ermöglichen oder unterbinden können;
– Anschluss dieses Kondensators 11 und der Kühlmittel 17 über ein eventuell im Raum A bestehendes Zentralheizungs-Wasserumlaufnetz, das ferner Heizelemente wie Heizkörper oder Konvektoren versorgt.

Demnach ermöglicht das Netz 3 im Klimatisierungsmodus den Wasserumlauf zwischen dem Innenkondensator 11 und den externen Kühlmitteln 17.
Im Heizmodus untersagen die zuvor installierten Mittel 8 und 14 den Wasserumlauf im Kondensator 11 und im Kühlmittel 17, was diesem Heizungsnetz 3 ermöglicht, einen Versorgungsbetrieb der Heizelemente aufrecht zu erhalten.
Bei Ausführungen wie in 3 sind innerhalb eines zu kühlenden Raums A mehrere Vorrichtungen 5 und außerhalb des Raums A einheitliche Kühlmittel 17 des in dem mindestens einem Kondensator 11 umlaufenden Wassers installiert.
Diese Mittel 17 sind demnach gemeinsam für die einzelnen Innenkondensatoren 11 vorgesehen.
In 2 ist der Innenkondensator 11 hydraulisch an das Netz 3 in Serie in Bezug auf ein Heizelement 4 angeschlossen.
Seine Installation erfolgt derart, dass das Wasser in diesem Heizelement 4 in einem so genannten „Kühlmodus" oder „Klimatisierungsmodus" weiter umlaufen kann.
In 3 ist der Innenkondensator 11 hydraulisch an das Netz 3 parallel zu einem Heizelement 4 angeschlossen, so dass das Wasser ausschließlich innerhalb dieses Kondensators umläuft, ohne in einem so genannten „Kühlmodus" durch das Element zu fließen.
Gemäß einem Installationsschritt verbindet der elektrische Anschluss des Verdampferventilators 19, des Kompressormotors 20 und der Steuermittel diese Bestandteile mit der Energiequelle S des Raums A.
Bei diesem Schritt umfasst die Installation gemäß der Ausführung von 3 die Einrichtung der Übertragungsmittel 33 von Signalen.
Bei der Installation wird natürlich vorgesehen, den Innenkondensator 11 an Wärmebrücken-Trennungsmittel 10 anzuschließen.
Gemäß der Ausführung von 2 umfasst das Installationsverfahren einen Ausrüstungsschritt des Netzes 3 mit einem Entlastungsventil 26 und einer Pumpe 23.
Dies ermöglicht eine Unterdrucksetzung von Wasser in diesem Netz, damit das von einem Verdampfer 18 innerhalb des Raums A kommende Kondenswasser durch Einführung unter Druck in das Netz 3 evakuiert wird.
Wie man gesehen hat, wird das überschüssige Wasser über das Ventil 26 evakuiert, um so Überdrücke im Netz 3 zu vermeiden.
Bei einer Installation in einem zuvor mit einer Zentralheizung ausgestatteten Raum A erfolgt entweder ein Ersatzschritt mindestens eines Heizelements 4 wie beispielsweise ein Heizkörper durch eine Klimatisierungsvorrichtung mit einem eingebauten Heizelement.
Oder eine Vorrichtung 5 wird mit dem Element 4 in Serie montiert, das damit festgehalten wird.

Claims

Installationsverfahren eines Heizungs- und Klimatisierungssystems (31) eines zu kühlenden Raums (A), wobei das System (31) mindestens einen Heizkessel (1) sowie innerhalb des Raums mindestens einen Verdampfer (18), einen Verdampferventilator (19), einen Kompressor (20) und einen Kondensator (11) umfasst, während des System (31) außerhalb des Raums Kühlmittel (17) aufweist, wobei das besagte System nach der Installation entweder im Heizmodus oder im Klimatisierungsmodus betrieben werden kann, wobei dieses Verfahren mindestens die folgenden Schritte umfasst: – Installation innerhalb des Raums (A) eines Wasserkondensators (11) sowie von Hydraulikmitteln wie ein Dreiwegeventil (8), die den Wasserumlauf im Kondensator (11) ermöglichen oder ihn in einem Heizmodus unterbinden können; – Installation außerhalb des Raums (A) der Kühlmittel (17) des Wassers des Innenkondensators (11); – Installation innerhalb und/oder außerhalb des Raums von Hydraulikmitteln wie beispielsweise ein Dreiwegeventil (14), die den Umlauf in den Kühlmitteln (17) ermöglichen oder ihn in einem Klimatisierungsmodus untersagen können; – Anschluss dieses Kondensators (11) und der Kühlmittel (17) über ein eventuell im Raum bestehendes Zentralheizungs-Wasserumlaufnetz (3), das ferner mindestens ein Heizelement (4) versorgen kann, so dass dieses Netz (3) im Klimatisierungsmodus, wenn der Heizkessel (1) ausgeschaltet ist, den Wasserumlauf zwischen dem Innenkondensator (11) und den externen Kühlmitteln (17) ermöglicht, und dass im Heizmodus, wenn der Kompressor (20) ausgeschaltet ist, die installierten Mittel (8) und (14) den Wasserumlauf im Kondensator (11) und im Kühlmittel (17) untersagen, was diesem Heiznetz (3) ermöglicht, einen Versorgungsbetrieb des Heizelements (4) aufrecht zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb eines zu kühlenden Raums (A) mehrere Baugruppen oder Kästen mit jeweils einem Verdampfer (18) und seinem Ventilator (19), einem Kompressor (20) und einem Wasserkondensator (11) und/oder außerhalb des Raums (A) einheitliche Kühlmittel (17) des Wassers in mindestens einem für mindestens zwei Innenkondensatoren (11) gemeinsamen Kondensator (11) installiert sind.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Heizelement (4) gegenüber einem Verdampfer-Ventilator (19) installiert ist, um im Heizmodus die Wärmeabgabe dieses Elements (4) im Raum (A) zu erhöhen.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Installation mindestens eines Innenkondensators (11), eines Verdampfers (18) mit seinem Ventilator (19) und eines Kompressors (20) hauptsächlich eine Anschlussstufe einer einheitlichen Klimatisierungsvorrichtung, eventuell mit integrierten Heizmitteln, an das Zentralheizungsnetz (3) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Innenkondensator (11) hydraulisch an das Heizungsnetz (3) in Serie in Bezug auf ein Heizelement (4) wie beispielsweise ein Heizkörper angeschlossen ist, damit das Wasser in diesen Heizelement (4) in einem so genannten „Kühlmodus" oder Klimatisierungsmodus weiter umlaufen kann, wobei der Kondensator (11) beispielsweise an einem Ausgang des Heizelements (4) angeschlossen ist, wobei die Baugruppe mit einem Heizelement (4) und einem mit diesem in Serie geschalteten Kondensator (11) parallel zum Netz (3) montiert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Innenkondensator (11) hydraulisch an das Heizungsnetz (3) angeschlossen ist, parallel zu einem Heizelement (4) wie beispielsweise ein Heizkörper, so dass das Wasser in diesem Kondensator (11) in einem so genannten „Kühlmodus" ausschließlich umläuft, ohne durch das Element (4) zu fließen.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Innenkondensator (11) und ein parallel dazu geschaltetes Heizelement (4) über beispielsweise gemeinsame Anschlussmittel (27) am Eingang und/oder am Ausgang mit dem Zentralheizungsnetz verbunden sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelmittel (32) des externen Kühlmittels (17) so installiert sind, dass die Wassertemperatur im Kühlmodus geregelt werden kann, damit sie hoch genug bleibt, um die Kondensation des Raumwasserdampfs im Heizungsnetz (3) zu vermeiden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Installation einen elektrischen Anschlussschritt mindestens eines Verdampferventilators (19), eines Kompressormotors (20) von Ausschaltmitteln (8) des Kompressors (20) im Heizmodus und eventuell von Steuermitteln (20) an eine Energiequelle (S) wie beispielsweise das Stromnetz des Raums (A) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Einrichtungsschritt von Übertragungsmitteln (33) von Signalen zwischen innen Steuermitteln (28) mindestens einer Klimatisierungsvorrichtung (5) im Raum (A) und außerhalb des Raums (A) vorgesehenen Bestandteilen wie beispielsweise Kühlmittel (17), Wasserumwälzpumpe (2) im Zentralheizungsnetz (3), Moduswählventil (14), Entlastungsventil (26), oder dergleichen umfasst, wobei dieser Schritt einen Anschluss an das Stromnetz des Raums (A) als Bestandteil der Signalübertragungsmittel (33) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es beim Anschlussschritt des Innenkondensators (11) eine Montagephase zwischen dem letzteren (11) und dem Netz (3) von Wärmebrücken-Trennungsmitteln (10) umfasst, die vermeiden können, dass in einem Heizmodus das dann warme Wasser des Netzes (3) Wärmeenergie durch Leitung an den Kondensator (11) überträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Netzausrüstungsschritt (3) mit einem Entlastungsventil (26) und einer Pumpe (23) zur Unterdrucksetzung des Wassers in diesem Netz (3) umfasst, damit das von einem Verdampfer innerhalb des klimatisierten Raums (A) kommende Kondenswasser durch Einführung unter Druck in das Heizungsnetz (3) evakuiert wird, und damit das überschüssige Wasser über das Entlastungsventil evakuiert wird, um so Überdrücke im Netz (3) zu vermeiden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es bei einer Installation in einem zuvor mit einer Zentralheizung ausgestatteten Raum (A) einen Ersatzschritt mindestens eines Heizelements (4) wie beispielsweise ein Heizkörper durch eine Klimatisierungsvorrichtung (5) mit einem beispielsweise in einem Kasten eingebauten und am Netz (3) angeschlossenen Heizelement (4) umfasst.
Interne Klimatisierungs- und eventuell Heizungsvorrichtung mit mindestens: – einem ersten Kühlmittelkreislauf auf der Primärseite und einem zweiten Wasserkreislauf auf der Sekundärseite, der mit Anschlussmitteln (27) an ein Zentralheizungsnetz (3) angeschlossen werden soll; – einem Verdampfer (18) an der Primärseite und einem Verdampferventilator (19); – einem Kompressor (20) an der Primärseite; – einem Wasserkondensator (11) zum Austausch zwischen Primär- und Sekundärseite; – Ausschaltmitteln (8) des Betriebs des Kompressors (20) im Heizmodus; – Steuermitteln (28) der Innenvorrichtung (5); und – elektrischen Anschlussmitteln des Verdampferventilators (19), eines Kompressormotors (20), und eventuell Anschlussmitteln an eine Energiequelle (S) wie beispielsweise das Stromnetz des Raums (A), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (5) gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 in einem Raum A installiert wird.
Vorrichtung (5) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie (5) zwischen dem Innenkondensator (11) und dem Netz (3) Trennungsmittel (10) einer Wärmebrücke umfasst.
Vorrichtung (5) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussmittel (27) zumindest teilweise den Trennungsmitteln der Wärmebrücke entsprechen, wobei sie (27) beispielsweise mindestens eine Anschlussmanschette an das Zentralheizungsnetz (3) umfassen, mit einem oder mehreren Trennungsabschnitten aus Isolierstoff wie beispielsweise Synthetikstoff.
Verfahren (5) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass, da der Innenkondensator (11) hydraulisch an das Heizungsnetz (3) in Serie in Bezug auf ein Heizelement (4) wie beispielsweise ein Heizkörper angeschlossen werden soll, die Anschlussmittel (27) eine Anschlussmanschette an einem Ausgang dieses Heizelements (4) umfassen, wobei die Vorrichtung einerseits mindestens ein Dreiwegeventil, das am Eingang mit diesem Netz (3) verbunden werden soll, und andererseits Ausgänge aufweist, wovon einer mit einer Sekundärseite des Kondensators (11) und der andere mit dem Ausgang der Vorrichtung zum Netz (3) hin verbunden werden kann.
Vorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkondensator (11) hydraulisch am Heizungsnetz (3) parallel zu einem Heizelement (4) wie beispielsweise ein Heizkörper angeschlossen werden soll, so dass das Wasser ausschließlich in diesem Kondensator (11) umläuft, ohne dieses Element (4) im Kühlmodus zu durchlaufen, wobei die Vorrichtung (5) auf der Sekundärseite Wählmittel (8) umfasst, die das Wasser des Netzes (3) entweder zum Heizelement (4) oder zum Kondensator (11) leiten können.
Vorrichtung (5) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass sie einerseits mindestens ein Dreiwegeventil, das am Eingang mit diesem Netz (3) verbunden werden soll, und andererseits Ausgänge aufweist, wovon einer mit einer Sekundärseite des Kondensators (11) und der andere mit dem Eingang des parallel montierten Heizelements (4) verbunden werden kann, wobei der Ausgang des letzteren an das Netz (3) angeschlossen werden soll, wobei beispielsweise mindestens ein Innenkondensator (11) und ein parallel dazu angeschlossenes Heizelement (4) mit gemeinsamen Anschlussmitteln am Ein- und Ausgang mit dem Zentralheizungsnetz (3) verbunden werden sollen.
Vorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Vorrichtung (5), in der mindestens ein Innenkondensator (11) und ein Heizelement (4) parallel angeschlossen sind, das Heizelement (4) gegenüber einem Verdampferventilator (19) installiert ist, um im Heizmodus die Wärmeabgabe des Heizelements (4) im Raum (A) erhöhen zu können.
Vorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass sie (5), beispielsweise in Steuermitteln (28), eine Sicherheitseinrichtung (30) umfasst, die den Betrieb des Klimageräts (5) im Kühlbetrieb untersagt, mit thermostatischen Mitteln, die eine unbedingte Abschaltung des Kompressors (20) im Heizmodus und/oder wenn die Wassertemperatur vor dem Kondensator (11) einen vorbestimmten Wert überschreitet, beispielsweise etwa 30°C, bewirken.
Klimatisierungs- und Heizungssystem (31), dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21 umfasst und/oder gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 installiert wird.
System (31) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenvorrichtung (5) in einem Kasten integriert ist, der beispielsweise ein Heizelement (4) umfasst.
System (31) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass es (31) Regelmittel (32) der externen Kühlmittel (17) umfasst, damit die Wassertemperatur im Klimatisierungsmodus geregelt werden kann, um hoch genug zu bleiben, damit die Kondensierung des Raumwasserdampfs im Heizungsnetz (3) vermieden wird.
System (31) nach Anspruch 24 und mit mindestens einem Heizelement (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Regelmittel (32) im Heizmodus den Betrieb der externen Kühlmittel (17) untersagen können.
System (31) nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass es Übertragungsmittel (33) von Signalen zwischen internen Steuermitteln (28) mindestens einer Klimatisierungsvorrichtung (5) im Raum (A) und außerhalb des Raums (A) vorgesehenen Bestandteilen wie beispielsweise Kühlmittel (17), Wasserumwälzpumpe (2) im Zentralheizungsnetz (3), Moduswählventil (14), Entlastungsventil (26), oder dergleichen umfasst, wobei diese Signalübertragungsmittel (33) beispielsweise einen Anschluss an das Stromnetz des Raums (A) umfassen.
System (31) nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Netz (3) mindestens ein Entlastungsventil (26) und eine Pumpe (2) zur Unterdrucksetzung des Wassers in diesem Netz (3) umfasst, damit das von einem Verdampfer (18) innerhalb des klimatisierten Raums (A) kommende Kondenswasser durch Einführung unter Druck in das Heizungsnetz (3) evakuiert wird, und damit das überschüssige Wasser über das Entlastungsventil (26) evakuiert wird, um so Überdrücke im Netz (3) zu vermeiden.
System (31) nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass es (31) mindestens eine Klimatisierungsvorrichtung (5) mit einem eingebauten und am Zentralheizungsnetz angeschlossenen Heizelement (4) umfasst.
System (31) nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere im Winter ein Heizelement (4) normalerweise im Heizmodus bei ausgeschalteter Klimatisierungsvorrichtung (5) funktioniert, während das System (31) insbesondere im Sommer im Kühlmodus der Wasserkondensatoren (11) von internen Klimatisierungskästen bei ausgeschaltetem Heizelement (4) funktioniert.