DK153724B - Varmeanlaeg med en varmekedel og en varmepumpe - Google Patents

Varmeanlaeg med en varmekedel og en varmepumpe Download PDF

Info

Publication number
DK153724B
DK153724B DK100582A DK100582A DK153724B DK 153724 B DK153724 B DK 153724B DK 100582 A DK100582 A DK 100582A DK 100582 A DK100582 A DK 100582A DK 153724 B DK153724 B DK 153724B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
temperature
boiler
compressor
return
heat pump
Prior art date
Application number
DK100582A
Other languages
English (en)
Other versions
DK100582A (da
DK153724C (da
Inventor
Henning Hansen
Kristian Iversen
Original Assignee
Danfoss As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Danfoss As filed Critical Danfoss As
Publication of DK100582A publication Critical patent/DK100582A/da
Publication of DK153724B publication Critical patent/DK153724B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK153724C publication Critical patent/DK153724C/da

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/10Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1039Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating the system uses a heat pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00Hot-water central heating systems
    • F24D3/18Hot-water central heating systems using heat pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H4/00Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
    • F24H4/02Water heaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00Heat pumps
    • F25B30/02Heat pumps of the compression type
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1906Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device
    • G05D23/1912Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device whose output amplitude can take more than two discrete values
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • G05D23/24Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/90Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in food processing or handling, e.g. food conservation
    • Y02A40/963Off-grid food refrigeration
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/12Hot water central heating systems using heat pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Description

Opfindelsen angår et varmeanlæg med en varmekedel og en varmepumpe, ved hvilket der fra varmekedlen fører en fremløbsledning til mindst en radiator med forankoblet temperaturre-gulatorventil og fra radiatoren en returledning til varmekedlen og over en blandeventil til fremløbsledningen, ved hvilket varmepumpen i en lukket kreds indeholder en fler-trins-kompressor, en i returledningen liggende kondensator og en af fremmed varme påvirket fordamper, og der i returledningen bag kondensatoren ligger en returtemperaturføler, hvis udgangssignal tilføres en kompressoren og varmekedlen påvirkende temperatur-reguleringsindretning, som endvidere tilføres et udetemperatursignal fra en udetemperaturføler, har en regulator med en sammenligner og mellem udetemperaturføler og regulatoren en temperatur-børværdiomformer og i afhængighed af udetemperatur- og returtemperatursignalet regulerer varmekedlens og varmepumpens varmeydelse således, at fremløbstemperaturen har en over den ønskede rumtemperatur liggende værdi.
Ved en varmepumpe stræber man efter at gøre forholdet mellem den ved hjælp af varmepumpen (fra varmekilden til forbrugeren) overførte energi og den kompressoren tilførte (elektriske) driftsenergi så stort som muligt. Dette forhold er mest gunstigt, når temperaturdifferencen mellem varmekilden og varmeforbrugsstedet er så lille som muligt. Ved en varmepumpe bestræber man sig derfor for at holde fordamperen så varm som mulig og at holde kondensatoren så kold som mulig.
Ved et varmeanlæg af den i indledningen nævnte art er varmepumpen kun periodisk i drift, mens vandgennemløbet i varme-kredsløbet forbliver kontinuerligt eller ændres måske trinløst ved hjælp af radiatorernes temperaturregulatorventiler i afhængighed af varmebehovet. Når vandgennemløbet, som samtidig tjener til afkøling af varmeveksleren i kondensatoren, herved er for lille, fås ved hver indkobling af varmepumpen en betydelig temperaturstigning i kondensatoren. Herpå reagerer en sædvanligvis i fremløbsledningen anbragt fremløbs-temperaturføler forsinket, således at den sædvanligvis tilstedeværende sikkerhedsafbryder for varmepumpen på grund af en for høj værdi af trykket og af temperaturen i kondensatoren (og derved på varmepumpens højtryksside) reagerer og frakobler denne. Følgen er, at varmepumpen ofte skal indkobles manuelt igen, fordi sikkerhedsafbryderen har reageret.
For at undgå dette og at opnå at reguleringsindretningen automatisk griber ind tilsvarende hurtigt og forhindrer en for høj opvarmning, før sikkerhedsafbryderen reagerer, er der i reglen anbragt endnu en returtemperaturføler umiddelbart bag kondensatoren.
I interesse af en så lang levetid for kompressoren og så ringe tab som muligt bør kompressoren så vidt muligt være kontinuerlig i drift og så sjældent som muligt starte på ny. Antallet af starter bør i reglen helst ikke overskride seks starter per time. For at opnå dette er det kendt ved hjælp af en tidsgiver i reguleringsindretningen at sørge for, at varmepumpens kompressor per timeenhed ikke starter oftere end tilladeligt. Når fx et kompressortrin gennem længere tid har været i drift og børværdien af den ønskede rumtemperatur til sidst er nået, således at det frakobles, forhindres dets genstart så længe, at en forudbestemt stilstandstid (fx 10 min.) er udløbet, skønt det faktiske varmebehov krævede en kortere stilstandstid, fx 1 - 2 min. Når genindkoblingen af et kompressortrin forhindres ved stigende varmebehov, kan temperaturen imidlertid falde så meget, at reguleringsindret ningen til sidst efter den forudbestemte stilstandstids udløb indkobler to kompressortrin, skønt kun et kompressortrin havde været tilstrækkeligt. På grund af den nu for høje varmepumpeydelse kan varige svingninger (pendlinger) med gentagen ind- og udkobling af to kompressortrin optræde, indtil varmebehovet ændres. Selv hvis der ikke skulle optræde pendlinger, ville en kontinuerlig drift med højest mulig varmepumpeydelse ikke være mulig, dvs. lange driftstider og korte (mindre end 10 min.) stilstandstider.
I stedet for ved hjælp af en tidsstyring er det også kendt at gøre varmepumpen mere træg eller ufølsom ved, at vandgennemløbet gennem kondensatoren vælges størst mulig. Ved varmeanlæg med vand som varmebærer opnås dette ved hjælp af en bypass-overtryksventil parallelt med radiatorerne. Denne ventil åbner, når et forudindstillet tryk i fremløbsledningen overskrides. Når varmebehovet falder, lukker radiator-temperaturregulatorventilerne, og denne gennemløbsdrosling kompenseres delvist ved hjælp af bypass-ventilen.
Denne udformning muliggør ganske vist en i stor udstrækning stabil ydelsesregulering. Den forhindrer dog en drift af kondensatoren med så koldt kølevand som muligt. For i praksis tilføres kondensatoren varmt fremløbsvand. Skønt fremløbstemperaturen reguleres i afhængighed af udetemperaturen og indetemperaturen, er den alligevel ofte for høj, fordi en nøjagtig indstilling af regulatoren i praksis støder på vanskeligheder. Følgen er, at varmepumpen skal frakobles, da den på grund af sin maksimale driftstemperatur (ca. 55°C) på højtrykssiden ikke er i stand til at forhøje temperaturen i kondensatoren (i returledningen).
Opfindelsen har til hensigt at angive et varmeanlæg af den i indledningen nævnte art, som på en billigere måde sikrer en bedre udnyttelse og længere levetid af varmepumpen.
Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at den kun af ude-og returtemperaturføleren påvirkede regulator har en sammenligneren efterkoblet integrator, at der mellem tempera-tur-børværdiomformeren og sammenligneren ligger en begrænser, som begrænser temperatur-børværdisignalet til kompressorens øvre driftsgrænseværdi, at regulatorens udgangssignal tilføres kompressortrinnenes og varmekedlens tilhørende tærskelværdi-driftsindkoblere med forskellige indkoblingstærskelværdier, hvorved varmekedel-driftsindkobleren har den højeste indkoblingstærskelværdi, og at fremløbsvandet kun kan tilføres returledningen over radiatoren eller radiatorerne.
Herved bortfalder ikke kun en fremløbstemperaturføler, men også en ventil parallelt med radiatorerne. Alligevel er der på grund af anvendelsen af integratoren sikret et stort forhold mellem indkoblings- og udkoblingsvarighed af varmepumpen og dermed et ringe antal starter per tidsenhed med tilsvarende længere levetid og ringere startenergitab. Varmekedlen tilkobles kun, hvis henholdsvis kompressoren og varmepumpen skulle overskride henholdsvis den øvre driftsgrænseværdi og den maksimale ydelse, som kan afgives. Begrænseren sørger for, at varmepumpen i givet fald vedvarende drives videre med den øvre driftsgrænseværdi. Alt efter udetemperaturen indkobles kun så mange kompressortrin, som er nødvendig for opretholdelsen af den ønskede rumtemperatur. I givet fald frakobles varmekedlen, og varmepumpen drives alene. Varmepumpen overtager derfor en stor del af det varmebehov, som i alt skal dækkes på forbrugersiden uden at blive ind- og udkoblet alt for ofte.
Fortrinsvis er der sørget for, at der mellem den fra tempe-ratur-børværdiomformeren til begrænseren førende forbindelse og varmekedlens tærskelværdi-driftsindkobler ligger et tærskelværditrin og en indkoblingsport i serie, hvorved tærskelværditrinnet kun frembringer et varmekedlen indkoblende udgangssignal, når temperatur-børværdiomformerens udgangssig nal mindst svarer til kompressor-driftsgrænseværdien. Når indkoblingsporten herved er åben, og det af udetemperaturen afhængige temperatur-børværdi signal overskrider tærskelværditrinnets tærskelværdi, forbliver varmekedlen vedvarende indkoblet, og varmepumpen dækker det resterende varmebehov.
Tærskelværditrinnet kan have en hysterese for at forhindre, at allerede ringe svingninger af udetemperaturen omkring kompressor-driftsgrænseværdien fører til hyppig ind- og udkobling af varmekedlen, når indkoblingsporten er åben.
Således er det gunstigt, når varmekedeltemperaturen under en forudbestemt udetemperatur er indstillet på en så høj fast værdi, at fremløbstemperaturen ligger højere end nødvendigt for opretholdelsen af den maksimalt ønskede temperatur af det rum, som skal opvarmes af anlægget. Dette fører ved indkoblingen af varmekedlen under denne forudbestemte udetemperatur til en større drosling af radiatorernes temperaturre-gulatorventiler og dermed til et mindre gennemløb gennem radiatorerne, således at varmtvandet i radiatorerne afkøles mere, og kondensatoren påvirkes tilsvarende med koldere vand. Dette fører til en yderligere stigning af varmepumpens andel af det varmebehov, som skal dækkes.
Opfindelsen og dens videreudformninger beskrives nærmere nedenstående ved hjælp af skematiske tegninger af et foretrukket udførelseseksempel, der viser i fig. 1 et blokdiagram af varmeanlægget, fig. 2 et mere udførligt blokdiagram af varmeanlæggets reguleringsindretning, fig. 3 et kurvediagram af afhængigheden mellem kompressorens indkoblingshyppighed per time og varmebehovet af det rum, som skal opvarmes, og fig. 4 et kurvediagram af varmeanlæggets fremløbs- og returtemperaturs afhængighed af udetemperaturen.
Varmeanlægget i fig. 1 har en varmekedel 11, som opvarmes med olie, men også kan opvarmes med et andet brændstof, fx gas, eller elektrisk. Fra varmekedlen 11 fører en fremløbsledning 12 til flere, parallelt liggende radiatorer 13 med forankoblet temperaturregulatorventil 14. Fra radiatorerne 13 fører en returledning 15 til varmekedlen 11 og over en blandeventil 16 tilbage til fremløbsledningen 12. I fremløbsledningen 12 ligger i et kredsløb en vandcirkulationspumpe 17 og i returledningen 15 kondensatoren 18 af en varmepumpe, som endvidere har en fordamper 19 og en tretrins-kompressor 20. En returtemperaturføler 21 måler returtemperaturen umiddelbart bag kondensatoren 18. Returtemperaturføleren 21 og en udetemperaturføler 22 påvirker begge en elektrisk reguleringsindretning 23, som i afhængighed af returtemperaturen bag kondensatoren og udetemperaturen indkobler et eller flere trin af kompressoren 20 og varmekedlen 11.
Derved indkobles med tiltagende difference mellem denne returtemperatur og udetemperaturen over en ledning 24 det første trin, over en ledning 25 det andet trin, over en ledning 26 det tredie trin og over en ledning 27 varmekedlen 11. Kondensatoren 18 har en i returvandstrømmen liggende varmeveksler, fx en rørspiral, som fra fordamperen 19 tilføres fordampet og fra kompressoren 20 komprimeret og derved opvarmet kølemiddel.
Det kondensatoren 18 fra radiatorerne 13 tilførte kolde returvand fratager det komprimerede kølemiddel varme over varmeveksleren i kondensatoren 18, således at returvandet opvarmes, og kølemidlet afkøles og samtidig kondenseres. Fordamperen 19 ligger i jorden eller er udsat for udeluften og fratager sine omgivelser varme, som fordamper det kolde og kondenserede kølemiddel, således at det på ny kan kompri-meres af kompressoren 20 og tilføres kondensatoren 18. Den af elementerne 18, 19 og 20 bestående varmepumpe holdes ved hjælp af reguleringsindretningen 23 så længe i drift, at returvandet i returledningen 15 bag kondensatoren 18 har nået den ønskede temperatur i forhold til udetemperaturen.
Er kompressorens 20 ydelse (ved meget lave udetemperaturer) ikke tilstrækkelig til at opnå den nødvendige returtemperatur, kobler reguleringsindretningen 23 yderligere varmekedlen 11 ind.
Ifølge fig. 2 indeholder reguleringsindretningen 23 en regulator 28 med en sammenligner 29 og en efterkoblet integrator 30. Sammenlignerens 29 ene indgang (+) tilføres returtempe-raturfølerens 21 udgangssignal x som erværdi for den temperatur, som skal reguleres, og sammenlignerens 29 anden indgang (-) et af det til udetemperaturen svarende udgangssignal af udetemperaturføleren 22 afledt signal w som børværdi for returtemperaturen TDtI bag kondensatoren. For at danne børværdisignalet w ligger der mellem udetemperaturføleren 22 og sammenlignerens 29 anden indgang (-) en temperatur-børværdiomformer 31 med efterkoblet begrænser 32. Temperatur-børværdiomformeren 31 lader hver udetemperaturværdi svare til en sådan returtemperatur T_„, at returtemperaturen tiltager ved faldende udetemperatur T^, og omvendt. Derved kan stejlheden af omformerens 31 overføringskarakteristik indstilles på forskellige værdier for at tilpasse omformeren 31 til varmeanlæggets dimensionering. Begrænseren 32 forhindrer, at returtemperatur-børværdien w overskrider en øvre grænseværdi. Denne grænseværdi svarer til kompressorens 20 øvre driftsgrænse, dvs. den ved hjælp af henholdsvis kompressoren 20 og varmepumpen, maksimalt opnåelige temperatur, sædvanligvis 55°C, uden at overbelaste henholdsvis varmepumpen og kompressoren 20. Det til indstillingsstørrelsen y svarende, ved integration af reguleringsafvigelsen xw dannede udgangssignal af henholdsvis regulatoren 28 og Integratoren 30 tilføres samtidig direkte tre tærskelværdidriftsindkoblere 33, 34 og 35 samt en fjerde tærskelværdi- driftsindkobler 36 over et analogt ELLER-sammenknytningsled 37. Tærskelværdi-driftsindkoblerne 33 - 35 er tilsluttet henholdsvis kompressortrinnene I, II og III og tærskelværdidrifts indkobleren 36 varmekedlen 11, som virker som tillægs-varmetrin IV.
Mellem den temperatur-børværdiomformeren 31 med begrænseren 32 forbindende ledning og ELLER-sammenknytningsleddets 37 anden indgang ligger således et tærskelværditrin 38 og en indkoblingsport 39 i serie. Tærskelværditrinnet 38 frembringer kun et udgangssignal, når det trinnet fra temperaturbør vær diomformer en 31 tilførte returtemperatur-børværdisig-nal har en 55°C, dvs. kompressor-driftsgrænsen overskridende værdi. Det har fortrinsvis en lille hysterese for ikke at lade små svingninger af udetemperaturen indvirke på reguleringsforløbet. Indkoblingsporten 39 virker som drifts-væl-gerkontakt, som kan aktiveres manuelt eller automatisk og lukkes under en koldere årstid, i det mindste om vinteren.
Regulatoren 28 er dimensioneret således, at den i forbindelse med en typisk varmepumpe giver en indkoblingshyppighed af varmepumpen, som aldrig overstiger seks indkoblinger per time. Desuden er den dimensioneret således, at der heller ikke optræder pendlinger ved et varmebehov nær grænsen mellem ydelsen af n kompressortrin og n+1 kompressortrin. Ved den viste udførelse har afhængigheden mellem antallet af kompressorindkoblinger per time og henholdsvis belastningen og varmebehovet det i fig. 3 viste forløb.
Nedenstående beskrives varmeanlæggets virkemåde nærmere under henvisning til fig. 4.
Ved en udetemperatur T^ (fig- 4), som er højere end ca.
- 7°C, er indkoblingsporten 39 spærret, (kontakten 39, som vist, åben), således at porten 39 ikke lader noget signal slippe igennem fra tærskelværditrinnet 38 overlELLER-sammen-knytningsleddet 37 til tærskelværdi-driftsindkobleren 36.
Ved denne driftsmåde påvirkes kompressoren 20 rig varmekedlen 11 derfor kun af regulatoren 28. I dette driftsområde på TA > - 7°C (i fig. 4 til højre for den stiplet viste lodrette rette linie) er den til opretholdelse af den ønskede rumtemperatur nødvendige fremløbstemperatur TT7T gengivet af den rette linie 1 (indstillet i omformeren 31).. Denne fremløbstemperatur er lavere end den ved hjælp af den stiplede rette linie 2 viste kompressor-driftsgrænse på 55°C, således at denne fremløbstemperatur ved tilstrækkelig nydelse af varmepumpen alene kan opnås ved hjælp af denne, uden at varmekedlen 11 også indkobles. Den bag kondensatoren 18 målte returtemperatur kan derfor være lig med fremløbstem-peraturen (i fremløbsledningen 12 bag blandeventilen 16), og reguleringsindretningen 23 sørger for, at normalt er kun varmepumpen i drift og præsterer den samlede nødvendige varmeydelse. Kun for det tilfælde, at udetemperaturen aftager så meget, at en tilsvarende stor reguleringsafvigelse optræder, til hvis udregulering ved en for lavt dimensioneret varmepumpeeffekt denne ikke ville være tilstrækkelig til selv at opretholde en fremløbstemperatur på kun 55°C, frembringer integratoren 30 et så stort indstillingssignal y, at også varmekedlen 11 tilkobles. Den foran kondensatoren 18 målte returtemperatur TRV, som ved tilkoblet varmekedel 11 vises ved hjælp af kurven 3 i fig. 4, ligger meget langt under henholdsvis fremløbstemperaturen og den bag kondensatoren 18 målte returtemperatur Τ_.„ (ret linie 1 i fig. 4) i modsætning til returtemperaturen TRy uden varmekedel 11 (kurve 4 i fig. 4), således at kondensatoren 18 påvirkes af forholdsvis koldt returvand, der kan optage en stor varmemængde, som svarer til den lodrette afstand mellem kurverne 1 og 3 i fig. 4. Ved et kendt varmeanlæg, ved hvilket der, i modsætning til varmeanlægget ifølge opfindelsen, parallelt med radiatorerne 13 og deres temperaturregulatorventiler 14 ligger en i fig. 1 stiplet vist bypass-overtryksventil 40, over hvilken varmt fremløbsvand i returledningen 15 kan flyde forbi radiatorerne 13, når temperaturregulatorventiler-ne 14 lukker ved tilnærmelse af rumtemperaturen til den indstillede børværdi, ligger returtemperaturen derimod altid højere end ved varmeanlægget ifølge opfindelsen, fordi ved varmeanlægget ifølge opfindelsen forringes gennemløbet gennem radiatorerne 13 ved stigende rumtemperatur og derfor afkøles vandet i radiatorerne 13 til opretholdelse af rumtemperaturen mere ved mindre gennemløb, end ved større gennemløb, og der kommer intet varmt fremløbsvand direkte til returledningen 15. Derfor er varmepumpen til opretholdelse af en bestemt fremløbstemperatur (og dermed rumtemperatur) gennemsnitlig i forhold til varmekedlen 11 længere i drift end ved det kendte varmeanlæg med bypass-ventil 40. Når udetemperaturen T ved spærret port 39 (som vist) aftager så meget, at returtemperaturen T_„ skulle ligge over 55°C for alene at nå den ønskede rumtemperatur ved hjælp af varmepumpen, begrænses børværdisignalet w af begrænseren 32 til 55°C. Returtemperaturen T_„ reguleres så til denne værdi, og alene ved hjælp af varmepumpen, uden at dens øvre ydelsesgrænse overskrides, mens en højere værdi af fremløbstemperaturen om nødvendigt præsteres af varmekedlen. Af kompressortrinnene I, II og III indkobles altid kun så mange samtidigt, som tilsvarer den netop nødvendige ydelse af kompressoren 20 for at opretholde den forudbestemte børværdi af returtemperaturen Tj^j· Når indkoblingsporten 39 (i en kold årstid) derimod er åben (kontakten 39 lukket), påvirkes fordamperen 20 og varmekedlen 11 stadig kun af regulatorens 28 udgangssignal y, så længe udetemperaturen ikke er faldet så meget, at retur-temperatur-børværdien w ligger højere end 55°C, da tærskelværditrinnet 38 i dette tilfælde intet udgangssignal frembringer. Først når returtemperatur-børværdisignalet på begrænser ens 32 indgang overskrider værdien på 55°C, frembringer tærskelværditrinnet 38 et udgangssignal, som over den (åbnede) port 39 og EL!LE R- s ammenknytn i ng s leddet 37 aktiverer tærskelværdi-driftsindkobleren 36 og dermed indkobler varne-kedlen 11. Herved indstilles varmekedlen på en.konstant var-meydelse, som giver en væsentlig højere fremløbstemperatur ifølge den rette linie 5 i fig. 4, end der ville være påkrævet til opretholdelse af den ønskede rumtemperatur ifølge den stiplede forlængelse af den rette linie 1. Begræn-seren 32 sørger også i dette tilfælde for, at edriftsgrænsen på 55°C af henholdsvis kompressoren og varmepumpen ikke overskrides, dvs. returtemperaturen T.„ bibeholder den ved hjælp af den stiplede rette linie 2 viste værdi. Derimod stiger fremløbstemperaturen væsentlig mere end nødvendigt.
Følgelig bevirker nu temperaturregulatorventilerne 14 en større drosling af varmtvandsgennemløbet, således at vandet i radiatorerne 13 afkøles tilsvarende mere (kurve 3), end når fremløbstemperaturen er lavere og gennemløbet gennem radiatorerne 13 større, da der ved mindre gennemløb står mere tid til afkøling til rådighed. Det kondensatoren 18 tilførte returvand er derfor også i dette tilfælde forholdsvis koldt, således at varmepumpen leverer et relativt højt bidrag til dækning af det samlede varmebehov. Dette bidrag svarer ved en lavere udetemperatur end - 7°C til afstanden mellem kurven 3 og den rette linie 2, mens varmekedléns 11 bidrag ved en lavere udetemperatur end - 7°C svarer til afstanden mellem kurverne 2 og 5.
Varmepumpens virkemåde er ved den beskrevne løsning derfor bedre end i det kendte tilfælde, da returvandets temperatur og derved kondensatortemperaturen nedsættes så meget som muligt. Den fast indstillede temperatur for varmekedlen kan ved et varmeanlæg reguleres af en kedeltermostat, som i det mindste alligevel er til stede som overopvarmningssikring.
Ifølge opfindelsen er det muligt at holde antallet af kompressorstarter lavt trods de ugunstige forhold mellem returvandmængden og kompressorydelsen. Over en periode på fx et år fås et langt større antal driftstimer med denne varmepumpe end ved kendte anlæg, da varmepumpen nu også kan arbejde i det i fig. 4 skraveret viste område.

Claims (3)

1. Varmeanlæg med en varmekedel (11) og en varmepumpe (18, 19, 20), ved hvilket der fra varmekedlen ((11) fører en fremløbsledning (12) til mindst en radiator (13) med forankoblet temperaturregulatorventil (14;) og fra radiatoren (13) en returledning (15) til varmekedlen (11) og over en blandeventil (16) til freitiløbsledningen (12) , ved hvilket varmepumpen (18, 19, 20;) i en lukket kreds indeholder en flertrins-kompressor :(20), en i returledningen (15) liggende kondensator i(18) og en af fremmed varme påvirket fordamper (19), og der i returledningen (15) bag kondensatoren (18) ligger en returtempe-raturføler (21), hvis udgangssignal tilføres en kompressoren (20) og varmekedlen (11) påvirkende temperaturreguleringsindretning (23), som endvidere tilføres et udetemperatursignal fra en udetemperaturføler (22), har en regulator (28) med en sammenligner (29) og mellem udetemperaturføler (22) og regulator (28) en temperatur-børværdiomformer (31) og i afhængighed af udetemperatur-og returtemperatursignalet regulerer varmekedlens (11) og varmepumpens (18, 19, 20) varmeydelse således, at fremløbstemperaturen har en over den ønskede rumtemperatur liggende værdi, kendetegnet ved, at den kun af ude- og returtemperaturføleren (22, 21) påvirkede regulator (28) har en sammenligneren (29) ef-terkoblet integrator (30), at der mellem temperatur-børværdiomformeren (31) og sammenligneren (29) ligger en begrænser (32), som begrænser temperatur-børværdisig-nalet til kompressorens (20) øvre driftsgrænseværdi (55°C), at regulatorens (28) udgangssignal (y) tilføres kompressortrinnenes (I, II, III) og varmekedlens (11) tilhørende tærskelværdi-driftsindkoblere (33 - 36) med forskellige indkoblingstærskelværdier, hvorved varme- kedel-driftsindkobleren (36) har den højeste indkoblingstærskelværdi, og at fremløbsvandet kun kan tilføres returledningen (15) over radiatoren eller radiatorerne (13) .
2. Anlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der mellem den fra temperatur-børværdiomformeren (31) til begrænseren (32) førende forbindelse og varmeked-lens (11) tærskelværdi-driftsindkobler (36) ligger et tærskelværditrin (38) og en indkoblingsport (39) i serie, hvorved tærskelværditrinnet (38) kun frembringer et varmekedlen (11) indkoblende udgangssignal, når tem-peratur-børværdiomformerens (31) udgangssignal mindst svarer til kompressor-driftsgrænseværdien (55°C).
3. Anlæg ifølge krav 2, kendetegnet ved, at tærskelværditrinnet (38) har en hysterese.
DK100582A 1981-03-14 1982-03-09 Varmeanlaeg med en varmekedel og en varmepumpe DK153724C (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3109843A DE3109843C1 (de) 1981-03-14 1981-03-14 Heizungsanlage mit einem Heizkessel und einer Waermepumpe
DE3109843 1981-03-14

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK100582A DK100582A (da) 1982-09-15
DK153724B true DK153724B (da) 1988-08-22
DK153724C DK153724C (da) 1988-12-27

Family

ID=6127242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK100582A DK153724C (da) 1981-03-14 1982-03-09 Varmeanlaeg med en varmekedel og en varmepumpe

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4412581A (da)
JP (1) JPS57164234A (da)
CA (1) CA1187462A (da)
CH (1) CH656208A5 (da)
DE (1) DE3109843C1 (da)
DK (1) DK153724C (da)
FR (1) FR2501837B1 (da)
SE (1) SE436518B (da)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE36398T1 (de) * 1982-10-01 1988-08-15 Vaillant Gmbh Regeleinrichtung fuer eine heizungsanlage.
FR2542426B1 (fr) * 1983-03-07 1985-06-28 Comp Generale Electricite Procede de regulation d'une installation de chauffage central d'une enceinte
DE3320231A1 (de) * 1983-06-03 1984-12-06 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Betriebsverfahren fuer eine bivalente heizungsanlage
CH663837A5 (de) * 1983-06-27 1988-01-15 Landis & Gyr Ag Verfahren zur regelung der temperatur eines waermetraegers sowie zur lastabhaengigen zu- oder abschaltung einzelner waermeerzeuger.
DE3407795C1 (de) * 1984-03-02 1988-06-16 Danfoss A/S, Nordborg Heizungsanlage mit Waermepumpe
FR2579728B1 (fr) * 1985-03-28 1987-04-17 Electricite De France Procede de transformation d'une installation de chauffage preexistante et dispositif de commande pour la mise en oeuvre du procede
GB2176312B (en) * 1985-05-29 1990-02-14 York Int Ltd A heating and/or cooling system
CA1300220C (fr) * 1989-01-10 1992-05-05 Donato Tardio Controle de la puissance d'alimentation de charges dissipatrices au moyen d'une variation momentanee de tension sur le reseau
ES2237224B1 (es) * 2002-03-22 2006-12-01 Tocama De Candias, S.L. Sistema mixto de calefaccion mediante caldera y bomba de calor.
NL1020944C2 (nl) * 2002-06-26 2003-12-30 Gastec Technology B V Verwarmingsinrichting en werkwijze voor ruimteverwarming en/of sanitairwaterverwarming.
DE502006001069D1 (de) * 2006-04-20 2008-08-21 Festo Ag & Co Kg Sensoranordnung mit Sensor und Signalverarbeitungseinrichtung
FR2909749B1 (fr) * 2006-12-08 2012-08-03 Yves Surrel Dispositif de couplage entre une pompe a chaleur et une chaudiere a fuel ou a gaz.
GB2457051B (en) * 2008-01-31 2012-08-08 Faith Louise Ltd Heating system
EP2133629A1 (fr) * 2008-06-12 2009-12-16 Yves Surrel Dispositif de couplage entre une pompe à chaleur et une chaudiére à fuel ou à gaz
JP5242434B2 (ja) * 2009-01-30 2013-07-24 パナソニック株式会社 液体循環式暖房システム
JP5502410B2 (ja) * 2009-01-30 2014-05-28 パナソニック株式会社 液体循環式暖房システム
JP5404110B2 (ja) * 2009-03-12 2014-01-29 三菱電機株式会社 空気調和装置
FR2947896B1 (fr) * 2009-07-07 2016-07-01 Bosch Gmbh Robert Installation de chauffage et/ou de fourniture d'eau chaude sanitaire
KR101690615B1 (ko) * 2010-08-17 2016-12-28 엘지전자 주식회사 히트펌프
FR2968385B1 (fr) * 2010-12-03 2015-10-23 Chauffage Sic Soc Ind De Dispositif de chaudiere murale, equipement de chauffage d'un fluide, installation de chauffage d'un local et procede d'adaptation d'un dispositif de chaudiere murale
DE102010056300A1 (de) * 2010-12-24 2012-06-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur optimierten Einstellung einer Heizungsregelung eines Heizungs- und/oder Warmwasserbearbeitungssystem sowie Heizungs- und/oder Warmwasserbearbeitungssystem
US11193691B1 (en) * 2020-03-06 2021-12-07 Yankee Scientific, Inc. Controller for heating system diagnostics and operation

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3627031A (en) * 1969-10-27 1971-12-14 Trane Co Air-conditioning system
US4158383A (en) * 1977-05-25 1979-06-19 Rayfield John F Apparatus for coupling the components of a heat pump system
US4147203A (en) * 1977-11-09 1979-04-03 Rayfield John F Method and apparatus for controlling the heating and cooling function of a heat pump system
DE2804841A1 (de) * 1978-02-04 1979-08-09 Broetje Fa August Auf eine heizungsanlage arbeitende waermepumpe
JPS5816097B2 (ja) * 1979-04-04 1983-03-29 株式会社日立製作所 暖房設備の制御装置
DE2919751C2 (de) * 1979-05-16 1982-12-09 Dietrich H. 6923 Waibstadt Weisse Betriebsschaltung für eine mit einem Heizkessel kombinierte Wärmepumpe
US4353409A (en) * 1979-12-26 1982-10-12 The Trane Company Apparatus and method for controlling a variable air volume temperature conditioning system
US4341345A (en) * 1980-02-19 1982-07-27 Honeywell Inc. Method and apparatus for power load shedding
US4346755A (en) * 1980-05-21 1982-08-31 General Electric Company Two stage control circuit for reversible air cycle heat pump
US4369765A (en) * 1980-06-11 1983-01-25 Mcdaniel Grady L Supplemental heating system using solar radiation
US4338791A (en) * 1980-10-14 1982-07-13 General Electric Company Microcomputer control for heat pump system
US4332352A (en) * 1981-01-30 1982-06-01 Honeywell Inc. Multistage thermostat using integral initiation change means
US4373350A (en) * 1981-07-09 1983-02-15 General Electric Company Heat pump control/defrost circuit

Also Published As

Publication number Publication date
DK100582A (da) 1982-09-15
SE436518B (sv) 1984-12-17
JPS57164234A (en) 1982-10-08
JPS645222B2 (da) 1989-01-30
DK153724C (da) 1988-12-27
FR2501837A1 (fr) 1982-09-17
FR2501837B1 (fr) 1985-08-16
SE8201283L (sv) 1982-09-15
DE3109843C1 (de) 1982-11-11
CH656208A5 (de) 1986-06-13
US4412581A (en) 1983-11-01
CA1187462A (en) 1985-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK153724B (da) Varmeanlaeg med en varmekedel og en varmepumpe
US4238931A (en) Waste heat recovery system controller
US4429547A (en) Arrangement in a heat pump plant
US4539820A (en) Protective capacity control system for a refrigeration system
US4279128A (en) Heat pump swimming pool heater
GB2060216A (en) Heat pump control system
WO2011012153A1 (en) Method and device for heat recovery on a vapour refrigeration system
JPS6162744A (ja) 空調制御装置
US4298056A (en) Heat pump setback temperature control with cold weather override
EP1630497B1 (en) Cooling plant for a fluid with control of variables
US4485966A (en) Pulsation device for a heating or cooling unit
JP4208390B2 (ja) 貯湯式の給湯熱源装置
EP2122261B1 (en) Boiler for a heating system, in particular for domestic use
US4067383A (en) Heating and cooling system for a multiple coil installation
US4534181A (en) Cooling system
GB2027949A (en) Central heating systems
EP0146264B1 (en) Control of a central heating system
JPH0554022B2 (da)
EP2622523B1 (en) Hot water prioritization
SU1751614A1 (ru) Система кондиционировани с автоматическим регулированием температуры приточного воздуха и обратного теплоносител
US4576332A (en) Heating installation with heat pump
RU1781514C (ru) Способ регулировани температуры воздуха и теплоносител на выходе теплообменника и система автоматического управлени приточной вентил ции
EP4386241A1 (en) Method of frost protection and valve assembly for frost protection and/or voluntary withdrawal
GB2043305A (en) Control arrangement in a circulating fluid heating system
GB2188453A (en) Boiler control

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed