EP4528168A1 - Wärmepumpenhydraulikeinheit und wärmepumpenanlage - Google Patents

Wärmepumpenhydraulikeinheit und wärmepumpenanlage Download PDF

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EP4528168A1
EP4528168A1 EP24199606.5A EP24199606A EP4528168A1 EP 4528168 A1 EP4528168 A1 EP 4528168A1 EP 24199606 A EP24199606 A EP 24199606A EP 4528168 A1 EP4528168 A1 EP 4528168A1
Authority
EP
European Patent Office
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heat pump
connection
way valve
return
hydraulic unit
Prior art date
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Pending
Application number
EP24199606.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Hörsting
Sabrina Ortsiefer
Frank Röder
Kai Schiefelbein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Original Assignee
Stiebel Eltron GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Stiebel Eltron GmbH and Co KG filed Critical Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Publication of EP4528168A1 publication Critical patent/EP4528168A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F24D2220/08—Storage tanks

Definitions

  • the present invention relates to a heat pump hydraulic unit and a heat pump system.
  • Heat pumps can be used to both generate hot water and heat a building. This typically involves a storage tank for the hot water and a buffer tank for heating a building.
  • DE 10 2021 118 041 A1 describes a building services device with a heat pump and a storage tank as well as a buffer tank.
  • the heat pump system can comprise a heat pump, a hydraulic unit, and a hot water storage tank.
  • the hydraulic unit further comprises a housing, a heat pump flow, a heat pump return, a hot water return, a hot water supply, and at least one heating circuit flow and one heating circuit return for a heating circuit.
  • the hydraulic unit can be coupled to a hot water storage tank.
  • the flow and return connections are directly connected to the heating circuit, i.e., no buffer tank is provided between them. This is advantageous because it allows for the space required for the buffer tank to be saved.
  • the heat pump hydraulic unit comprises a housing, an electric heating unit, a four-way valve and a circulation pump which, when activated, can pump a fluid through at least one heating circuit.
  • the hydraulic unit is connected to the corresponding heat pump connections via the heat pump supply and return lines.
  • the circulation pump and the electric heating unit can be connected in series with the heat pump supply line.
  • the four-way valve is connected to the electric heating unit outlet, a hot water supply connection, a heating circuit supply connection, and optionally to an overflow line.
  • the four-way valve can also be connected to the supply line of a second heating circuit.
  • a second circulation pump can be provided for the second heating circuit.
  • a hot water preparation mode a heating mode of the first heating circuit, a heating mode of the first heating circuit including overflow through the overflow section, a heating mode with a closed first heating circuit and overflow through the overflow section, a defrost mode with the first heating circuit open, another defrost mode with a heating circuit and overflow through the overflow section, another defrost mode with overflow through the overflow section, a fourth defrost mode with a first heating circuit and overflow in the hot water tank, and a fifth defrost mode with overflow in the hot water tank and energy absorption via the hot water tank.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a heat pump system.
  • a heat pump system or a building services device 1 is shown, which has a heat pump WP, a hydraulic unit 100 and a hot water tank 200.
  • the hydraulic unit 100 has a first and second connection 101, 102 as connections for the return line RL of the heat pump and the flow line VL of the heat pump. Furthermore, the hydraulic unit 100 has a third and fourth connection 103, 104, which are designed as a return line RLW and a flow line VLW for hot water preparation. Furthermore, the hydraulic unit 100 has a sixth and seventh connection 106, 107 for the return line RLHK1 of a first heating circuit HK1 and the flow line VLHK1 of a first heating circuit HK1.
  • the hydraulic unit 100 can have a seventh and eighth connection 107, 108 for a flow VLHK2 and a return RLHK2 of a second heating circuit HK2.
  • the hydraulic unit 100 has a circulation pump 140 at the second connection 102 and an electric heating unit 120 in series with the circulation pump 140.
  • a safety group 150 can be provided at the outlet of the heating unit 120.
  • the hydraulic unit 100 has a four-way valve 130.
  • the four-way valve has four connections 131-134. By controlling the four-way valve 130, the respective connections 131-134 can be coupled to one another.
  • an overflow section 160 can be provided.
  • the heat pump typically requires a minimum volume flow.
  • the overflow section 160 can serve to provide this minimum volume flow for the heat pump.
  • the overflow section 160 can be coupled to the first connection 101 so that water can flow through the overflow section 160 to the connection 101 and thus to the heat pump.
  • a second heating circuit HK2 with a heating circuit flow 107 and a heating circuit return 108 can optionally be provided. If a second heating circuit HK2 is provided, then a second circulation pump 170 can optionally be provided.
  • the heat pump system 1 further comprises a storage tank 200 for hot water, i.e. a drinking water hot water storage tank, which is coupled to the third and fourth connections 103, 104, which represent the hot water return and the hot water supply.
  • a storage tank 200 for hot water i.e. a drinking water hot water storage tank, which is coupled to the third and fourth connections 103, 104, which represent the hot water return and the hot water supply.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a hydraulic unit and an operating position of a four-way valve.
  • Fig. 2 is the hydraulic unit of Fig. 1 in a heating mode with hot water preparation.
  • the hydraulic unit 100 of Fig. 2 The hydraulic unit can be Fig. 1
  • the four-way valve 130 is connected in such a way that the first and fourth ports 131, 134 are coupled to one another.
  • liquid flows through the circulation pump 140, the electric heating unit 120 and through a first connection 131 of the four-way valve 130.
  • the liquid from the first connection 131 then flows through the fourth connection 134 so that this liquid then flows through the hot water supply connection 104.
  • the hot water flow 104 can be Fig. 1 shown coupled with a hot water tank 200 to store hot water.
  • the operating mode in Fig. 2 is used for hot water preparation.
  • Fig. 3 shows another schematic representation of a hydraulic unit and a schematic representation of a four-way valve in the respective operating mode.
  • Heating operation with a first heating circuit is shown.
  • the hydraulic unit 100 of Fig. 3 The hydraulic unit can be Fig. 1
  • the four-way valve 130 is connected so that fluid can flow in through the first port 131 and out through the third port 133.
  • Fig. 4 shows another schematic representation of a hydraulic unit and a schematic representation of a four-way valve in the respective operating mode.
  • heating operation with an overflow over an overflow section 160 is shown.
  • the four-way valve 130 is switched so that the connections 131, 132 and 133 are open.
  • the overflow section 160 can serve as a bypass to allow mixing of, for example, the first or second heating circuit HK1, HK2.
  • Fig. 5 shows another schematic representation of a hydraulic unit and a schematic representation of a four-way valve in the respective operating mode.
  • Heating operation with a closed heating circuit and an overflow via the overflow section 160 is shown.
  • the four-way valve 130 is switched so that the first and second connections 131, 132 are open. Accordingly, the fluid flowing through the second connection (heat pump flow) is directed through the four-way valve 130 to the overflow section 160. This prevents the first heating circuit from heating up.
  • Fig. 6 shows another schematic representation of a hydraulic unit and a schematic representation of a four-way valve in the respective operating mode.
  • a first defrost mode is shown, with the heating circuit open.
  • the first and third connections 131, 133 are open. This allows the fluid from the heat pump flow 102 to flow through the four-way valve 130 to the flow 105 of the first heating circuit HK1. Defrosting can be performed via the heating unit 120.
  • the four-way valve 130 has open first, second, and third connections 131, 132, 133.
  • water heated via the return 106 of the first heating circuit HK1 can flow via the heat pump return 101 to the heat pump, which can use this fluid for defrosting.
  • Fig. 8 shows another schematic representation of a hydraulic unit and a schematic representation of a four-way valve in the respective operating mode.
  • a third defrost mode is shown with an overflow via the overflow section 160 and an activated electric heating unit 120.
  • the first and second connections of the four-way valve 130 are open.
  • the fluid flowing through the heat pump flow 102 can be heated by the electric heating unit 120 and can then flow back to the heat pump as the heat pump return via the four-way valve 130 and the overflow section 160.
  • the fluid can be used to defrost the heat pump.
  • Fig. 9 shows another schematic representation of a hydraulic unit and a schematic representation of a four-way valve in the respective operating mode.
  • a fourth defrosting mode is shown with an activated heating circuit and an overflow in the hot water.
  • the first, third, and fourth connections 131, 133, 134 of the four-way valve 130 are open. This results in water flowing through the fourth and fifth connections 104, 105 (hot water flow, heating circuit flow).
  • the liquid in the first heating circuit and in the hot water tank then flows via the heating circuit return 106 and the hot water return 103.
  • This fluid can be used to defrost the heat pump, i.e. the energy in the heating circuit Hk1 is used for defrosting.
  • Fig. 10 shows another schematic representation of a hydraulic unit and a schematic representation of a four-way valve in the respective operating mode.
  • a fifth defrosting mode is shown, in which an overflow occurs in the hot water tank, thus absorbing energy from the water in the hot water tank.
  • the defrosting energy required to defrost the heat pump can be taken from the hot water tank, i.e., the domestic hot water tank.
  • first and fourth connections 131, 134 of the four-way valve 130 are open.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wärmepumpen-Hydraulikeinheit (100), mit einem Hydraulikgehäuse (110), einem ersten Anschluss (101) für einen Wärmepumpenrücklauf, einem zweiten Anschluss (102) für einen Wärmepumpenvorlauf, einem dritten Anschluss (103) für einen Warmwasserrücklauf, einem vierten Anschluss (104) für einen Warmwasservorlauf, einem fünften Anschluss (105) für einen Vorlauf des ersten Heizkreises, einem sechsten Anschluss (106) für einen Rücklauf des ersten Heizkreises, einer Zirkulationspumpe (104), welche mit dem zweiten Anschluss (102) gekoppelt ist, einer elektrischen Heizeinheit (120) in Reihe zu der Zirkulationspumpe (140), und einem Vierwegeventil (130) in Reihe zu der elektrischen Heizeinheit (120), wobei das Vierwegeventil (130) einen ersten bis vierten Anschluss (131 - 134) aufweist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmepumpenhydraulikeinheit sowie eine Wärmepumpenanlage.
  • Wärmepumpen können verwendet werden, um sowohl Warmwasser zu erzeugen als auch ein Gebäude zu beheizen. Dazu wird typischerweise ein Speicher für das Warmwasser sowie ein Pufferspeicher für die Heizung eines Gebäudes vorgesehen.
  • DE 10 2021 118 041 A1 beschreibt ein Haustechnikgerät mit einer Wärmepumpe und einem Speicher sowie einem Pufferspeicher.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wärmepumpenanlage vorzusehen, welche kostengünstiger herzustellen ist und über einen geringeren Platzbedarf verfügt.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Wärmepumpenhydraulikmodul nach Anspruch 1 sowie durch eine Wärmepumpenanlage nach Anspruch 11 gelöst.
  • Die Wärmepumpenanlage kann eine Wärmepumpe, eine Hydraulikeinheit und einen Warmwasserspeicher aufweisen. Die Hydraulikeinheit weist ferner ein Gehäuse, einen Wärmepumpenvorlauf, einen Wärmepumpenrücklauf, einen Warmwasserrücklauf, einen Warmwasservorlauf und mindestens einen Heizkreisvorlauf und einen Heizkreisrücklauf für einen Heizkreis auf. Die Hydraulikeinheit kann mit einem Warmwasserspeicher gekoppelt sein. Die Vorlauf- und Rücklaufanschlüsse sind unmittelbar mit dem Heizkreis gekoppelt, d. h. es ist kein Pufferspeicher dazwischen vorgesehen. Dies ist vorteilhaft, weil damit der Platzbedarf des Pufferspeichers eingespart werden kann.
  • Die Wärmepumpenhydraulikeinheit weist ein Gehäuse, eine elektrische Heizeinheit, ein Vierwegeventil und eine Zirkulationspumpe auf, welche bei ihrer Aktivierung ein Fluid durch mindestens einen Heizkreis pumpen kann.
  • Die Hydraulikeinheit ist mittels des Wärmepumpenvorlaufs und Wärmepumpenrücklaufs mit den entsprechenden Anschlüssen der Wärmepumpe gekoppelt. Die Zirkulationspumpe sowie die elektrische Heizeinheit können in Reihe mit dem Wärmepumpenvorlauf vorgesehen sein. Das Vierwegeventil ist mit dem Ausgang der elektrischen Heizeinheit, einem Warmwasservorlaufanschluss, einem Vorlaufanschluss des Heizkreises und optional mit einer Überstromstrecke gekoppelt. Das Vierwegeventil kann auch mit einem Vorlauf eines zweiten Heizkreises gekoppelt sein.
  • Falls ein zweiter Heizkreis vorhanden ist, dann kann eine zweite Zirkulationspumpe für den zweiten Heizkreis vorgesehen sein.
  • Durch entsprechende Steuerung des Vierwegeventils lassen sich mehrere Betriebsarten realisieren. Insbesondere kann eine Betriebsart Warmwasserbereitung, eine Heizbetriebsart des ersten Heizkreises, eine Heizbetriebsart des ersten Heizkreises inklusive einer Überströmung durch die Überströmungsstrecke, ein Heizbetrieb mit einem geschlossenen ersten Heizkreis sowie einer Überströmung durch die Überströmungsstrecke, einem Abtaubetrieb mit offenem ersten Heizkreis, einem weiteren Abtaubetrieb mit einem Heizkreis und einer Überströmung durch die Überströmungsstrecke, eine weitere Abtaubetriebsart mit einer Überströmung über die Überströmungsstrecke, einem vierten Abtaubetrieb mit einem ersten Heizkreis sowie einer Überströmung im Warmwasserspeicher sowie einer fünften Abtaubetriebsart mit einer Überströmung im Warmwasserspeicher und einer Energieaufnahme über den Warmwasserspeicher.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
    • Fig. 1
    zeigt eine schematische Darstellung einer Wärmepumpenanlage,
    Fig. 2
    zeigt eine schematische Darstellung einer Hydraulikeinheit, einer Betriebsposition des Vierwegeventils sowie eines Graphen zur Veranschaulichung des Durchflusses über den Öffnungswinkel,
    Fig. 3
    zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Hydraulikeinheit und eine schematische Darstellung eines Vierwegeventils in der jeweiligen Betriebsart,
    Fig. 4
    zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Hydraulikeinheit und eine schematische Darstellung eines Vierwegeventils in der jeweiligen Betriebsart,
    Fig. 5
    zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Hydraulikeinheit und eine schematische Darstellung eines Vierwegeventils in der jeweiligen Betriebsart,
    Fig. 6
    zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Hydraulikeinheit und eine schematische Darstellung eines Vierwegeventils in der jeweiligen Betriebsart,
    Fig. 7
    zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Hydraulikeinheit und eine schematische Darstellung eines Vierwegeventils in der jeweiligen Betriebsart,
    Fig. 8
    zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Hydraulikeinheit und eine schematische Darstellung eines Vierwegeventils in der jeweiligen Betriebsart,
    Fig. 9
    zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Hydraulikeinheit und eine schematische Darstellung eines Vierwegeventils in der jeweiligen Betriebsart, und
    Fig. 10
    zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Hydraulikeinheit und eine schematische Darstellung eines Vierwegeventils in der jeweiligen Betriebsart.
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Wärmepumpenanlage. In Fig. 1 ist eine Wärmepumpenanlage oder ein Haustechnikgerät 1 dargestellt, welches eine Wärmepumpe WP, eine Hydraulikeinheit 100 sowie einen Warmwasserspeicher 200 aufweist.
  • Die Hydraulikeinheit 100 weist einen ersten und zweiten Anschluss 101, 102 als Anschlüsse für den Rücklauf RL der Wärmepumpe sowie den Vorlauf VL der Wärmepumpe auf. Des Weiteren weist die Hydraulikeinheit 100 einen dritten und vierten Anschluss 103, 104 auf, welche als Rücklauf RLW und Vorlauf VLW für die Warmwasserbereitung ausgestaltet sind. Des Weiteren weist die Hydraulikeinheit 100 einen sechsten und siebten Anschluss 106, 107 für den Rücklauf RLHK1 eines ersten Heizkreises HK1 und den Vorlauf VLHK1 eines ersten Heizkreises HK1 auf.
  • Optional kann die Hydraulikeinheit 100 einen siebten und achten Anschluss 107, 108 für einen Vorlauf VLHK2 und einen Rücklauf RLHK2 eines zweiten Heizkreises HK2 aufweisen.
  • Die Hydraulikeinheit 100 weist eine Zirkulationspumpe 140 an dem zweiten Anschluss 102 sowie in Reihe zu der Zirkulationspumpe 140 eine elektrische Heizeinheit 120 auf. Optional kann eine Sicherheitsgruppe 150 am Ausgang der Heizeinheit 120 vorgesehen sein. Ferner weist die Hydraulikeinheit 100 ein Vierwegeventil 130 auf. Das Vierwegeventil weist vier Anschlüsse 131 - 134 auf. Durch Steuerung des Vierwegeventils 130 können die jeweiligen Anschlüsse 131 - 134 miteinander gekoppelt werden.
  • Optional kann eine Überströmungsstrecke 160 vorgesehen sein. Die Wärmepumpe benötigt typischerweise einen Mindestvolumenstrom. Die Überströmungsstrecke 160 kann dazu dienen, diesen Mindestvolumenstrom für die Wärmepumpe zur Verfügung zu stellen. Die Überströmungsstrecke 160 kann mit dem ersten Anschluss 101 gekoppelt sein, so dass Wasser durch die Überströmungsstrecke 160 zu dem Anschluss 101 und damit zu der Wärmepumpe strömen kann.
  • Ferner kann optional ein zweiter Heizkreis HK2 mit einem Heizkreisvorlauf 107 und einem Heizkreisrücklauf 108 vorgesehen sein. Falls ein zweiter Heizkreis HK2 vorgesehen ist, dann kann optional eine zweite Zirkulationspumpe 170 vorgesehen sein.
  • Die Wärmepumpenanlage 1 weist ferner einen Speicher 200 für Warmwasser auf, d. h. einen Trinkwasser-Warmwasserspeicher, welcher mit dem dritten und vierten Anschluss 103, 104, welche den Warmwasserrücklauf und den Warmwasservorlauf darstellen, gekoppelt ist.
  • Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Hydraulikeinheit und einer Betriebsposition eines Vierwegeventils. In Fig. 2 ist die Hydraulikeinheit von Fig. 1 in einer Heizbetriebsart mit einer Warmwasserbereitung gezeigt. Die Hydraulikeinheit 100 von Fig. 2 kann dabei der Hydraulikeinheit von Fig. 1 entsprechen. Das Vierwegeventil 130 ist hierbei so geschaltet, dass der erste und vierte Anschluss 131, 134 miteinander gekoppelt sind.
  • Durch den Wärmepumpenvorlauf 102 fließt Flüssigkeit durch die Zirkulationspumpe 140, die elektrische Heizeinheit 120 und durch einen ersten Anschluss 131 des Vierwegeventils 130. Die Flüssigkeit von dem ersten Anschluss 131 fließt dann durch den vierten Anschluss 134 hinaus, so dass diese Flüssigkeit dann durch den Warmwasservorlaufanschluss 104 fließt.
  • Der Warmwasservorlauf 104 kann wie in Fig. 1 gezeigt mit einem Warmwasserspeicher 200 gekoppelt sein, um Warmwasser zu speichern.
  • Die Betriebsart in Fig. 2 dient der Warmwasserbereitung.
  • Fig. 3 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Hydraulikeinheit und eine schematische Darstellung eines Vierwegeventils in der jeweiligen Betriebsart. In Fig. 3 ist ein Heizbetrieb mit einem ersten Heizkreis dargestellt. Die Hydraulikeinheit 100 von Fig. 3 kann dabei der Hydraulikeinheit von Fig. 1 entsprechen. Das Vierwegeventil 130 ist so geschaltet, dass Flüssigkeit durch den ersten Anschluss 131 einströmen und durch den dritten Anschluss 133 ausströmen kann.
  • In Fig. 3 wird der erste Heizkreis HK1 ohne Beimischung über die Überströmungsstrecke 160 betrieben.
  • Fig. 4 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Hydraulikeinheit und eine schematische Darstellung eines Vierwegeventils in der jeweiligen Betriebsart. In Fig. 4 ist ein Heizbetrieb mit einer Überströmung über eine Überströmungsstrecke 160 dargestellt. In dem Beispiel von Fig. 4 ist das Vierwegeventil 130 so geschaltet, dass die Anschlüsse 131, 132 und 133 offen sind.
  • Die Überströmungsstrecke 160 kann hier als Bypass dienen, um eine Beimischung beispielsweise des ersten oder zweiten Heizkreises HK1, HK2 zu ermöglichen.
  • Fig. 5 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Hydraulikeinheit und eine schematische Darstellung eines Vierwegeventils in der jeweiligen Betriebsart. In Fig. 5 ist ein Heizbetrieb mit einem geschlossenen Heizkreis sowie einer Überströmung über die Überströmungsstrecke 160 gezeigt. Dazu ist das Vierwegeventil 130 so geschaltet, dass der erste und zweite Anschluss 131, 132 freigeschaltet sind. Demnach wird die Flüssigkeit, welche durch den zweiten Anschluss (Vorlauf Wärmepumpe) einströmt, durch das Vierwegeventil 130 zu der Überströmungsstrecke 160 geleitet. Damit erfolgt kein Aufheizen des ersten Heizkreises.
  • Fig. 6 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Hydraulikeinheit und eine schematische Darstellung eines Vierwegeventils in der jeweiligen Betriebsart. In Fig. 6 ist eine erste Abtaubetriebsart dargestellt, wobei der Heizkreis offen ist. In diesem Fall ist der erste und dritte Anschluss 131, 133 offen. Damit kann die Flüssigkeit aus dem Wärmepumpenvorlauf 102 durch das Vierwegeventil 130 zu dem Vorlauf 105 des ersten Heizkreises HK1 fließen. Das Abtauen kann über die Heizeinheit 120 erfolgen.
  • Fig. 7 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Hydraulikeinheit und eine schematische Darstellung eines Vierwegeventils in der jeweiligen Betriebsart. In Fig. 7 ist eine zweiter Abtaubetriebsart mit einem aktivierten ersten Heizkreis HK1 und einer Überströmungsstrecke 160 dargestellt. Die Hydraulikeinheit 100 kann dabei der Hydraulikeinheit von Fig. 1 entsprechen.
  • Das Vierwegeventil 130 weist einen offenen ersten, zweiten und dritten Anschluss 131, 132, 133 auf. Somit kann über den Rücklauf 106 des ersten Heizkreises HK1 erwärmtes Wasser über den Wärmepumpenrücklauf 101 zu der Wärmepumpe fließen, welche diese Flüssigkeit zum Abtauen verwenden kann.
  • Fig. 8 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Hydraulikeinheit und eine schematische Darstellung eines Vierwegeventils in der jeweiligen Betriebsart. In Fig. 8 ist eine dritte Abtaubetriebsart mit einer Überströmung über die Überströmungsstrecke 160 und einer aktivierten elektrischen Heizeinheit 120 dargestellt. Hierbei ist der erste und zweite Anschluss des Vierwegeventils 130 geöffnet. Die Flüssigkeit, welche über den Wärmepumpenvorlauf 102 fließt, kann mittels der elektrischen Heizeinheit 120 erwärmt werden und kann dann über das Vierwegeventil 130 und die Überströmungsstrecke 160 zurück als Wärmepumpenrücklaufzur Wärmepumpe fließen. Hier kann die Flüssigkeit zum Abtauen der Wärmepumpe verwendet werden.
  • Fig. 9 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Hydraulikeinheit und eine schematische Darstellung eines Vierwegeventils in der jeweiligen Betriebsart. In Fig. 9 ist eine vierte Abtaubetriebsart mit einem aktivierten Heizkreislauf sowie einem Überströmen in dem Warmwasser gezeigt. Hierbei ist der erste, dritte und vierte Anschluss 131, 133, 134 des Vierwegeventils 130 geöffnet. Dies hat zur Folge, dass Wasser durch den vierte und fünften Anschluss 104, 105 (Warmwasservorlauf, Heizkreisvorlauf) fließt. Die sich in dem ersten Heizkreislauf und in dem Warmwasserspeicher befindliche Flüssigkeit strömt dann über den Heizkreisrücklauf 106 und den Warmwasserrücklauf 103 zurück. Diese Flüssigkeit kann zur Abtauung der Wärmepumpe verwendet werden, d. h. die Energie in dem Heizkreis Hk1 wird zum Abtauen verwendet.
  • Fig. 10 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Hydraulikeinheit und eine schematische Darstellung eines Vierwegeventils in der jeweiligen Betriebsart. In Fig. 10 ist eine fünfte Abtaubetriebsart dargestellt, bei welcher eine Überströmung im Warmwasserspeicher und damit eine Energieaufnahme des sich in dem Warmwasserspeichers befindlichen Wassers erfolgt. Somit kann die zur Abtauung der Wärmepumpe benötigte Abtauenergie aus dem Warmwasserspeicher, d. h. dem Trinkwasser-Warmwasserspeicher, entnommen werden.
  • Dazu ist der erste und vierte Anschluss 131, 134 des Vierwegeventils 130 offen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Haustechnikgerät
    100
    Hydraulikeinheit
    101
    Wärmepumpenrücklauf
    102
    Wärmepumpenvorlauf
    103
    dritter Anschluss
    104
    vierter Anschluss
    105
    Heizkreisvorlauf
    106
    sechster Anschluss
    107
    siebter Anschluss
    108
    achter Anschluss
    120
    Heizeinheit
    130
    Vierwegeventil
    131
    erster Anschluss
    132
    zweiter Anschluss
    133
    dritter Anschluss
    134
    vierter Anschluss
    140
    Zirkulationspumpe
    150
    Sicherheitsgruppe
    160
    Überströmungsstrecke
    170
    zweite Zirkulationspumpe
    200
    Warmwasserspeicher
    RL
    Rücklauf
    RLW
    Rücklauf
    VL
    Vorlauf
    VLW
    Vorlauf
    WP
    Wärmepumpe

Claims (11)

  1. Wärmepumpen-Hydraulikeinheit (100), mit
    einem Hydraulikgehäuse (110),
    einem ersten Anschluss (101) für einen Wärmepumpenrücklauf,
    einem zweiten Anschluss (102) für einen Wärmepumpenvorlauf,
    einem dritten Anschluss (103) für einen Warmwasserrücklauf,
    einem vierten Anschluss (104) für einen Warmwasservorlauf,
    einem fünften Anschluss (105) für einen Vorlauf des ersten Heizkreises,
    einem sechsten Anschluss (106) für einen Rücklauf des ersten Heizkreises,
    einer Zirkulationspumpe (104), welche mit dem zweiten Anschluss (102) gekoppelt ist,
    einer elektrischen Heizeinheit (120) in Reihe zu der Zirkulationspumpe (140), und
    einem Vierwegeventil (130) in Reihe zu der elektrischen Heizeinheit (120),
    wobei das Vierwegeventil (130) einen ersten bis vierten Anschluss (131 - 134) aufweist.
  2. Wärmepumpen-Hydraulikeinheit (100) nach Anspruch 1, wobei
    in einer ersten Betriebsart der erste und vierte Anschluss (131, 134) des Vierwegeventils (130) geöffnet sind, so dass der zweite Anschluss (102), nämlich der Wärmepumpenvorlauf, mit dem vierten Anschluss (104), nämlich dem Warmwasservorlauf, gekoppelt ist, so dass Wasser in einem Warmwasserspeicher (200) für die Warmwasserbereitung erwärmt wird.
  3. Wärmepumpen-Hydraulikeinheit (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei
    in einer zweiten Betriebsart der erste und dritte Anschluss (131, 133) des Vierwegeventils (130) offen sind, so dass der fünfte Anschluss, nämlich der Heizkreisvorlauf, mit dem zweiten Anschluss (102), nämlich dem Wärmepumpenvorlauf, gekoppelt ist, so dass der erste Heizkreis (HK1) aktiviert ist.
  4. Wärmepumpen-Hydraulikeinheit (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
    in einer dritten Betriebsart der erste, zweite und dritte Anschluss (131, 132, 133) des Vierwegeventils (130) geöffnet ist, so dass der zweite Anschluss und der fünfte Anschluss (102, 105) gekoppelt sind, und eine Überströmstrecke (160) mit dem zweiten Anschluss (132) gekoppelt ist, so dass Flüssigkeit über die Übertragungsstrecke (160) zu dem Wärmepumpenrücklaufam ersten Anschluss (101) geführt wird.
  5. Wärmepumpen-Hydraulikeinheit (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
    in einer vierten Betriebsart der erste und zweite Anschluss (131, 132) des Vierwegeventils (130) geöffnet sind, so dass der zweite Anschluss (102) mit der Übertragungsstrecke (160) gekoppelt ist, so dass der Heizkreis (HK1) nicht mit dem Vierwegeventil (130) gekoppelt ist.
  6. Wärmepumpen-Hydraulikeinheit (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
    in einer ersten Abtaubetriebsart der erste und dritte Anschluss (131, 133) des Vierwegeventils (130) gekoppelt sind, so dass der zweite und fünfte Anschluss (102, 105) miteinander gekoppelt sind, so dass die Flüssigkeit, welche über den sechsten Anschluss, nämlich den Rücklauf des Heizkreises (HK1), über den ersten Anschluss (101), nämlich den Wärmepumpenrücklauf, zu der Wärmepumpe (WP) gelangen kann, welche diese Flüssigkeit zum Abtauen verwenden kann.
  7. Wärmepumpen-Hydraulikeinheit (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
    in einer zweiten Betriebsart der erste, zweite und dritten Anschluss (131, 132, 133) des Vierwegeventils (130) geöffnet sind, so dass sowohl der Heizkreisrücklauf über den sechsten Anschluss als auch die Überströmungsstrecke (160) mit dem ersten Anschluss (101), nämlich dem Wärmepumpenrücklauf, gekoppelt sind, so dass Flüssigkeit, welche über den Wärmepumpenrücklauf (101) fließt, durch die Wärmepumpe (WP) zum Abtauen verwendet werden kann.
  8. Wärmepumpen-Hydraulikeinheit (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
    in einer dritten Abtaubetriebsart die Heizeinheit (120) aktiviert ist und der erste und zweite Anschluss (131, 132) des Vierwegeventils geöffnet ist, so dass durch die elektrische Heizeinheit (120) erwärmte Flüssigkeit über das Vierwegeventil (130), die Überströmungstrecke (160) und den ersten Anschluss (101) als Rücklauf zur Wärmepumpe (WP) gelangen kann, wo die sich darin befindliche Energie zum Abtauen verwendet werden kann.
  9. Wärmepumpen-Hydraulikeinheit (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
    in einer vierten Abtaubetriebsart der erste, dritte und vierte Anschluss (131, 133, 134) des Vierwegeventils geöffnet sind, so dass der zweite Anschluss (102) mit dem fünften Anschluss (105) gekoppelt ist, so dass über den Heizkreisrücklauf (106) erwärmte Flüssigkeit zu dem ersten Anschluss (101) zurückströmen kann,
    wobei der vierte Anschluss, nämlich der Warmwasservorlauf, mit dem vierten Anschluss (134) des Vierwegeventils (130) gekoppelt ist, so dass über den Warmwasserrücklauf (103) erwärmte Flüssigkeit zu dem ersten Anschluss (101) gelangen kann, welcher als Wärmepumpenrücklauf zum Abtauen der Wärmepumpe (WP) verwendet werden kann.
  10. Wärmepumpen-Hydraulikeinheit (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
    in einer fünften Abtaubetriebsart der erste und vierte Anschluss (131, 134) des Vierwegeventils (130) geöffnet sind, so dass der zweite Anschluss (102) mit dem vierten Anschluss (104) gekoppelt ist und über den Warmwasserrücklauf über den dritten Anschluss (103) Flüssigkeit an den ersten Anschluss als Wärmepumpenrücklauf zur Verfügung steht, welches die Wärmepumpe (WP) zum Abtauen verwenden kann.
  11. Wärmepumpenanlage, mit
    einer Wärmepumpen-Hydraulikeinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    einer Wärmepumpe (WP), und
    einem Warmwasserspeicher (200).
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