EP4545873A1 - Verfahren zum betreiben eines hybriden kombi-heizgerätes sowie hybrides kombi-heizgerät - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines hybriden kombi-heizgerätes sowie hybrides kombi-heizgerät Download PDF

Info

Publication number
EP4545873A1
EP4545873A1 EP24200151.9A EP24200151A EP4545873A1 EP 4545873 A1 EP4545873 A1 EP 4545873A1 EP 24200151 A EP24200151 A EP 24200151A EP 4545873 A1 EP4545873 A1 EP 4545873A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heating water
heat exchanger
heat pump
heat
heating
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP24200151.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Diogo Matos
Artur Lopes
Joao Coelho
Armindo Correia
Sebastian Schulte Am Huelse
Ines Costa
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4545873A1 publication Critical patent/EP4545873A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
    • F24H15/136—Defrosting or de-icing; Preventing freezing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1066—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water
    • F24D19/1072—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water the system uses a heat pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/08—Hot-water central heating systems in combination with systems for domestic hot-water supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/212—Temperature of the water
    • F24H15/219—Temperature of the water after heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/227—Temperature of the refrigerant in heat pump cycles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
    • F24H15/305—Control of valves
    • F24H15/32—Control of valves of switching valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/40—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers
    • F24H15/414—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electronic processing, e.g. computer-based
    • F24H15/421—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electronic processing, e.g. computer-based using pre-stored data
    • F24H15/429—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electronic processing, e.g. computer-based using pre-stored data for selecting operation modes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B47/00—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F25B47/006—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass for preventing frost
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1066—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water
    • F24D19/1069—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water regulation in function of the temperature of the domestic hot water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/04—Gas or oil fired boiler
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/12—Heat pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/12—Heat pump
    • F24D2200/123—Compression type heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/238—Flow rate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/242—Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/047—Water-cooled condensers

Definitions

  • a hybrid combination heater for tempering a heating water flow and a drinking water flow and a method for operating the hybrid combination heater are known from the prior art, wherein the heater comprises a heat generator and a heat pump heat exchanger connectable to a heat pump on the secondary side, connection means for connecting to a heating water circuit, a bypass with a drinking water heat exchanger, and a valve device for directing the heating water flow into the heating water circuit or into the bypass.
  • the invention is based on a method for operating a hybrid combination heating device for controlling the temperature of a heating water flow and a drinking water flow.
  • a heat generator and/or a heat pump heat exchanger connected in series with it in a heating water line control the temperature of the heating water flow, wherein the heat pump heat exchanger can be connected to a heat pump on the secondary side.
  • the heating water flow flows into a connectable, building-side section of a heating water circuit or into a bypass of the hybrid combination heating device with a drinking water heat exchanger arranged hydraulically parallel to the heating water circuit.
  • a valve device directs the heating water flow into the heating water circuit or into the bypass.
  • a control unit detects a risk of icing on the heat pump heat exchanger and/or on another heat exchanger of the heat pump and switches the valve device depending on a detected risk of icing so that the heating water flow, particularly coming from the heat generator, flows through the bypass and the heat pump heat exchanger.
  • the heating water flow is in particular greater than or equal to a predefined minimum volume flow.
  • the operation of the hybrid combination heater can be adapted to a detected risk of icing of the heat pump heat exchanger and/or the additional heat exchanger of the heat pump, as can occur, for example, during operation of the heat pump in defrost mode.
  • the valve device directing the heating water flow through the bypass and, as a result, the heat pump heat exchanger is reliably supplied with heating water, in particular with a heating water flow greater than or equal to a predeterminable minimum volume flow, sufficient heat provision at the heat pump heat exchanger is possible or ensured. This can counteract icing of the heat pump heat exchanger and/or the additional heat exchanger of the heat pump.
  • drinking water can also advantageously be heated in parallel with operation in defrost mode.
  • the heat generator can generate heat and thus temper a heating water flow, in particular a heating water flow flowing through the heat generator.
  • the heat generator operates in a heating mode for generating heat.
  • a heating water pump (circulation pump) can pump the heating water flow.
  • a heat generator is understood to mean, in particular, a fuel-fired heat generator.
  • the heat generator can also be an electric heat generator. Tempering here means, in particular, heating or cooling.
  • a combination heater is understood here in particular to be a heater with a heat generator that can regulate the temperature of a hot water flow and a drinking water flow.
  • a hybrid combination heater is understood here in particular to be a combination heater that can be connected to a heat pump.
  • the hybrid combination heater comprises a heat pump heat exchanger through which the hot water flow flows on the primary side and can regulate its temperature.
  • a heat transfer medium, in particular a refrigerant, of a heat pump can flow through the heat pump heat exchanger.
  • the heat transfer medium flows through a heat transfer medium circuit that fluidically connects the heat pump heat exchanger to the heat pump. If the heat transfer medium is a refrigerant, the heat transfer medium circuit is formed by a refrigerant circuit.
  • the hybrid combination heater can be operated in particular in bivalent alternative and/or bivalent parallel mode.
  • a hybrid heating system is understood here in particular to mean a system with a hybrid combination heater and a heat pump.
  • the heating water flow pumped by a heating water pump can circulate through a heating water circuit from the heater into a building and back into the heater.
  • the heating water circuit comprises a section located in the heater and a section of the heating water circuit located in the building. If only one heating water circuit is referred to below, this refers specifically to the section of the heating water circuit located in the building.
  • the term "heating water line" is used here. This refers in particular to the section of the heating water circuit formed in the heater.
  • the heat generator and the heat pump heat exchanger are arranged in the heating water line, connected in series by pipe sections for conducting the heating water. In particular, the heat pump heat exchanger is arranged upstream of the heat generator in a flow direction of the heating water flow.
  • the heating water pump is in particular part of the hydraulic combination heater and/or is controlled by the control unit of the hydraulic combination heater.
  • the heating water line of the heater has a supply section for connection to a supply line and a return section for connection to a return line of the building-side section of the heating water circuit.
  • the heating water flow tempered in the heat generator can, for example, be directed through the supply section into the supply line, then through the return line into the return section back to the heat generator.
  • the building can be tempered using heating elements, particularly radiators and/or underfloor heating elements, in the building-side section of the heating water circuit.
  • a heating water bypass with a drinking water heat exchanger is arranged in the heating unit, between the flow section and the return section and - with respect to the heat generator - hydraulically parallel to the connectable building-side section of the heating water circuit.
  • This bypass can be switched on, in particular, by means of a valve device.
  • the tempered heating water flow can also be directed through the bypass and a primary side of the drinking water heat exchanger.
  • the drinking water flow can be directed through a secondary side of the drinking water heat exchanger and thereby tempered.
  • the drinking water heat exchanger can be fluidly connected to a drinking water source via an inlet line and to a drinking water tap via an outlet line.
  • the drinking water heat exchanger is arranged in the bypass.
  • the bypass and the drinking water heat exchanger are both part of the combination heating unit and are located in the combination heating unit.
  • a switchable bypass is understood here in particular to mean a bypass through which the flow can be varied using a switchable valve device, either for flow to the building-side section of the heating water circuit or to the drinking water heat exchanger.
  • Switching the bypass is understood to mean either shutting off the bypass to allow flow through the building-side section of the heating water circuit or enabling the bypass to allow flow through the drinking water heat exchanger.
  • a valve device is understood here in particular to be a fluid-conducting device with at least two switching positions for changing the flow of heating water.
  • the valve device is arranged on the supply section and/or return section and/or on the bypass.
  • the valve device is arranged on a fluid-conducting branch from the supply section to the bypass or on a fluid-conducting branch from the return section to the bypass.
  • the valve device can in particular have a three-way switching valve.
  • the valve device can have two two-way valves.
  • the heating water flow can be directed into the building-side section of the heating water circuit in a first switching position or into the bypass in a second switching position.
  • the valve device can switch, for example, depending on a heating demand and/or a domestic hot water demand and/or depending on a detected risk of icing.
  • a control unit can send a switching signal to the valve device and thus switch the valve device.
  • the heat pump heat exchanger can be connected on its secondary side to a heat pump, in particular to a heat transfer medium circuit, in particular to the refrigerant circuit, of the heat pump.
  • the heat pump heat exchanger can be designed as a condenser of the heat pump.
  • the further heat exchanger of the heat pump can be designed as an evaporator of the heat pump.
  • the building-side section of the heating water circuit can contain additional pipe sections, valves, especially radiator valves, as well as Radiators for heating water to flow through and temperature control the building. Users of the building can use the valves to change the flow and heat output of the radiators depending on their personal heat sensitivity.
  • Continuous flow of heating water through the building-side section of the heating water circuit cannot be assumed to be guaranteed in the structural and/or control engineering design of the hybrid combination boiler.
  • the design must take into account the possibility that the valves in the building-side section of the heating water circuit may be closed and that heating water cannot flow through it or cannot flow through it sufficiently. This can be the case in particular when using electrically controlled valves.
  • the building-side section of the heating water circuit is a heating water circuit without an additional bypass for heating water to flow from the supply line to the return line.
  • the building-side section of the heating water circuit may be closed to heating water flow, at least temporarily. If the valve device is in the first switching position, the flow of heating water through the heat pump heat exchanger cannot be reliably guaranteed.
  • Icing and/or the risk of icing may occur during operation of the hybrid combination heater and/or heat pump under certain operating conditions.
  • the risk of icing refers in particular to impending icing, potentially imminent icing, or icing anticipated, particularly by the control unit.
  • the risk of icing may also refer to icing that has already occurred. Icing can be prevented, particularly by taking countermeasures or protective measures, if the risk of icing is recognized.
  • the heat pump connectable to the hybrid combination heater When the heat pump connectable to the hybrid combination heater is operating in heating mode, heat flows from the additional heat exchanger (in particular the heat pump evaporator) to the heat pump heat exchanger (in particular the heat pump condenser); the additional heat exchanger becomes cold in the process.
  • the heat pump heat exchanger and/or the additional heat exchanger of the heat pump are at risk of icing up.
  • the additional heat exchanger in particular the evaporator, e.g., an air/refrigerant heat exchanger
  • the frost or ice is defrosted by supplying heat to the additional heat exchanger.
  • Defrost mode can be implemented, in particular, by means of reversible heat pump operation.
  • heat is extracted from the heat pump heat exchanger by the heat transfer medium, in particular the refrigerant, of the heat pump, and the heat flows from the heat pump heat exchanger to the other heat exchanger; in the process, the heat pump heat exchanger becomes cold.
  • the heat pump heat exchanger is at risk of icing. If, particularly in defrost mode of heat pump operation, there is no flow of heating water through the heat pump heat exchanger, the heat pump heat exchanger is at risk of icing. Icing can cause damage to the heat pump heat exchanger, and in the worst case, heat transfer medium can leak out. This icing, in particular icing of the heating water and/or the Heat transfer medium in the heat pump heat exchanger can be safely prevented with the invention.
  • valve device switches depending on a detected risk of icing can be understood in particular to mean that the valve device switches when a risk of icing is detected.
  • the valve device switches from the first switching position to the second switching position depending on a detected risk of icing. If the valve device is already in the second switching position, it remains in the second switching position. If the valve device is in the second switching position, flow through the heat pump heat exchanger is ensured. If the heating water flow flows through the bypass and the heat pump heat exchanger, the heat pump heat exchanger can reliably receive heat from the heating water flow for operation of the heat pump in defrost mode, thus counteracting icing of the heat pump heat exchanger.
  • the heat pump heat exchanger can reliably receive sufficient heat for operation of the heat pump in defrost mode, so that the heat pump heat exchanger does not ice up.
  • the valve device remains in the second switching position until the defrost mode of the heat pump is completed.
  • the combination heater has a control unit that is configured to operate the combination heater in such a way that a risk of icing on the heat pump heat exchanger and/or on another heat exchanger of the heat pump is detected, and that the valve device switches depending on a detected risk of icing so that the heating water flow flows through the bypass and the heat pump heat exchanger, in particular for operation of the heat pump in defrost mode, wherein the heating water flow is in particular greater than or equal to a predeterminable minimum volume flow.
  • Configured is to be understood as meaning that the control unit has the corresponding hardware with inputs and outputs, logic circuits, memory, and the corresponding software required for such control is required. The control unit is therefore customized in this respect.
  • the heat required to prevent icing and/or defrost can come from the heating water circulating through the hybrid combination heater.
  • the required heat can come from the heating water circulating through the building-side section of the heating circuit.
  • control unit detects the risk of icing based on a defrost signal about an impending, starting or ongoing operation of the connectable heat pump in defrost mode.
  • the defrost signal contains information about the upcoming, incipient, or ongoing operation of the connectable heat pump in defrost mode.
  • the control unit reads the defrost signal coming from the heat pump.
  • the control unit has a data interface configured for this purpose to establish a signal-conducting connection with the heat pump.
  • a heat exchanger device comprising the heat pump heat exchanger outputs a signal or a value of a heat exchanger parameter of the heat exchanger device via at least one first data interface.
  • the control unit detects the risk of icing based on the signal or value of the heat exchanger parameter.
  • control unit reads the information coming from the heat exchanger device.
  • control unit has a data interface configured for this purpose for signal-conducting connection to the heat exchanger device.
  • the heat exchanger device has a sensor that generates a signal, based on which the signal or the value of the heat exchanger parameter is determined.
  • the heat exchanger parameter allows a conclusion to be drawn about a state, in particular a condition of the heat pump heat exchanger that describes a risk of icing.
  • a heating water temperature at the heat pump heat exchanger is measured using at least one heating water-side temperature sensor.
  • the heating water-side temperature sensor is the sensor on the heat exchanger device.
  • the control unit detects the risk of icing based on the heating water temperature, particularly when the heating water temperature falls below a predefined first minimum value.
  • the first minimum value can, for example, be in the range of 2 °C to 10 °C.
  • a heating water temperature spread at the heat pump heat exchanger is determined by means of at least one (preferably two) heating water-side temperature sensor.
  • the at least one heating water-side temperature sensor is the sensor on the heat exchanger device.
  • the control unit detects the risk of icing based on the heating water temperature spread, particularly when a predeterminable maximum value of the heating water temperature spread is exceeded.
  • a temperature of the heat transfer medium is measured by means of at least one temperature sensor or pressure sensor arranged on the secondary side or heat pump side of the heat pump heat exchanger.
  • the at least one secondary-side temperature sensor or pressure sensor is the sensor on the heat exchanger device.
  • the control unit detects the risk of icing based on the temperature of the heat transfer medium, in particular when the temperature of the heat transfer medium falls below a predeterminable second minimum value.
  • the second minimum value can, for example, be in the range of 2 degrees Celsius to 8 degrees Celsius. If the heat transfer medium is a refrigerant that circulates between the heat pump and the heat pump heat exchanger, the temperature of this heat transfer medium can, for example, be in the range of -8 degrees Celsius to 2 degrees Celsius.
  • a heating water pump conveys the heating water flow in the hybrid combination heater, wherein the heating water pump outputs a value of a pump parameter via at least one second data interface.
  • the control unit detects the risk of icing based on the value of the pump parameter, in particular when the value falls below a predeterminable third minimum value of the pump parameter.
  • the heating water pump comprises, in particular, a pump impeller for conveying the heating water flow and a motor for driving the pump impeller.
  • the pump parameter can be, for example, a parameter representing the conveyed heating water flow and/or a rotational frequency (speed) of a pump impeller or a pressure differential across the heating water pump and/or a current intensity or electrical power consumption of the heating water pump motor.
  • the control unit determines the size of the heating water flow based in particular on the pump parameter.
  • the third minimum value is measured in particular by the defrosting power provided when the connectable heat pump is operating in defrost mode or by the heat extraction during operation of the heat pump in defrost mode. For hybrid heating systems used in domestic settings, the third minimum value can, for example, be in the range of 5 liters per minute to 20 liters per minute.
  • the control unit can detect whether the heat pump heat exchanger is flowing with sufficient heating water to compensate for the heat extraction during operation of the heat pump in defrost mode with sufficient heat supply and to prevent icing.
  • the control unit can determine whether sufficient heating water is flowing through the heat pump heat exchanger to compensate for heat extraction during heat pump operation in defrost mode with sufficient heat supply and to prevent icing. If the pump parameter value is less than the third minimum value, the valve switches to a second switching position, allowing the heating water to flow through the bypass and the heat pump heat exchanger.
  • a separate mass flow sensor could be used to determine the size of the heating water flow.
  • control unit operates the heat generator in a heating mode depending on a detected risk of icing, in particular when a risk of icing is detected. This increases the temperature of the heating water flowing through the heat generator, the bypass, and the heat pump heat exchanger.
  • the heat pump heat exchanger is reliably supplied with warm heating water. This ensures sufficient heat supply to the heat pump heat exchanger. This reliably prevents icing of the heat pump heat exchanger and/or the heat pump's other heat exchangers.
  • a further preferred embodiment relates to an initial situation in which a risk of icing is detected and/or the valve device switches to the second switching position depending on the detected risk of icing, in particular is already in the second switching position, so that the heating water flow flows through the bypass and the heat pump heat exchanger, in particular for operation of the heat pump in defrost mode. If domestic hot water preparation or domestic hot water tapping then begins and/or is added, a set target temperature value is reduced compared to a standard target temperature value.
  • the standard setpoint temperature value is used as the basis for domestic hot water preparation.
  • the defrost mode is reset for the duration of the domestic hot water preparation.
  • the hybrid combination heater communicates with the heat pump and exchanges corresponding information.
  • the target temperature value underlying the domestic hot water preparation then remains unchanged compared to the standard target temperature value.
  • the hybrid combination heater in particular the control unit, is designed to output a corresponding reset signal to reset the defrost mode to the connectable heat pump, in particular to a control unit controlling the heat pump.
  • the heat pump can also switch to defrost mode, which is signaled to the heat pump by the control unit, in particular by canceling the reset signal.
  • a domestic hot water temperature T (that is, the actual temperature of the domestic hot water) of the prepared domestic hot water is determined and approximated or adjusted to the target temperature value or standard target temperature value.
  • the domestic hot water temperature T of the prepared domestic hot water can in particular be measured or calculated, in particular based on directly measured values or derived from values measured in the drinking water stream or heating water stream.
  • a variable of the tempered drinking water flow is measured. At least in a partial area of the drinking water flow, the target temperature value used for domestic hot water preparation, in particular by the control unit, is reduced depending on the size of the drinking water flow. In particular, in said partial area of the drinking water flow, the target temperature value is progressively reduced as the size of the drinking water flow increases.
  • the target temperature value on which the domestic hot water preparation is based is determined, in particular taken or calculated, from a value table stored in the control unit or according to a formula stored in the control unit.
  • the invention also relates to a method for operating a hybrid heating system for controlling the temperature of a heating water flow and a drinking water flow.
  • a heat generator and/or a heat pump heat exchanger connected in series therewith in a heating water line control the temperature of the heating water flow.
  • the heat pump heat exchanger is connected on the secondary side to a heat pump, in particular to a heat exchanger medium circuit, in particular to a refrigerant circuit, of a heat pump.
  • the heating water flow flows into a heating water circuit or into a bypass, which is arranged hydraulically parallel to the heating water circuit and is in particular switchable, with a drinking water heat exchanger.
  • a switchable valve device directs the heating water flow into the heating water circuit or into the bypass, in particular depending on the switching position and/or depending on a heating heat demand and/or a domestic hot water demand. It is proposed that a control unit executes a method as described above.
  • the invention also relates to a hybrid combination heater for controlling the temperature of a heating water flow and a drinking water flow, comprising a heat generator and a heat pump heat exchanger connected in series therewith in a heating water line of the heater.
  • the heat pump heat exchanger is connectable on the secondary side to a heat pump, in particular to a heat exchanger medium circuit, in particular a refrigerant circuit, of a heat pump.
  • the heating water line has a flow section for connection to a flow line and a return section for connection to a return line of a heating water circuit (not included in the heater).
  • a bypass, in particular a switchable bypass, with a drinking water heat exchanger is arranged in the heater between the flow section and the return section, in particular hydraulically parallel to the heating water circuit.
  • a valve device arranged on the flow section or return section is designed and arranged to direct the heating water flow from the heating water line into the heating water circuit or into the bypass.
  • the hybrid combination heater comprises a control unit which is configured to carry out a
  • control unit is configured to detect a risk of icing on the heat pump heat exchanger and/or on another heat exchanger of the heat pump and to switch the valve device depending on a detected risk of icing so that the heating water flow flows through the bypass and the heat pump heat exchanger, wherein the heating water flow is in particular greater than or equal to a predeterminable minimum volume flow.
  • control unit is configured to detect the risk of icing based on a defrost signal indicating an impending, incipient, or ongoing operation of the heat pump in defrost mode.
  • control unit is configured to switch the bypass to allow the heating water flow to flow through it depending on the defrost signal.
  • a further preferred embodiment comprises a heat exchanger device having the heat pump heat exchanger, wherein the heat exchanger device has at least one first data interface for outputting a value of a heat exchanger parameter of the heat exchanger device.
  • the control unit is configured to detect the risk of icing based on the value of the heat exchanger parameter.
  • the heat exchanger device has sensors on the heating circuit side and/or the secondary side.
  • the control unit is configured to switch the bypass to flow with the heating water depending on a risk of icing of the heat pump heat exchanger detected by the sensors, in particular when a risk of icing exists.
  • a preferred embodiment comprises at least one heating water-side temperature sensor for measuring a heating water temperature at the heat pump heat exchanger.
  • the control unit is configured to detect the risk of icing based on the heating water temperature, particularly when the heating water temperature falls below a predeterminable first minimum value.
  • the control unit is configured to switch the bypass to allow the heating water flow depending on the heating water temperature, particularly when the heating water temperature falls below a predeterminable first minimum value.
  • a further preferred embodiment comprises at least one heating water-side temperature sensor for determining a heating water temperature spread at the heat pump heat exchanger.
  • the control unit is configured to detect the risk of icing based on the heating water temperature spread, in particular when a predeterminable maximum value of the heating water temperature spread is exceeded.
  • the control unit is configured to switch the bypass to allow the heating water flow to pass through it depending on the heating water temperature spread, in particular when a predeterminable maximum value of the heating water temperature spread is exceeded.
  • a further preferred embodiment comprises at least one secondary-side or heat pump-side temperature sensor for measuring a temperature of the heat transfer medium, in particular the refrigerant, of the heat pump at the heat pump heat exchanger.
  • the control unit is configured to detect the risk of icing based on the temperature of the heat transfer medium, in particular when the temperature of the heat transfer medium falls below a predeterminable second minimum value.
  • the control unit is configured to switch the bypass to flow with the heating water depending on the temperature of the heat transfer medium, in particular when the temperature falls below a predeterminable second minimum value.
  • the heat pump heat exchanger has two connections for the heat transfer medium for fluidly connecting the heat pump heat exchanger to a heat transfer medium circuit, in particular the refrigerant circuit, of the heat pump.
  • a further preferred embodiment comprises a heating water pump for conveying the heating water flow in the heater, in particular in the heating water line, wherein the heating water pump has at least one second data interface for outputting a value of a pump parameter of the heating water pump.
  • the control unit is configured to detect the risk of icing based on the value of the pump parameter, in particular when a predeterminable third minimum value of the pump parameter is undershot.
  • the control unit is configured to switch the bypass to allow the heating water flow to flow through it depending on the value of the pump parameter, in particular when a predeterminable third minimum value of the pump parameter is undershot.
  • control unit is configured to operate the heat generator in a heating mode depending on a detected risk of icing, in particular when a risk of icing is detected.
  • the invention also relates to a hybrid heating system for tempering a drinking water stream and a building or part of a building with a heating water stream.
  • the hybrid heating system comprise a hybrid combination heater as described above and a heat pump, in particular a split heat pump, with an outdoor unit and an indoor unit.
  • the indoor unit is integrated into the hybrid combination heater and comprises the heat pump heat exchanger.
  • the indoor unit is formed by the heat pump heat exchanger or a heat exchanger device comprising the heat pump heat exchanger.
  • the heat exchanger device corresponds to the indoor unit. Because the indoor unit is integrated into the hybrid combination heater, only one device needs to be installed in an installation room, which is significantly more space-saving and much easier for the installer.
  • Figure 1 shows a hybrid heating system 100 with a hybrid combination heater 200, a heat pump 300, here an air heat pump 300, and a Heating water circuit 400, in particular a building-side section of a heating water circuit 400.
  • the hybrid heating system 100 is designed to control the temperature of a heating water stream 1 and a drinking water stream 2.
  • the hybrid heating system 100 comprises a hybrid combination heater 200 and a heat pump 300, here a split heat pump 300, with an outdoor unit 302 and an indoor unit 304.
  • the indoor unit 304 is integrated into the hybrid combination heater 200 and includes the heat pump heat exchanger 202.
  • the outdoor unit 302 and the indoor unit 304 are fluidly connected to one another by means of a refrigerant circuit 316 in which a refrigerant stream 4 can circulate.
  • the arrows in the figure indicate the flow directions of heating water, drinking water, heat exchange medium/refrigerant and air respectively.
  • the outdoor unit 302 here comprises a fan 306 for conveying an outside air flow 3, a further heat exchanger 308 (here an air/refrigerant heat exchanger 308) for evaporating the refrigerant flow 4 in a heating mode of the heat pump 300, a compressor 310 for compressing and conveying the refrigerant flow 4, an expansion device 312 for expanding the refrigerant flow 4, and a further control unit 314 for controlling the operation of the outdoor unit 302 and for exchanging data with the control unit 204 of the hybrid combination heater 200.
  • a fan 306 for conveying an outside air flow 3
  • a further heat exchanger 308 here an air/refrigerant heat exchanger 308 for evaporating the refrigerant flow 4 in a heating mode of the heat pump 300
  • a compressor 310 for compressing and conveying the refrigerant flow 4
  • an expansion device 312 for expanding the refrigerant flow 4
  • a further control unit 314 for controlling the operation of the outdoor unit 302 and for
  • the hybrid combination heater 200 is configured to control the temperature of the heating water stream 1 and the drinking water stream 2.
  • the hybrid combination heater 200 comprises a fuel-fired heat generator 206 and the heat pump heat exchanger 202, which is connected on the secondary side to the refrigerant circuit 316 of the heat pump 300.
  • the heat generator 206 and the heat pump heat exchanger 202 are connected in series in a heating water line 208 of the heater 200.
  • the heating water line 208 has a flow section 210 for connection to a flow line 402 and a return section 212 for connection to a return line 404 of a building-side section of a heating water circuit 400.
  • the hybrid combination heater 200 between the A bypass 214 with a drinking water heat exchanger 216 for the heating water flow 1 to flow through is arranged between the flow section 210 and the return section 212.
  • the bypass 214 is arranged hydraulically parallel to the heating water circuit 400.
  • the heating water flow 1 is pumped by the heating water pump 218.
  • the hybrid combination heater 200 further comprises a valve device 220, here a three-way switching valve 220, for directing the heating water flow 1 from the heating water line 208 into the building-side section of the heating water circuit 400 or into the bypass 214.
  • the valve device 220 is arranged at the connection between the return section 212 and the bypass 214.
  • the valve device 220 can alternatively also be arranged at the connection between the flow section 210 and the bypass 214.
  • the control unit 204 is configured to detect a risk of icing at the heat pump heat exchanger 202 and/or at the additional heat exchanger 308 of the heat pump 300 and, depending on the detected risk of icing, to switch the valve device 220 such that the heating water flow 1 flows through the bypass 214 and the heat pump heat exchanger 202.
  • the heating water flow 1 is, in particular, greater than or equal to a predeterminable minimum volume flow. This effectively prevents icing of at least the heat pump heat exchanger 202.
  • the control unit 204 can detect a risk of icing on the heat pump heat exchanger 202 and/or on the further heat exchanger 308 of the heat pump 300 based on a defrost signal, on a measurement of at least one heating water temperature, a refrigerant temperature or a refrigerant pressure on the heat pump heat exchanger 202 or on a value of a pump parameter of the heating water pump 218.
  • the control unit 204 can prevent icing on the heat pump heat exchanger 202 and/or on the further heat exchanger 308 by means of a sufficiently large heating water flow and/or by means of a sufficiently warm heating water flow through the heat pump heat exchanger 202.
  • control unit 204 can operate the heat generator 206 in a heating mode.
  • Figure 2 shows line diagrams of two functions for the course of the domestic hot water temperature T during operation of the heat pump in defrost mode over the domestic hot water flow V tempered in the domestic hot water heat exchanger 216.
  • an underlying initial situation will be considered in which a risk of icing is detected at the heat pump heat exchanger 202 and/or the valve device 220 switches to the second switching position depending on the detected risk of icing, in particular is already in the second switching position, so that the heating water flow 1 flows through the bypass 214 and the heat pump heat exchanger 202 for operation of the heat pump 300 in defrost mode.
  • defrost mode defrosting power in the form of heat is extracted from the heat pump heat exchanger 202 and supplied to the further heat exchanger 308 of the heat pump 300.
  • This initial situation is then supplemented by domestic hot water preparation or domestic hot water tapping.
  • a standard setpoint temperature value TSS underlying the domestic hot water preparation is constantly 55 °C above the domestic hot water flow V.
  • a current setpoint temperature value TSV underlying the domestic hot water preparation is variable.
  • the hybrid combi heater 200 can maintain the domestic hot water temperature T (that is the actual temperature of the domestic hot water) at the standard target temperature value TSS at low and medium domestic hot water flow V between approx. 2 litres per minute and approx. 8 litres per minute (compare the horizontal dashed line in Figure 2 ).
  • the setpoint temperature is gradually reduced starting from a low to medium drinking water flow V of approximately 5 liters per minute, depending on the drinking water flow V. This avoids a sudden drop in temperature as with the simple control T(TSS).
  • the control T(TSV) of the hybrid combi heater 200 maintains the domestic hot water temperature T at the standard setpoint temperature TSS at a low drinking water flow V of between approximately 2 liters per minute and approximately 5 liters per minute (compare the horizontal solid line in Figure 2 ). Above approximately 5 liters per minute, the variable setpoint temperature TSV is progressively lowered compared to the standard setpoint temperature TSS depending on the drinking water flow V.
  • the domestic hot water temperature T(TSV) of the prepared domestic hot water follows this variable setpoint temperature TSV (compare the slowly decreasing solid line in Figure 2 ).
  • TSV variable setpoint temperature
  • the user will either hardly notice this slowly decreasing domestic hot water temperature T(TSV) or will find it significantly more pleasant than the temperature drop with the simple control T(TSS).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben eines hybriden Kombi-Heizgerätes (200) zum Temperieren eines Heizwasserstroms (1) und eines Trinkwasserstroms (2). Ein Wärmeerzeuger (206) und/oder ein dazu in einem Heizwasserstrang (208) in Reihe geschalteter Wärmepumpenwärmeübertrager (202) temperieren den Heizwasserstrom (1), wobei der Wärmepumpenwärmeübertrager (202) sekundärseitig mit einer Wärmepumpe (300) verbindbar ist. Der Heizwasserstrom (1) strömt in einen anschließbaren, gebäudeseitigen Abschnitt eines Heizwasserkreises (400) oder in einen hydraulisch parallel zum Heizwasserkreis angeordneten Bypass (214) des hybriden Kombi-Heizgeräts (200) mit einem Trinkwasserwärmeübertrager (216), wobei eine Ventileinrichtung (220) den Heizwasserstrom (1) in den Heizwasserkreis (400) oder in den Bypass (214) lenkt. Es wird vorgeschlagen, dass ein Steuergerät (204) eine Vereisungsgefahr am Wärmepumpenwärmeübertrager (202) und/oder an einem weiteren Wärmeübertrager (308) der Wärmepumpe (300) erkennt und die Ventileinrichtung (220) in Abhängigkeit einer erkannten Vereisungsgefahr so schaltet, dass der, insbesondere vom Wärmeerzeuger (206) kommende, Heizwasserstrom (1) den Bypass (214) und den Wärmepumpenwärmeübertrager (202) durchströmt. Dabei ist der Heizwasserstrom (1) insbesondere größer oder gleich einem vorgebbaren Mindestvolumenstrom.

Description

    Stand der Technik
  • Aus dem Stand der Technik sind ein hybrides Kombi-Heizgerät zum Temperieren eines Heizwasserstroms und eines Trinkwasserstroms sowie ein Verfahren zum Betreiben des hybriden Kombi-Heizgerätes bekannt, wobei das Heizgerät einen Wärmeerzeuger und einen sekundärseitig mit einer Wärmepumpe verbindbaren Wärmepumpenwärmeübertrager, Anschlussmittel zum Anschließen an einen Heizwasserkreis, einen Bypass mit einem Trinkwasserwärmeübertrager, sowie eine Ventileinrichtung zum Lenken des Heizwasserstroms in den Heizwasserkreis oder in den Bypass umfasst.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes hybrides Kombi-Heizgerät sowie ein verbessertes Verfahren zu seinem Betreiben bereitzustellen.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben eines hybriden Kombi-Heizgerätes zum Temperieren eines Heizwasserstroms und eines Trinkwasserstroms. Ein Wärmeerzeuger und/oder ein dazu in einem Heizwasserstrang in Reihe geschalteter Wärmepumpenwärmeübertrager temperieren den Heizwasserstrom, wobei der Wärmepumpenwärmeübertrager sekundärseitig mit einer Wärmepumpe verbindbar ist. Der Heizwasserstrom strömt in einen anschließbaren, gebäudeseitigen Abschnitt eines Heizwasserkreises oder in einen hydraulisch parallel zum Heizwasserkreis angeordneten Bypass des hybriden Kombi-Heizgeräts mit einem Trinkwasserwärmeübertrager, wobei eine Ventileinrichtung den Heizwasserstrom in den Heizwasserkreis oder in den Bypass lenkt.
  • Es wird vorgeschlagen, dass ein Steuergerät eine Vereisungsgefahr am Wärmepumpenwärmeübertrager und/oder an einem weiteren Wärmeübertrager der Wärmepumpe erkennt und die Ventileinrichtung in Abhängigkeit einer erkannten Vereisungsgefahr so schaltet, dass der, insbesondere vom Wärmeerzeuger kommende, Heizwasserstrom den Bypass und den Wärmepumpenwärmeübertrager durchströmt. Dabei ist der Heizwasserstrom insbesondere größer oder gleich einem vorgebbaren Mindestvolumenstrom.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann der Betrieb des hybriden Kombi-Heizgerätes an eine erkannte Vereisungsgefahr des Wärmepumpenwärmeübertragers und/oder des weiteren Wärmeübertragers der Wärmepumpe, wie sie beispielsweise während eines Betriebs der Wärmepumpe im Abtaumodus auftreten kann, angepasst werden. Indem die Ventileinrichtung den Heizwasserstrom durch den Bypass lenkt und in Folge dessen der Wärmepumpenwärmeübertrager sicher mit Heizwasser, insbesondere mit einem Heizwasserstrom größer oder gleich einem vorgebbaren Mindestvolumenstrom, durchströmt wird, ist eine ausreichende Wärmebereitstellung am Wärmepumpenwärmeübertrager möglich oder sichergestellt. Damit kann einem Vereisen des Wärmepumpenwärmeübertragers und/oder des weiteren Wärmeübertragers der Wärmepumpe entgegengewirkt werden.
  • Insbesondere wenn das hybride Kombi-Heizgerät in einem Heizmodus betrieben wird (die Ventileinrichtung steht in einer ersten Schaltstellung und der Wärmeerzeuger und/oder die Wärmepumpe werden in einem Heizmodus betrieben) und die Wärmepumpe dann in einen Abtaumodus schaltet, so kann das Steuergerät erkennen, ob eine Vereisungsgefahr am Wärmepumpenwärmeübertrager und/oder am weiteren Wärmeübertrager der Wärmepumpe vorliegt. Liegt eine Vereisungsgefahr vor, so reagiert das Steuergerät, um den Wärmeentzug am Wärmepumpenwärmeübertrager während des Betriebs der Wärmepumpe im Abtaumodus auszugleichen und ein Vereisen zu verhindern. Sollte eine Vereisungsgefahr vorliegen, so schaltet die Ventileinrichtung in eine zweite Schaltstellung, sodass der Heizwasserstrom den Bypass und den Wärmepumpenwärmeübertrager durchströmt.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann parallel zu einem Betrieb im Abtaumodus vorteilhafterweise auch Trinkwasser erwärmt werden.
  • Der Wärmeerzeuger kann Wärme erzeugen und damit einen Heizwasserstrom, insbesondere einen den Wärmeerzeuger durchströmenden Heizwasserstrom, temperieren. Insbesondere verfügt ein Betrieb des Wärmeerzeugers über einen Heizmodus zum Wärmeerzeugen. Eine Heizwasserpumpe (Umwälzpumpe) kann den Heizwasserstrom fördern. Unter einem Wärmeerzeuger soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein mit Brennstoff befeuerbarer Wärmeerzeuger verstanden werden. Alternativ kann es sich bei dem Wärmeerzeuger auch um einen elektrischen Wärmeerzeuger handeln. Unter temperieren soll hier insbesondere erwärmen oder kühlen verstanden werden.
  • Unter einem Kombi-Heizgerät soll hier insbesondere ein Heizgerät mit einem Wärmeerzeuger verstanden werden, das einen Heizwasserstrom und einen Trinkwasserstrom temperieren kann. Unter einem hybriden Kombi-Heizgerät soll hier insbesondere ein mit einer Wärmepumpe verbindbares Kombi-Heizgerät verstanden werden. Das hybride Kombi-Heizgerät umfasst neben dem Wärmeerzeuger einen Wärmepumpenwärmeübertrager, der primärseitig von dem Heizwasserstrom durchströmt werden und diesen temperieren kann. Sekundärseitig kann der Wärmepumpenwärmeübertrager von einem Wärmeübertragermedium, insbesondere einem Kältemittel, einer Wärmepumpe durchströmt werden. Das Wärmeübertragermedium strömt dabei durch einen Wärmeübertragermediumkreis, der den Wärmepumpenwärmeübertrager mit der Wärmepumpe fluidleitend verbindet. Wenn das Wärmeübertragermedium ein Kältemittel ist, so ist der Wärmeübertragermediumkreis durch einen Kältemittelkreis gebildet. Das hybride Kombi-Heizgerät kann insbesondere bivalent-alternativ und/oder bivalent-parallel betrieben werden. Unter einem hybriden Heizsystem soll hier insbesondere ein System mit einem hybriden Kombi-Heizgerät und einer Wärmepumpe verstanden werden.
  • Der mittels einer Heizwasserpumpe geförderte Heizwasserstrom kann durch einen Heizwasserkreis von dem Heizgerät in ein Gebäude und wieder zurück ins Heizgerät zirkulieren. Der Heizwasserkreis umfasst einen im Heizgerät ausgebildeten Abschnitt und einen im Gebäude ausgebildeten Abschnitt des Heizwasserkreises. Sollte im Folgenden nur von einem Heizwasserkreis die Rede sein, so ist insbesondere der im Gebäude ausgebildete Abschnitt des Heizwasserkreises gemeint. Unter einem Heizwasserstrang soll hier insbesondere der im Heizgerät ausgebildete Abschnitt des Heizwasserkreises verstanden werden. Der Wärmeerzeuger und der Wärmepumpenwärmeübertrager sind, durch Rohrleitungsabschnitte heizwasserleitend in Reihe verbunden, in dem Heizwasserstrang angeordnet. Insbesondere ist der Wärmepumpenwärmeübertrager in einer Strömungsrichtung des Heizwasserstroms stromaufwärts des Wärmeerzeugers angeordnet. Die Heizwasserpumpe ist insbesondere Teil des hydraulischen Kombi-Heizgerätes und/oder wird mittels des Steuergeräts des hydraulischen Kombi-Heizgerätes angesteuert.
  • Der Heizwasserstrang des Heizgerätes weist einen Vorlaufabschnitt zum Anschließen an eine Vorlaufleitung und einen Rücklaufabschnitt zum Anschließen an eine Rücklaufleitung des gebäudeseitigen Abschnitts des Heizwasserkreises auf. Der im Wärmeerzeuger temperierte Heizwasserstrom kann beispielsweise durch den Vorlaufabschnitt in die Vorlaufleitung, dann durch die Rücklaufleitung in den Rücklaufabschnitt zurück zum Wärmeerzeuger geleitet werden. Mittels heizwasserdurchströmten Heizkörpern, insbesondere Radiatoren und/oder Fußbodenheizkörpern, im gebäudeseitigen Abschnitt des Heizwasserkreises kann das Gebäude temperiert werden.
  • Im Heizgerät, zwischen dem Vorlaufabschnitt und dem Rücklaufabschnitt und - in Bezug auf den Wärmeerzeuger - hydraulisch parallel zum verbindbaren gebäudeseitigen Abschnitt des Heizwasserkreises, ist ein, insbesondere mittels einer Ventileinrichtung schaltbarer, heizwasserleitender Bypass mit einem Trinkwasserwärmeübertrager angeordnet. Alternativ zur Durchströmung des gebäudeseitigen Abschnitts des Heizwasserkreises und in Abhängigkeit einer Schaltstellung der Ventileinrichtung kann der temperierte Heizwasserstrom auch durch den Bypass und eine Primärseite des Trinkwasserwärmeübertrager geleitet werden. Durch eine Sekundärseite des Trinkwasserwärmeübertragers kann der Trinkwasserstrom geleitet und dabei temperiert werden. Dazu ist der Trinkwasserwärmeübertrager mittels einer Einlaufleitung mit einer Trinkwasserquelle und mittels einer Auslaufleitung mit einer Trinkwasserzapfstelle fluidleitend verbindbar. Der Trinkwasserwärmeübertrager ist in dem Bypass angeordnet. Bypass und Trinkwasserwärmeübertrager sind beide Teil des Kombi-Heizgerätes und im Kombi-Heizgerät angeordnet. Unter einem schaltbaren Bypass soll hier insbesondere der mittels der schaltbaren Ventileinrichtung veränderlich durchströmbare Bypass verstanden werden, und zwar entweder für eine Durchströmung zum gebäudeseitigen Abschnitt des Heizwasserkreises oder zum Trinkwasserwärmeübertrager. Unter "den Bypass schalten" soll sinngemäß entweder ein Wegschalten des Bypasses für eine Durchströmung des gebäudeseitigen Abschnitts des Heizwasserkreises oder ein Zuschalten des Bypasses für eine Durchströmung des Trinkwasserwärmeübertrager verstanden werden.
  • Unter einer Ventileinrichtung soll hier insbesondere eine fluidleitende Einrichtung mit zumindest zwei Schaltstellungen zum Verändern einer Durchströmbarkeit mit Heizwasser verstanden werden. Die Ventileinrichtung ist am Vorlaufabschnitt und/oder Rücklaufabschnitt und/oder am Bypass angeordnet. Insbesondere ist die Ventileinrichtung an einer fluidleitenden Abzweigung vom Vorlaufabschnitt in den Bypass oder an einer fluidleitenden Abzweigung vom Rücklaufabschnitt in den Bypass angeordnet. Die Ventileinrichtung kann insbesondere ein DreiwegeUmschaltventil aufweisen. Alternativ kann die Ventileinrichtung zwei Zweiwegeventile aufweisen. Mittels der Ventileinrichtung kann der Heizwasserstrom in einer ersten Schaltstellung in den gebäudeseitigen Abschnitt des Heizwasserkreises oder in einer zweiten Schaltstellung in den Bypass gelenkt werden. Die Ventileinrichtung kann beispielsweise in Abhängigkeit einer Heizwärmeanforderung und/oder einer Trinkwarmwasseranforderung und/oder in Abhängigkeit einer erkannten Vereisungsgefahr schalten. Insbesondere kann ein Steuergerät ein Signal zum Schalten an die Ventileinrichtung geben und die Ventileinrichtung so schalten.
  • Der Wärmepumpenwärmeübertrager kann auf seiner Sekundärseite mit einer Wärmepumpe, insbesondere mit einem Wärmeübertragermediumkreis, insbesondere Kältemittelkreis, der Wärmepumpe, verbunden sein. Insbesondere kann der Wärmepumpenwärmeübertrager als Verflüssiger der Wärmepumpe ausgebildet sein. Insbesondere kann der weitere Wärmeübertrager der Wärmepumpe als Verdampfer der Wärmepumpe ausgebildet sein.
  • Der gebäudeseitige Abschnitt des Heizwasserkreises kann weitere Rohrleitungsabschnitte, Ventile, insbesondere Heizkörperventile, sowie Heizkörper zum Durchströmen mit Heizwasser und Temperieren des Gebäudes umfassen. Nutzer des Gebäudes können je nach persönlichem Wärmeempfinden eine Durchströmung und Wärmeleistung der Heizkörper mittels der Ventile verändern. Eine Durchgängigkeit des gebäudeseitigen Abschnitts des Heizwasserkreises für den Heizwasserstrom kann bei einer konstruktiven und/oder regelungstechnischen Auslegung des hybriden Kombi-Heizgerätes nicht als sicher gegeben angenommen werden. Insbesondere muss bei der Auslegung die Möglichkeit in Betracht gezogen werden, dass die Ventile des gebäudeseitigen Abschnitts des Heizwasserkreises geschlossen sein können und eine Durchströmung mit Heizwasser nicht oder nicht in ausreichendem Maße möglich ist. Das kann insbesondere der Fall sein bei Verwendung elektrisch gesteuerter Ventile. Auch muss die Möglichkeit in Betracht gezogen werden, dass es sich bei dem gebäudeseitigen Abschnitt des Heizwasserkreises um einen Heizwasserkreis ohne weiteren Bypass zum Überströmen von Heizwasser von der Vorlaufleitung in die Rücklaufleitung handelt. Insbesondere kann der gebäudeseitige Abschnitt des Heizwasserkreises für einen Heizwasserstrom zumindest zeitweise verschlossen sein. Wenn die Ventileinrichtung in der ersten Schaltstellung steht, kann eine Durchströmbarkeit des Wärmepumpenwärmeübertrager mit Heizwasser nicht sicher gewährleistet sein.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist eine ausreichende Durchströmung des Wärmepumpenwärmeübertragers mit Heizwasser während eines Betriebs im Abtaumodus gewährleistet - und zwar auch ohne die Notwendigkeit eines geöffneten Ventils im gebäudeseitigen Abschnitt des Heizwasserkreises oder eines gebäudeseitigen Bypasses zum Überströmen von Heizwasser von der Vorlaufleitung in die Rücklaufleitung.
  • Eine Vereisung und/oder eine Vereisungsgefahr können im Betrieb des hybriden Kombi-Heizgeräts und/oder der Wärmepumpe unter bestimmten Betriebsbedingungen auftreten. Unter einer Vereisungsgefahr soll hier insbesondere eine sich ankündigende Vereisung oder eine möglicherweise bevorstehende Vereisung oder eine, insbesondere von dem Steuergerät, antizipierte Vereisung verstanden werden. Alternativ oder ergänzend kann unter einer Vereisungsgefahr auch eine bereits eingetretene Vereisung verstanden werden. Eine Vereisung kann, insbesondere bei Erkennen der Vereisungsgefahr, insbesondere durch Gegenmaßnahmen oder Schutzmaßnahmen, abgewendet werden.
  • In einem Betrieb der mit dem hybriden Kombi-Heizgerät verbindbaren Wärmepumpe in einem Heizmodus fließt die Wärme von dem weiteren Wärmeübertrager (insbesondere Verdampfer der Wärmepumpe) zum Wärmepumpenwärmeübertrager (insbesondere Verflüssiger der Wärmepumpe); dabei wird der weitere Wärmeübertrager kalt. Je nach Betriebspunkt oder Betriebsmodus der mit dem Heizgerät verbindbaren Wärmepumpe sind der Wärmepumpenwärmeübertrager und/oder der weitere Wärmeübertrager der Wärmepumpe gefährdet zu vereisen. Beispielsweise kann der weitere Wärmeübertrager (insbesondere Verdampfer, beispielsweise ein Luft/Kältemittel-Wärmeübertrager) im Heizmodus der Wärmepumpe vereisen. Bei der Vereisung des weiteren Wärmeübertragers bildet sich ein Reifbelag oder Eisbelag am weiteren Wärmeübertrager, wodurch dessen Funktion beeinträchtigt ist und/oder die Effizienz der Wärmeübertragung abnimmt. In einem vom Heizmodus verschiedenen Abtaumodus zum Abtauen des weiteren Wärmeübertragers der Wärmepumpe wird der Reifbelag oder Eisbelag durch Wärmezufuhr zum weiteren Wärmeübertrager abgetaut. Der Abtaumodus kann insbesondere mittels eines reversierbaren Wärmepumpenbetriebs realisiert werden. Im Abtaumodus wird dem Wärmepumpenwärmeübertrager vom Wärmeübertragermedium, insbesondere vom Kältemittel, der Wärmepumpe Wärme entzogen und fließt die Wärme vom Wärmepumpenwärmeübertrager zum weiteren Wärmeübertrager; dabei wird der Wärmepumpenwärmeübertrager kalt. Sollte, insbesondere im Abtaumodus des Wärmepumpenbetriebs, eine Temperatur des Heizwassers im Wärmepumpenwärmeübertrager im Bereich des Gefrierpunkts liegen oder unter den Gefrierpunkt fallen, droht der Wärmepumpenwärmeübertrager zu vereisen. Sollte, insbesondere im Abtaumodus des Wärmepumpenbetriebs, eine Durchströmung des Wärmepumpenwärmeübertragers mit Heizwasser nicht gegeben sein, droht der Wärmepumpenwärmeübertrager zu vereisen. Durch Vereisung kann es zu Schäden am Wärmepumpenwärmeübertrager kommen, wobei im schlimmsten Fall Wärmeübertragungsmedium austreten kann. Diese Vereisungen, insbesondere eine Vereisung des Heizwassers und/oder des Wärmeübertragermediums im Wärmepumpenwärmeübertrager, können mit der Erfindung sicher verhindert werden.
  • Darunter, dass die Ventileinrichtung in Abhängigkeit einer erkannten Vereisungsgefahr schaltet, kann insbesondere verstanden werden, dass die Ventileinrichtung bei Erkennen einer Vereisungsgefahr schaltet. Insbesondere schaltet die Ventileinrichtung in Abhängigkeit einer erkannten Vereisungsgefahr aus der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung. Wenn die Ventileinrichtung sich dann bereits in der zweiten Schaltstellung befindet, so verbleibt sie in der zweiten Schaltstellung. Wenn die Ventileinrichtung sich in der zweiten Schaltstellung befindet, so ist eine Durchströmbarkeit des Wärmepumpenwärmeübertragers sichergestellt. Wenn der Heizwasserstrom den Bypass und den Wärmepumpenwärmeübertrager durchströmt, kann der Wärmepumpenwärmeübertrager sicher Wärme aus dem Heizwasserstrom für einen Betrieb der Wärmepumpe im Abtaumodus erhalten, so dass einer Vereisung des Wärmepumpenwärmeübertragers entgegen gewirkt wird. Werden der Bypass und der Wärmepumpenwärmeübertrager mit zumindest einem Mindestvolumenstrom an Heizwasser durchströmt, kann der Wärmepumpenwärmeübertrager sicher ausreichend Wärme für einen Betrieb der Wärmepumpe im Abtaumodus erhalten, so dass der Wärmepumpenwärmeübertrager nicht vereist. Insbesondere verbleibt die Ventileinrichtung in der zweiten Schaltstellung, bis der Abtaumodus der Wärmepumpe beendet ist.
  • Das Kombi-Heizgerät weist ein Steuergerät auf, das dazu eingerichtet ist, das Kombi-Heizgerät so zu betreiben, dass eine Vereisungsgefahr am Wärmepumpenwärmeübertrager und/oder an einem weiteren Wärmeübertrager der Wärmepumpe erkannt wird und dass die Ventileinrichtung in Abhängigkeit einer erkannten Vereisungsgefahr so schaltet, dass der Heizwasserstrom den Bypass und den Wärmepumpenwärmeübertrager, insbesondere für einen Betrieb der Wärmepumpe im Abtaumodus, durchströmt, wobei der Heizwasserstrom insbesondere größer oder gleich einem vorgebbaren Mindestvolumenstrom ist. Dabei soll unter "eingerichtet" verstanden werden, dass das Steuergerät die entsprechende Hardware mit Ein- und Ausgängen, Logikschaltungen, Speicher und die entsprechende Software aufweist, die für eine solche Regelung benötigt wird. Das Steuergerät ist in dieser Hinsicht also individualisiert.
  • Die zum Verhindern des Vereisens und/oder zum Abtauen benötigte Wärme kann aus dem durch das hybride Kombi-Heizgerät zirkulierende Heizwasser stammen. Alternativ kann die benötigte Wärme aus dem durch den gebäudeseitigen Abschnitt des Heizkreises zirkulierende Heizwasser stammen.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung erkennt das Steuergerät die Vereisungsgefahr anhand eines Abtausignals über einen bevorstehenden, beginnenden oder laufenden Betrieb der verbindbaren Wärmepumpe im Abtaumodus.
  • Das Abtausignal enthält die Information über einen bevorstehenden, beginnenden oder laufenden Betrieb der verbindbaren Wärmepumpe im Abtaumodus. Beispielsweise liest das Steuergerät das von der Wärmepumpe kommende Abtausignal ein. Insbesondere weist das Steuergerät eine hierfür eingerichtete Datenschnittstelle zum signalleitenden Verbinden mit der Wärmepumpe auf.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung gibt eine den Wärmepumpenwärmeübertrager aufweisende Wärmeübertragereinrichtung über zumindest eine erste Datenschnittstelle ein Signal oder einen Wert eines Wärmeübertragerparameters der Wärmeübertragereinrichtung aus. Dabei erkennt das Steuergerät die Vereisungsgefahr anhand des Signales oder Wertes des Wärmeübertragerparameters.
  • Beispielsweise liest das Steuergerät die von der Wärmeübertragereinrichtung kommende Information ein. Insbesondere weist das Steuergerät eine hierfür eingerichtete Datenschnittstelle zum signalleitenden Verbinden mit der Wärmeübertragereinrichtung auf. Insbesondere weist die Wärmeübertragereinrichtung einen Sensor auf, der ein Signal erzeugt, anhand dessen das Signal oder der Wert des Wärmeübertragerparameters ermittelt wird. Der Wärmeübertragerparameter erlaubt einen Rückschluss auf einen Zustand, insbesondere einen eine Vereisungsgefährdung beschreibenden Zustand, des Wärmepumpenwärmeübertragers.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung wird mittels zumindest eines heizwasserseitigen Temperaturfühlers eine Heizwassertemperatur am Wärmepumpenwärmeübertrager gemessen. Der heizwasserseitige Temperaturfühler ist der Sensor an der Wärmeübertragereinrichtung. Dabei erkennt das Steuergerät die Vereisungsgefahr anhand der Heizwassertemperatur, insbesondere bei Unterschreiten eines vorgebbaren ersten Minimalwertes der Heizwassertemperatur. Der erste Minimalwert kann beispielsweise im Bereich 2 °C bis 10 °C liegen.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird mittels zumindest eines (bevorzugt zweier) heizwasserseitigen Temperaturfühlers eine Heizwassertemperaturspreizung am Wärmepumpenwärmeübertrager ermittelt. Der zumindest eine heizwasserseitige Temperaturfühler ist der Sensor an der Wärmeübertragereinrichtung. Dabei erkennt das Steuergerät die Vereisungsgefahr anhand der Heizwassertemperaturspreizung, insbesondere bei Überschreiten eines vorgebbaren Maximalwertes der Heizwassertemperaturspreizung.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird mittels zumindest eines sekundärseitig oder wärmepumpenseitig am Wärmepumpenwärmeübertrager angeordneten Temperaturfühlers oder Druckfühlers eine Temperatur des Wärmeübertragermediums, insbesondere eine Kältemitteltemperatur, gemessen. Der zumindest eine sekundärseitige Temperaturfühler oder Druckfühler ist der Sensor an der Wärmeübertragereinrichtung. Dabei erkennt das Steuergerät die Vereisungsgefahr anhand der Temperatur des Wärmeübertragermediums, insbesondere bei Unterschreiten eines vorgebbaren zweiten Minimalwertes der Temperatur des Wärmeübertragermediums. Der zweite Minimalwert kann beispielsweise im Bereich 2 Grad Celsius bis 8 Grad Celsius liegen. Ist das Wärmeübertragermedium ein Kältemittel, das zwischen der Wärmepumpe und dem Wärmepumpenwärmeübertrager zirkuliert, so kann die Temperatur dieses Wärmeübertragermediums beispielsweise im Bereich -8 Grad Celsius bis 2 Grad Celsius liegen.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung fördert eine Heizwasserpumpe den Heizwasserstrom im hybriden Kombi-Heizgerät, wobei die Heizwasserpumpe über zumindest eine zweite Datenschnittstelle einen Wert eines Pumpenparameters ausgibt. Dabei erkennt das Steuergerät die Vereisungsgefahr anhand des Wertes des Pumpenparameters, insbesondere bei Unterschreiten eines vorgebbaren dritten Minimalwerts des Pumpenparameters.
  • Die Heizwasserpumpe umfasst insbesondere ein Pumpenlaufrad zum Fördern des Heizwasserstroms sowie einen Motor zum Antreiben des Pumpenlaufrads. Bei dem Pumpenparameter kann es sich beispielsweise um einen den geförderten Heizwasserstrom repräsentierenden Parameter und/oder um eine Rotationsfrequenz (Drehzahl) eines Pumpenlaufrades oder um eine an der Heizwasserpumpe anliegende Druckdifferenz und/oder um eine Stromstärke oder eine elektrische Leistungsaufnahme des Motors der Heizwasserpumpe handeln. Insbesondere anhand des Pumpenparameters ermittelt das Steuergerät eine Größe des Heizwasserstroms. Der dritte Minimalwert bemisst sich insbesondere nach der in einem Betrieb der verbindbaren Wärmepumpe im Abtaumodus bereitgestellten Abtauleistung beziehungsweise aus dem Wärmeentzug während des Betriebs der Wärmepumpe im Abtaumodus. Der dritte Minimalwert kann bei im häuslichen Bereich verwendeten hybriden Heizsystemen beispielsweise im Bereich 5 Liter pro Minute bis 20 Liter pro Minute liegen.
  • An dem Wert des Pumpenparameters, der die Größe des Heizwasserstroms repräsentiert, kann das Steuergerät erkennen, ob der Wärmepumpenwärmeübertrager mit ausreichend Heizwasser durchströmt wird, um den Wärmeentzug während des Betriebs der Wärmepumpe im Abtaumodus mit ausreichend Wärmebereitstellung auszugleichen und ein Vereisen zu verhindern.
  • Insbesondere wenn das hybride Kombi-Heizgerät in einem Heizmodus betrieben wird (die Ventileinrichtung steht in einer ersten Schaltstellung und der Wärmeerzeuger und/oder die Wärmepumpe werden in einem Heizmodus betrieben) und die Wärmepumpe in einen Abtaumodus schaltet, so kann das Steuergerät anhand des Wertes des Pumpenparameters erkennen, ob der Wärmepumpenwärmeübertrager mit ausreichend Heizwasser durchströmt wird, um den Wärmeentzug während des Betriebs der Wärmepumpe im Abtaumodus mit ausreichend Wärmebereitstellung auszugleichen und ein Vereisen zu verhindern. Sollte der Wert des Pumpenparameters kleiner als der dritte Minimalwert sein, so schaltet die Ventileinrichtung in eine zweite Schaltstellung, sodass der Heizwasserstrom den Bypass und den Wärmepumpenwärmeübertrager durchströmt.
  • Alternativ oder ergänzend könnte auch ein separater Massenstromsensor zur Ermittlung der Größe des Heizwasserstroms verwendet werden.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung nimmt das Steuergerät den Wärmeerzeuger in Abhängigkeit einer erkannten Vereisungsgefahr, insbesondere bei Erkennen einer Vereisungsgefahr, in einem Heizmodus in Betrieb. Dadurch erhält der Heizwasserstrom, der durch den Wärmeerzeuger, den Bypass und den Wärmepumpenwärmeübertrager strömt, eine höhere Temperatur.
  • Indem der Wärmeerzeuger in den Heizmodus wechselt und den Heizwasserstrom erwärmt, wird der Wärmepumpenwärmeübertrager sicher mit warmem Heizwasser durchströmt. So ist eine ausreichende Wärmebereitstellung am Wärmepumpenwärmeübertrager sichergestellt. Damit kann ein Vereisen des Wärmepumpenwärmeübertragers und/oder des weiteren Wärmeübertragers der Wärmepumpe sicher vermieden werden.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung betrifft eine Ausgangssituation, bei der eine Vereisungsgefahr erkannt ist und/oder die Ventileinrichtung in Abhängigkeit der erkannten Vereisungsgefahr in die zweite Schaltstellung schaltet, insbesondere bereits in der zweiten Schaltstellung steht, sodass der Heizwasserstrom den Bypass und den Wärmepumpenwärmeübertrager, insbesondere für einen Betrieb der Wärmepumpe im Abtaumodus, durchströmt. Wenn dann eine Trinkwarmwasserbereitung oder Trinkwarmwasserzapfung beginnt und/oder dazukommt, wird ein der Trinkwarmwasserbereitung zugrunde gelegter Solltemperaturwert gegenüber einem Standard-Solltemperaturwert verringert.
  • Damit wird erreicht, dass während eines Betriebs der Wärmepumpe im Abtaumodus der der Trinkwarmwasserbereitung zugrunde gelegte Solltemperaturwert verringert wird. So kann trotz Trinkwarmwasserbereitung ausreichend Wärme am Wärmepumpenwärmeübertrager für den Abtaumodus bereit gestellt werden.
  • Andernfalls, wenn keine Vereisungsgefahr erkannt ist, insbesondere kein Betrieb der Wärmepumpe im Abtaumodus vorliegt, und dann eine Trinkwarmwasserbereitung oder Trinkwarmwasserzapfung beginnt, dann wird der Trinkwarmwasserbereitung der Standard-Solltemperaturwert zugrunde gelegt.
  • Wird während einer Trinkwarmwasserbereitung oder Trinkwarmwasserzapfung eine Notwendigkeit zum Abtauen der Wärmepumpe erkannt, so wird der Abtaumodus für die Dauer der Trinkwarmwasserbereitung zurückgestellt. Dazu kommuniziert das hybride Kombi-Heizgerät mit der Wärmepumpe und tauscht entsprechende Informationen aus. Der der Trinkwarmwasserbereitung zugrunde gelegte Solltemperaturwert bleibt dann gegenüber dem Standard-Solltemperaturwert unverändert. Das hybride Kombi-Heizgerät, insbesondere das Steuergerät, ist dazu eingerichtet, ein entsprechendes Rückstellsignal zur Zurückstellung des Abtaumodus an die verbindbare Wärmepumpe, insbesondere an ein die Wärmepumpe steuerndes Steuergerät, auszugeben. Sobald die Trinkwarmwasserbereitung endet, kann auch der Betrieb der Wärmepumpe in den Abtaumodus wechseln, was der Wärmepumpe seitens des Steuergeräts signalisiert wird, insbesondere indem das Rückstellsignal aufgehoben wird.
  • Bei einer Trinkwarmwasserbereitung oder Trinkwarmwasserzapfung wird eine Trinkwarmwassertemperatur T (das ist die Isttemperatur des Trinkwarmwassers) des bereiteten Trinkwarmwassers ermittelt und an den Solltemperaturwert beziehungsweise Standard-Solltemperaturwert angenähert oder angeglichen. Die Trinkwarmwassertemperatur T des bereiteten Trinkwarmwassers kann insbesondere gemessen oder berechnet werden, insbesondere basierend auf direkt gemessenen Messwerten oder abgeleitet aus im Trinkwasserstrom oder Heizwasserstrom gemessenen Werten.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung wird eine Größe des temperierten Trinkwasserstroms gemessen. Zumindest in einem Teilbereich des Trinkwasserstroms wird der der Trinkwarmwasserbereitung, insbesondere vom Steuergerät, zugrunde gelegte Solltemperaturwert in Abhängigkeit der Größe des Trinkwasserstroms verringert. Insbesondere wird in dem genannten Teilbereich des Trinkwasserstroms mit zunehmender Größe des Trinkwasserstroms der Solltemperaturwert fortschreitend verringert.
  • Damit wird erreicht, dass der der Trinkwarmwasserbereitung zugrunde gelegte Solltemperaturwert nur um so viel verringert wird, dass das hybride Kombi-Heizgerät auch während eines Betriebs der Wärmepumpe im Abtaumodus den Trinkwasserstrom mit möglichst hohem Komfort erwärmt, also möglichst dicht am Standard-Solltemperaturwert.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird der der Trinkwarmwasserbereitung zugrunde gelegte Solltemperaturwert aus einer im Steuergerät gespeicherten Wertetabelle oder nach einer im Steuergerät gespeicherten Formel ermittelt, insbesondere entnommen oder berechnet.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines hybriden Heizsystems zum Temperieren eines Heizwasserstroms und eines Trinkwasserstroms. Dabei temperieren ein Wärmeerzeuger und/oder ein dazu in einem Heizwasserstrang in Reihe geschalteter Wärmepumpenwärmeübertrager den Heizwasserstrom. Der Wärmepumpenwärmeübertrager ist sekundärseitig mit einer Wärmepumpe, insbesondere mit einem Wärmeübertragermediumkreis, insbesondere Kältemittelkreis, einer Wärmepumpe verbunden. Der Heizwasserstrom strömt in einen Heizwasserkreis oder in einen hydraulisch parallel zum Heizwasserkreis angeordneten, insbesondere schaltbaren, Bypass mit einem Trinkwasserwärmeübertrager. Eine schaltbare Ventileinrichtung lenkt, insbesondere je nach Schaltstellung und/oder in Abhängigkeit einer Heizwärmeanforderung und/oder einer Trinkwarmwasseranforderung, den Heizwasserstrom in den Heizwasserkreis oder in den Bypass. Es wird vorgeschlagen, dass ein Steuergerät ein wie vorstehend beschriebenes Verfahren ausführt.
  • Die Erfindung betrifft auch ein hybrides Kombi-Heizgerät zum Temperieren eines Heizwasserstroms und eines Trinkwasserstroms mit einem Wärmeerzeuger und einem dazu in einem Heizwasserstrang des Heizgerätes in Reihe geschalteten Wärmepumpenwärmeübertrager. Der Wärmepumpenwärmeübertrager ist sekundärseitig mit einer Wärmepumpe, insbesondere mit einem Wärmeübertragermediumkreis, insbesondere Kältemittelkreis, einer Wärmepumpe verbindbar. Der Heizwasserstrang weist einen Vorlaufabschnitt zum Anschließen an eine Vorlaufleitung und einen Rücklaufabschnitt zum Anschließen an eine Rücklaufleitung eines (nicht von dem Heizgerät umfassten) Heizwasserkreises auf. Im Heizgerät zwischen dem Vorlaufabschnitt und dem Rücklaufabschnitt ist, insbesondere hydraulisch parallel zum Heizwasserkreis, ein, insbesondere schaltbarer, Bypass mit einem Trinkwasserwärmeübertrager angeordnet. Eine am Vorlaufabschnitt oder Rücklaufabschnitt angeordente Ventileinrichtung ist zum Lenken des Heizwasserstroms aus dem Heizwasserstrang in den Heizwasserkreis oder in den Bypass eingerichtet und angeordnet. Weiter umfasst das hybride Kombi-Heizgerät ein Steuergerät, das dazu eingerichtet ist, ein wie vorstehend beschriebenes Verfahren auszuführen.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Steuergerät dazu eingerichtet, eine Vereisungsgefahr am Wärmepumpenwärmeübertrager und/oder an einem weiteren Wärmeübertrager der Wärmepumpe zu erkennen und die Ventileinrichtung in Abhängigkeit einer erkannten Vereisungsgefahr so zu schalten, dass der Heizwasserstrom den Bypass und den Wärmepumpenwärmeübertrager durchströmt, wobei der Heizwasserstrom insbesondere größer oder gleich einem vorgebbaren Mindestvolumenstrom ist.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Steuergerät dazu eingerichtet, die Vereisungsgefahr anhand eines Abtausignals über einen bevorstehenden, beginnenden oder laufenden Betrieb der Wärmepumpe im Abtaumodus zu erkennen. Insbesondere ist das Steuergerät dazu eingerichtet, den Bypass in Abhängigkeit des Abtausignals zum Durchströmen mit dem Heizwasserstrom zu schalten.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung umfasst eine den Wärmepumpenwärmeübertrager aufweisende Wärmeübertragereinrichtung, wobei die Wärmeübertragereinrichtung über zumindest eine erste Datenschnittstelle zum Ausgeben eines Wertes eines Wärmeübertragerparameters der Wärmeübertragereinrichtung verfügt. Das Steuergerät ist dazu eingerichtet, die Vereisungsgefahr anhand des Wertes des Wärmeübertragerparameters zu erkennen. Beispielsweise weist die Wärmeübertragereinrichtung heizkreisseitige und/oder sekundärseitige Sensoren auf. Insbesondere ist das Steuergerät dazu eingerichtet, den Bypass in Abhängigkeit einer von den Sensoren erkannten Vereisungsgefahr des Wärmepumpenwärmeübertragers, insbesondere bei Vorliegen einer Vereisungsgefahr, zum Durchströmen mit dem Heizwasserstrom zu schalten.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung umfasst zumindest einen heizwasserseitigen Temperaturfühler zum Messen einer Heizwassertemperatur am Wärmepumpenwärmeübertrager. Dabei ist das Steuergerät dazu eingerichtet, die Vereisungsgefahr anhand der Heizwassertemperatur, insbesondere bei Unterschreiten eines vorgebbaren ersten Minimalwertes der Heizwassertemperatur, zu erkennen. Insbesondere ist das Steuergerät dazu eingerichtet, den Bypass in Abhängigkeit der Heizwassertemperatur, insbesondere bei Unterschreiten eines vorgebbaren ersten Minimalwertes der Heizwassertemperatur, zum Durchströmen mit dem Heizwasserstrom zu schalten.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung umfasst zumindest einen heizwasserseitigen Temperaturfühler zum Ermitteln einer Heizwassertemperaturspreizung am Wärmepumpenwärmeübertrager. Dabei ist das Steuergerät dazu eingerichtet, die Vereisungsgefahr anhand der Heizwassertemperaturspreizung, insbesondere bei Überschreiten eines vorgebbaren Maximalwertes der Heizwassertemperaturspreizung, zu erkennen. Insbesondere ist das Steuergerät dazu eingerichtet, den Bypass in Abhängigkeit der Heizwassertemperaturspreizung, insbesondere bei Überschreiten eines vorgebbaren Maximalwertes der Heizwassertemperaturspreizung, zum Durchströmen mit dem Heizwasserstrom zu schalten.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung umfasst zumindest einen sekundärseitigen beziehungsweise wärmepumpenseitigen Temperaturfühler zum Messen einer Temperatur des Wärmeübertragermediums, insbesondere des Kältemittels, der Wärmepumpe am Wärmepumpenwärmeübertrager. Dabei ist das Steuergerät dazu eingerichtet, die Vereisungsgefahr anhand der Temperatur des Wärmeübertragermediums, insbesondere bei Unterschreiten eines vorgebbaren zweiten Minimalwertes der Temperatur des Wärmeübertragermediums, zu erkennen. Insbesondere ist das Steuergerät dazu eingerichtet, den Bypass in Abhängigkeit der Temperatur des Wärmeübertragermediums, insbesondere bei Unterschreiten eines vorgebbaren zweiten Minimalwertes, zum Durchströmen mit dem Heizwasserstrom zu schalten.
  • Der Wärmepumpenwärmeübertrager weist zwei Anschlüsse für das Wärmeübertragermedium zum fluidleitenden Verbinden des Wärmepumpenwärmeübertragers mit einem Wärmeübertragermediumkreis, insbesondere Kältemittelkreis, der Wärmepumpe auf.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung umfasst eine Heizwasserpumpe zum Fördern des Heizwasserstroms im Heizgerät, insbesondere im Heizwasserstrang, wobei die Heizwasserpumpe über zumindest eine zweite Datenschnittstelle zum Ausgeben eines Wertes eines Pumpenparameters der Heizwasserpumpe verfügt. Dabei ist das Steuergerät dazu eingerichtet, die Vereisungsgefahr anhand des Wertes des Pumpenparameters, insbesondere bei Unterschreiten eines vorgebbaren dritten Minimalwerts des Pumpenparameters, zu erkennen. Insbesondere ist das Steuergerät dazu eingerichtet, den Bypass in Abhängigkeit des Wertes des Pumpenparameters, insbesondere bei Unterschreiten eines vorgebbaren dritten Minimalwerts des Pumpenparameters, zum Durchströmen mit dem Heizwasserstrom zu schalten.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Steuergerät dazu eingerichtet, den Wärmeerzeuger in Abhängigkeit einer erkannten Vereisungsgefahr, insbesondere bei Erkennen einer Vereisungsgefahr, in einem Heizmodus in Betrieb zu nehmen.
  • Die Erfindung betrifft auch ein hybrides Heizsystem zum Temperieren eines Trinkwasserstroms und eines Gebäudes oder eines Gebäudeteils mit einem Heizwasserstrom.
  • Es wird vorgeschlagen, dass das hybride Heizsystem ein wie vorstehend beschriebenes hybrides Kombi-Heizgerät sowie eine Wärmepumpe, insbesondere Split-Wärmepumpe, mit einer Außeneinheit und einer Inneneinheit umfasst. Die Inneneinheit ist in dem hybriden Kombi-Heizgerät integriert und umfasst den Wärmepumpenwärmeübertrager. Insbesondere ist die Inneneinheit von dem Wärmepumpenwärmeübertrager oder einer den Wärmepumpenwärmeübertrager aufweisenden Wärmeübertragereinrichtung gebildet. Insbesondere entspricht die Wärmeübertragereinrichtung der Inneneinheit. Dadurch, dass die Inneneinheit in dem hybriden Kombi-Heizgerät integriert ist, muss in einem Aufstellraum nur ein Gerät aufgestellt werden, was deutlich platzsparender und für den Installateur deutlich einfacher möglich ist.
    • Zeichnung
  • Weitere Ausgestaltungen und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch:
    • Figur 1
    ein hybrides Heizsystem mit einem hybriden Kombi-Heizgerät und einer Luftwärmepumpe,
    Figur 2
    Liniendiagramme zweier Temperaturfunktionen zum der Trinkwarmwasserbereitung zugrunde gelegten Solltemperaturwert im Abtaumodus der Wärmepumpe.
  • Figur 1 zeigt ein hybrides Heizsystem 100 mit einem hybriden Kombi-Heizgerät 200, einer Wärmepumpe 300, hier eine Luftwärmepumpe 300, und einem Heizwasserkreis 400, insbesondere einem gebäudeseitigen Abschnitt eines Heizwasserkreises 400.
  • Das hybride Heizsystem 100 ist dazu vorgesehen, einen Heizwasserstrom 1 und einen Trinkwasserstrom 2 zu temperieren. Das hybride Heizsystem 100 umfasst ein hybrides Kombi-Heizgerät 200 und eine Wärmepumpe 300, hier eine Split-Wärmepumpe 300, mit einer Außeneinheit 302 und einer Inneneinheit 304. Die Inneneinheit 304 ist in dem hybriden Kombi-Heizgerät 200 integriert und umfasst den Wärmepumpenwärmeübertrager 202. Die Außeneinheit 302 und die Inneneinheit 304 sind mittels eines Kältemittelkreises 316, in dem ein Kältemittelstrom 4 zirkulieren kann, fluidisch miteinander verbunden.
  • Die Pfeile in der Figur zeigen die Strömungsrichtungen von Heizwasser, Trinkwasser, Wärmeübertragermedium/Kältemittel beziehungsweise Luft an.
  • Die Außeneinheit 302 umfasst hier einen Ventilator 306 zum Fördern eines Außenluftstroms 3, einen weiteren Wärmeübertrager 308 (hier ein Luft/Kältemittel-Wärmeübertrager 308) zum Verdampfen des Kältemittelstroms 4 in einem Heizmodus der Wärmepumpe 300, einen Kompressor 310 zum Komprimieren und Fördern des Kältemittelstroms 4, eine Expansionseinrichtung 312 zum Expandieren des Kältemittelstroms 4, sowie ein weiteres Steuergerät 314 zum Steuern des Betriebs der Außeneinheit 302 und zum Datenaustausch mit dem Steuergerät 204 des hybriden Kombi-Heizgerätes 200.
  • Das hybride Kombi-Heizgerät 200 ist dazu eingerichtet, den Heizwasserstrom 1 und den Trinkwasserstrom 2 zu temperieren. Das hybride Kombi-Heizgerät 200 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel einen brennstoffgefeuerten Wärmeerzeuger 206 und den sekundärseitig mit dem Kältemittelkreis 316 der Wärmepumpe 300 verbundenen Wärmepumpenwärmeübertrager 202. Der Wärmeerzeuger 206 und der Wärmepumpenwärmeübertrager 202 sind in einem Heizwasserstrang 208 des Heizgerätes 200 in Reihe geschaltet. Der Heizwasserstrang 208 weist einen Vorlaufabschnitt 210 zum Anschließen an eine Vorlaufleitung 402 und einen Rücklaufabschnitt 212 zum Anschließen an eine Rücklaufleitung 404 eines gebäudeseitigen Abschnitts eines Heizwasserkreises 400 auf. Im hybriden Kombi-Heizgerät 200, zwischen dem Vorlaufabschnitt 210 und dem Rücklaufabschnitt 212, ist ein Bypass 214 mit einem Trinkwasserwärmeübertrager 216 zum Durchströmen mit dem Heizwasserstrom 1 angeordnet. Der Bypass 214 ist hydraulisch parallel zum Heizwasserkreis 400 angeordnet. Der Heizwasserstrom 1 wird von der Heizwasserpumpe 218 gefördert. Das hybride Kombi-Heizgerät 200 umfasst weiter eine Ventileinrichtung 220, hier ein Dreiwegeumschaltventil 220, zum Lenken des Heizwasserstroms 1 aus dem Heizwasserstrang 208 in den gebäudeseitigen Abschnitt des Heizwasserkreises 400 oder in den Bypass 214. Die Ventileinrichtung 220 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel an der Verbindung von Rücklaufabschnitt 212 und Bypass 214 angeordnet. Die Ventileinrichtung 220 kann alternativ auch an der Verbindung von Vorlaufabschnitt 210 und Bypass 214 angeordnet sein. Das Steuergerät 204 ist dazu eingerichtet, eine Vereisungsgefahr am Wärmepumpenwärmeübertrager 202 und/oder an dem weiteren Wärmeübertrager 308 der Wärmepumpe 300 zu erkennen und die Ventileinrichtung 220 in Abhängigkeit einer erkannten Vereisungsgefahr so zu schalten, dass der Heizwasserstrom 1 den Bypass 214 und den Wärmepumpenwärmeübertrager 202 durchströmt. Dabei ist der Heizwasserstrom 1 insbesondere größer oder gleich einem vorgebbaren Mindestvolumenstrom. Damit kann ein Vereisen zumindest des Wärmepumpenwärmeübertragers 202 effektiv verhindert werden.
  • Das Steuergerät 204 kann eine Vereisungsgefahr an dem Wärmepumpenwärmeübertrager 202 und/oder an dem weiteren Wärmeübertrager 308 der Wärmepumpe 300 anhand eines Abtausignals, anhand einer Messung zumindest einer Heizwassertemperatur, einer Kältemitteltemperatur oder eines Kältemitteldrucks am Wärmepumpenwärmeübertrager 202 oder anhand eines Wertes eines Pumpenparameters der Heizwasserpumpe 218 erkennen.
  • Das Steuergerät 204 kann eine Vereisung an dem Wärmepumpenwärmeübertrager 202 und/oder an dem weiteren Wärmeübertrager 308 mittels eines ausreichend großen Heizwasserstroms und/oder mittels eines ausreichend warmen Heizwasserstroms durch den Wärmepumpenwärmeübertrager 202 verhindern.
  • Das Steuergerät 204 kann in Abhängigkeit einer erkannten Vereisungsgefahr an dem Wärmepumpenwärmeübertrager 202 den Wärmeerzeuger 206 in einem Heizmodus in Betrieb nehmen.
  • Figur 2 zeigt Liniendiagramme zweier Funktionen zum Verlauf der Trinkwarmwassertemperatur T während eines Betriebs der Wärmepumpe im Abtaumodus über dem im Trinkwasserwärmeübertrager 216 temperierten Trinkwasserstrom V.
  • Hier soll eine zugrunde liegende Ausgangssituation betrachtet werden, bei der eine Vereisungsgefahr an dem Wärmepumpenwärmeübertrager 202 erkannt ist und/oder die Ventileinrichtung 220 in Abhängigkeit der erkannten Vereisungsgefahr in die zweite Schaltstellung schaltet, insbesondere bereits in der zweiten Schaltstellung steht, sodass der Heizwasserstrom 1 den Bypass 214 und den Wärmepumpenwärmeübertrager 202 für einen Betrieb der Wärmepumpe 300 im Abtaumodus durchströmt. In diesem Abtaumodus wird dem Wärmepumpenwärmeübertrager 202 eine Abtauleistung in Form von Wärme entzogen und dem weiteren Wärmeübertrager 308 der Wärmepumpe 300 zugeführt. Zu dieser Ausgangssituation hinzu kommt dann eine Trinkwarmwasserbereitung oder Trinkwarmwasserzapfung.
  • Ein der Trinkwarmwasserbereitung standardmäßig zugrunde liegender Standard-Solltemperaturwert TSS beträgt in diesem Ausführungsbeispiel konstant 55 °C über dem Trinkwasserstrom V. Demgegenüber ist ein der Trinkwarmwasserbereitung zugrunde liegender momentaner Solltemperaturwert TSV variabel.
  • Mit einer einfachen Temperatursteuerung T(TSS) nach Standard-Solltemperaturwert TSS kann das hybride Kombi-Heizgerät 200 bei geringem und mittlerem Trinkwasserstrom V zwischen ca. 2 Liter pro Minute und ca. 8 Liter pro Minute die Trinkwarmwassertemperatur T (das ist die Isttemperatur des Trinkwarmwassers) auf dem Standard-Solltemperaturwert TSS halten (vergleiche die horizontale gestrichelte Linie in Figur 2). Bei größerem Trinkwasserstrom V oberhalb von ca. 8 Liter pro Minute reicht die Heizleistung des hybriden Kombi-Heizgerätes 200, insbesondere des Wärmeerzeugers 206, nicht mehr aus, neben der Bereitstellung der Abtauleistung auch diese relativ hohe Trinkwarmwassertemperatur von 55 °C zu halten; die Trinkwarmwassertemperatur bricht in dem relativ kleinen Trinkwasserstromintervall zwischen ca. 8 Liter pro Minute und ca. 10 Liter pro Minute stark ein (vergleiche die stark abfallende gestrichelte Linie in Figur 2).
  • Bei einer aufwendigeren Temperatursteuerung T(TSV) mit variablem Solltemperaturwert TSV wird der Solltemperaturwert bereits ab einem geringen bis mittleren Trinkwasserstrom V von ca. 5 Liter pro Minute in Abhängigkeit des Trinkwasserstroms V langsam abgesenkt. So wird ein plötzlicher Temperatureinbruch wie bei der einfachen Steuerung T(TSS) vermieden. Beispielsweise hält die Steuerung T(TSV) des hybriden Kombi-Heizgeräts 200 bei geringem Trinkwasserstrom V zwischen ca. 2 Liter pro Minute und ca. 5 Liter pro Minute die Trinkwarmwassertemperatur T auf dem Standard-Solltemperaturwert TSS (vergleiche die horizontale durchgezogene Linie in Figur 2). Oberhalb von ca. 5 Liter pro Minute wird der variable Solltemperaturwert TSV gegenüber dem Standard-Solltemperaturwert TSS in Abhängigkeit des Trinkwasserstroms V zunehmend abgesenkt. Die Trinkwarmwassertemperatur T(TSV) des bereiteten Trinkwarmwassers folgt diesem variablen Solltemperaturwert TSV (vergleiche die langsam abfallende durchgezogene Linie in Figur 2). Der Nutzer wird diese langsam sich verringernde Trinkwarmwassertemperatur T(TSV) entweder kaum wahrnehmen oder als deutlich angenehmer empfinden als den Temperatureinbruch bei der einfachen Steuerung T(TSS).
  • In der vorstehenden Erläuterung wird eine konstante Trinkkaltwassertemperatur (Einlauftemperatur) angenommen. Sollte diese sich ändern, so ändert sich bei der einfachen Steuerung T(TSS) auch der Grenzvolumenstrom, bis zu dem das Trinkwarmwasser bei Standard-Solltemperaturwert TSS gezapft werden kann. Die aufwendigere Steuerung T(TSV) glättet und verringert die Auswirkung auch dieses Störeinflusses auf die Trinkwarmwassertemperatur T.

Claims (14)

  1. Verfahren zum Betreiben eines hybriden Kombi-Heizgerätes (200) zum Temperieren eines Heizwasserstroms (1) und eines Trinkwasserstroms (2),
    • wobei ein Wärmeerzeuger (206) und/oder ein dazu in einem Heizwasserstrang (208) in Reihe geschalteter Wärmepumpenwärmeübertrager (202) den Heizwasserstrom (1) temperieren, wobei der Wärmepumpenwärmeübertrager (202) sekundärseitig mit einer Wärmepumpe (300) verbindbar ist,
    • wobei der Heizwasserstrom (1) in einen Heizwasserkreis (400) oder in einen hydraulisch parallel zum Heizwasserkreis (400) angeordneten Bypass (214) mit einem Trinkwasserwärmeübertrager (216) strömt,
    • wobei eine Ventileinrichtung (220) den Heizwasserstrom (1) in den Heizwasserkreis (400) oder in den Bypass (214) lenkt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuergerät (204)
    • eine Vereisungsgefahr am Wärmepumpenwärmeübertrager (202) und/oder an einem weiteren Wärmeübertrager (308) der Wärmepumpe (300) erkennt und
    • die Ventileinrichtung (220) in Abhängigkeit einer erkannten Vereisungsgefahr so schaltet, dass der Heizwasserstrom (1) den Bypass (214) und den Wärmepumpenwärmeübertrager (202) durchströmt, wobei der Heizwasserstrom (1) insbesondere größer oder gleich einem vorgebbaren Mindestvolumenstrom ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    wobei das Steuergerät (204) die Vereisungsgefahr anhand eines Abtausignals betreffend einen bevorstehenden, beginnenden oder laufenden Betrieb der verbindbaren Wärmepumpe (300) im Abtaumodus erkennt.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei eine den Wärmepumpenwärmeübertrager (202) aufweisende Wärmeübertragereinrichtung über zumindest eine erste Datenschnittstelle ein Signal oder einen Wert eines Wärmeübertragerparameters der Wärmeübertragereinrichtung ausgibt, wobei das Steuergerät die Vereisungsgefahr anhand des Signals oder des Wertes des Wärmeübertragerparameters erkennt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei mittels zumindest eines heizwasserseitigen Temperaturfühlers eine Heizwassertemperatur am Wärmepumpenwärmeübertrager (202) gemessen wird, wobei das Steuergerät (204) die Vereisungsgefahr anhand der Heizwassertemperatur, insbesondere bei Unterschreiten eines vorgebbaren ersten Minimalwertes der Heizwassertemperatur, erkennt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei mittels zumindest eines heizwasserseitigen Temperaturfühlers eine Heizwassertemperaturspreizung am Wärmepumpenwärmeübertrager (202) ermittelt wird, wobei das Steuergerät (204) die Vereisungsgefahr anhand der Heizwassertemperaturspreizung, insbesondere bei Überschreiten eines vorgebbaren Maximalwertes der Heizwassertemperaturspreizung, erkennt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei mittels zumindest eines sekundärseitigen Temperaturfühlers oder Druckfühlers eine Kältemitteltemperatur am Wärmepumpenwärmeübertrager (202) gemessen oder ermittelt wird, wobei das Steuergerät (202) die Vereisungsgefahr anhand der Kältemitteltemperatur, insbesondere bei Unterschreiten eines vorgebbaren zweiten Minimalwertes der Kältemitteltemperatur, erkennt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei eine Heizwasserpumpe (218) den Heizwasserstrom (1) im hybriden Kombi-Heizgerät (200) fördert, wobei die Heizwasserpumpe über zumindest eine zweite Datenschnittstelle einen Wert eines Pumpenparameters ausgibt, wobei das Steuergerät die Vereisungsgefahr anhand des Wertes des Pumpenparameters, insbesondere bei Unterschreiten eines vorgebbaren dritten Minimalwerts des Pumpenparameters, erkennt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei das Steuergerät (204) in Abhängigkeit einer erkannten Vereisungsgefahr den Wärmeerzeuger (206) in einem Heizmodus in Betrieb nimmt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei, wenn die Ventileinrichtung (220) in Abhängigkeit einer erkannten Vereisungsgefahr so schaltet, dass der Heizwasserstrom (1) den Bypass (214) und den Wärmepumpenwärmeübertrager (202) für einen Betrieb der Wärmepumpe (300) im Abtaumodus durchströmt, und eine Trinkwarmwasserbereitung beginnt, dann wird ein der Trinkwarmwasserbereitung zugrunde gelegter Solltemperaturwert (TSV) gegenüber einem Standard-Solltemperaturwert (TSS) verringert, wobei eine Trinkwarmwassertemperatur (T) der Trinkwarmwasserbereitung ermittelt und an den Solltemperaturwert (TSV) angenähert oder angeglichen wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9,
    wobei ein Trinkwasserstrom (2) gemessen wird und der der Trinkwarmwasserbereitung zugrunde gelegte Solltemperaturwert (TSV) in Abhängigkeit des Trinkwasserstroms (2) verringert wird, insbesondere der Solltemperaturwert (TSV) mit zunehmendem Trinkwasserstrom (2) fortschreitend verringert wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10,
    wobei der der Trinkwarmwasserbereitung zugrunde gelegte Solltemperaturwert (TSV)aus einer im Steuergerät (204) gespeicherten Wertetabelle oder nach einer im Steuergerät (204) gespeicherten Formel ermittelt wird.
  12. Verfahren zum Betreiben eines hybriden Heizsystems (100) zum Temperieren eines Heizwasserstroms (1) und eines Trinkwasserstroms (2),
    • wobei ein Wärmeerzeuger (206) und/oder ein dazu in einem Heizwasserstrang (208) in Reihe geschalteter Wärmepumpenwärmeübertrager (202) den Heizwasserstrom (1) temperieren, wobei der Wärmepumpenwärmeübertrager (202) sekundärseitig mit einer Wärmepumpe (300) verbunden ist,
    • wobei der Heizwasserstrom (1) in einen Heizwasserkreis (400) oder in einen hydraulisch parallel zum Heizwasserkreis (400) angeordneten Bypass (214) mit einem Trinkwasserwärmeübertrager (216) strömt,
    • wobei eine Ventileinrichtung (220) den Heizwasserstrom (1) in den Heizwasserkreis (400) oder in den Bypass (214) lenkt,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuergerät (204) ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausführt.
  13. Hybrides Kombi-Heizgerät (200) zum Temperieren eines Heizwasserstroms (1) und eines Trinkwasserstroms (2)
    • mit einem Wärmeerzeuger (206) und einem dazu in einem Heizwasserstrang (208) des Heizgerätes (200) in Reihe geschalteten Wärmepumpenwärmeübertrager (202), wobei der Wärmepumpenwärmeübertrager (202) sekundärseitig mit einer Wärmepumpe (300) verbindbar ist,
    • wobei der Heizwasserstrang (208) einen Vorlaufabschnitt (210) zum Anschließen an eine Vorlaufleitung (402) und einen Rücklaufabschnitt (212) zum Anschließen an eine Rücklaufleitung (404) eines Heizwasserkreises (400) umfasst, wobei im Heizgerät (200) zwischen dem Vorlaufabschnitt (210) und dem Rücklaufabschnitt (212) ein Bypass (214) mit einem Trinkwasserwärmeübertrager (216) zum Durchströmen mit dem Heizwasserstrom (1) angeordnet ist,
    • mit einer Ventileinrichtung (220) zum Lenken des Heizwasserstroms (1) in den Heizwasserkreis (400) oder in den Bypass (214), und
    • mit einem Steuergerät (204),
    dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (204) dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen.
  14. Hybrides Heizsystem (100) zum Temperieren eines Heizwasserstroms (1) und eines Trinkwasserstroms (2)
    • mit einem hybriden Kombi-Heizgerät (200) nach Anspruch 13 und
    • mit einer Wärmepumpe (300), insbesondere Split-Wärmepumpe (300), mit einer Außeneinheit (302) und einer Inneneinheit (304),
    • wobei die Inneneinheit (304) in dem hybriden Kombi-Heizgerät (200) integriert ist und den Wärmepumpenwärmeübertrager (202) umfasst, insbesondere von dem Wärmepumpenwärmeübertrager (202) oder einer den Wärmepumpenwärmeübertrager (202) aufweisenden Wärmeübertragereinrichtung gebildet ist.
EP24200151.9A 2023-10-27 2024-09-13 Verfahren zum betreiben eines hybriden kombi-heizgerätes sowie hybrides kombi-heizgerät Pending EP4545873A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023210644.2A DE102023210644A1 (de) 2023-10-27 2023-10-27 Verfahren zum Betreiben eines hybriden Kombi-Heizgerätes sowie hybrides Kombi-Heizgerät

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4545873A1 true EP4545873A1 (de) 2025-04-30

Family

ID=92800059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP24200151.9A Pending EP4545873A1 (de) 2023-10-27 2024-09-13 Verfahren zum betreiben eines hybriden kombi-heizgerätes sowie hybrides kombi-heizgerät

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4545873A1 (de)
DE (1) DE102023210644A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012013354A (ja) * 2010-07-02 2012-01-19 Panasonic Corp ヒートポンプ式温水暖房装置
EP2629020A2 (de) * 2012-02-16 2013-08-21 ROTEX Heating Systems GmbH Heizsystem und Verfahren zu dessen Betrieb
JP2013185745A (ja) * 2012-03-07 2013-09-19 Rinnai Corp ヒートポンプ式給湯暖房機
DE102020134184A1 (de) * 2020-12-18 2022-06-23 Vaillant Gmbh Verfahren und Anordnung zum Abtauen eines Kältekreislaufs einer Luft-Wasser-Heizungswärmepumpe

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2710871A1 (de) 1977-03-12 1978-09-14 Bosch Gmbh Robert Warmwasser-umlaufheizung
AT507710B1 (de) 2008-11-13 2010-10-15 Vkr Holding As Einrichtung zur wärmegewinnung
JP6394329B2 (ja) 2014-11-27 2018-09-26 株式会社富士通ゼネラル ヒートポンプ式暖房給湯装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012013354A (ja) * 2010-07-02 2012-01-19 Panasonic Corp ヒートポンプ式温水暖房装置
EP2629020A2 (de) * 2012-02-16 2013-08-21 ROTEX Heating Systems GmbH Heizsystem und Verfahren zu dessen Betrieb
JP2013185745A (ja) * 2012-03-07 2013-09-19 Rinnai Corp ヒートポンプ式給湯暖房機
DE102020134184A1 (de) * 2020-12-18 2022-06-23 Vaillant Gmbh Verfahren und Anordnung zum Abtauen eines Kältekreislaufs einer Luft-Wasser-Heizungswärmepumpe

Also Published As

Publication number Publication date
DE102023210644A1 (de) 2025-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112009001136B4 (de) Klimaanlage zur Konditionierung mehrerer Fluide
EP1606564B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur energierückgewinnung
DE10036038B4 (de) Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges
DE10043169A1 (de) Wärmepumpen-Heißwasserversorgungssystem zum Durchführen eines Entfrostungsvorgangs
DE10231877A1 (de) Konstanttemperaturflüssigkeitszirkuliervorrichtung
DE1604205A1 (de) Klimaanlage
DE19910584B4 (de) Kühl- bzw. Kältemittelzyklus für eine Fahrzeug-Klimaanlage
DE102007037116A1 (de) Warmwasserversorgungs- und Fußbodenheizungsvorrichtung vom Wärmepumpentyp
EP4050269B1 (de) Heizeinrichtung, heizsystem und verfahren
DE102009052484B4 (de) Wärmepumpenkreislaufvorrichtung
DE102004018034B4 (de) Verfahren zur Einschaltung einer Wärmepumpe in Verbindung mit einem Brauchwasserspeicher für Wärmepumpen
EP3816522B1 (de) Verfahren zur steuerung einer wärmevorrichtung
DE10323287A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Energierückgewinnung
CH623915A5 (en) Hot-water circulating heating system
DE102010014431B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Nutzung der Wärmeenergieresourcen eines Gebäudes
DE19530000C2 (de) Warmwasserbereitungsanlage
EP3800403B1 (de) Verfahren zum betreiben einer heizvorrichtung, heizvorrichtung
DE102009017423B4 (de) Verfahren zur Ladungssteuerung eines Warmwasserschichtspeichers mit einer Wärmepumpe
EP4545873A1 (de) Verfahren zum betreiben eines hybriden kombi-heizgerätes sowie hybrides kombi-heizgerät
DE102019001642A1 (de) Heizungs-und/oder Warmwasserbereitungssystem
EP3480534B1 (de) Heizungsanlage und steuerverfahren für eine heizungsanlage
EP2204619A2 (de) Vorrichtung und Verfahren für einen optimierten Betrieb eines Klimatisierungssystem und Klimatisierungssystem
EP3997389B1 (de) Verfahren zur steuerung einer anordnung aus heizungspumpe und drei-wege-mischerventil
EP0227051B1 (de) Wärmepumpeneinrichtung mit Energiequelle zum Erwärmen und Verteilen von Brauch- und/oder Heizwasser
EP3885661A1 (de) Verfahren zum betreiben eines lüftungsheizsystems und lüftungsheizsystem

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20251030