FI126539B

FI126539B - Hybrid Heater

Info

Publication number: FI126539B
Application number: FI20150057A
Authority: FI
Inventors: Aleksandra Sämpi; Jouko Sämpi
Original assignee: Aleksandra Sämpi; Sämpi Merja
Priority date: 2014-02-18
Filing date: 2015-02-18
Publication date: 2017-01-31
Also published as: FI10873U1; FI20150057A

Description

H YBRIDILÄMMITY SLAITEH HYBRID HEATING SLIDE

KEKSINNÖN ALAFIELD OF THE INVENTION

Keksinnön kohteena on rakennuksen poistoilmasta, aurinkolämmöstä, maaperästä ja helteillä tuloilmasta lämpöenergiaa talteen ottava asunnon ilmanvaihto-, lämmitys-/viilennyslaite, hybridilämmityslaite, joka käsittää laiteyksikön, johon kuuluu lämpöpumppu, maapiiristä lämpöä luovuttava/sitova lamellilämmönvaihdin, poistoilmasta tuloilmaan lämpöä siirtävä ilmasta-ilmaan lämmönvaihdin, lämpöpumpun kuumakaasuista lämpöä veteen siirtävä lämmönvaihdin, kuumakaasuista ja lauhtumisesta lämpöä veteen siirtävä lämmönvaihdin, tuloilmaa lämmittävä/viilentävä lauhdutin/höyrystin, josta myöhemmin käytetään nimitystä ”tulopatteri”, poistoilmasta lämpöä talteen ottava/luovuttava lauhdutin/höyrystin, käytettävä nimitys ”poistopatteri” vesipiirin kuuman veden lämpötilan vakiona pitävä säädettävä termostaatti sekä puhaltimet ulkoilman imemiseksi laitteeseen ja tuloilman puhaltamiseksi asuintiloihin sekä poistoilman imemiseksi laitteeseen ja jäteilman puhaltamiseksi ulos sekä lämpöpumpun vaatimat komponentit ja tarvittavat kanavoinnit, suodattimet, kiertovesipumppu ja tarvittava ohjausautomatiikka lämpötila-antureineen ja toimielimineen.The present invention relates to a home ventilation, heating / cooling device for extracting heat from the building's exhaust air, solar heat, soil and hot supply air, a hybrid heating device comprising a unit comprising a heat pump, a heat exchanger / a heat exchanger, and a heat exchanger. heat exchanger from heat pump to hot water to water, heat exchanger from hot gases and condensation to water, condenser / evaporator for supply air heating / cooling, later referred to as "inlet radiator", adjustable thermostat and fans for extracting outdoor air into the unit and supply air for living and extract air i to the unit and to blow out the exhaust air, as well as the components required by the heat pump and the required ducts, filters, circulation pump and the necessary control automatics with temperature sensors and actuators.

KEKSINNÖN TAUSTABACKGROUND OF THE INVENTION

Ennestään tunnetaan lämpöpumpulla varustettuja ilmaa ja/tai vettä lämmittäviä laitteita mm. suomalainen hyödyllisyysmalli Rnro 9207, jossa kuvataan vastaava yllä olevan johdannon mukainen laite. Tässä laitteessa on pelkästään yksi vettä lämmittävä lämmönvaihdin ja tämän lisäksi kaksi ilmaa lämmittävää/jäähdyttävää lämmönvaihdinta. Kyseisellä laitteella voidaan lämmittää tuloilmaa ja/tai varaajan vettä sekä viilentää tuloilmaa. Laitteen toiminnassa on kuitenkin kylmäteknisiä hankaluuksia. Siirryttäessä tuloilman ja vedenlämmitystilasta pelkkään veden lämmitystilaan ohitetaan kylmäaine 3-tieventtiilillä suoraan vedenlämmitys lämmönvaihtimelta paisuntaventtiilille ja edelleen höyrystimelle. Tämän ratkaisun haittana on, että vettä lämmittävä lämmönvaihdin täytyy olla kooltaan ja teholtaan suuri, sillä kaikki lämpöpumpun tuottama lämpö siirretään ainoastaan yhden vettä lämmittävän lämmönvaihtimen avulla.Air and / or water heating devices equipped with a heat pump are known in the art e.g. Finnish Utility Model No. 9207, which describes a corresponding device according to the above introduction. This unit has only one water heat exchanger and two air heat / cool heat exchangers. This device can be used to heat the supply air and / or the water of the accumulator and to cool the supply air. However, the operation of the device is subject to refrigeration difficulties. When switching from the supply air and water heating mode to the water only heating mode, the refrigerant is bypassed directly with the 3-way valve from the water heat exchanger to the expansion valve and further to the evaporator. The disadvantage of this solution is that the water heat exchanger must be large in size and power, since all the heat produced by the heat pump is transmitted by only one water heat exchanger.

Rakenteeltaan kyseiset vettä lämmittävät levylämmönvaihtimet ovat useita metallilevyjä, lamelleja, sisältäviä paketteja, lamellien välissä kulkee vuoroin kylmäaine ja vuoroin lämmitettävä vesi. Näiden lämmönvaihtimien sisäinen lämmönjohtuminen lamelleja ja ulkokuorta pitkin pitävät lämmönvaihdinpaketin lähes tasalämpöisenä, vaikka kylmäaine ja vesi virtaisivatkin vastakkaisiin suuntiin, nesteytyneen kylmäaineen lämpötila ja paine jäävät korkeiksi ja alijäähtyminen jää olemattomaksi. Kyseisellä konstruktiolla, missä on ainoastaan yksi vettä lämmittävä lämmönvaihdin, höyrystimelle menevän nesteytyneen kylmäaineen lämpötila jää korkeaksi ja huomattava osa nesteen höyrystymisestä sitoutuu nestemäisen kylmäaineen jäähdyttämiseen höyrystymislämpötilaan höyrystimessä, mikä kuluttaa nesteytyneen kylmäaineen määrää ja nostaa höyrystymislämpöä ja lämpöpumpun hyötysuhde jää huonoksi ja kompressori kuluttaa paljon sähköä. Lauhdelämpöä voidaan alentaa lisäämällä veden juoksutusta, mutta tällöin myös lämmitettävän veden lämpötila jää matalaksi ja sitä joudutaan lämmittämään muilla keinoin. Toinen hankaluus on kylmäpiirin tilavuuden huomattava pieneneminen kun siirrytään pelkkään vedenlämmitystilaan, koska ilmaa lämmittävä lämmönvaihdin ohitetaan kylmäpiiristä. Tämä aiheuttaa kylmäainetäytöksen epämääräisyyden ja painepuolen paineennousua eikä lämpöpumppu toimi optimaalisesti. Pelkässä vedenlämmitystilanteessa täytös on liian suuri ja ilman ja vedenlämmitystilanteessa täytös on vajaa, lämpöpumppu ei toimi hyvällä hyötysuhteella ja kompressori rasittuu.These water-heating plate heat exchangers are structured in several sheets of metal, lamellae, containing packages, between the lamellae alternating with refrigerant and alternately heated water. The internal heat conduction of these heat exchangers along the lamellae and outer casing maintains the heat exchanger package almost even, even though the refrigerant and water flow in opposite directions, the temperature and pressure of the liquefied refrigerant remain high and supercooling is non-existent. With this design, which has only one water-heating heat exchanger, the temperature of the liquid refrigerant going to the evaporator remains high, and a significant portion of the liquid evaporation binds to cooling the liquid refrigerant to the evaporation temperature, which consumes a lot of liquefaction. The condensate heat can be lowered by increasing the flow of water, but the temperature of the water to be heated will also be low and will have to be heated by other means. Another difficulty is the significant reduction in the volume of the cold circuit when entering the water-only mode, since the air-heating heat exchanger is bypassed from the cold circuit. This causes the refrigerant charge and the vagueness of the pressure side of the pressure rise and the heat pump work optimally. In the case of water heating alone, the filling is too high and in the case of air and water heating, the filling is too low, the heat pump does not operate at high efficiency and the compressor is stressed.

Yleisesti poistoilmalämpöpumpuissa lämpöpumpun lämpö ajetaan veteen, varaajaan, ja sieltä pumpataan lämmintä vettä ns. jälkilämmityspatterille ja näin saadaan tuloilman lämpötila halutuksi. Näissä laitteissa ei kuitenkaan ole tuloilman viilennysmahdollisuutta.Generally, in exhaust air heat pumps, the heat of the heat pump is driven into water, a reservoir, and from there, hot water is pumped into the so-called. for the after-heating radiator and thus the desired supply air temperature. However, these units do not have the option of cooling the supply air.

KEKSINNÖN TARKOITUSPURPOSE OF THE INVENTION

Keksinnön tarkoituksena on parantaa olemassa olevan tekniikan tasoa, poistaa edellä esitetyt epäkohdat ja lisäksi hyödyntää ilmaislämpöjä, poistoilma, maa- ja aurinkolämpö, käyttäen ensin luonnollisia lämmönvaihtimia ja tehostaa lämmön talteenottoa lämpöpumpulla.The object of the invention is to improve the state of the art, to eliminate the above drawbacks, and in addition to utilize free heat, exhaust air, geothermal and solar heat, first using natural heat exchangers and more efficient heat recovery with a heat pump.

KEKSINNÖN SELOSTUSDESCRIPTION OF THE INVENTION

Aurinkolämpöä laite hyödyntää siten, että ulkona on ns. kuivakeräin, jonka läpi laitteelle tuleva ulkoilma ohjataan ja aurinko esilämmittää keräimen läpi kulkevaa ulkoilmaa. Keräimen liittäminen laitteeseen ei vaadi muutoksia/lisäyksiä laitekonstruktioon, ainoastaan ohjauksessa huomioidaan, ettei lämpöpumppu pääse ylikuumenemaan. Maalämpöä laite hyödyntää siten että, kiertovesipumpulla kierrätetään lämmönsiirtonestettä maahan rakennetun lämmönkeruupiirin ja laitteeseen asennetun lämmönvaihtimen välillä. Maan alta tulevan nesteen lämpötila on aina useita asteita nollan yläpuolella ja läpäistessään lämmönvaihtimen kylmä ulkoilma lämpenee kovillakin pakkasilla nollan tuntumaan. Tämä vähentää tuloilman lämmitystarvetta ja lisäksi vältetään risti- tai vastavirtakennon sulatustanne, mikä on merkittävä etu. Samoin kesähelteillä voidaan systeemiä käyttää tuloilman viilennykseen. Kysymyksessä on ns. passiivinen maalämpö, systeemi myös varastoi lämpöä/kylmää maaperään.The device utilizes solar heat so that there is a so called outdoor air. a dry collector, through which the outdoor air entering the unit is controlled and the sun preheating the outdoor air passing through the collector. Attaching the collector to the unit does not require any modifications / additions to the unit design, only the control ensures that the heat pump does not overheat. The unit utilizes geothermal heat by circulating the heat transfer fluid between the ground collector circuit and the heat exchanger installed in the unit. The temperature of the fluid under the ground is always several degrees above zero, and as it passes through the heat exchanger, the cold outside air warms up to zero even in freezing temperatures. This not only reduces the need to heat the supply air, but also avoids defrosting your cross or counter current cell, which is a major advantage. Similarly, in summer heat, the system can be used to cool the supply air. This is a so-called. passive geothermal heat, the system also stores heat / cold in the soil.

Keksinnössä parannetaan lämpöpumpun ominaisuuksia. Keksinnön mukaisella hybridilämmityslaitteella saavutetaan huomattavia parannuksia olemassa olevaan tekniikan tasoon. Keksinnölle on tunnusomaista, mikä on esitetty suojavaatimuksen 1 tunnnusmerkkiosassa, että lämpöpumpun kylmäainekiertoa ohjataan kahdella sarjaan kytketyllä esiohjatulla 4-tieventtiilillä lämmönvaihtimien kesken, hybridilämmityslaitteen lämpöpumpussa on 2 ilmaa lämmittävää/jäähdyttävää lamellipatteria ja ainakin 2 vettä lämmittävää lämmönvaihdinta, tässä selityksessä esitetään 3 vettä lämmittävää lämmönvaihdinta. Kylmäainekierron virtaussuunnassa ensimmäinen lämmönvaihdin on koaksiaalinen lämmönvaihdin, jonka toisella puolen on lämmitettävä vesi. Tällä lämmönvaihtimella saadaan talteen osa lämpöpumpun kuumakaasujen tulistuslämmostä ja saadaan lämmitettävän veden lämpötila mahdollisimman korkeaksi, koaksiaalinen lämmönvaihdin voidaan jättää pois ja huomioida sen tehomitoitus levylämmönvaihtimessa. Seuraavaksi kuumakaasut johdetaan levylämmönvaihtimelle, jolla myös lämmitetään vettä, osittain kylmäaineen tulistuslämmöllä ja osittain lauhdelämmöllä. Kylmäaineen virtaussuunta on lämmönvaihtimien välillä ja itse lämmönvaihtimissa aina vastavirtainen, jotta saadaan mahdollisimman suuri lämmönsiirron hyötysuhde. Kuumakaasut johdetaan ensin kahden vettä lämmittävän lämmönvaihtimen kautta, jolloin lämpöpumpun käydessä saadaan aina lämmitettyä vettä, huolimatta siitä, onko laite lämmitys- vai viilennystilassa.The invention improves the properties of a heat pump. The hybrid heating device according to the invention achieves significant improvements in the prior art. The invention is characterized in what is stated in the characterizing part of claim 1 that the refrigerant circulation of the heat pump is controlled by two series-connected pre-controlled 4-way valves between the heat exchangers, the heat pump of the hybrid The refrigerant circulation flow direction of the first heat exchanger has a coaxial heat exchanger, which on the other side is heated by the water. This heat exchanger can recover some of the superheat heat from the heat pump's heat gases and keep the temperature of the water to be heated as high as possible, omitting the coaxial heat exchanger and considering its power design in the plate heat exchanger. Next, the hot gases are led to a plate heat exchanger, which is also used to heat the water, partly by the superheat of the refrigerant and partly by the heat of the condensate. The flow direction of the refrigerant is always upstream between the heat exchangers and the heat exchangers themselves, in order to achieve the highest possible heat transfer efficiency. The hot gases are first routed through two water heat exchangers, which always provide heated water when the heat pump is running, regardless of whether the unit is in heating or cooling mode.

Seuraavaksi kylmäaine johdetaan kahdelle sarjaan kytketylle 4-tieventtiilille, joista ensimmäisen toiminta on täysin normaali, sillä määritetään koko laitteen toiminnan tila, tuloilman lämmitys tai tuloilman viilennys, tämän venttiilin avulla suoritetaan myös kuumakaasusulatus tarvittaessa.Next, the refrigerant is supplied to two series-connected 4-way valves, the first of which is completely normal by determining the entire operating state of the unit, supply air heating or supply air cooling, and this gas also performs hot gas defrosting if required.

Keksinnölle on myös tunnusomaista, mikä on esitetty oheisen suojavaatimuksen 2 tunnusmerkkiosassa, että laitteen 2 esiohjattua 4-tieventtiiliä kytketään sarjaan siten, että kylmäaineen virtaussuunnassa ensimmäisen esiohjatun 4-tieventtiilin toiseen, mielellään normaalisti auki olevaan paine-/imuyhteeseen liitetään jälkimmäisen 4-tieventtiilin paineyhde ja toiseen paine-/imuyhteeseen liitetään suoraan poistopatterille menevä/tuleva putki. Jälkimmäinen 4-tieventtiili jakaa kylmäainevirtauksen kahteen vaihtoehtoiseen haaraan, toinen haaroista johdetaan vedenlämmityslämmönvaihtimelle ja toinen johdetaan poistopatterille. Jälkimmäisen 4-tieventtiilin alkuperäinen imuyhde voidaan tulpata, mikäli paisuntaventtiilinä käytetään kapillaariputkea tai sähköisesti ohjattua paisuntaventtiiliä, mikä on esitetty oheisen suojavaatimusten 3 ja tunnusmerkkiosassa. Esiohjattu 4-tieventtiili on rakenteeltaan sellainen, että toimiakseen asennon vaihto vaatii riittävän ohjauspaine-eron venttiilin paine- ja imupuolen välillä, venttiilissä on sisäänrakennettu kanavointi, jolla pidetään yllä ohjauspaine-ero venttiilin paine ja imupuolen välillä venttiilin toimiessa normaalisti. Keksinnön mukaisessa hybridilämmityslaitteessa on kaksi paisuntaventtiiliä. Mikäli paisuntaventtiilinä on kapillaariputki, on näiden putkien välityksellä aina katkeamaton yhteys höyrystimen kautta kompressorin imupuolelle asti. Tätä luonnollista reittiä hyödynnetään paineen tasaukseen tässä keksinnössä, jolloin saadaan yksinkertainen putkikonstruktio.The invention is also characterized in what is stated in the characterizing part 2 of the enclosed protective claim 2 that the pre-controlled 4-way valve of the device 2 is connected in series by connecting to the second, preferably normally open, pressure / suction connection of the first pre-controlled 4-way valve a pipe to / from the discharge coil is connected directly to the pressure / suction connection. The latter 4-way valve divides the refrigerant flow into two alternative branches, one of which is led to a water heat exchanger and the other to a discharge coil. The original suction fitting of the latter 4-way valve may be plugged if a capillary tube or an electrically controlled expansion valve is used as the expansion valve, as shown in the Protective Requirements 3 and in the characterization section below. Pilot-operated four-way valve is constructed such that the position changing function requires a sufficiently control the pressure difference between the pressure and suction side of the valve, the valve has a built-in multiplexer which is maintained by a control valve differential pressure between the suction pressure and the valve is operating normally. The hybrid heating device according to the invention has two expansion valves. If the expansion valve is a capillary tube, there is always a continuous connection through the evaporator to the suction side of the compressor. This natural pathway is utilized for pressure equalization in the present invention to provide a simple tubular construction.

Keksinnölle on myös tunnusomaista, mikä on esitetty suojavaatimuksen 4 tunnusmerkkiosassa, että jälkimmäisen nelitieventtiilin toiminta on kaksisuuntainen, tuloilman viilennystilassa höyrystimeltä tulevat imukaasut kulkevat vastakkaiseen suuntaan venttiilin alkuperäiseen tarkoitukseen nähden. Venttiilissä ei ole mitään kaasujen virtausta estäviä läppiä tai vastaavia, ainoastaan venttiilin normaali paineyhde on halkaisijaltaan pienempi kuin muut yhteet, sillä venttiilin normaalikäytössä paineyhteessä kulkee aina korkeapaineinen kaasu, jonka tilavuus on murto-osa vastaavasta määrästä matalapaineista imukaasua. Suuritilavuuksinen, matalapaineinen imukaasu saattaa aiheuttaa, ohuessa putkessa, suurilla kompressoreilla/kompressorin tuotoilla, virtausnopeuden ja putkivastusten kasvua siinä määrin, että venttiili kannattaa valita kokoluokkaa suuremmaksi.The invention is also characterized in what is stated in the characterizing part of the protective claim 4 that the operation of the latter four-way valve is bidirectional, the suction gases coming from the evaporator in the supply air cooling state run in the opposite direction to the original purpose of the valve. The valve does not have any gas-flap valves or the like, only the valve's normal pressure line is smaller in diameter than the other connections, since in normal operation of the valve, the pressure line always carries a high-pressure gas with a fraction of a corresponding amount of low pressure suction gas. High volume, low pressure suction gas, in a thin tube, with large compressors / compressor inputs, can cause an increase in flow rate and tube resistance to the extent that it is advisable to choose a larger valve size.

Putkivastuksen kasvu voidaan myös eliminoida asentamalla suuntaventtiilillä varustettu ohitusputki jälkimmäiselle 4-tieventtiilille, jota pitkin imukaasut pääsevät myös kulkemaan 4-tieventtiilin ohi laitteen ollessa viilennystilassa.Increase in pipe resistance can also be eliminated by installing a bypass pipe with a directional valve on the latter 4-way valve, along which suction gases can also pass past the 4-way valve while the device is in cooling mode.

Keksinnölle on myös tunnusomaista se, mikä on esitetty suojavaatimuksen 5 tunnusmerkkiosassa, että käytettäessä muita paisuntaventtiilejä, jotka mahdollisesti sulkeutuvat kokonaan tai muuten estävät tarvittavan paine-eron muodostumisen 4-tieventtiilin paine- ja imupuolen välillä, liitetään jälkimmäisen 4-tieventtiilin imuyhde suoraan erillisellä yhdysputkella kompressorin imuputkeen, myös kapillaarisyöttöinen laite toimii tällä lisäputkella, mutta se on tarpeeton ja siitä aiheutuu pelkässä vedenlämmitystilassa pieni kylmäainevirtaus ohi höyrystimen ja näin tuhlaa kylmätehoa, vuoto on kuitenkin niin pieni, ettei sillä ole käytännön merkitystä.The invention is also characterized by what is presented in the protection claim 5 in the characterizing part of that for the other expansion valves, which may be closed completely, or otherwise inhibit the pressure difference required the formation of four-way valve the pressure and suction side is connected to the second four-way valve vacuum connection directly to a separate connecting pipe of the compressor to the suction pipe , the capillary-fed device also works with this additional tube, but it is unnecessary and results in a small refrigerant flow past the evaporator in the water heating mode alone and thus wastes the refrigerant power, but the leakage is so small that it has no practical significance.

Keksinnölle on tunnusomaista, mikä on esitetty suojavaatimuksen 6 tunnusmerkki osassa, että jälkimmäisen 4-tieventtiilin jälkeen rinnankytkettyjen lämmönvaihtimien tehon ja kylmäainetilavuuden tulee vastata toisiaan, tällä saavutetaan lämpöpumpun tasainen ja optimaalinen käynti, vaihdettaessa jälkimmäisen 4-tieventtiilin avulla tuloilman lämmityksestä pelkkään veden lämmitykseen ja päinvastoin. Lämmönsiirtotehon perusteella rinnankytketyn vettä lämmittävän lämmönvaihtimen teho on helppo määritellä lämmönvaihtimen levyjen määrällä vastaamaan ilmaa lämmittävän tulopatterin tehoa, mutta näin mitoittaen levylämmönvaihtimen kylmäainetilavuus jää pieneksi. Valtaosin kylmäaine kulkee tätä reittiä ja kylmäainetilavuutta voidaan kasvattaa sijoittamalla kylmäainekuivain välittömästi levylämmönvaihtimen jälkeen, normaalisti kapillaarisyöttöisissä lämmitys-/viilennystoimisissa laitteissa kuivain on erityinen imuputkeen tarkoitettu kuivain ja se on sijoitettu kompressorin imuputkeen. Kuivaimissa on suhteellisen suuri nestetilavuus, tarvittaessa kuivain voidaan ylimitoittaa käytettävään kylmäainetäytökseen nähden tai käyttää kuivain-varaaja yhdistelmää ja/tai erillistä kylmäainevaraajaa, näiden komponenttien tilavuus on lisättävissä kylmäteknisessä mitoituksessa lämmönvaihtimen tilavuuteen, sillä ne on sijoitettu ennen paisuntaventtiiliä.The invention is characterized in what is stated in the protective part of claim 6, that after the latter 4-way valve the power and refrigerant volume of the heat exchangers connected in parallel must match, thereby achieving a smooth and optimal operation of the heat pump. Based on the heat transfer capacity, it is easy to determine the power of the parallel water-heated heat exchanger by the number of plates of the heat exchanger to correspond to the air heating inlet radiator, but thus reducing the refrigerant volume of the plate heat exchanger. Mostly the refrigerant follows this route and the refrigerant volume can be increased by placing the refrigerant dryer immediately after the plate heat exchanger, normally in capillary-fed heating / cooling units, the dryer is a special dryer for the suction pipe and is located in the compressor suction pipe. Dehumidifiers have a relatively large volume of liquid, if necessary, the dryer may be oversized with respect to the refrigerant charge used, or a dryer / charger combination and / or separate refrigerant charger may be used; in refrigerant design, the volume of these components can be added.

Keksinnölle on myös tunnusomaista se, mikä on esitetty suojavaatimuksen 9 kohdassa, että rinnankytketyn vettä lämmittävän levylämmönvaihtimen kylmäaineen virtaussuunnassa etupuolelle asennetaan suuntaventtiili estämään kylmäaineen pääsyn levylämmönvaihtimelta 4-tieventtiilin kautta tulopatterille, vaihdettaessa toimitilaa vedenlämmityksestä ilmanlämmitykseen, muuten aiheutuisi nesteytyneen kylmäaineen paineisku tulopatterille ja lämpöpumpun optimaalinen käynti häiriintyisi. Samoin asennetaan poistopatterin ja mahdollisten kuivaimen ja kylmäainevaraajan jälkeen, ennen paisuntaventtiiliä, myös suuntaventtiili, millä estetään nestemäisen kylmäaineen pääsy levylämmönvaihtimelle paisuntaventtiilin kautta laitteen viilennystilassa, jolloin poistopatteri toimii lauhduttimena ja on korkeapaineinen.The invention is also characterized in what is stated in paragraph 9 of the protective requirement that a directional valve is installed upstream of the refrigerant flow of the parallel water-heating plate heat exchanger to prevent the refrigerant from passing from the plate heat exchanger to the Likewise, after the drain coil and any drier and refrigerant accumulator, before the expansion valve, also a directional valve is installed which prevents liquid refrigerant from entering the plate heat exchanger through the expansion valve in the cooling state of the device, whereby the discharge coil acts as a condenser and is high.

Keksinnölle on myös tunnusomaista, mikä on esitetty suojavaatimuksen 6 tunnusmerkkiosassa, että tasapainoisella rinnankytkettyjen lämmönvaihtimien teho- ja tilavuusmitoituksella saavutetaan lämpöpumpun stabiili käynti vaihdettaessa lämpöpumpun toimitilaa ilmanlämmitys- ja pelkän vedenlämmitystilan kesken, tämä antaa mahdollisuuden käyttää toimitilan vaihtoa tuloilman sisältämän lämpömäärän säätöön. Tämä on uutta ajattelua lämpöpumpputoimisessa tuloilman lämmityksessä, annettaan tuloilman lämpötilan vaihdella vapaasti, vaihteluvälin alaraja on raitisilman lämpötila maapattterin ja vastavirtalämmönvaihtimen jälkeen ja yläraja saadaan, kun edelliseen lisätään lauhduttimen tuottama lämpö. Ohjauksella säädetään käyntijaksojen pituus toimitilojen kesken, vastaamaan rakennuksen lämpöhäviöitä, jotka ovat riippuvaisia ulkoilman lämpötilasta ja ohjaus voidaan rakentaa yksinkertaiseksi täydennettynä muilla parametreillä, ulkoilman ja poistoilman lämpötiloilla. Pelkässä vedenlämmitystilanteessa lämmönvaihdin, jonka läpi tuloilma virtaa, on neutraali, se ei luovuta eikä sido lämpöä, tässä tilanteessa tuloilman lämpötila on maapatterin ja vastavirtakennon jälkeinen lämpötila, se on kovillakin pakkasilla n. +16 °C, ilmanlämmitystilanteessa tuloilman lämpötila on n. +30 °C, käytettäessä kylmäaineena Rl34a kylmäainetta. Näihin lämpötiloihin ei voi suoraan vaikuttaa lämpöpumpun hyötysuhteen kärsimättä, mutta jakamalla lämpöä tuloilman ja varaajan kesken vaihtelemalla lämpöpumpun toimitilaa, saadaan huoneilman lämpötila halutuksi suoraan lämpöpumpun lauhdelämmöllä ja lämpöpumpussa voi olla yksinopeuksinen kompressori. Keksinnölle on myös tunnusomaista, mikä on esitetty suojavaatimuksen 7 tunnusmerkkiosassa, että tuloilman lämpömäärän säätö saadaan aikaiseksi ainoastaan yhtä 2-asentoista esiohjattua venttiiliä kääntämällä asennosta toiseen, antamalla venttiilin kelalle sähköä ja jousi palauttaa venttiilin normaaliasentoon kun sähkön syöttö lopetetaan. Huomioiden ilmanjakoputkiston tasaavan vaikutuksen ja ilman välittömän sekoittumisen huoneilmaan heti tuloilmasuuttimen jälkeen, ei ole tarvetta kovin nopeaan vaihteluun lämpöpumpun toimitilassa. Tässä säädössä lähtökohtana on huoneilmaan tuotu lämpömäärä, mikä pitää huonelämpötilan optimaalisena, myös ulkolämpötilan muuttuessa.The invention is also characterized in what is stated in the characterizing part of the protective claim 6 that a balanced power and volume measurement of parallel heat exchangers achieves stable operation of the heat pump when changing the operating mode of the heat pump between air heating and water heating only. This is new thinking in heat pump-driven supply air heating, allowing the supply air temperature to vary freely, the lower range being the fresh air temperature after the ground heater and the countercurrent heat exchanger, and the upper limit being obtained by adding the heat generated by the condenser. The control adjusts the length of the duty cycles between the premises, to match the heat loss of the building, which is dependent on the outdoor temperature, and the control can be built in a simple way supplemented by other parameters, outdoor and extract air temperatures. In the case of water heating only, the heat exchanger through which the supply air flows is neutral, does not transfer or absorb heat, in this case the supply air temperature is after the radiator and countercurrent, it is +16 ° C in severe frost, the supply air temperature is +30 °. C, when R134a is used as a refrigerant. These temperatures cannot be directly affected without loss of heat pump efficiency, but by distributing heat between the supply air and the accumulator by varying the heat pump operating mode, direct room temperature condensation heat can be desired and the heat pump may have a single-speed compressor. It is also a feature of the invention, as set forth in the characterizing part of claim 7, that only one 2-position pre-controlled valve can be controlled by rotating from one position to another, providing electrical power to the valve coil and returning the valve to its normal position. Due to the equalizing effect of the air manifold and the immediate mixing of the air with the room air immediately after the supply air nozzle, there is no need for a very rapid fluctuation in the heat pump operating mode. The starting point for this adjustment is the amount of heat introduced into the room air, which keeps the room temperature optimal even when the outdoor temperature changes.

Vastaavasti viilennystilassa, voidaan viilennystehoa säätää, pitämällä tulopatteri osan ajasta höyrystimenä ja osan ajasta neutraalina. Tämä säätö tapahtuu molempien 4-tieventtiilien avulla, Keksinnölle on myös tunnusomaista, mikä on esitetty suojavaatimuksen 8 tunnusmerkkiosassa, että viilennystilasta siirrytään vedenlämmitystilaan vaihtamalla molempien 4-tieventtiilien asento, vaihtamalla ensin ensimmäisen venttiilin asento lämmitystilaan ja pienen viiveen jälkeen vaihdetaan jälkimmäisen venttiilin asento vedenlämmitystilaan, kääntäminen takaisin viilennysasentoon tapahtuu päinvastaisessa järjestyksessä.Similarly, in cooling mode, the cooling power can be adjusted by keeping the inlet battery part time evaporator and part time neutral. This adjustment is effected by the use of both 4-way valves. the cooling position occurs in the reverse order.

Nykyään uusiin asuntoihin, lähes poikkeuksetta, asennetaan vesikiertoinen lattialämmitys lattialaatan betonivaluun asennettuna. Ulkolämpötilan muuttuessa lattialämmityksen reagointi on hidasta, saattaa kestää useita vuorokausia, ennen kuin lämpö on tasaantunut, asunto on liian kylmä tai liian kuuma. Tämä lattialämmityssysteemin heikkous voidaan korjata tuloilman mukana tuodulla lämpömäärällä ja saadaan nopea reagointi muuttuneisiin ulkolämpötiloihin, kysymyksessä on täsmälämmitys. Lämpöpumpun kannalta on sama, että ajetaanko lämpöä tuloilmaan vai varaajan kautta lattialämmitykseen. Tämän voi asiakas säätää laitteen ohjauksella kuhunkin tapaukseen sopivaksi.Nowadays, almost invariably, new flats are fitted with water-based underfloor heating when installed in concrete slabs for floor slabs. When the outdoor temperature changes, the floor heating reacts slowly, it may take several days for the heat to stabilize, the apartment is too cold or too hot. This weakness in the underfloor heating system can be corrected by the amount of heat supplied with the supply air and provides a quick response to changes in outdoor temperatures, namely precision heating. From the point of view of the heat pump, it is the same whether the heat is supplied to the supply air or through the accumulator to the floor heating. This can be customized by the customer to control the device in each case.

Kovin nopeaan lämpöpumpun toimitilan vaihtoon ei ole tarvetta, toimitilan liian nopea vaihtoväli voidaan rajoittaa ohjelmallisesti ja tuloilman lämpöanturi voidaan sijoittaa massan ja/tai eristeen sisään, millä hidastetaan lämpötilan mittausta ja vältetään turhan nopeat lämpöpumpun toimitilojen vaihdot.There is no need for a very fast heat pump operating change, a too fast change of the operating space can be programmed and the supply air temperature sensor can be placed inside the mass and / or insulation, slowing down the temperature measurement and avoiding unnecessary rapid heat pump operating changes.

KUVALUETTELO kuva 1 esittää erästä keksinnön mukaista hybridilämmityslaitetta edestä katsoen, kuva 2 esittää lämpöpumpun kaaviota yleisesti, jossa lämmönvaihtimissa on ympyröitynä tai merkki tai ympyrä voi olla myös tyhjä. ”+” merkki tarkoittaa lämmön luovuttamista, lämmittämistä merkki tarkoittaa lämmön sitomista, viilentämistä merkki tarkoittaa että lämmönvaihdin voi sitoa tai luovuttaa lämpöä Tyhjä ympyrä tarkoittaa neutraalia, ei sido eikä luovuta lämpöä, kuva 3 esittää lämpöpumpun kaavio tuloilman ja veden lämmitystilanteessa kuva 4 esittää pelkkää vedenlämmitystilannetta kuva 5 esittää tuloilman viilennystilannettaBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a front view of a hybrid heating device according to the invention, Fig. 2 is a schematic diagram of a heat pump in which the heat exchangers are circled or the sign or circle may also be blank. "+" Sign indicates heat release, heating sign indicates heat capture, cooling sign indicates that the heat exchanger can absorb or release heat An empty circle indicates neutral, neither binds nor releases heat, Figure 3 shows a heat pump diagram for supply air and water heating Figure 4 shows only water heating 5 shows the supply air cooling condition

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUSDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Kuvissa 1 ja 2 esitetään erästä keksinnön mukaista hybridilämmityslaitetta, jossa on ilmanvaihtoon tarvittavat kanavat tulo-, poisto-, uiko- ja jäteilmalle. Ilmojen kulkusuunnassa on ensimmäisenä ilmansuodattimet (20), suodattimen jälkeen ulkoilma johdetaan maapiirin patterille (17), jolla voidaan lämmittää tai viilentää ulkoa tulevaa raitisilmaa, kiertovesipumpun ollessa pysähdyksissä on maapatteri neutraali. Ilmat johdetaan vastavirtalämmönvaihtimelle (16), jolla saadaan poistoilman ja maapatterin jälkeisen ulkoilman entalpiaerosta talteen n. 80 %. Vastavirtavaihtimen jälkeen ulkoilma johdetaan tulopatterille (15), tätä patteria voidaan käyttää tuloilman lämmitykseen, viilennykseen tai pitää neutraalina. Neutraali-tilanteessa patteri ei osallistu lämmönsiirtoon ja tällöin kaikki lämpöpumpun tuottama lämpö käytetään veden lämmittämiseen.Figures 1 and 2 show a hybrid heating device according to the invention, with ventilation ducts for supply, exhaust, outside and exhaust air. The air passages first include air filters (20), after which the outdoor air is supplied to a ground radiator (17) for heating or cooling fresh air from outside, while the circulation pump stops with a neutral ground. The air is supplied to the countercurrent heat exchanger (16), which recovers about 80% of the enthalpy difference between the exhaust air and the outdoor air after the ground battery. After the counter current exchanger, the outdoor air is supplied to the supply battery (15), which can be used for heating, cooling or keeping the supply air neutral. In a neutral situation the radiator will not be involved in the heat transfer and in this case all the heat generated by the heat pump will be used to heat the water.

Seuraavaksi ulkoilma ohjataan laitteen kanavia pitkin tulopuhaltimelle (18), Tähän kanavaan, joko ennen tai jälkeen puhaltimen, sijoitetaan tuloilman lämpötila-anturi (21), joka voidaan asentaa eristeen tai massan sisälle vaimentamaan nopeita lämpötilan muutoksia mittauksessa.Next, the outdoor air is directed through the ducts of the device to the inlet fan (18). This duct, either before or after the fan, is fitted with an inlet air temperature sensor (21) that can be mounted inside the dielectric or pulp to attenuate rapid temperature changes.

Poistoilma johdetaan vastavirtalämmönvaihtimen jälkeen poistopatterille (14), tämä patteri toimii yleisimmin höyrystimenä, jolla otetaan poistoilmasta lämpöä talteen, viilennystilanteessa poistopatteri toimii lauhduttimena millä haihdutetaan vedenlämmityksestä jäänyt ylimääräinen lämpö jäteilman mukana ja tehostetaan viilennystä. Laitteella on kaksi keinoa viilentää tuloilmaa, maapatteri ja lämpöpumppu, joita voidaan käyttää yhdessä tai erikseenAfter the countercurrent heat exchanger, the exhaust air is supplied to the exhaust coil (14), this coil usually acts as a vaporizer to recover heat from the exhaust air, in the cooling case the exhaust coil acts as a condenser to evaporate excess heat from water heating with the waste air. The device has two ways to cool the supply air, a ground battery and a heat pump that can be used together or separately

Varsinaisessa kylmäkierrossa lämpöpumpun kompressorilta (1) lähtee paineputki, johon on asennettu painekytkin (24), painekytkimen avulla sammutetaan kompressori häiriötilanteissa. Paineputkea pitkin lämpöpumpun kuumakaasut kulkevat koaksiaaliselle, vettä lämmittävälle, lämmönvaihtimelle (2) ja edelleen vettä lämmittävälle levy lämmönvaihtimelle (3). Koaksiaalisen lämmönvaihtimen toisena elementtinä on lämmitettävä varaajan vesi, joka virtaa vastakkaiseen suuntaan kuumakaasujen kanssa, lämmönvaihdin (2) ei ole välttämätön, sen vaikutus voidaan huomioida lämmönvaihtimen (3) mitoituksessa, lämmönvaihtimen (2) yhteydessä on kuuman veden termostaatti (7), jolla asetetaan kuuman veden lämpötila, termostaatin avautumislämpötila halutuksi, välillä 30—65 C. Termostaatti on täysin sulkeutuva ja kun se sijoitetaan välittömästi koaksiaalisen lämmönvaihtimen ja kuumakaasuputken läheisyyteen, sen yläpuolelle, saadaan laitteen käynnistystilanteessa ja vaihdettaessa toimitilaa termostaatti nopeasti reagoimaan, eikä tarvita termostaatin herätevirtausta. Mikäli termostaatti sijoitetaan muualle, eikä ole koaksiaalista lämmönvaihdinta, voidaan termostaatin rakenteeseen työstää pieni kanava herätevirtausta varten. Laitteen vesikierto on aina sama ja vastavirtainen kylmäkiertoon nähden. Termostaatin (7) säädöllä voidaan vaikuttaa varaajaan menevän veden lämpötilaan ja sammuttamalla kiertovesipumppu (22) saadaan kaikki lämpöpumpun tuottama lämpö ohjatuksi tuloilmaan, tämä koskee lähinnä erittäin kovia pakkasia, jolloin saadaan tuloilma lämpimämmäksi.In the actual cold circuit, a pressure pipe with a pressure switch (24) leaves the heat pump compressor (1), the pressure switch is used to shut down the compressor in the event of a fault. Along the pressure pipe, the hot gases of the heat pump pass to the coaxial water heater heat exchanger (2) and further to the water heater plate heat exchanger (3). The second element of the coaxial heat exchanger is the heated water of the accumulator which flows in the opposite direction to the hot gases, the heat exchanger (2) is not necessary, its effect can be taken into account in sizing the heat exchanger (3). water temperature, thermostat opening temperature desired, 30-65 C. The thermostat is fully enclosed and placed immediately above, close to the coaxial heat exchanger and hot gas pipe, the thermostat will react quickly when switching on and switching the operating mode, without the need for a thermostat wake. If the thermostat is located elsewhere and there is no coaxial heat exchanger, a small channel for excitation flow can be machined into the thermostat design. The water circulation of the unit is always the same and countercurrent to the cold circulation. By controlling the thermostat (7), the temperature of the water entering the accumulator can be influenced and by switching off the circulation pump (22) all the heat produced by the heat pump is directed to the supply air, this applies mainly to very frosty conditions.

Levy lämmönvaihtimen (3) jälkeen on kylmäainepiirissä esiohjattu 2-asentoinen 4-tieventtiili (4), jolla paineinen kylmäaine johdetaan joko toisen, sarjaan kytketyn, 4-tieventtiilin (5) paineyhteeseen tai suoraan poistopatterille (14). Kylmäaineen virtaussuunnassa ensimmäisen 4-tieventtiilin (4) asennolla vaikutetaan, onko kysymyksessä tuloilman viilennys vai ilman ja veden lämmitys tai pelkkä veden lämmitys. Venttiilillä (5) määritetään lämpöpumpun toimitila tuloilman lämmitys- tai pelkästään veden lämmitystilan kesken. Venttiilit ovat sähköisiä, esiohjattuja, jousipalautteisia, 2-asentoisia ja niiden toiminta on edullista valita siten, että lepotilassa venttiili 4 on lämmitysasennossa ja venttiili (5) on ilman ja vedenlämmitystilassa, Venttiilin (5) ja kompressorin välisen imuputken (23) välille on liitetty, kuvissa katkoviivalla esitetty, yhdysputki (6), joka tarvitaan mikäli paisuntaventtiilinä käytetään venttiiliä, joka mahdollisesti sulkeutuu kokonaan tai muuten estää esiohjatun 4-venttiilin asennonvaihdon vaatiman ohjauspaine-eron muodostumisen. Kapillaarisyöttöinen ratkaisu toimii myös tämän yhdysputken kanssa, mutta tarpeettomana se voidaan jättää pois ja tulpata venttiilin (5) alkuperäinen imuyhde. 4-Tieventtiili (5) jakaa kylmäainekierron kahteen haaraan joko tulopatterille (15) tai levylämmönvaihtimelle (9).The plate after the heat exchanger (3) is a pre-controlled 2-way 4-way valve (4) in the refrigerant circuit, whereby the pressurized refrigerant is supplied to the pressure connection of the second, 4-way valve (5) connected in series or directly to the discharge coil (14). In the direction of the refrigerant flow, the position of the first 4-way valve (4) influences whether it is supply air cooling or heating of air and water or merely heating of water. Valve (5) defines the operating status of the heat pump between supply air heating or water heating only. The valves are electric, pre-controlled, spring-return, 2-position and their operation is preferably selected such that in the dormant state the valve 4 is in the heating position and the valve (5) is in the air and water heating mode, between the valve (5) and the suction pipe (23) In the drawings, a dashed connecting pipe (6) is required if a valve is used as the expansion valve, possibly closing completely or otherwise preventing the control pressure difference required by the pre-controlled 4-valve positioning. The capillary-fed solution also works with this interconnector but, if unnecessary, can be omitted and the original suction port of the valve (5) plugged. The 4-way valve (5) divides the refrigerant circuit into two branches for either the inlet battery (15) or the plate heat exchanger (9).

Kuva 3 esittää kaaviokuvaa, tilanteesta missä ohjataan paineinen kylmäainekaasu tulopatterille (15), joka toimii lauhduttimena ja lämmittää tuloilmaa, kylmäaine lauhtuu ja alijäähtyy, seuraavaksi nesteytynyt kylmäaine johdetaan paisuntaventtiilille (13). Paisuntaventtiili syöttää kylmäainenesteen poistopatterille (14), joka tässä tilanteessa toimii höyrystimenä ja sitoo poistoilmasta lämpöä. Seuraavaksi höyrystynyt kylmäaine johdetaan poistopatterilta 4-tieventtiilille (4) ja sieltä edelleen imuputkea pitkin kompressorille, tässä tilanteessa on lämmönvaihdin (9) neutraali ja venttiilin (5) toiminnan vaatima ohjauspaine-ero toteutuu suuntaventtiilin (8), lämmönvaihtimen (9), kuivaimen (10), suuntaventtiilin (11) ja kapillaariputken (12) välityksellä poistopatterille (13), missä on alipaine, höyrystymispaine.Fig. 3 is a diagram illustrating a situation where a pressurized refrigerant gas is supplied to an inlet battery (15) which acts as a condenser and heats the supply air, the refrigerant condenses and supercools, and the liquid refrigerant is subsequently supplied to the expansion valve (13). The expansion valve supplies the coolant to the discharge coil (14), which in this situation acts as a vaporizer and absorbs heat from the exhaust air. Next, the evaporated refrigerant is led from the discharge coil to the 4-way valve (4) and thence to the compressor, in this case the heat exchanger (9) is neutral and the control pressure difference required for valve (5) operation is realized by the direction valve (8), heat exchanger (9) ), through a directional valve (11) and a capillary tube (12) to a discharge battery (13) having a vacuum, a vaporization pressure.

Kuva 4 esittää kaaviokuvaa tilanteesta, missä on vaihdettu venttiili (5) toiseen asentoon, tässä tilassa lämmitetään pelkästään vettä, kylmäaine ohjataan 4-tieventtiililtä (5) suuntaventtiilin 8 kautta levylämmönvaihtimelle 9, nyt ovat kaikki vettä lämmittävät lämmönvaihtimet käytössä ja tulopatteri (15) on neutraali. Lämmönvaihtimelta (9) johdetaan kylmäkierto mahdollisten kylmäainekuivaimen, kuivain-akku yhdistelmän, tai erillisen kylmäainevaraajan (10) kautta suuntaventtiilille (11) ja suuntaventtiililtä paisuntaventtiilille (12) ja edelleen poistopatterille (14), joka on tässä tilanteessa höyrystin. Höyrystimeltä kylmäainekaasut johdetaan 4-tieventtiilille (4) ja edelleen imuputkea pitkin kompressorille. Tässä tilanteessa on venttiilin imupuolella yhteys tulopatterin (15) ja kapillaarin (13) välityksellä höyrystimeen, missä on alipaine ja venttiilin toiminnan vaatima ohjauspaine-ero toteutuu tätä kautta.Figure 4 is a schematic of a situation where the valve (5) has been changed to another position, in this state only water is heated, refrigerant is supplied from the 4-way valve (5) via directional valve 8 to plate heat exchanger 9, all water heating heat exchangers are now in use . From the heat exchanger (9), the cold circulation is led through any refrigerant dryer, dryer-battery combination, or separate refrigerant accumulator (10) to the directional valve (11) and the directional valve to the expansion valve (12) and further to the discharge coil (14). From the evaporator, the refrigerant gases are led to the 4-way valve (4) and further down the suction pipe to the compressor. In this situation, the suction side of the valve communicates via the inlet battery (15) and the capillary (13) to the evaporator, where there is a vacuum and the control pressure difference required for valve operation is thereby realized.

Kuva 5 esittää kaaviokuvaa viilennystilanteessa, missä vettä lämmittävien lämmönvaihtimien (2) ja (3) jälkeen kuumakaasut johdetaan 4-tieventtiililtä (4) poistopatterille (14), joka viilennystilassa toimii lauhduttimena, poistopatterilta lauhtunut kylmäaine johdetaan paisuntaventtiilin (13) kautta tulopatterille (15) joka nyt toimii höyrystimenä ja viilentää tuloilmaa. Höyrystimeltä kylmäainekaasut johdetaan venttiilille (5), suurilla kompressoreilla/tuotoilla saattaa putkivastukset kasvaa ja niiden eliminoimiseksi voidaan lisätä vastaventtiilillä varustettu ohituslenkki (25), kuvassa esitetty katkoviivalla, ohittamaan venttiili (5), ja edelleen venttilin (4) kautta kompressorille imuputken (23) välityksellä. Tässä tilanteessa suuntaventtiili (11) estää nesteytyneen, paineisen kylmäaineen, virtauksen lämmönvaihtimeen (9), joka on viilennystilassa neutraali.Fig. 5 is a schematic diagram of a cooling condition where, after the water-heating heat exchangers (2) and (3), hot gases are led from a 4-way valve (4) to a discharge coil (14) acting as a condenser in cooling mode now acts as a vaporizer and cools the supply air. From the evaporator, refrigerant gases are fed to the valve (5), large compressors / inputs may increase the tube resistances and eliminate them by adding a bypass loop (25) with a check valve, bypassed valve (5), and further through valve (4) to suction pipe 23 . In this situation, the directional valve (11) prevents the flow of liquid, pressurized refrigerant, to the heat exchanger (9), which is neutral in the cooling state.

Claims

1. Hybrid heater, which is a ventilation, heating / cooling device intended for a home, which recovers heat energy from the building air, the solar heat, the earth and under heat from the supply air and uses the heat pump principle, a hybrid heater comprising an appliance unit consisting of a heat pump, a heat exchanger (17) which emits / binds heat from the earth circuit, a heat exchanger (16) which transfers heat from the exhaust air to the supply air, at least one heat exchanger (2) and / or (3) which transfers heat from the heat pump to water, and an inlet battery ( 15) which heats / cools the supply air and an exhaust battery which recovers / emits heat from the exhaust air, a thermostat (7) for the water circuit and fans (18) and (19) that the ventilation needs, as well as components that the heat pump requires and necessary ducts, filters, circulation pump and necessary control automatics with temperature sensors and actuators, characterized in that the device one in the flow direction of the refrigerant after a compressor on the pressure side first comprises one or more (2) and / or (3) water-heating heat exchangers, after which there are two series-coupled pre-controlled 4-way valves (4) and (5), after which there is a parallel coupled an air heating inlet battery (15) and a water heating heat exchanger (9), to both cold media branches after the 4-way valve (5) have been connected to their own expansion valve (12) and (13) which lead to the same outlet battery (14), with the valve (4) ) position is determined the heating or cooling position and the melting with hot gas, and with the valve (5) the rest of the heat is controlled from the heat pump either to the supply air with the inlet battery (15) or to the water with the heat exchanger (9).

2. A hybrid heater according to claim 1, characterized in that the 4-way valves (4) and (5) are connected in series in such a way that the pressure connection of the valve (5) is connected to the normally open pressure / suction connection and a cooling medium branch which runs. the heat exchanger (15) has been connected to the normally open pressure / suction connection of the valve (5), the function and pipes of the valves can also be carried out so that the valves are in a resting position when the cooling of the supply air is in use.

3. Hybrid heater according to claim 2, characterized in that when using capillary tubes or electrically controllable expansion valves such as expansion valves, the original suction 4 (5) of the pre-controlled valve (5) is plugged, through the expansion valves there is a connection from the 4-way valves (5). ) for the batteries (15) and (14) of the compressor suction pipe (23), thereby providing a control pressure difference between the pressure and suction side of the valve (5) required to change the position of the 4-way valve.

4. A hybrid heater according to claim 3, characterized in that the operation of the 4-way valve (5) is bidirectional, in the cooling position for supply air the flow direction of the coolant is opposite to the original purpose of the valve, suggestions from the heat pump can move freely via the valve (5). 4), however, the original pressure connection of the valve is smaller in diameter than the other connections and with large compressors / power it is possible to eliminate the existence of excessive pipe resistance with a 4-way valve (5) which is a size class larger or with the valve (5). diverter tube fitted with a contrast valve (25).

5. A hybrid heater according to claim 2, characterized in that when expansion valves of another type are used which possibly close completely or otherwise prevent a control pressure difference in the valve, the heat pump's pipe system has a connecting pipe (6) between the suction pipe of the four-way valve (5) and the compressor suction pipe. (23), wherein the control pressure differential required for the valve is effected by means of the pipe (6), which connecting pipe (6) can also be provided in heat pumps with capillary supply.

6. A hybrid heater according to claim 1, characterized in that the effect and coolant volume of the heat exchanger (9) of the 4-way valves (4) and (5) are connected in parallel to the heat exchanger (9) and (15) due to the stable operation of the heat pump. power is large in relation to the volume and to increase the cold-technical volume a refrigerant dryer or refrigerant dryer accumulator or a dryer and refrigerant accumulator is placed immediately after the heat exchanger (9) in front of a check valve (11).

Hybrid heater according to any one of claims 1-6, characterized in that the heating volume of supply air coming to the dwelling with supply air during the heating season can be controlled by changing the position, on / off, of only a four-way valve (5).

Hybrid heater according to one of claims 1-6, characterized in that during the cooling season, when adjusting the volume of the cold production to the housing, one switches from the cooling mode to the water heating mode by changing the position of both 4-way valves (4) and (5) by first changing the valve ( 4) position and then the position of the valve (5), switching back to cooling position takes place in the opposite order.

9. A hybrid heater according to any one of claims 1-8, characterized in that there is a check valve (8) between the four-way valve (5) and the heat exchanger (9) and after the heat exchanger (9) and the drying / refrigerant accumulator (10) before the expansion valve (12). there is a check valve (11).

10th

Hybrid heater according to any one of claims 1-9, characterized in that when using electronically controllable expansion valves, which can be completely closed by means of the control, the non-return valve (11) is omitted.