WO2011131226A1 - Temperiersystem - Google Patents

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WO2011131226A1
WO2011131226A1 PCT/EP2010/055136 EP2010055136W WO2011131226A1 WO 2011131226 A1 WO2011131226 A1 WO 2011131226A1 EP 2010055136 W EP2010055136 W EP 2010055136W WO 2011131226 A1 WO2011131226 A1 WO 2011131226A1
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medium
heat
buffer memory
temperature control
control system
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PCT/EP2010/055136
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Dietmar Strauss
Original Assignee
Straus Dietmar
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Publication date
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    • 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
    • F24D3/082—Hot water storage tanks specially adapted therefor
    • 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
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/002—Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system
    • F24D11/003—Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system combined with solar energy
    • 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
    • F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0015—Domestic hot-water supply systems using solar energy
    • F24D17/0021—Domestic hot-water supply systems using solar energy with accumulation of the heated water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/08—Hot-water central heating systems in combination with systems for domestic hot-water supply
    • F24D3/082—Hot water storage tanks specially adapted therefor
    • F24D3/085—Double-walled tanks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal

Definitions

  • the present invention relates to a tempering system, which is very particularly suitable for buildings and the at least one primary means for heat generation (1), at least one means for heat dissipation (2), a buffer memory (3) for storing usually of process water first Medium and pipe connections (6) for a second medium, suitable for transferring the heat of the primary means for heat generation (1) to the process water in the buffer memory (3).
  • the dual use of the tube connections for the second medium has many disadvantages. According to a first disadvantage, the possibilities for the selection of the primary heat generator are severely limited. Since the pipe connections also supply the at least one heating element with the heat of the heat generator, the second medium must contain no frigen and / or glycol inside the pipe connections. Also, the known system does not allow selection between sole hot water heating or sole use of the at least one heating element.
  • the known heating system also has the great disadvantage of inflexible retrofitting and conversion. It is not possible in the known system due to the limited use of the pipe joints, other or more primary heat source to integrate into the system, especially since modern heat generators, such as air heat pump, geothermal heat pump and solar panel require glycol-containing media for heat transfer. In addition, the various heat generators have very different working temperatures for the medium for heat transfer, which requires completely different constructions for the heat exchanger in the interior of the storage tank for the storage of hot tap water.
  • a further significant disadvantage of the known heating system is its lack of flexibility with regard to consumption peaks during the removal of hot service water as well as, if required, a particularly high heat of heating via the at least one heating element. Here it is necessary to start from the maximum anticipated requirement quantity.
  • the invention is therefore based on the object, the public a new tempering, which is particularly suitable for buildings and / or for installation in buildings, to provide that flexible
  • tempering which is particularly suitable for buildings and / or for installation in buildings, comprising
  • tempering system further comprises:
  • a second buffer memory (5) for providing a third medium with passage connections (6, 7, 9) for the second medium, suitable for transferring the heat of the primary means for generating heat (1) to the third medium in the second buffer memory (5),
  • the temperature control according to the invention first comprises a primary means for heat generation (1), which is capable of an auxiliary medium - according to the invention, this auxiliary medium introduced as the second medium in the present specification - the first and the third medium via heat exchanger constructions to heat or optionally also to cool the buffer memory (3) for the first medium and the second buffer memory (5) for the third medium.
  • a primary means for heat generation (1) are preferably those elements which are selected from the list, comprising: oil burner, gas burner, air heat pump, geothermal heat pump, solar panel, without being limited to said primary means for heat generation in the context of the present invention to be.
  • Particularly advantageous in the present invention is the fact that any combination of, among other things, the aforementioned primary means for heat generation as primary means for heat generation (1) can be used.
  • tempering system already integrated primary means for heat generation (1) it is possible, in a built-up in accordance with the present invention tempering system already integrated primary means for heat generation (1) to replace it with another primary means for heat generation or integrate another additional.
  • the first medium is considered to be preferred or drinking water as preferred, which is kept in particular for free removal.
  • the buffer memory (3) which is preferably modular, which means that he is not from a single large, but from a plurality of small preferably in series containers (3- 1, 3-2, 3-3) consists.
  • a decisive advantage of this modular design for the buffer memory (3) is that the individual containers preferably to be switched in series are cheap to produce and particularly easy to transport and assemble.
  • the heated by the primary means for heat generation (1) second medium is supplied via passage connections (6), which are preferably piping, then the heat exchanger of a first container (3-1) of the buffer memory (3) for the first medium.
  • This heat exchanger may be formed as an outside snake around the first container (3-1).
  • this first container (3-1) has a double-walled construction with a central inner space which is positively surrounded by an outer hollow cylinder: the outer hollow cylinder is provided for the passage of the second medium, the central inner space is intended for stocking the first medium. It may preferably have baffles to enable the first medium during its heating by the second medium in rotation, which increases the effectiveness of the buffer memory (3) for the first medium.
  • the second medium is after leaving the heat exchanger of the first container (3-1) of the buffer memory (3) for the first medium then optionally further containers (3-2, 3- 3) of the buffer tank (3) for the first medium, wherein all preferably in series connected containers (3-1, 3-2, 3-3) for forming the buffer memory (3) for the first medium are preferably constructed the same.
  • all preferably in series connected containers (3-1, 3-2, 3-3) for forming the buffer memory (3) for the first medium are preferably constructed the same.
  • bypass passage connections for the second medium and suitably arranged valves which enable individual containers to be arranged according to demand from the preferably series-connected Containers (3-1, 3-2, 3-3) for forming the buffer memory (3) for the first medium or be switched off.
  • At least one container from the series-connected containers (3-1, 3-2, 3-3) for forming the buffer memory (3) preferably has a removal point (4) for the first medium.
  • each of these series-connected containers (3-1, 3-2, 3-3) has such a removal point (4) to form the buffer store (3).
  • water is considered to be preferred, which depending on the used for coming primary means for heat generation (1) can be glycol or frigenhaltig.
  • water is considered to be preferred, which may optionally contain additives for rust prevention and / or other auxiliaries.
  • the second buffer memory (5) which is preferably modular, which means that he is not from a single large, but from a plurality of small preferably in series containers (5-1, 5-2, 5-3 ) consists.
  • This heat exchanger may be formed as an outside snake around the first container (5-1).
  • this first container (5-1) has a double-walled construction with a central inner space that is positively surrounded by an outer hollow cylinder: the outer hollow cylinder is provided for the passage of the second medium, the central inner space is intended for the provision of the third medium. It may preferably include baffles for rotating the third medium during its heating by the second medium, which increases the effectiveness of the second buffer (5) for the third medium.
  • all preferably in series containers (5-1, 5-2, 5-3) for forming the second buffer memory (5) for the third medium are preferably the same structure.
  • bypass passage connections for the second medium and suitably arranged valves which allow individual containers to be arranged according to demand from the preferably series-connected Containers (5-1, 5-2, 5-3) for forming the second buffer memory (5) for the third medium or be switched off.
  • the in the container (5-1) or optionally in the containers (5-1, 5-2, 5-3) of the second buffer memory (5) vorbeforee third medium is via passage connections (8), which are preferably pipelines to which at least one heat-dissipating means (2) is supplied, from where it is fed back to the container (5-1) or optionally to the containers (5-1, 5-2, 5-3) of the second buffer (5) for heating becomes.
  • the at least one means for heat emission (2) is at least one component selected from the list, comprising: radiator, underfloor heating element, wall heating element. This means that the temperature control system for structures proposed here can be used for the radiator, underfloor heating elements or wall heating elements via the third medium in circulation. or supply any combinations of said components with heat or optionally with cold.
  • the temperature control system proposed here very particularly preferably has bypass pass-through connections (9) for the second medium, these bypass passage connections (9), which are also preferably designed as pipelines, for transmitting the heat of the primary agent to the Heat generation (1) serve exclusively to the third medium in the second buffer memory (5).
  • bypass passage connections (9) it is possible to supply only the third medium in the second buffer memory (5) with the heat of the primary means for heat generation (1), while the first medium in the optionally multiple and in series containers (3-1, 3-2, 3-3) is not heated to form the buffer memory (3).
  • bypass passage connections for the second medium said bypass passage connections for transmitting the heat of the primary means for heat generation (1) exclusively to the first medium in the optionally more and in series containers (3-1, 3-2, 3-3) are used to form the buffer memory (3).
  • bypass passage connections it is then possible to supply only the first medium in the buffer memory (3) with the heat of the primary means for heat generation (1), while the third medium in the optionally multiple and in series containers (5). 1, 5-2, 5-3) is not heated to form the second buffer memory (5).
  • the temperature control system proposed here is also designed for cooling the first and the third medium.
  • the second medium is correspondingly not only for the transfer of heat, but also of cold of the primary means for heat generation (1).
  • the above-described flexibility of the temperature control system proposed here then comes especially to bear: If at the same time a warmed first medium, ie hot water, and cooling means for heat dissipation (2) are kept, the primary means for heat generation (1) alternately in Heating and cooling mode. During the heating mode, the second medium is supplied only to the first medium buffer memory (3) and bypasses the second buffer memory (5) for the third medium via the preferred bypass passage connections. During the cooling Thus, the second medium is supplied only to the second buffer memory (5) for the third medium and previously passed over the preferred bypass passage connections (9) to the buffer memory (3) for the first medium.
  • the proposed temperature control further comprises components for dehumidifying and / or humidifying the air in the tempered structures.
  • An air heat pump as a primary means for generating heat (1) is via a pipe inlet as a passage connection (6) for the used as a second medium Glykol-containing water with the outer hollow cylinder of the first of three containers connected in series (3-1 , 3-2, 3-3), these three containers (3-1, 3-2, 3-3) together forming the buffer tank (3) for the first medium, drinking water.
  • All three connected in series containers (3-1, 3-2, 3-3) of the buffer memory (3) for the first medium are the same structure in the way that they are designed double-walled with a central interior, each of a outer hollow cylinder is positively surrounded, wherein the outer hollow cylinder is provided for the passage of the second medium, while the central interior is provided in each case for the storage of drinking water.
  • a bypass pipe (9) is further installed, which before the inlet into the outer hollow cylinder of the first of the three series-connected container (3-1, 3-2, 3-3) from the buffer memory ( 3) for drinking water, between circulation pump and shut-off valve at the entrance to the outer hollow cylinder the first container (3-1) from the buffer memory (3) located, branches off and to the outlet of the outer hollow cylinder of the last of the three series-connected container (3-1, 3-2, 3-3) from the buffer memory (3) for the drinking water leads. Also in this bypass pipe (9) at least one shut-off valve is installed.
  • the central interiors of the three series-connected containers (3-1, 3-2, 3-3) from the buffer memory (3) for the drinking water are alternately first up, then below - and in other containers according to following - via pipe connections (10) connected to the drinking water.
  • the first container (3-1) from the buffer memory (3) has an inlet for the drinking water (1 1), at least the last container (3-3) from the buffer memory (3) to a removal point (4) for the drinking water.
  • FIG. 1 is a diagrammatic representation of FIG. 1:

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Temperiersystem für Bauwerke, umfassend : mindestens ein primäres Mittel zur Wärmeerzeugung (1), mindestens ein Mittel zur Wärmeabgabe (2), einen Pufferspeicher (3) zur Bevorratung eines ersten Mediums, Durchleitungsverbindungen (6) für ein zweites Medium, geeignet zur Übertragung der Wärme des primären Mittels zur Wärmeerzeugung (1) an das erste Medium im Pufferspeicher (3), wobei das Temperiersystem weiterhin umfasst: einen zweiten Pufferspeicher (5) zur Vorhaltung eines dritten Mediums mit Durchleiungsverbindungen (7) für das zweite Medium, geeignet zur Übertragung der Wärme des primären Mittels zur Wärmeerzeugung (1) an das dritte Medium im zweiten Pufferspeicher (5), Durchleitungsverbindungen (8) für die Kreislaufversorgung des mindestens einen Mittels zur Wärmeabgabe (2) mit dem dritten Medium aus dem zweiten Pufferspeicher (5).

Description

Temperiersystem
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Temperiersystem, das ganz besonders geeignet für Bauwerke ist und das mindestens ein primäres Mittel zur Wärmeerzeugung (1 ), mindestens ein Mittel zur Wärmeabgabe (2), einen Pufferspeicher (3) zur Bevorratung gewöhnlich von Brauchwasser als erstes Medium und Rohrverbindungen (6) für ein zweites Medium, geeignet zur Übertragung der Wärme des primären Mittels zur Wärmeerzeugung (1 ) an das Brauchwasser im Pufferspeicher (3) umfasst.
[0002] Bei bekannten Temperiersystemen in Form einfacher Heizungssysteme weisen die Rohrverbindungen für das zweite Medium in der Regel eine doppelte Funktion auf:
- Zum einen dienen sie der Übertragung der Wärme des primären Mittels zur Wärmeerzeugung, hier besser: des Wärmeerzeugers, an das Brauchwasser im Pufferspeicher, weswegen die Rohrleitungen auch in das Innere des Pufferspeichers hineinragen und dort zur Ausbildung eines Wärmetauschers mäander- oder schraubenförmig verlaufen.
- Zum anderen versorgen sie gleichzeitig das mindestens eine Mittel zur Wärmeabgabe, hier besser das Heizelement in Form eines Heizkörpers mit der Wärme des Wärmeerzeugers.
[0003] Die doppelte Nutzung der Rohrverbindungen für das zweite Medium weist viele Nachteile auf. Gemäß eines ersten Nachteils sind die Möglichkeiten für die Auswahl des primären Wärmeerzeugers stark eingeschränkt. Da die Rohrverbindungen auch das mindestens eine Heizelement mit der Wärme des Wärmeerzeugers versorgen, darf das zweite Medium im Inneren der Rohrverbindungen kein Frigen und/oder Glykol enthalten. Auch lässt das bekannte System keine Auswahl zwischen alleiniger Brauchwassererwärmung oder alleiniger Nutzung des mindestens einen Heizelements zu.
[0004] Das bekannte Heizungssystem weist ferner den großen Nachteil einer unflexiblen Nach- und Umrüstung auf. Es ist bei dem bekannten System aufgrund der eingeschränkten Nutzungsmöglichkeit für die Rohrverbindungen nicht möglich, andere oder weitere primäre Wärmeerzeuger in das System zu integrieren, da insbesondere moderne Wärmeerzeuger, wie Luftwärmepumpe, Erdwärmepumpe und Solarpanel Glykol-haltige Medien zur Wärmeübertragung benötigen. Außerdem weisen die verschiedenen Wärmeerzeuger sehr unterschiedliche Arbeitstemperaturen für das Medium zur Wärmeübertragung auf, was völlig andere Konstruktionen für den Wärmetauscher im Inneren des Pufferspeichers zur Bevorratung von warmem Brauchwasser erfordert. [0005] Ein weiterer entscheidender Nachteil des bekannten Heizungssystems ist seine Un- flexibilität gegenüber Verbrauchsspitzen bei der Entnahme von warmen Brauchwasser genauso wie bei Bedarf von besonders viel Heizungswärme über das mindestens eine Heizelement. Hier ist es nötig, von der maximal vorausgeahnten Bedarfsmenge auszugehen. Nachteil dieser Methode ist zum einen, dass die Pufferspeicher exorbitant groß gewählt werden müssen mit dem in Kauf zu nehmenden Nachteil, dann stets auch eine sehr große Menge an Wasser vorrätig und damit geheizt halten zu müssen. Die Bevorratung von geheiztem Wasser ist jedoch teuer und in Zeiten sich verknappender Ressourcen im Grunde auch generell abzulehnen. Zum anderen weist die bekannte Methode den Nachteil auf, dass selbst bei großzügiger Wahl der Pufferspeicher saisonale oder generelle Änderungen im Bedarf nicht kompensiert werden können.
[0006] Der Erfindung liegt also folglich die Aufgabe zu Grunde, der Öffentlichkeit ein neues Temperiersystem, das ganz besonders für Bauwerke und/oder zum Einbau in Bauwerke geeignet ist, zur Verfügung zu stellen, das flexibel
° gegenüber den einzusetzenden primären Mitteln zur Wärmeerzeugung (1 ),
° gegenüber Nach- und Umrüstungen hinsichtlich der primären Mittel zur Wärmeerzeugung (1 )
° und gegenüber benötigter Bedarfsmengen insbesondere von Brauchwasser
ist und das damit gleichzeitig hilft, Ressourcen zu sparen.
[0007] Die Aufgabe wird gelöst mit einem Temperiersystem, das ganz besonders für Bauwerke und/oder zum Einbau in Bauwerke geeignet ist, umfassend
■ mindestens ein primäres Mittel zur Wärmeerzeugung (1 ),
■ mindestens ein Mittel zur Wärmeabgabe (2),
■ einen Pufferspeicher (3) zur Bevorratung eines ersten Mediums,
■ Durchleitungsverbindungen (6) für ein zweites Medium, geeignet zur Übertragung der Wärme des primären Mittels zur Wärmeerzeugung (1 ) an das erste Medium im Pufferspeicher (3),
wobei das Temperiersystem weiterhin umfasst:
° einen zweiten Pufferspeicher (5) zur Vorhaltung eines dritten Mediums mit Durchleitungsverbindungen (6, 7, 9) für das zweite Medium, geeignet zur Übertragung der Wärme des primären Mittels zur Wärmeerzeugung (1 ) an das dritte Medium im zweiten Pufferspeicher (5),
° Durchleitungsverbindungen (8) für die Kreislaufversorgung des mindestens einen Mittels zur Wärmeabgabe (2) mit dem dritten Medium aus dem zweiten Pufferspeicher (5). [0008] Das erfindungsgemäße Temperiersystem umfasst zunächst ein primäres Mittel zur Wärmeerzeugung (1 ), das in der Lage ist, über ein Hilfsmedium - erfindungsgemäß ist dieses Hilfsmedium als das zweite Medium in der vorliegenden Schrift eingeführt - das erste und das dritte Medium über Wärmetauscherkonstruktionen bei dem Pufferspeicher (3) für das erste Medium und bei dem zweiten Pufferspeicher (5) für das dritte Medium zu erwärmen bzw. optional auch zu kühlen. Als primäres Mittel zur Wärmeerzeugung (1 ) kommen bevorzugt solche Elemente in Betracht, die ausgesucht sind aus der Liste, umfassend: Öl- brenner, Gasbrenner, Luftwärmepumpe, Erdwärmepumpe, Solarpanel, ohne auf diese genannten primären Mittel zur Wärmeerzeugung im Sinne der vorliegenden Erfindung beschränkt zu sein. Besonders vorteilhaft an der vorliegenden Erfindung ist die Tatsache, dass auch beliebige Kombinationen unter anderem der zuvor genannten primären Mittel zur Wärmeerzeugung als primäre Mittel zur Wärmeerzeugung (1 ) genutzt werden können. Insbesondere ist es möglich, bei einem in ein entsprechend der vorliegenden Erfindung aufgebautes Temperiersystem bereits eingebundenen primären Mittel zur Wärmeerzeugung (1 ) dieses gegen ein anderes primäres Mittel zur Wärmeerzeugung auszutauschen oder ein weiteres zusätzlich einzubinden.
[0009] Als erstes Medium gilt Brauch- bzw. Trinkwasser als bevorzugt, das insbesondere zur freien Entnahme vorgehalten ist. Zur Bevorratung dieses Trinkwassers dient der Pufferspeicher (3), der bevorzugt modular aufgebaut ist, was bedeutet, das er nicht aus einem einzigen großen, sondern aus mehreren kleinen bevorzugt in Reihe geschalteten Behältern (3- 1 , 3-2, 3-3) besteht. Ein entscheidender Vorteil dieser modularen Bauweise für den Pufferspeicher (3) ist es, dass die in beliebiger Anzahl bevorzugt in Reihe zu schaltenden Einzelbehälter preiswert herstellbar und besonders leicht zu transportieren und zu montieren sind.
[0010] Das vom primären Mittel zur Wärmeerzeugung (1 ) aufgewärmte zweite Medium wird über Durchleitungsverbindungen (6), das sind bevorzugt Rohrleitungen, dann dem Wärmetauscher eines ersten Behälters (3-1 ) des Pufferspeichers (3) für das erste Medium zugeführt. Dieser Wärmetauscher kann als außenseitige Schlange um den ersten Behälter (3-1 ) ausgebildet sein. Bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung ist es jedoch, wenn dieser erste Behälter (3-1 ) doppelwandig aufgebaut ist mit einem zentralen Innenraum, der von einem äußeren Hohlzylinder formschlüssig umgeben ist: der äußere Hohlzylinder ist zur Durchführung des zweiten Mediums vorgesehen, der zentrale Innenraum ist für die Bevorratung des ersten Mediums vorgesehen. Er kann bevorzugt Leitbleche aufweisen, um das erste Medium während seiner Aufwärmung durch das zweite Medium in Rotation zu versetzen, was die Effektivität des Pufferspeichers (3) für das erste Medium vergrößert.
[0011] Das zweite Medium wird nach Verlassen des Wärmetauschers des ersten Behälters (3-1 ) des Pufferspeichers (3) für das erste Medium dann optional weiteren Behältern (3-2, 3- 3) des Pufferspeichers (3) für das erste Medium zugeführt, wobei alle bevorzugt in Reihe geschalteten Behälter (3-1 , 3-2, 3-3) zur Ausbildung des Pufferspeichers (3) für das erste Medium bevorzugt gleich aufgebaut sind. Um beispielsweise in Hotels auf Bedarfsspitzen hinsichtlich des ersten Mediums flexibel reagieren zu können, gilt es als besonders bevorzugt, wenn es Bypass-Durchleitungsverbindungen für das zweite Medium und geeignet angeordnete Ventile gibt, die es ermöglichen, dass bedarfsorientiert einzelne Behälter aus den bevorzugt in Reihe geschalteten Behältern (3-1 , 3-2, 3-3) zur Ausbildung des Pufferspeichers (3) für das erste Medium hinzu- oder weggeschaltet werden.
[0012] Es ist insofern möglich und gilt als weiterer ganz wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass durch die Möglichkeit, den Pufferspeicher (3) für das erste Medium mo- dular und mit optionalen Bypass-Durchleitungsverbindungen für das zweite Medium auszubilden, jederzeit zusätzliche einzelne Behälter zur Ausbildung des Pufferspeichers (3) ohne arbeitstechnischem und/oder monetärem Aufwand einzubinden oder aber zuvor eingebundene einzelne Behälter zur Ausbildung des Pufferspeichers (3) auszubauen oder bei kurzfristig geringerem Bedarf zu überbrücken.
[0013] Mindestens ein Behälter aus den in Reihe geschalteten Behältern (3-1 , 3-2, 3-3) zur Ausbildung des Pufferspeichers (3) weist bevorzugt eine Entnahmestelle (4) für das erste Medium auf. Aus Flexibilitätsgründen kann es jedoch sinnvoll sein, dass jeder dieser in Reihe geschalteten Behältern (3-1 , 3-2, 3-3) zur Ausbildung des Pufferspeichers (3) eine solche Entnahmestelle (4) aufweist.
[0014] Als zweites Medium gilt Wasser als bevorzugt, das je nach zum Einsatz kommendem primärem Mittel zur Wärmeerzeugung (1 ) glykol- oder frigenhaltig sein kann.
[0015] Als drittes Medium gilt Wasser als bevorzugt, das gegebenenfalls noch Zusätze zur Rostvermeidung und/oder weitere Hilfsstoffe aufweisen kann. Zur Vorhaltung dieses Wassers dient der zweite Pufferspeicher (5), der bevorzugt modular aufgebaut ist, was bedeutet, das er nicht aus einem einzigen großen, sondern aus mehreren kleinen bevorzugt in Reihe geschalteten Behältern (5-1 , 5-2, 5-3) besteht. Erneut ist es ein entscheidender Vorteil dieser modularen Bauweise diesmal für den zweiten Pufferspeicher (5), dass die in beliebiger Anzahl bevorzugt in Reihe zu schaltenden Einzelbehälter preiswert herstellbar und besonders leicht zu transportieren und zu montieren sind.
[0016] Das vom primären Mittel zur Wärmeerzeugung (1 ) aufgewärmte zweite Medium wird, nach dem es gegebenenfalls bereits einen Teil seiner Wärme an das erste Medium abgegeben hat, über Durchleitungsverbindungen (6, 7, 9), das sind jeweils bevorzugt Rohrleitungen, dann dem Wärmetauscher eines ersten Behälters (5-1 ) des zweiten Pufferspeichers (5) für das dritte Medium zugeführt. Dieser Wärmetauscher kann als außenseitige Schlange um den ersten Behälter (5-1 ) ausgebildet sein. Bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung ist es jedoch, wenn dieser erste Behälter (5-1 ) doppelwandig aufgebaut ist mit einem zentralen Innenraum, der von einem äußeren Hohlzylinder formschlüssig umgeben ist: der äußere Hohlzylinder ist zur Durchführung des zweiten Mediums vorgesehen, der zentrale Innenraum ist für die Vorhaltung des dritten Mediums vorgesehen. Er kann bevorzugt Leitbleche aufweisen, um das dritte Medium während seiner Aufwärmung durch das zweite Medium in Rotation zu versetzen, was die Effektivität des zweiten Pufferspeichers (5) für das dritte Medium vergrößert.
[0017] Das zweite Medium wird nach Verlassen des Wärmetauschers des ersten Behälters (5-1 ) vom zweiten Pufferspeicher (5) für das dritte Medium dann optional weiteren Behältern (5-2, 5-3) des zweiten Pufferspeichers (5) für das dritte Medium zugeführt, wobei alle bevorzugt in Reihe geschalteten Behälter (5-1 , 5-2, 5-3) zur Ausbildung des zweiten Pufferspeichers (5) für das dritte Medium bevorzugt gleich aufgebaut sind. Um beispielsweise in Hotels auf Bedarfsspitzen hinsichtlich des dritten Mediums flexibel reagieren zu können, gilt es als besonders bevorzugt, wenn es Bypass-Durchleitungsverbindungen für das zweite Medium und geeignet angeordnete Ventile gibt, die es ermöglichen, dass bedarfsorientiert einzelne Behälter aus den bevorzugt in Reihe geschalteten Behältern (5-1 , 5-2, 5-3) zur Ausbildung des zweiten Pufferspeichers (5) für das dritte Medium hinzu- oder weggeschaltet werden.
[0018] Es ist insofern möglich und gilt als weiterer ganz wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass durch die Möglichkeit, den zweiten Pufferspeicher (5) für das dritte Medium modular und mit optionalen Bypass-Durchleitungsverbindungen für das zweite Medium auszubilden, jederzeit zusätzliche einzelne Behälter zur Ausbildung des zweiten Pufferspeichers (5) ohne arbeitstechnischem und/oder monetärem Aufwand einzubinden oder aber zuvor eingebundene einzelne Behälter zur Ausbildung des zweiten Pufferspeichers (5) auszubauen oder bei kurzfristig geringerem Bedarf zu überbrücken.
[0019] Das in dem Behälter (5-1 ) oder optional in den Behältern (5-1 , 5-2, 5-3) des zweiten Pufferspeichers (5) vorgehaltene dritte Medium wird über Durchleitungsverbindungen (8), das sind bevorzugt Rohrleitungen, dem mindestens einen Mittel zur Wärmeabgabe (2) zugeführt, von wo es dem Behälter (5-1 ) oder optional den Behältern (5-1 , 5-2, 5-3) des zweiten Pufferspeichers (5) zur Aufwärmung wieder zurück zugeführt wird. Dabei ist das mindestens eine Mittel zur Wärmeabgabe (2) mindestens eine Komponente, ausgesucht aus der Liste, umfassend: Heizkörper, Fußbodenheizungselement, Wandheizungselement. Das bedeutet, das hier vorgeschlagene Temperiersystem für Bauwerke kann über das im Kreislauf geführte dritte Medium wahlweise Heizkörper, Fußbodenheizungselemente oder Wandheizungsele- mente oder auch beliebige Kombinationen der genannten Komponenten mit Wärme bzw. optional mit Kälte versorgen.
[0020] Das hier vorgeschlagene Temperiersystem weist ganz besonders bevorzugt By- pass-Durchleitungsverbindungen (9) für das zweite Medium auf, wobei diese Bypass- Durchleitungsverbindungen (9), welche auch bevorzugt als Rohrleitungen ausgebildet sind, zur Übertragung der Wärme des primären Mittels zur Wärmeerzeugung (1 ) ausschließlich an das dritte Medium im zweiten Pufferspeicher (5) dienen. Mit Hilfe solcher Bypass- Durchleitungsverbindungen (9) ist es möglich, ausschließlich das dritte Medium im zweiten Pufferspeicher (5) mit der Wärme des primären Mittels zur Wärmeerzeugung (1 ) zu versorgen, während das erste Medium in den optional mehreren und in Reihe geschalteten Behältern (3-1 , 3-2, 3-3) zur Ausbildung des Pufferspeichers (3) nicht erwärmt wird.
[0021] Genauso gilt eine Ausführung als bevorzugt, bei der das vorgeschlagene Temperiersystem Bypass-Durchleitungsverbindungen für das zweite Medium aufweist, wobei diese Bypass-Durchleitungsverbindungen zur Übertragung der Wärme des primären Mittels zur Wärmeerzeugung (1 ) ausschließlich an das erste Medium in den optional mehreren und in Reihe geschalteten Behältern (3-1 , 3-2, 3-3) zur Ausbildung des Pufferspeichers (3) dienen. Mit Hilfe solcher Bypass-Durchleitungsverbindungen ist es dann möglich, ausschließlich das erste Medium im Pufferspeicher (3) mit der Wärme des primären Mittels zur Wärmeerzeugung (1 ) zu versorgen, während das dritte Medium in den optional mehreren und in Reihe geschalteten Behältern (5-1 , 5-2, 5-3) zur Ausbildung des zweiten Pufferspeichers (5) nicht erwärmt wird.
[0022] In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist das hier vorgeschlagene Temperiersystem auch zur Kühlung des ersten und des dritten Mediums ausgebildet. In diesem Fall kommen als primäre Mittel zur Wärmeerzeugung (1 ) insbesondere Luftwärmepumpe oder auch Erdwärmepumpe in Betracht, weil sie nicht nur zur Heizung, sondern auch zur Kühlung bestens geeignet sind. Im Rahmen dieser ganz besonders bevorzugten Ausführungsform dient das zweite Medium entsprechend nicht nur zur Übertragung von Wärme, sondern auch von Kälte des primären Mittels zur Wärmeerzeugung (1 ).
[0023] Die zuvor beschriebene Flexibilität des hier vorgeschlagenen Temperiersystems kommt dann ganz besonders zum Tragen: Sollen gleichzeitig ein gewärmtes erstes Medium, sprich Brauchwasser, und kühlende Mittel zur Wärmeabgabe (2) vorgehalten werden, wird das primäre Mittel zur Wärmeerzeugung (1 ) alternierend im Heiz- und im Kühlmodus betrieben. Während des Heizmodus wird das zweite Medium nur dem Pufferspeicher (3) für das erste Medium zugeführt und über die bevorzugten Bypass-Durchleitungsverbindungen an dem zweiten Pufferspeicher (5) für das dritte Medium vorbeigeführt. Während des Kühlmo- dus wird das zweite Medium nur dem zweiten Pufferspeicher (5) für das dritte Medium zugeführt und zuvor über die bevorzugten Bypass-Durchleitungsverbindungen (9) an dem Pufferspeicher (3) für das erste Medium vorbeigeführt.
[0024] In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das vorgeschlagene Temperiersystem ferner Komponenten zur Entfeuchtung und/oder zur Befeuchtung der Raumluft in den temperierten Bauwerken.
[0025] Die hier vorgeschlagene Erfindung soll anhand der nachfolgenden Figur 1 weiter erläutert werden:
[0026] Eine Luftwärmepumpe als primäres Mittel zur Wärmeerzeugung (1 ) ist über eine Rohrzuleitung als Durchleitungsverbindung (6) für das als zweites Medium eingesetzte Gly- kol-haltige Wasser mit dem äußeren Hohlzylinder des ersten von drei in Reihe geschalteten Behältern (3-1 , 3-2, 3-3) verbunden, wobei diese drei Behälter (3-1 , 3-2, 3-3) zusammen den Pufferspeicher (3) für das erste Medium, Trinkwasser, bilden. Alle drei in Reihe geschalteten Behälter (3-1 , 3-2, 3-3) des Pufferspeichers (3) für das erste Medium sind dabei gleich in der Art aufgebaut, dass sie doppelwandig ausgestaltet sind mit einem zentralen Innenraum, der jeweils von einem äußeren Hohlzylinder formschlüssig umgeben ist, wobei der äußere Hohlzylinder zur Durchführung des zweiten Mediums vorgesehen ist, während der zentrale Innenraum jeweils für die Bevorratung des Trinkwassers vorgesehen ist. In die Rohrzuleitung (6) zwischen primärem Mittel zur Wärmeerzeugung (1 ) und dem oberen Teil des äußeren Hohlzylinders des ersten Behälters (3-1 ) vom Pufferspeicher (3) für das Trinkwasser ist zunächst direkt am Ausgang des primären Mittels zur Wärmeerzeugung (1 ) und zusätzlich am Eingang zum äußeren Hohlzylinders des ersten Behälters (3-1 ) vom Pufferspeicher (3) jeweils ein Absperrventil und zwischen diesen beiden Absperrventilen eine Umwälzpumpe eingebaut. Die äußeren Hohlzylinder der drei in Reihe geschalteten Behälter (3-1 , 3-2, 3-3) vom Pufferspeicher (3) für das Trinkwasser sind alternierend erst unten, dann oben - und bei weiteren Behältern entsprechend folgend - über Rohrverbindungen für das zweite Medium miteinander verbunden. Vom letzten äußeren Hohlzylinder des Behälters (3-3) vom Pufferspeicher (3) für das Trinkwasser führt eine Rohrverbindung (7) zum äußeren Hohlzylinder des einzigen Behälters vom zweiter Pufferspeicher (5) für drittes Medium, das ist Wasser für die Mittel zur Wärmeabgabe (2). Schließlich führt eine Rohrleitung (6) vom äußeren Hohlzylinder des einzigen Behälters vom zweiten Pufferspeicher (5) für das dritte Medium wieder zurück zum primären Mittel zur Wärmeerzeugung (1 ), wobei auch in diese Rohrleitung ein Absperrventil eingebaut ist. In dem Kreislaufsystem für das zweite Medium ist ferner eine Bypass- Rohrleitung (9) eingebaut, welche vor dem Einlauf in den äußeren Hohlzylinder des ersten der drei in Reihe geschalteten Behälter (3-1 , 3-2, 3-3) vom Pufferspeicher (3) für das Trinkwasser, zwischen Umwälzpumpe und Absperrventil am Eingang zum äußeren Hohlzylinders des ersten Behälters (3-1 ) vom Pufferspeicher (3) gelegen, abzweigt und hin zum Auslauf des äußeren Hohlzylinder des letzten der drei in Reihe geschalteten Behälter (3-1 , 3-2, 3-3) vom Pufferspeicher (3) für das Trinkwasser führt. Auch in diese Bypass-Rohrleitung (9) ist mindestens ein Absperrventil eingebaut.
[0027] Die zentralen Innenräume der drei in Reihe geschalteten Behälter (3-1 , 3-2, 3-3) vom Pufferspeicher (3) für das Trinkwasser sind alternierend erst oben, dann unten - und bei weiteren Behältern entsprechend folgend - über Rohrverbindungen (10) für das Trinkwasser miteinander verbunden. Zusätzlich weist der erste Behälter (3-1 ) vom Pufferspeicher (3) einen Zulauf für das Trinkwasser (1 1 ), zumindest der letzte Behälter (3-3) vom Pufferspeicher (3) eine Entnahmestelle (4) für das Trinkwasser auf.
[0028] Der zentrale Innenraum des einzigen Behälters vom zweiten Pufferspeicher (5) für das dritte Medium ist mittels Rohrleitungen (8) mit zwei Mitteln zur Wärmeabgabe (2), das sind hier Heizkörper, verbunden, wobei zwischen dem zweiten Pufferspeicher (5) und dem ersten der beiden Heizkörpern (2) noch eine Umwälzpumpe vorgesehen ist.
[0029] In der Figur 1 sind ferner Hinweise auf erwartungsgemäße Temperaturen des zweiten Mediums in den Rohrleitungen zu finden. Während diese Temperatur am Eingang zum ersten Behälter (3-1 ) vom Pufferspeicher (3) für das Trinkwasser bei ca. 60°C liegen kann, ist am Ausgang vom letzten Behälter (3-3) vom Pufferspeicher (3) für das Trinkwasser diese Temperatur schon auf ca. 55°C gefallen. Am Ausgang des einzigen Behälters vom zweiten Pufferspeicher (5) für das dritte Medium kann diese Temperatur dann nur noch erwartungsgemäß bei ca. 30°C liegen.
Begriffsliste:
(1 ) primäres Mittel zur Wärmeerzeugung
(2) Mittel zur Wärmeabgabe
(3) Pufferspeicher für erstes Medium
(3-1 , 3-2, 3-3) In Reihe geschaltete Behälter zur Ausbildung des Pufferspeichers für erstes Medium
(4) Entnahmestelle für erstes Medium,
(5) zweiter Pufferspeicher für drittes Medium
(5-1 , 5-2, 5-3) In Reihe geschaltete Behälter zur Ausbildung des zweiten Pufferspeichers für drittes Medium
(6) Durchleitungsverbindungen für zweites Medium (primäres Mittel zur Wärmeerzeugung -> Pufferspeicher für erstes Medium)
(7) Durchleitungsverbindungen für zweites Medium (primäres Mittel zur Wärmeerzeugung -> zweiter Pufferspeicher für drittes Medium)
(8) Durchleitungsverbindungen für drittes Medium
(9) Bypass-Durchleitungsverbindungen für das zweite Medium
(10) Rohrverbindungen für das erste Medium zwischen den in Reihe geschaltete Behältern zur Ausbildung des Pufferspeichers für erstes Medium
(1 1 ) Zulauf für erstes Medium
Figur 1 :
Siehe separate Datei (online-Einreichung)

Claims

Patentansprüche
Temperiersystem, umfassend
■ mindestens ein primäres Mittel zur Wärmeerzeugung (1 ),
■ mindestens ein Mittel zur Wärmeabgabe (2),
■ einen Pufferspeicher (3) zur Bevorratung eines ersten Mediums,
■ Durchleitungsverbindungen (6) für ein zweites Medium, geeignet zur Übertragung der Wärme des primären Mittels zur Wärmeerzeugung (1 ) an das erste Medium im Pufferspeicher (3),
dadurch gekennzeichnet, dass das Temperiersystem weiterhin umfasst:
° einen zweiten Pufferspeicher (5) zur Vorhaltung eines dritten Mediums mit Durchleitungsverbindungen (6, 7, 9) für das zweite Medium, geeignet zur Übertragung der Wärme des primären Mittels zur Wärmeerzeugung (1 ) an das dritte Medium im zweiten Pufferspeicher (5),
° Durchleitungsverbindungen (8) für die Kreislaufversorgung des mindestens einen Mittels zur Wärmeabgabe (2) mit dem dritten Medium aus dem zweiten Pufferspeicher (5).
Temperiersystem nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das primäre Mittel zur Wärmeerzeugung (1 ) mindestens ein Element ist, ausgesucht aus der Liste, umfassend: Ölbrenner, Gasbrenner, Luftwärmepumpe, Erdwärmepumpe, Solarpanel.
Temperiersystem nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Medium Brauchwasser zur freien Entnahme ist.
Temperiersystem nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass, das zweite Medium Glykol-haltig ist.
Temperiersystem nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferspeicher (3) zur Bevorratung des ersten Mediums modular aufgebaut ist. Temperiersystem nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der modu- lar aufgebaute Pufferspeicher (3) zur Bevorratung des ersten Mediums in Reihe geschaltete Behälter (3-1 , 3-2, 3-3) umfasst, die mittels Bypass-Durchleitungsverbin- dungen und geeignet angeordneter Ventile für das zweite Medium einzeln hinzu- oder weggeschaltet werden können.
Temperiersystem nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Pufferspeicher (5) zur Vorhaltung des dritten Mediums modular aufgebaut ist.
Temperiersystem nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der modular aufgebaute zweite Pufferspeicher (5) zur Vorhaltung des dritten Mediums in Reihe geschaltete Behälter (5-1 , 5-2, 5-3) umfasst, die mittels Bypass-Durchleitungsverbin- dungen und geeignet angeordneter Ventile für das zweite Medium einzeln hinzu- oder weggeschaltet werden können.
Temperiersystem nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Mittel zur Wärmeabgabe (2) mindestens eine Komponente ist, ausgesucht aus der Liste, umfassend: Heizkörper, Fußbodenheizungselement, Wandheizungselement.
Temperiersystem nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Vertreter aus der Liste, umfassend:
- Durchleitungsverbindungen (6) für zweites Medium (primäres Mittel zur Wärmeerzeugung -> Pufferspeicher für erstes Medium)
- Durchleitungsverbindungen (7) für zweites Medium (primäres Mittel zur Wärmeerzeugung -> zweiter Pufferspeicher für drittes Medium)
- Durchleitungsverbindungen (8) für drittes Medium
als Rohrleitung ausgebildet ist.
Temperiersystem nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperiersystem Bypass-Durchleitungsverbindungen (9) für das zweite Medium umfasst zur Übertragung der Wärme des primären Mittels zur Wärmeerzeugung (1 ) ausschließlich an das dritte Medium im zweiten Pufferspeicher (5). Temperiersystem nach einem der Patentansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Temperiersystem auch zur Kühlung geeignet ist.
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