NO810791L - Anlegg for oppvarming av et oppvarmingsmedium og forbruksvann for en bygning - Google Patents

Abstract

Anlegg for oppvarming av et oppvarmingsmedium og forbruksvann i bygninger, omfattende en varmepumpe (1), et radiatorsystem (2) og en varmtvannsbereder (3) med et magasin (4) for oppvarmingsmediet og en beholder (5) eller lignende for forbruksvannet. Oppvarmet medium fra varmepumpen er anordnet for via en ledning (6) å føres til magasinet (4). En ledning (8) på magasinet er tilkoplet innløpssiden på radiatorsystemet (2). En returledning (21) er anordnet for å føre tilbake avkjølt oppvarmingsmedium fra radiatorsystemets utløpsside til varmepumpen. En fra magasinets (4) bunn utgående utløpsledning (9,22) er direkte tilkoplet den til varmepumpen (1) fra radiatorsystemets (2) utløpsside tilbakegående ledningen (21).

Description

Foreliggende oppfinnelse angår .et anlegg for oppvarming av et oppvarmingsmedium og forbruksvann i bygninger, hvilket anlegg omfatter en varmepumpe, et radiatorsystem og en varmtvannsbereder med et magasin for oppvarmingsmediet og med en beholder eller lignende for forbruksvannet, idet oppvarmet medium fra varmepumpen er anordnet for, via en ledning, å ledes til nevnte magasin, og via en ledning, tilkoplet innløpssiden på radiatorsysternet, og ledes' fra magasinet og ved en tilbakegående ledning er anordnet for å føre tilbake nedkjølt medium fra radiator-sys ternets utløpsside til varmepumpen.

På grunn av de høye kostnader som oppstår ved oppvarming av hus med olje og de stigende oljeprisene, er det er utstrakt behov for å varme opp hus, spesielt småhus, eller lignende på alternative måter. En alternativ måte for oppvarming av en bygning er å benytte en varmepumpe . for å ivareta varmeenergien i bygningens omgivelser. Det finnes varmepumper av væske/væsketypen og luft/væsketypen som effektivt kan utvinne varmeenergi fra omgivelsene. Imidlertid foreligger det ofte problemer ved innkopling av en varmepumpe til et radiatorsystem i bygningen og til et magasin for oppvarming av forbruksvann, som normalt kreves. Disse inngående komponentene er ikke tilpasset i forhold til hverandre og det må foretas visse foranstaltninger for å få et fungerende system.. Anlegget ifølge foreliggende oppfinnelse går ut på å løse disse problemene med hensyn til tilpassing mellom en varmepumpe og det i bygningen inngående system, omfattende radiatorsystemet og magasinet for oppvarming av forbruksvann.

Det er da vesentlig at varmepumpen drives under så optimale betingelser som mulig. Dette innebærer at det returvann som går tilbake til varmepumpen for oppvarming skal ha så lav temperatur som mulig for å forbedre varmepumpens virkningsgrad. Videre er det et ønskemål å holde den maksimale temperaturen, som kreves i systemet, ved en så lav verdi som mulig.

For å kunne tilgodese bygningens varmebehov også under vinterens kaldeste dager, kreves det at varmepumpen og systemet dimensjoneres for dette ekstreme varmebehov. Derved kreves en varmepumpe med meget stor kapasitet og dermed høye kostnader. For å dekke den største delen av bygningens varmebehov kreves en betydelig mindre varmepumpe, idet varmebehovstoppene kan dekkes av en tilleggsvarmekilde. En annen måte å løse dette problem fremgår av tysk utlegningsskrift 25 09 965 der det benyttes en langtids-varmeakkumulator for å lagre varmeenergi for det ovenfor angitte formål.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å frem-skaffe et anlegg for oppvarming av et oppvarmingsmedium og forbruksvann i bygninger, hvilket anlegg er konstruert slik at det er pålitelig og har en økonomisk lønnsom funksjon.

Hensikten oppnås ifølge oppfinnelsen ved at en

fra magasinets bunn utgående utløpsledning er direkte tilkoplet den til varmepumpen tilbakegående ledningen.

Varmekilden for den eventuelle tilleggsvarmen innkoples først ved behov, og kan bestå av ett eller flere elektriske elementer eller en annen hensiktsmessig varme-kilde .

Pumpevirkning i innløpsledningen til magasinet er alltid større eller lik pumpevirkningen i den første ut-løpsledningen fra magasinet, hvorved det oppnås at oppvarmingsmediet,.som f.eks. kan være vann, aldri bevirker at oppvarmingsmediet suges inn i magasinet gjennom den nevnte utløpsledningen. For å sikre at det ikke suges noe oppvarmingsmedium inn i magasinet gjennom den nevnte ut-løpsledningen, kan det anordnes en tilbakeslagsventil eller lignende i magasinets andre utløp.

I overensstemmelse med tidligere kjent teknikk forbinder en shuntventil radiatorsysternets utløpsside med dets innløpsside og regulerer forholdet mellom resirkulert, kjølt vann og nytilført, oppvarmet vann fra magasinets utløp.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nær-mere under henvisning til tegningen, som skjematisk viser en foretrukket utførelsesform for oppfinnelsen.

På tegningen er det vist skjematisk et anlegg ifølge oppfinnelsen for oppvarming av et oppvarmingsmedium, fortrinnsvis vann, og forbruksvann, hvilket anlegg omfatter en varmepumpe 1, et radiatorsystem 2 og en varmtvannsbereder 3 med et magasin 4 for oppvarmingsmediet og med en beholder 5 eller lignende for forbruksvann. Det i magasinet 4 inngående oppvarmingsmediet er anordnet til å sirkuleres gjennom anlegget. Oppvarmingsmediet kan som nevnt ovenfor utgjøres av vann, men andre oppvarmings-medier er naturligvis tenkbare. Beholderen 5 inneholder vann som oppvarmes til hensiktsmessig temperatur og mates videre til tappekraner for varmtvann i bygningen.

Fra varmepumpens utløp 16 strekker det seg en ledning 6 i hvilken en første pumpe 11 er innkoplet. I magasinet er ledningen 6 tilkoplet en tilleggsvarmekilde 7 og har før denne et i magasinets indre utmunnende ut-løp 6' .

Fra tilleggsvarmekilden 7 strekker det seg en ledning 8 opp mot magasinets øvre parti og derfra ut og mot en treveisventil 13.

Tilleggsvarmen fra varmekilden 7 styres av en føleranordning 10, som er innstilt slik at tilleggsvarmen tilføres systemet når varmepumpens effekt ikke er til-strekkelig til å drive radiatorsystemet.

Ved magasinets 4 nedre parti er det anordnet et utløp 9, og fra dette strekker det seg en returledning 22 for medium som er avkjølt i magasinet.

Ved treveisventilen 13 er det tilkoplet en ledning 18 til radiatorsystemet 2 og en shuntledning 15.

Radiatorsystemets 2 utløpsledning 20 går ved midten over i en returledning 21 til varmepumpens 1 inn-løp 17.

Anlegget ifølge oppfinnelsen omfatter også pumper og ventiler i nødvendig utstrekning. Foruten den i ledningen 6 inneholdte første pumpen 11 som pumper oppvarmet vann fra varmepumpen mot magasinet 4, ér det en andre pumpe 12 som er beliggende i ledningen 18 mellom treveisventilen 13 og radiatorsystemet 2. Pumpen 12 er anordnet for å sirkulere oppvarmingsmediet gjennom radiatorsystemet 2. Den foran den andre pumpen 12 innkoplede treveisventilen 13 styres av en motor 4. Det kjølte returmediet tilbakeføres til varmepumpen 1 gjennom returledningen 21, som danner fortsettelse på utløpsledningen 20 fra radiatorsystemet 2. Den til treveisventilen 13 før-ende shuntledningen 15 tilbakefører eventuelt en del av det kjølte returmediet fra radiatorsysternets 2 utløps-ledning 21 til radiatorsystemets innløpsside. Med treveisventilen 13 innstilles forholdet mellom nytilført varmt medium via ledningen 8 og resirkulert kjølt medium fra shuntledningen 15. Derved kan temperaturen på radiatorsystemet 2 styres i avhengighet av varmebehovet. Dette oppnås ved en etter pumpen 12 anbragt giver som via anordningen 10 regulerer motoren 14 og dermed treveisventilen 13.

Anlegget ifølge oppfinnelsen fungerer på følgende måte: Varmepumpen 1, som fortrinnsvis er av luft/væske-type,1 opptar varmeenergi fra den omgivende luften og hever temperaturen på oppvarmingsmediet ifølge tidligere kjent teknikk. Oppvarmingsmediet går via utløpet 16 gjennom ledningen 6 og via den første pumpen 11 til magasinet 4. Kjølt medium tilbakeføres for oppvarming til varmepumpen via innløpet 17.

Magasinet 4 tilføres via utløpet 6' ved ledningen

6 oppvarmingsmedium som er oppvarmet av varmepumpen 1, hvilket medium i sin tur varmer opp vannet i den indre beholderen 5 som er beregnet som forbruksvann.

Fra ledningen 6 går en del av oppvarmingsmediet via utløpet 6' til magasinet. Den gjenværende delen føres via ledningen 8 mot magasinets øvre del og derfra til treveisventilen 13. Fra treveisventilen 13 føres mediet til den andre pumpen 12 og derfra til radiatorsystemet 2. Returledningen 21 tilbakefører det kjølte mediet til varmepumpens 1 innløp 17. Shuntledningen 15 forbinder returledningen 21 med treveisventilen 13 for tilbake-sirkulering av en del av returmediet.

Utløpet. 9 ved magasinets 4 nedre del er via sin ledning 22 tilkoplet til ledningen 21 i et punkt mellom varmepumpen 1 og avgreningen 19 mot shuntledningen 15.

De i anlegget ifølge oppfinnelsen inngående komponentene er avpasset slik at det kjølte mediet alltid strømmer i retning ut av beholderen gjennom ledningen 22. Dette kan oppnås ved at pumpevirkningen på pumpen 11 og

i ledningen 6 alltid holdes større eller lik pumpevirkningen på pumpen 12 og ledningen 8. Alternativt kan ledningen 22 forsynes med en tilbakeslagsventil og/eller en annen ventil som styrer strømningen gjennom ventilen.

Varmepumpen 1 er dimensjonert for å dekke den største delen av husets varmebehov. Når imidlertid husets varmebehov er større enn varmepumpens kapasitet, innkoples en tilleggsvarmekilde 7. Denne tilstand avføles dels med en avfølingsanordning 10 som føler når treveisventilen 13 helt har avstengt shuntledningen 15, dels med en føler som avføler den ytre temperaturen, temperatur på mediet i magasinet 4 m.m. Tilleggsvarmekilden 7 kan bestå av ett eller flere, elektriske elementer som kan innkoples for å gi forskjellige effekter. Også andre til-leggsvarmekilder er tenkbare, såsom forbrenning av ved eller lignende.

Som det fremgår av tegningen er ved den fore-trukne utførelsesformen tilleggsvarmekilden 7 plassert inne i magasinet 4. Denne utførelse er foretrukket

først og fremst på grunn av plasshensyn. Tilleggsvarmekilden 7 kan også f.eks. plasseres utenfor magasinet 4 i ledningen 8, mellom magasinet 4 og treveisventilen 13.

Den på tegningen viste og ovenfor beskrevne ut-førelsesform må betraktesksom et eksempel og oppfinnelsen kan modifiseres innen rammen for de etterfølgende patentkrav.

Claims (4)

1. Anlegg for oppvarming av et oppvarmingsmedium og forbruksvann i bygninger, hvilket anlegg omfatter en varmepumpe (1), et radiatorsystem (2) og en varmtvannsbereder (3) med et magasin (4) for oppvarmingsmediet og med en beholder (5) eller lignende for forbruksvannet, idet oppvarmet medium fra varmepumpen er anordnet for via en ledning (6) å ledes inn til magasinet, og via en ledning (8), tilkoplet innløpssiden på.radiatorsystemet (2), og føres fra magasinet og idet en returledning (21) er anordnet for å føre tilbake avkjølt medium fra radiatorsystemets utløpsside til varmepumpen, karakterisert ved at en fra magasinets (4) bunn utgående utløpsledning (9,22) er direkte tilkoplet den til varmepumpen (1) fra radiatorsystemets (2) utløps-side tilbakegående ledningen (21).

2. Anlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at pumpevirkningen i innløpsledningen (6) til magasinet (4) alltid er større eller lik pumpevirkningen i ledningen (8) mot radiatorsystemet (2).

3. Anlegg ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at en av mediet mot radiatorsystemet gjennomstrømmet tilleggsvarmekilde (7) er tilkoplet den til radiatorsystemets innløpsside tilkoplede ledningen (8) .

4. Anlegg ifølge et eller flere av kravene fra 1-3, karakterisert ved at en tilbakeslagsventil er anordnet i utløpsledningen (9) fra magasinets bunn.