DE2509965B2

DE2509965B2 - Verfahren zur Raumheizung mittels Wärmepumpenkreislauf

Info

Publication number: DE2509965B2
Application number: DE2509965A
Authority: DE
Inventors: Dieter Ing.(Grad.) Fluck; Herbert Ing.(Grad.) Kirn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-03-07
Filing date: 1975-03-07
Publication date: 1979-02-15
Also published as: DE2509965A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Raumheizung mittels Wärmepumpenkreislauf, auf dessen abgekühlter Seite sich ein Wärmespeicher befindet, der bei Bedarf als Wärmequelle herangezogen wird. Ein solches Verfahren ist bekannt (US-PS 26 77 243).

Beim bekannten Verfahren kann Wärme auf der kalten Seite der Wärmepumpe gespeichert werden. Es sind jedoch keinerlei Maßnahmen getroffen, die die Speicherung auf die Nutzung der praktisch kostenlosen Unterkühlungswärme des Carnotschen Kreisprozesses erstrecken könnten.

In Verbindung mit Wärmepumpen hat man auch die Nutzung der Sonnenenergie in Betracht gezogen (Zeitschrift »Sanitäre Technik« 1957, Nr. 1 Seite 4). Es ist in diesem Zusammenhang jedoch nicht dargelegt worden, wie eine Wärmepumpe mit Speicher auf der kalten Seite, die einen anderen Energieträger — z. B. Außenluft als Wärmequelle — nutzt, bei Sonnenschein zusätzlich Sonnenwärme in den Speicher eintragen könnte.

Es sind grundsätzlich verschiedenartige Versuche unternommen werden, mittels elektrisch angetriebener Wärmepumpen Wohnräume zu beheizen, wobei als Wärmeträger das Grundwasser, das Erdreich oder die Verlustwärme, die in Abwässern oder der Abluft — z. B. gewerblicher Betriebe — enthalten ist, genutzt wird.

Nach einer Variante ist vorgesehen, daß die Wärmepumpe bei jeder Außentemperatur, bei der eine Raumheizung notwendig ist, also auch bei seh? tiefen Außentemperaturen, der Außenluft die erforderliche Heizungswärme entzieht und dem zu beheizenden Objekt zuführt Dieses Verfahren soll als »stets direkt wirkende Wärmepumpe« bezeichnet werden. Tiefe Außentemperaturen sind über das Jahr gesehen vergleichsweise selten. Eine solche Wärmepumpe muß daher für einen nur selten genutzten maximalen elektrischen Leistungsbedarf ausgelegt werden. Die Benutzungsdauer ist also klein. Bedenkt man nun noch, daß die Leistungsziffer einer Wärmepumpe eine Funktion der Temperaturdifferenz ist, um die die Wärme auf ein höheres Temperaturniveau angehoben werden muß, dann erkennt man, daß eine nach diesem Verfahren arbeitende Wärmepumpe bei tiefen Außentemperaturen von z. B. -18° C bei Warmwasserheizungen mit niedriger Vorlauftemperatur von etwa 55° C eine Leistungsziffer von nur

X I/ =

333

333 - 250

χ 0,5 * 2

Tl - Tl

erbringen kann; hierin bedeuten:

ε = Leistungsziffer

7*1 = Kondensationstemperatur absolut

=273+60=333° K Γ2 = Verdampfungstemperatur absolut

=273 -23=250° K η = Wirkungsgrad

Die zugeordneten Verdampfungstemperaturen liegen dann bei minus 23° C bis minus 28°C und die Kondensationstemperaturen bei plus 60° C Mit einer kWh elektrischer Antriebsart können dem beheizten Objekt sonach nur zwei kWh Wärme zugeführt werden. Steigt die Außentemperatur an, dann verbessert sich die Leistungsziffer, wenn das Regelsystem der Wärmepumpe eine Anpassung an die geänderten Verhältnisse gestattet Dies bewirkt bei einer Gruppe von derart betriebenen, z. B. mit Zweipunktreglern gesteuerten Wärmepumpen, daß sich der Leistungsbedarf und der tägliche Verbrauch elektrischer Arbeit mit steigender Außentemperatur überproportional vermindern. Sie vermindern sich also relativ stärker als bei einer direkt wirkenden Widerstandsheizung. Die hierdurch verursachte niedrige Jahresbenutzungsdauer erzwingt einen hohen Strompreis, der die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens gefährdet

Eine zweite bekannte Variante der Wärmepumpe, die der Außenluft die erforderliche Heizwärme, entzieht ist im »Jahrbuch der Wärmerückgewinnung«, 2. Ausgabe Seite 21, Herausgeber Vulkan-Verlag Essen, beschrieben. Nach dieser Variante stellt die Wärmepumpe nur bei Außentemperaturen, die nicht unter dem Gefrierpunkt liegen, die erforderliche Heizwärme bereit Bei tiefen Außentemperaturen übernimmt ein zweites, zusätzliches Heizsystem die Wärmelieferung. Dieses Heizsystem arbeitet mit lagerbaren Energien. Das Verfahren wird als bivalente Wärmepumpe bezeichnet Wie die F i g. 1 zeigt, fallen in Mitteleuropa etwa 85% der Jahresheizwärme bei Außentemperaturen #_a>0°C an. In diesem Bereich kann die Wärmepumpe mit einer

besseren Leistungsziffer als bei Außentemperaturen #_a<0°C arbeiten.

Nimmt man das gleiche Wärmeverteilungssystem wie im ersten Fall an, d. h. eine maximale Vorlauftemperatur der Warmwasserheizung von 55° C, dann würde bei 5 einer Außentemperatur von 0"C eine Vorlauftemperatur von ca. 45⁰C, d. h. eine Kondensationstemperatur von 5O⁰C, und eine Verdampfungstemperatur bei 0⁰C Außentemperatur von —5° C ausreichen. Damit würde sich die Leistungsziffer erhöhen auf: ι ο

323

323 - 268

■0,5 = 2,94

Die mittlere Jahresleistungsziffer aller Heiztage 0^oC<#«<15^oC beliefe sich unter der Annahme einer mittleren Außentemperatur von +7,5"C in diesem Bereich auf

15

323

20

323 - 275,5

0,5 = 3,4.

Bekannt ist ferner ein Verfahren, bei dem Kleinwärmepumpen in einem Gebäude aufgestellt und aus einem Rohrsystem, dessen Wärmeträger ca. 25° C warm ist, ihre Wärme beziehen (»Jahrbuch der Wärmerückgewinnung«, 2. Ausgabe Seite 15, Vulkan-Verlag Essen). Vor das Rohrsystem ist ein Heißwasserspeicher geschaltet, der mit Brennstoffen oder Elektrizität auf Temperaturen bei 8O⁰C aufgeheizt wird, um die Wärme für das gesamte Objekt bereitzustellen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß infolge hoher Speichertemperaturen Wärmemengen nur bei großen Verlusten, d. h. praktisch nicht über längere Zeit von Monaten gespeichert werden können. Es ist auch nicht möglich, bei warmem Wetter die Sonnen- oder Umweltwärme zum Erwärmen des Speicherinhalts heranzuziehen, also beispielsweise Heizungswärme aus der Außenluft zu gewinnen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Raumheizung mittels Wärmepumpenkreislauf zu entwickeln, das Speicherung unter Nutzung der Unterkühlungswärme des Carnotschen Kreisprozesses ermöglicht

Die Lösung der geschilderten Aufgabe erfolgt dadurch, daß auf der abgekühlten Seite des Kondensators anfallende Wärme als Unterkühlungswärme in den Wärmespeicher eingebracht wird, dessen Temperatur niedriger liegt als die Temperatur des hinter dem Kondensator flüssig anfallenden Wärmeübertragungsmediums und daß der Wärmeübergang zum Wärmespeicher im flüssigen Bereich des Wärmeübertragungsmediums des Wärmepumpenkreislaufs erfolgt.

Dadurch ist es möglich, in einem auf niedrigem Temperaturniveau befindlichen Speicher Unterkühlungswärme einzubringen, der an Tagen tiefer Außentemperatur der Wärmepumpe seinerseits als Wärmequelle dient. Dadurch erzielt man einen Durchbruch bei der Nutzung der Außenluft als Wärmequelle für Wärmepumpen zur Raumheizung. Die Leistung des Kompressors wird dadurch kleiner, sein Wirkungsgrad besser, und die elektrische Jahresnutzungsdauer der Anlage steigt wesentlich an.

Die Nutzung der Unterkühlungswärme ist im Prinzip b5 bekannt (Zeitschrift »sbz« 1974, Heft 23 Seite 1626). Die bekannte Nutzung der Unterkühlungswärme dient jedoch nicht der Steigerung des Wirkungsgrades der Anordnung. Sie ist vielmehr dazu bestimmt, die angesaugten Kältemitteldämpfe so weit zu überhitzen, daß mit großer Wahrscheinlichkeit keine Kältemitteltropfen in den Zylinder eines Kompressors gelangen, wo sie die gefürchteten Flüssigkeitsschläge auslösen könnten. Diese könnten bekanntlich Schäden am Kompressor hervorrufen. Diese Maßnahmen sind bei dem bekannten Verfahren auch erforderlich, da die dort beschriebene Wärmepumpe mit überflutetem Verdampfer arbeitet, bei dem die Wahrscheinlichkeit groß ist, daß Flüssigkeitspartikel vom Dampfstrom mitgerissen werden. Die Nutzung der Unterkühlungswärme im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Überhitzung der angesaugten Dämpfe wäre bei dem bekannten Verfahren nicht sinnvoll, da das Dampfvolumen hierbei erheblich ansteigt und damit einen Kompressor entsprechend größeren Hubvolumens und somit höheren Preises erforderlich machte. Die dabei entstehenden größeren Reibungsverluste würden wiederum einen Teil der Wärmegewinnung vernichten.

Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man in einem Mehretagenwohnhaus jeder Wohnung eine eigene Wärmepumpe zuordnen, die sowohl ihre Überschußwärme als auch ihre Unterkühlungswärme in einen für mehrere Wohnungen für dis Gruppe der Wärmepumpen gemeinsamen Speicher einbringt In Zeiten überdurchschnittlich hohen Wärmebedarfs wird Wärme ausschließlich oder zusätzlich zu dem Wärmeentzug aus der Umwelt entnommen und über eine Verteilungsanlage den Verdampfern der Wärmepumpen zugeführt

Man kann die Gruppe der Wärmepumpen, die der Umwelt Wärme entzieht vorteilhafterweise durch eine zweite Gruppe von Wärmepumpen ergänzen, die, sobald der Heizungsanlage nicht mehr genügend Wärme zufließt in Betrieb geht und Wärme aus dem langfristig wärmespeichernden Speicher in die Heizungsanlage transportiert

Allgemein kann der Wärmespeicher mit Wasser betrieben werden.

Die Erfindung soll anhand von in der Zeichnung schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:

F i g. 1 veranschaulicht anhand eines Zeit-Temperaturdiagramms die von einer Wärmepumpe aufzubringende Leistung.

In Fig.2 ist ein Energieflußdiagramm dargestellt. Der Umwelt wird die Wärmemenge Qu durch die Wärmepumpe 1 mittels der elektrischen Antriebsenergie E entzogen und als Heizwärme Qh zur Deckung des Wärmebedarfs beispielsweise eines Wohnhauses herangezogen. Die Überschuß- oder Unterkühlungswärme Qu wird einem Speicher 6 zugeführt. Der Speicher kann als Latent-Wärmespeicher ausgebildet sein und die Umwandlungswärme beim Übergang von Wasser zu Eis nutzen.

In F i g. 3 ist in der Darstellungsweise nach F i g. 2 veranschaulicht, wie ein Teil oder die gesamte der Umwelt entzogene Wärmemenge aus dem Wärmespeicher 6 geholt wird, um den Wärmebedarf für die Heizung, Qh, zu decken. Dies ist dann erforderlich, wenn die Außentemperatur einen vorgegebenen unteren Schwellwert, beispielsweise 0⁰C, unterschreitet.

In Fig.4 ist in der Darstellungsweise nach Fig.2 die Arbeitsweise bei Wärmeüberschuß, anstelle von Wärmebedarf, veranschaulicht. So kann im Sommer bei Klimatisierung des Hauses freigesetzte Wärme Qiaim dem Wärmespeicher 6 zugeführt werden. Mit Ouist hier

durch einen etwaigen Außenluftwärmetauscher aufgenommene Sonnenwärme u. U. ohne Zwischenschaltung einer Wärmepumpe berücksichtigt.

In F i g. 5 ist das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer Anordnung mit Wärmespeicher 6 und Puffer-Speieher 27 dargestellt.

In F i g. 6 ist eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens wiedergegeben.

In F i g. 7 ist eine andere Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschau- ι ο licht.

In Fig.8 ist eine Anordnung zur Ausgestaltung des Verfahrens dargestellt.

Beim Verfahren zur Raumheizung wird die Wärmepumpe so ausgelegt, daß sie im Bereich der größten Häufigkeit der Außentemperaturen, z. B. bis zu Temperaturen ^aSiO⁰C, die erforderliche Heizarbeit Q/, unmittelbar der Außenluft entzieht und in die Heizwärmeverteilungsanlage einspeist. Ist der Wärmebedarf des Gebäudes kleiner als die Wärmemenge, die die Wärmepumpe bereitstellt, dann kann das Kältemittel in dem Kondensator der Wärmepumpe nicht völlig kondensieren, die Dämpfe werden in einen zweiten Kondensator geleitet, durch den die Überschußwärme Qa in einen Wärmespeicher, beispielsweise einen Latentwärmespeicher, eingespeist wird, der Wärme über lange Zeiträume verlustarm bei niedrigen Temperaturen speichern kann, wie die Zeichnung F i g. 2 zeigt. Besonders eignet sich eine Anordnung, bei der die Unterkühlungswärme des Systems genutzt wird, da sich jo dadurch die Leistungsziffer ε der Wärmepumpe indirekt verbessert. Durch Unterkühlung der Kältemittelflüssigkeit auf +25°C bis +3O⁰C in einem nachgeschalteten Kondensator bzw. Wärmeaustauscher vergrößert sich die Kälteleistung Qo und damit auch die Heizleistung Q der Wärmepumpe bei gleichbleibender Leistungsaufnahme des Kompressors. Die Unterkühlungswärme, die dem Kältemittel im nachgeschalteten Wärmeaustauscher entzogen wird, kann zwar nicht direkt für die Heizung verwendet werden, da das Temperaturniveau zu niedrig liegt; sie kann aber in den Latent-Wärmespeicher eingeleitet und dort gespeichert werden. Unterschreitet die Außentemperatur den Wert 0⁰C, dann entnimmt die Wärmepumpe teilweise oder ganz die erforderliche Wärmemenge dem Latent-Wärmespeieher, wie die Zeichnung F i g. 3 darstellt

Bei weiteren vorteilhaften Anordnung nach F i g. 5 geben die Wärmepumpen 1 ihre Kondensationswärme an einen Puffer-Speicher 27 für die Heizung und an einen Warmwasser-Speicher 30 für die Brauchwasserbereitung ab. Die Überschuß- bzw. Unterkühlungswärme Qo fließt dem Latent-Speicher 6 zu. Aus dem Speicher 27 kann im Bedarfsfalle die Wärmemenge Qt$ entnommen werden, um bei Vereisung den Außenluftwärmetauscher 2 abzutauen.

Der Latent-Wärmespeicher 6 dieses Verfahrens muß viel Wärme auf einem der Umgebung angepaßten Temperaturniveau bei möglichst kleinem Volumen speichern können, damit keine namhaften Wärmeverluste auftreten. Als geeignetes Medium bietet sich hierfür Wasser an, das bei Wärmeentzug bei O⁰C in den festen Aggregatzustand überführt wird und dabei 80 kcal/kg an Wärme abgibt.

Im Sommer oder in der Übergangszeit kann das Eis z. B. durch Sonnenwärmezufuhr geschmolzen und das Schmelzwasser teilweise erwärmt werden. In der Übergangszeit des Herbstes, in der die Wärmepumpe nicht voll ausgelastet ist, erwärmt sich das Schmelzwasser dank der Überschuß- oder Unterkühlungswärme bis auf etwa 50⁰C. Pro kg Wasser ist dann eine Wärmemenge von 80+50 = 130 kcal = 0,15 kWh gespeichert, die zur Deckung des Spitzenwärmebedarfes an sehr kalten Tagen mit Außentemperaturen unter 0⁰C zur Verfügung steht. Bei Verwendung eines Latentspeichers wird der Verdampfer der Wärmepumpe niemals mit einem Wärmeträger, der kalter als z.B. 0⁰C ist, belastet. Damit liegen die minimale und die mittlere Leistungsziffer der Wärmepumpe mit Latentspeicher wesentlich höher als bei der stets direktwirkenden Wärmepumpe.

Geht man von einer künftigen durchschnittlichen Wohnungsgröße in Deutschland von 80 m² Wohnfläche aus, und nimmt man in Klimazone II (#1= —15° C) bei wärmegedämmter Bauweise einen Wärmebedarf von 100 Watt pro Quadratmeter Wohnfläche am kältesten Wintertag an, dann beträgt die erforderliche kalorische Heizleistung am kältesten Wintertag P= 8 kW. Setzt man weiter voraus, daß während der 8 Nachtstunden mit abgesenkter Raumtemperatur gefahren wird, dann ergibt sich am kältesten Wintertag eine erforderliche kalorische Heizarbeit von W_d=& (kW) ■ 20(h/d) = 160kWh/d.

Aus der Klimastatistik ist bekannt, daß die Tage mit mittleren Außentemperaturen von ■&_M7<0°C im Durchschnitt bei extrem kalten Wintern eine mittlere

Außentemperatur von ft_im 5° C aufweisen. (Nicht

alle Tage mit #_a< 0⁰C haben eine Tagesmitteltemperatur #_a=-15°C). Die mittlere Tagesarbeit bei sehr kalten Außentemperaturen beträgt bei #«=22° C Raumtemperatur

= 160· ,?-<-.⁵> -117JEWH

In Westdeutschland treten nach der langjährigen Klimastatistik nur wenige Tage mit tiefer Außentemperatur in ununterbrochener Folge auf; in der Klimazone II höchstens 12 Tage; vor einer neuen Kältewelle liegen stets eine Anzahl wärmerer Tage, während denen die Wärmepumpe Oberschuß- oder Unterkühlungswärme in den Latentspeicher einspeisen kann. Während den zusammenhängenden 12 sehr kalten Tagen würde folgende kalorische Wärmemenge je Wohnungseinheit (WoE) für die Raumheizung benötigt:

65

<?,₂</=Π7 - 12= 140OkWhAVoE

22-(-15) elektrischer Arbeit plus 2 kWh der Umwelt oder dem Wärmespeicher entzogener Arbeit ergäbe eine Nutzwärme von 3 kWh) errechnet sich die zu speichernde Wärmemenge zu

W_sp = 1400

= 930kWh/WoE

Die zur Speicherung erforderliche Wassermasse m wird somit

m = WoE'

kg

= 6200kg/WoE

Bei einer Leistungsziffer von ε=3 (d.h. IkWh und das Speichervolumen V= 6,2 m³.

Ein würfelförmiger, wärmegedämmter Wasserspeicher z. B. aus Beton müßte eine Kantenlänge s haben

s = V6,2 = 1,8 m.

Besonders günstig werden die Verhältnisse im Mehrfamilienwohnhaus, wenn jeder Wohnung eine eigene Wärmepumpe zugeordnet und in Abhängigkeit vom Wärmebedarf der Wohnung gesteuert wird. Der ι ο Stromverbrauch der betreffenden Wärmepumpe kann dann über den Wohnungszähler abgerechnet werden, so daß der einzelne Wohnungsinhaber eine Möglichkeit hat, wärme zu sparen. Jede Wohnungswärmepumpe würde ihre Überschuß- oder Unterkühlungswärme in den gemeinsamen Latent-Speicher einspeisen und Zusatzwärme an sehr kalten Tagen aus dem Latent-Speicher beziehen. Erfahrungsgemäß werden in einem Wohnhaus mit pro Wohnung gemessenem und abgerechnetem Heizstromverbrauch auch an sehr kalten Tagen durchschnittlich nur ca. 60% der theoretisch erforderlichen Wärmemenge bezogen, weil eben nicht in jeder Wohnung jedes Zimmer stets voll beheizt wird. Unter diesen Voraussetzungen ergibt sich z. B. bei dem häufig anzutreffenden Achtfamilienwohnhaus ein Speichervolumen von

V = 6,2 -^- ■ 8 WoE · 0,6 = 30 m*

Die Innenmaße eines kubischen Speichers mit maximal 2,2 m Wasserhöhe betragen:

30

2,2

- 3,7 m χ 3,7 m

Die Zeichnung Fig.6 zeigt ein gegenständlich ausgebildetes Beispiel für den Fall, daß die Unterkühlungswärme genutzt wird:

Wärmepumpe 1 entzieht über den Verdampfer 2 der Außenluft Wärme und gibt diese über Kondensator 3 an die Heizungsanlage 8, z. B. gesteuert durch die Rücklaufbeimischung 7, ab. Kondensator 4 speist die Unterkühlungswärme des Systems in den Latent-Speicher 6 ein. Unterschreitet die Außentemperatur den Auslegewert der Anlage von z. B. 0⁰C, dann schalten die Dreiwegventile 9 und 10, die auch durch Magnetventile ersetzt werden können, die Verdampfung des Kältemittels auf Verdampfer 5 um, der die benötigte Wärme dem Speicher 6 entzieht Dieses Verfahren gestattet auch, daß während nächstlichem Frost die Wärme dem Speicher entnommen und bei den höheren Tagesaußentemperaturen wieder durch Kondensator 4 zurückgebracht wird.

Eine weitere Variante zeigt Fig.7 der Zeichnung. Der Wärmeaustauscher 11 entzieht der Außenluft die Wärme und gibt sie an eine durch Pumpe 17 umgewälzte frostfeste Flüssigkeit ab, der in Verdampfer 2 durch die Wärmepumpe 1 die Wärme entzogen wird. Eine Regeleinrichtung 12 überwacht die Anlage einmal dahingehend, daß die Wärmepumpe entsprechend dem durch die Temperaturfühler 13 (Heizwassertemperatur) und 18 (Außentemperatur) ermittelten Wärmebedarf des Gebäudes gesteuert wird, zum anderen, daß Dreiwegventil 9 stets dann, wenn die frostfeste Flüssigkeit an der Stelle 15, d. h. nach dem Verlassen des Verdampfers, noch wärmer ist als der Speicherinhalt (Fühler 14) die frostfeste Flüssigkeit in den als Verdampfer 5 wirkenden Wärmeaustauscher des Speichers 6 umsteuert wird, so daß die Überschußwärme in den Speicher fließt. Dies trifft insbesondere für die Stillstandzeit der WS' nepumpe 1 im Sommer zu und u. U. bei müderem Wetter auch dann, wenn die Regeleinrichtung 12 die Wärmepumpe vorübergehend abgeschaltet hat, weil die Heizanlage 8 ausreichend Wärme besitzt. Umwälzpumpe 16 sorgt dafür, daß im Speicher 6 keine Temperaturschichtung eintritt. Ventil 19 verhindert, daß das Kältemittel bei hohen Speichertemperaturen über Kondensator 4 fließt. 1st die Außentemperatur unter den Auslegewert von z. B. 0°C abgesunken, dann steuert die Regeleinrichtung 12 die Ventile 9 und 20 so, daß die erforderliche Wärme dem Speicher 6 über den Verdampfer 5 entzogen wird.

Die Ausführung einer Wärmepumpenanlage in einem Mehretagenhaus zeigt Fig.8 der Zeichnung. Im Erdgeschoß sei die Wärmepumpe la, im ersten Obergeschoß 16 und im 2. Obergeschoß Ic angeordnet etc. Da der Leistungsbedarf der Wärmepumpe für eine Etagenwohnung bei 3 kW liegt, kann jeder Etage ein hermetisch gekapseltes Aggregat zugeordnet werden, das unmittelbar in der Wohnung installiert wird. Es gibt über die Heizungssysteme 8a, %b und 8c etc. die erforderliche Heizwärme an die Wohnungen ab. Der Heizungsvor- und Rücklaufleitung 24 entziehen die Wärmepumpen die notwendige Wärme und speisen über die Wärmeaustauscher 22 die Unterkühlungswärme in den Latentspeicher 6 mittels des Rohrsystems 25 ein. Die Wärmepumpen la bis Ic werden von den Reglern 26a bis 26c gesteuert und heizen die Wohnungen nur auf die Temperaturen auf, die der Wohnungsinhaber wünscht und nur dann, wenn dieser dies wünscht. Die Umwälzpumpen 17 und 21 sorgen für den Transport der Wärmeträger, wobei die Ventile 9 und 20 in ähnlicher Weise, wie in F i g. 7 beschrieben, gesteuert werden. Der große Vorteil dieser Lösung liegt neben der beschriebenen besseren individuellen Regelbarkeit pro Wohnung und den damit verbundenen erheblichen Energieeinsparungen in der niedrigen Vorlauftemperatur der Vor- und Rücklaufleitung 24, den damit verbundenen geringen Verteilungsverlusten und der Möglichkeit, die Unterkühlungswärme in den Latentspeicher über das Leitungssystem 25 einzuspeisen, begründet

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Raumheizung mittels Wärmepumpenkreislauf, auf dessen abgekühlter Seite sich ein Wärmespeicher befindet, der bei Bedarf als Wärmequelle herangezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf der abgekühlten Seite des Kondensators anfallende Wärme als Unterkühlungswärme in den Wärmespeicher eingebracht wird, dessen Temperatur niedriger liegt als die Temperatur des hinter dem Kondensator flüssig anfallenden Wärmeübertragungsmediums, und daß der Wärmeübergang zum Wärmespeicher im flüssigen Bereich des Wärmeübertragungsmediums des Wärmepumpenkreislaufs erfolgt

Z Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmespeicher mit Wasser betrieben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Mehretagenwohnhaus oder vergleichbaren Gebäude jeder Wohnung eine eigene Wärmepumpe zugeordnet wird, die sowohl ihre Überschußwärme als auch ihre Unterkühlungswärme in einen für mehrere Wohnungen für die Gruppen der Wärmepumpen gemeinsamen Speicher einbringt, aus dem in Zeiten überdurchschnittlich hohen Wärmebedarfs Wärme ausschließlich oder zusätzlich zu dem Wärmeentzug aus der Umwelt entnommen, über eine Verteilungsanlage den Verdampfern der Wärmepumpen zugeführt, durch Wärmepumpen auf das erforderliche Temperaturniveau angehoben und nutzbar gemacht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe der Wärmepumpen, die der Umwelt Wärme entzieht, durch eine zweite Gruppe von Wärmepumpen ergänzt wird, die, sobald der Heizungsanlage nicht mehr genügend Wärme zufließt, in Betrieb geht und Wärme aus dem langfristig wärmespeichernden Speicher in die Heizungsanlage transportiert.