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Title:
HEATING SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING A HEATING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/161580
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates in particular to a method for operating a heating system, in which: - a heating circuit medium is guided in an overall heating circuit (1); - the heating circuit medium is guided in a first and a second sub-heating circuit (1.1, 1.2), which are connected to the overall heating circuit (1); - a heating circuit medium volumetric flow through the sub-heating circuits (1.1, 1.2) is defined by means of a valve device (2); - the heating circuit medium volumetric flow is fed to the second sub-heating circuit (1.2) via a first connection (2.1) of the valve device (2) and/or guided via a second connection (2.2) of the valve device (2); and - the heating circuit medium volumetric flow is fed via a connection (2.3) of the valve device (2), which connection is connected to the overall heating circuit (1), wherein, if necessary, the heating circuit medium volumetric flow is fed to the first sub-heating circuit (1.1) via the second connection (2.2) of the valve device (2), and wherein, if necessary, the heating circuit medium volumetric flow is delivered via a bypass (7) provided on the second sub-heating circuit (1.2). According to the invention, if necessary the heating circuit volumetric flow is guided through a buffer store (8) at the bypass (7).

Inventors:
KONTOROWITZ, Benny (DE)
FACKINER, Julian (DE)
Application Number:
PCT/DE2022/100067
Publication Date:
August 04, 2022
Filing Date:
January 26, 2022
Export Citation:
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Assignee:
VIESSMANN CLIMATE SOLUTIONS SE (DE)
International Classes:
F24D11/00; F24D19/10
Attorney, Agent or Firm:
WOLF & WOLF PATENT- UND RECHTSANWALTSGESELLSCHAFT MBH (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Heizungsanlage, umfassend einen ein Heizkreismedium führenden Gesamtheizkreis (1) und einen ersten und einen zweiten, jeweils mit dem Gesamtheizkreis (1) verbundenen, ebenfalls das Heizkreismedium führenden Teilheizkreis (1.1, 1.2), wobei eine Ventileinrichtung (2) zur Festlegung eines Heizkreismedium-Volumenstroms durch die Teilheizkreise (1.1, 1.2) vorgesehen ist, wobei die Ventileinrichtung (2) einen ersten, mit dem zweiten Teilheizkreis (1.2) verbundenen Anschluss (2.1), einen zweiten Anschluss (2.2) und einen dritten, mit dem Gesamtheizkreis (1) verbundenen Anschluss (2.3) aufweist, wobei der zweite Anschluss (2.2) mit einer Zuführung (1.1.1) zum ersten Teilheizkreis (1.1) verbunden ausgebildet ist, wobei am ersten Teilheizkreis (1.1) ein Wärmeabnehmer (11) angeordnet ist, wobei am zweiten Teilheizkreis (1.2) eine Teilheizkreispumpe (4) und ein Wärmeabnehmer (5) angeordnet und ein Bypass (7) vorgesehen ist, dadurch gekenn z e ichnet , dass am zweiten Teilheizkreis (1.2) ein Pufferspeicher (8) vorgesehen ist.

2. Heizungsanlage nach Anspruch 1, wobei der Gesamtheizkreis (1) einen Vorlaufstrang (1.0.1) und einen Rücklauf sträng (1.0.2) auf weist, dadurch gekenn z e ichnet , dass die Ventileinrichtung (2) am Vorlaufstrang (1.0.1) des Gesamtheizkreises (1) angeordnet ist. Heizungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Gesamt- heizkreis (1) einen Vorlaufstrang (1.0.1) und einen Rücklaufstrang (1.0.2) auf eist, dadurch gekenn z e ichnet , dass am Rücklauf sträng (1.0.2) des Gesamtheizkreises (1) eine Leitungsverzweigung (3) mit drei Leitungsanschlüssen vorgesehen ist, wobei der erste Leitungsanschluss (3.1) mit dem ersten Teilheizkreis (1.1), der zweite Leitungsanschluss (3.2) mit dem zweiten Teilheizkreis (1.2) und der dritte Leitungsanschluss (3.3) mit dem Rücklauf sträng (1.0.2) des Gesamtheizkreises (1) hydraulisch verbunden ausgebildet ist. Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn z e ichnet , dass am zweiten Teilheizkreis (1.2) in Strömungsrichtung des Heizkreismediums gesehen einerseits vor der Teilheizkreispumpe (4) und vor dem Wärmeabnehmer (5) ein erster Abzweig (6.1) und andererseits nach der Teilheizkreispumpe (4) und nach dem Wärmeabnehmer (5) ein zweiter Abzweig (6.2) vorgesehen sind. Heizungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekenn z e ichnet , dass die beiden Abzweige (6.1, 6.2) miteinander über den Bypass (7) hydraulisch verbunden ausgebildet sind. Heizungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekenn z e ichnet , dass der Bypass (7) mit dem einerseits mit dem ersten Abzweig (6.1) und andererseits mit dem zweiten Abzweig (6.2) hydraulisch verbundenen Pufferspeicher (8) versehen ausgebildet ist. Verfahren zum Betrieb einer Heizungsanlage, bei dem ein Heizkreismedium in einem Gesamtheizkreis (1) geführt wird, bei dem das Heizkreismedium in einem ersten und einem zweiten, mit dem Gesamtheizkreis (1) verbundenen Teilheizkreis (1.1, 1.2) geführt wird, bei dem mit einer Ventileinrichtung (2) ein Heizkreismedium-Volumenstrom durch die Teilheizkreise (1.1, 1.2) festgelegt wird, bei dem der Heizkreismedium-Volumenstrom über einen ersten Anschluss (2.1) der Ventileinrichtung (2) dem zweiten Teilheizkreis (1.2) zugeführt und/oder über einen zweiten Anschluss (2.2) der Ventileinrichtung (2) geführt wird und bei dem der Heizkreismedium-Volumenstrom über einen mit dem Gesamtheizkreis (1) verbundenen Anschluss (2.3) der Ventileinrichtung (2) zugeführt wird, wobei bei Bedarf der Heizkreismedium-Volumenstrom dem ersten Teilheizkreis (1.1) über den zweiten Anschluss (2.2) der Ventileinrichtung (2) zugeführt wird, wobei der Heizkreismedium-Volumenstrom bei Bedarf über einen am zweiten Teilheizkreis (1.2) vorgesehenen Bypass (7) geleitet wird, dadurch gekenn z e ichnet , dass der Heizkreismedium-Volumenstrom bei Bedarf am Bypass (7) durch einen Pufferspeicher (8) geführt wird. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn z e ichnet , dass eine an einem Wärmeabnehmer (5) des zweiten Teilheizkreises (1.2) nutzbare Temperatur über eine Drehzahl einer Teilheizkreispumpe (4) des zweiten Teilheizkreises (1.2) geregelt wird. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn z e ichnet , dass ein durch den Pufferspeicher (8) geführter Anteil des Heizkreismedium-Volumenstroms mittels der Ventileinrichtung (2) und mittels einer Drehzahl einer Teilheizkreispumpe (4) des zweiten Teilheizkreises (1.2) geregelt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekenn z e ichnet , dass mit der Ventileinrichtung (2) das Heizkreismedium bei Bedarf wahlweise vollständig über den ersten Teilheizkreis (1.1) oder vollständig über den zweiten Teilheizkreis (1.2) geführt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekenn z e ichnet , dass mit der Ventileinrichtung (2) eine Aufteilung des über den Anschluss (2.3) einströmenden Heizkreismediums auf die Anschlüsse (2.1, 2.2) eingestellt wird.

Description:
Heizungsanlage und Verfahren zum Betrieb einer Heizungsanlage

Die Erfindung betrif ft eine Heizungsanlage gemäß dem Oberbe- 5 grif f des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb einer Heizungsanlage gemäß dem Oberbegrif f des Patentanspruchs 7 .

Eine Heizungsanlage der eingangs genannten Art ist aus dem Pa- 10 tentdokument CH 556 513 A bekannt . Bei dieser ist insbesondere am ersten Teilheizkreis ein Wärmeabnehmer , nämlich die Raumheizung mit dem Bezugszeichen 17 angeordnet . Außerdem ist auch am zweiten Teilheizkreis ein Wärmeabnehmer angeordnet , nämlich der Boiler mit dem Bezugszeichen 19 . Schließlich ist bei die- 15 ser Lösung auch noch ein Bypass vorgesehen , nämlich die Beimischleitung mit dem Bezugszeichen 21 .

Eine weitere Heizungsanlage dieser Art ist aus dem Patentdokument EP 2 530 391 Al bekannt . Diese besteht aus einem ein 20 Heizkreismedium führenden Gesamtheizkreis und einem ersten und einem zweiten , j eweils mit dem Gesamtheizkreis verbundenen , ebenfalls das Heizkreismedium führenden Teilheizkreis , wobei eine Ventileinrichtung zur Festlegung eines Heizkreismedium- Volumenstroms durch die Teilheizkreise vorgesehen ist , wobei 25 die Ventileinrichtung einen ersten , mit dem zweiten Teilheizkreis verbundenen Anschluss , einen zweiten Anschluss und einen dritten , mit dem Gesamtheizkreis verbundenen Anschluss auf weist . Verfahrensmäßig ausgedrückt , wird bei dieser Lösung ein Heizkreismedium in einem Gesamtheizkreis geführt . Außerdem 30 wird das Heizkreismedium in einem ersten und einem zweiten , mit dem Gesamtheizkreis verbundenen Teilheizkreis geführt . Ferner wird mit einer Ventileinrichtung ein Heizkreismedium- Volumenstrom durch die Teilheizkreise festgelegt . Weiterhin wird der Heizkreismedium-Volumenstrom über einen ersten Anschluss der Ventileinrichtung dem zweiten Teilheizkreis zugeführt und/oder über einen zweiten Anschluss der Ventileinrich- 5 tung geführt . Darüber hinaus wird der Heizkreismedium-Volumenstrom über einen mit dem Gesamtheizkreis verbundenen Anschluss der Ventileinrichtung zugeführt . Bei dieser Lösung ist der zweite Anschluss der Ventileinrichtung an einer Mischerleitung angeschlossen , die im Grunde den Vorlaufstrang des Gesamtheiz- 10 kreises mit dessen Rücklauf sträng verbindet .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , eine Heizungsanlage und ein Verfahren zum Betrieb einer Heizungsanlage der eingangs genannten Art zu verbessern . Insbesondere soll eine be- 15 sonders gut bzw. einfach regelbare Heizungsanlage mit (mindestens ) zwei Teilheizkreisen geschaf fen werden .

Diese Aufgabe ist mit einer Heizungsanlage der eingangs genannten Art gegenständlich durch die im Kennzeichen des Pa- 20 tentanspruchs 1 auf geführten Merkmale gelöst . Verfahrensmäßig ist diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 7 auf geführten Merkmale gelöst .

Nach der Erfindung ist also gegenständlich vorgesehen , dass am 25 zweiten Teilheizkreis ein Puf ferspeicher vorgesehen ist . Verfahrensmäßig ist nach der Erfindung vorgesehen , dass der Heiz kreismedium-Volumenstrom bei Bedarf am Bypass durch einen Puf ferspeicher geführt wird .

30 Mit anderen Worten ausgedrückt , zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung somit und im Unterschied zum vorgenannten Stand der Technik dadurch aus , dass der zweite Teilheizkreis Dank der erfindungsgemäßen Anordnung der Ventileinrichtung bzw. der erfindungsgemäßen Führung des Heizkreismedium-Volumenstroms komplett unabhängig vom ersten Teilheizkreis regelbar ist . Wie weiter unten noch genauer erläutert wird, ist es dabei Dank 5 der erfindungsgemäßen Lösung sogar möglich , die Temperatur des zweiten Teilheizkreises im Grunde allein über dessen Pumpe zu regeln , und zwar ohne dabei den ersten Teilheizkreis zu beeinf lussen .

10

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Heizungsanlage bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb einer Heizungsanlage ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen .

15

Die erfindungsgemäße Heizungsanlage bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer Heizungsanlage ist nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung verschiedener Ausführungs beispiele näher erläutert .

20

Es zeigt schematisch

Figur 1 eine erste Darstellungsweise der erfindungsgemäße Heizungsanlage ;

Figur 2 eine zweite Darstellungsweise der erf indungsgemäße 25 Heizungsanlage , die hydraulisch aber derj enigen gemäß Figur 1 entspricht ; und

Figur 3 die aus dem eingangs genannten Stand der Technik ( EP 2 530 391 Al ) bekannte Heizungsanlage ( vereinfacht dargestellt ) . 30 Die in Figur 1 und 2 dargestellte Heizungsanlage besteht in an sich bekannter Weise aus einem ein Heizkreismedium führenden Gesamtheizkreis 1 und einem ersten und einen zweiten, jeweils mit dem Gesamtheizkreis 1 verbundenen, ebenfalls das Heizkreismedium führenden Teilheizkreis 1.1, 1.2, wobei eine Ven- 5 tileinrichtung 2 zur Festlegung eines Heizkreismedium-Volumenstroms durch die Teilheizkreise 1.1, 1.2 vorgesehen ist, wobei die Ventileinrichtung 2 einen ersten, mit dem zweiten Teilheizkreis 1.2 verbundenen Anschluss 2.1, einen zweiten Anschluss 2.2 und einen dritten, mit dem Gesamtheizkreis 1 ver- 10 bundenen Anschluss 2.3 aufweist.

Wie weiterhin aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Gesamtheizkreis 1 einen Vorlaufstrang 1.0.1 und einen Rücklauf sträng 1.0.2 aufweist. 15 Noch etwas genauer betrachtet ist dabei ferner bevorzugt vorgesehen, dass der Vorlaufstrang 1.0.1 und der Rücklauf sträng 1.0.2 einerseits über einen Wärmeübertrager 9 und andererseits über den ersten und zweiten Teilheizkreis 1.1, 1.2 miteinander verbunden ausgebildet sind. Der besagte, letztlich vorzugswei- 20 se vier Anschlüsse (nicht extra dargestellt) aufweisende und als Plattenwärmetauscher ausgebildete Wärmeübertrager 9 ist dabei seinerseits zum Beispiel als Kondensator einer Wärmepumpe ausgebildet.

25 Ferner ist vorgesehen, dass am ersten Teilheizkreis 1.1 mindestens ein Wärmeabnehmer 11, insbesondere bevorzugt eine Fußbodenheizung oder ein Radiator, angeordnet ist. In der Regel sind natürlich eine ganze Reihe solcher Wärmeabnehmer vorgesehen. 30 Außerdem ist vorgesehen, dass am zweiten Teilheizkreis 1.2 eine Teilheizkreispumpe 4 und mindestens ein Wärmeabnehmer 5, insbesondere bevorzugt eine Fußbodenheizung oder ein Radiator, angeordnet ist. Auch hier sind in der Regel selbstverständlich mehrerer solcher Wärmeabnehmer vorgesehen. 5

Neben der besagten Teilheizkreispumpe 4 gibt es auch bei der erfindungsgemäßen Lösung eine weitere Pumpe, allerdings keine - wie bei der Lösung gemäß Figur 3 - zweite Teilheizkreispumpe 10' am ersten Teilheizkreis 1.1, sondern eine am Rücklauf- 10 sträng 1.0.2 des Gesamtheizkreises 1 angeordnete Gesamtheizkreispumpe 10. Ferner ist am zweiten Teilheizkreis 1.2 ein Bypass 7 vorgesehen.

Verfahrensmäßig ausgedrückt, wird wie bei der Lösung gemäß Fi- 15 gur 3 auch bei der erfindungsgemäße Lösung ein Heizkreismedium in einem bzw. dem Gesamtheizkreis 1 geführt. Außerdem wird das Heizkreismedium in einem ersten und einem zweiten, mit dem Gesamtheizkreis 1 verbundenen Teilheizkreis 1.1, 1.2 geführt. Ferner wird mit einer Ventileinrichtung 2 ein Heizkreismedium- 20 Volumenstrom durch die Teilheizkreise 1.1, 1.2 festgelegt.

Weiterhin wird der Heizkreismedium-Volumenstrom über einen ersten Anschluss 2.1 der Ventileinrichtung 2 dem zweiten Teilheizkreis 1.2 zugeführt und/oder über einen zweiten Anschluss 2.2 der Ventileinrichtung 2 geführt. Außerdem wird der Heiz- 25 kreismedium-Volumenstrom über einen mit dem Gesamtheizkreis 1 verbundenen Anschluss 2.3 der Ventileinrichtung 2 zugeführt.

Gegenständlich betrachtet, ist weiterhin vorgesehen, dass der zweite Anschluss 2.2 mit einer Zuführung 1.1.1 zum ersten 30 Teilheizkreis 1.1 verbunden ausgebildet ist. Verf ahrensmäßig ausgedrückt, ist außerdem vorgesehen, dass bei Bedarf der Heizkreismedium-Volumenstrom dem ersten Teilheizkreis 1.1 über den zweiten Anschluss 2.2 der Ventileinrichtung 2 zugeführt wird.

5

Diese Maßgabe bringt dabei gegenüber der in Figur 3 dargestellten Lösung unter anderem den erheblichen Vorteil mit sich, dass die dem Wärmeabnehmer 5 des zweiten Teilheizkreises 1.2 zur Verfügung gestellte Wärmemenge allein - und somit unabhängig vom ersten Teilheizkreis 1.1 - mittels der Teilheiz- 10 kreispumpe 4 regelbar ist. Oder nochmals in anderen Worten ausgedrückt: Es ist vorgesehen, dass eine an einem Wärmeabnehmer 5 des zweiten Teilheizkreises 1.2 nutzbare Temperatur (allein) über eine Drehzahl einer Teilheizkreispumpe 4 des zweiten Teilheizkreises 1.2 geregelt wird. Bei der Lösung gemäß 15 Figur 3 ist dies nicht möglich, da sich die beiden Pumpen 4 und 10' gegenseitig beeinflussen.

Zur konkreten Umsetzung der Erfindung ist dabei besonders bevorzugt vorgesehen, dass die Ventileinrichtung 2 am Vorlauf- 20 sträng 1.0.1 des Gesamtheizkreises 1 angeordnet ist.

Dabei ist weiterhin besonders bevorzugt vorgesehen, dass mit der Ventileinrichtung 2 das Heizkreismedium bei Bedarf wahlweise vollständig über den ersten Teilheizkreis 1.1 oder voll- 25 ständig über den zweiten Teilheizkreis 1.2 geführt wird. Außerdem ist - wiederum im Unterschied zur Lösung gemäß Figur 3 und weniger grundsätzlich als voranstehend beschrieben - bevorzugt vorgesehen, dass mit der Ventileinrichtung 2 eine Aufteilung des über den Anschluss 2.3 einströmenden Heizkreisme- 30 diums auf die Anschlüsse 2.1, 2.2 eingestellt wird. Ferner ist besonders bevorzugt am Rücklauf sträng 1.0.2 des Gesamtheizkreises 1 eine Leitungsverzweigung 3 mit drei Leitungsanschlüssen vorgesehen, wobei der erste Leitungsanschluss

3.1 mit dem ersten Teilheizkreis 1.1, der zweite Leitungsanschluss 3.2 mit dem zweiten Teilheizkreis 1.2 und der dritte 5 Leitungsanschluss 3.3 mit dem Rücklauf sträng 1.0.2 des Gesamtheizkreises 1 hydraulisch verbunden ausgebildet ist.

Ferner sind besonders bevorzugt am zweiten Teilheizkreis 1.2 in Strömungsrichtung des Heizkreismediums gesehen einerseits 10 vor der Teilheizkreispumpe 4 und vor dem Wärmeabnehmer 5 ein erster, vorzugsweise ventilfreier, Abzweig 6.1 und andererseits nach der Teilheizkreispumpe 4 und nach dem Wärmeabnehmer 5 ein zweiter, vorzugsweise ventilfreier, Abzweig 6.2 vorgesehen. Dabei ist ferner - was besonders deutlich aus der Dar- 15 Stellung gemäß Figur 2 hervorgeht - am ersten Teilheizkreis

1.1 ein Bypass 7 vorgesehen. Besonders bevorzugt ist darüber hinaus vorgesehen, dass die beiden Abzweige 6.1, 6.2 miteinander über den Bypass 7 hydraulisch verbunden ausgebildet sind.

20

Zur Volumenvergrößerung des Bypasses 7 und damit zur Verbesserung der Regelbarkeit des zweiten Teilheizkreises 1.2 ist dabei außerdem vorgesehen, dass am zweiten Teilheizkreis 1.2 ein Pufferspeicher 8 vorgesehen ist. Besonders bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass der zweite Teilheizkreis 1.2 mit dem einer- 25 seits mit dem ersten Abzweig 6.1 und andererseits mit dem zweiten Abzweig 6.2 hydraulisch verbundenen Pufferspeicher 8 versehen ausgebildet ist. Dieser hat dabei vorzugsweise ein Volumen von weniger als 30 Liter, besonders bevorzugt weniger als 20 Liter. - Verfahrensmäßig ausgedrückt, ist vorgesehen, 30 dass der Heizkreismedium-Volumenstrom bei Bedarf über einen am zweiten Teilheizkreis 1.2 vorgesehenen Bypass 7 geleitet und dort durch einen Pufferspeicher 8 geführt wird. Ganz besonders bevorzugt ist dabei weiterhin vorgesehen, dass ein durch den Pufferspeicher 8 geführter Anteil des Heizkreismedium-Volumenstroms mittels der Ventileinrichtung 2 und mittels einer Drehzahl einer Teilheizkreispumpe 4 des zweiten Teilheizkreises 5 1.2 geregelt wird.

Da ferner und im Unterschied zur Lösung gemäß Figur 3 (vergleiche hierzu insbesondere die gestrichelten Linien in Figur 1 und 3) erfindungsgemäß besonders bevorzugt vorgesehen ist, 10 dass sowohl der erste Teilheizkreis 1.1 als auch der zweite Teilheizkreis 1.2 in Strömungsrichtung des Heizkreismediums gesehen jeweils vor und nach dem Wärmeabnehmer 5, 11 eine Anschlussschnittstelle 5.1, 5.2, 11.1, 11.2 zur partiellen An- und Abkopplung der beiden Teilheizkreise 1.1, 1.2 aufweist, 15 ergibt sich schließlich vorteilhaft, dass neben der Ventileinrichtung 2 und dem Pufferspeicher 8 sowohl die Gesamtheizkreispumpe 10 als auch die Teilheizkreispumpe 4 an einem zentralen Ort in einem Gebäude angeordnet sein können.

Bezugszeichenliste

1 Gesamtheizkreis

1.0.1 Vorlaufstrang

1.0.2 Rücklauf sträng

1.1 Teilheizkreis

1.1.1 Zuführung

I.2 Teilheizkreis

2 Ventileinrichtung

2.1 erster Anschluss

2.2 zweiter Anschluss

2.3 dritter Anschluss

3 Leitungsverzweigung

3.1 erster Leitungsanschluss

3.2 zweiter Leitungsanschluss

3.3 dritter Leitungsanschluss

4 Teilheizkreispumpe

5 Wärmeabnehmer

5.1 Anschlussschnittstelle

5.2 Anschlussschnittstelle

6.1 erster Abzweig

6.2 zweiter Abzweig

7 Bypass

8 Pufferspeicher

9 Wärmeübertrager

10 Gesamtheizkreispumpe

10' Teilheizkreispumpe

11 Wärmeabnehmer

II.1 Anschlussschnittstelle

11.2 Anschlussschnittstelle