DE3208817A1

DE3208817A1 - Device for temporal control of the energy delivery of a heat pump

Info

Publication number: DE3208817A1
Application number: DE19823208817
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Ing. 1180 Wien Hartmann
Original assignee: AUSTRIA EMAIL EHT AG
Current assignee: AUSTRIA EMAIL EHT AG
Priority date: 1981-03-16
Filing date: 1982-03-11
Publication date: 1982-09-23
Also published as: AT380101B; ATA119881A

Abstract

A device for temporal control of the energy delivery of a heat pump, in particular of an air/water heat pump, is provided on the heat exchanger of a hot-water storage container which is possibly combined with a heating installation. The device comprises a control device, preferably in the form of a time switch clock (8), by which beginning and end of the storage of the energy delivery of the heat pump (1) to the storage container (5) via the heat exchanger (2) can be adjusted depending upon the maximum output of the heat pump (1) or upon the hot-water consumption, the energy delivery of the heat pump (1) to the heat exchanger (2) taking place only as of a predetermined output of the heat pump (1). <IMAGE>

Description

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Austria Email - EHT Aktiengesellschaft, Wien, (Österreich)Austria Email - EHT Aktiengesellschaft, Vienna, (Austria)

Vorrichtung zur zeitlichen Steuerung der ünergio- _ _ abgabe_einer_Wärmepumge _ _ _ _Device for the timing of the ünergio- _ _ delivery_of_heat_pump _ _ _ _

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Die Leistungsabgabe einer Luftwärmepumpe ist naturgemäß von der momentanen Außenlufttemperatur abhängig, d.h. die Heizleistung einer solchen Wärmepumpe erreicht etwa zur Tagesmitte ein Maximum und reduziert sich in den Abendbzw. Nachtstunden auf ein Minimum. Mit anderen Worten, die Leistungsziffer £ der Wärmepumpe schwankt täglich etwa zwischen 1,8 und 3,2 und ist außerdem einer jahreszeitlich bedingten Schwankung unterworfen (Pig. 1).The power output of an air heat pump is naturally dependent on the current outside air temperature, ie the heating output of such a heat pump reaches a maximum around the middle of the day and is reduced in the evening or during the day. Night hours to a minimum. In other words, the coefficient of performance £ of the heat pump fluctuates between 1.8 and 3.2 every day and is also subject to seasonal fluctuations (Pig. 1).

Der Verbrauch an Warmwasser in den Morgen- und Abendstunden ist zumeist höher als zu Mittag, d.h. Energieangebot und Energieverbrauch zeigen eine gegenläufige Tendenz. Wenn die Wärmepumpe zu Zeiten in Betrieb gesetzt wird, in denen die Leistungsziffer £ niedrig ist, so wird der energie sparende Effekt der Wärmepumpe nur in geringem Maße genützt.The consumption of hot water in the morning and evening hours is mostly higher than at noon, i.e. energy supply and energy consumption show an opposite trend. If the heat pump is put into operation at times in for which the coefficient of performance £ is low, the energy The saving effect of the heat pump is only used to a limited extent.

Dieses Problem wird durch die Maßnahme nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 wirksam gelöst, indem die Wärmepumpe erst ab einer vorbestimmten Leistungsziffer £ eingeschaltet wird, wodurch ein Maximum an Energie entnommen und in vollem Maße gespeichert werden kann, wozu gegebenenfalls ein erhöhtes Speichervolumen vorzusehen ist. Gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 2 und 3 wird die Ökonomie der gesammten Vorrichtung noch weiter verbessert. Das Merkmal des Patentanspruchs 2 bewirkt, daß die Ladepumpe nicht ständig läuft, sondern nur dann, wenn erstens die Wärmepumpe in Betrieb ist, und zweitens WarmwanBur verbraucht wird. Das Merkmal des Patentanspruchs 3 bewirkt eine Umschaltung der Wärmepumpe an eine Heizanlage, falls kein Warmwasser verbraucht wird.This problem is effectively solved by the measure according to the characterizing part of claim 1, in that the heat pump is only switched on from a predetermined performance figure £ , whereby a maximum of energy can be extracted and fully stored, for which an increased storage volume may have to be provided. According to the features of claims 2 and 3, the economy of the entire device is improved even further. The feature of claim 2 has the effect that the charge pump does not run continuously, but only when, firstly, the heat pump is in operation and, secondly, WarmwanBur is consumed. The feature of claim 3 causes the heat pump to switch to a heating system if no hot water is consumed.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele beschrieben, welche in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigenFurther details of the invention are described below with reference to two exemplary embodiments which are shown in FIG are shown in the drawing. Show it

Fig. 1 ein Diagramm," welches den Tagesverlauf derFig. 1 is a diagram "which shows the course of the day

Leistungsziffer im Sommer und im Winter darstellt, Figure of performance in summer and in winter,

Fig. 2 eine aohematisohe Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels, undFIG. 2 shows a schematic illustration of a first exemplary embodiment according to the invention, and FIG

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels.3 shows a schematic representation of a second exemplary embodiment according to the invention.

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In Pig. 1 bezeichnen t-,, t'.., den Zeitpunkt des Beginns und tp> t'p den Zeitpunkt des Endes der Speicherung. Die Zeitpunkte t.. , tp umfassen einen relativ kurzen Zeitraum der Speicherung, welcher bei Wärmepumpen größerer Leistung Anwendung findet. Hingegen umfassen die Zeitpunkte t¹-, t'p einen längeren Zeitraum, welcher bei Wärmepumpen kleinerer Leistung in Frage kommt.In Pig. 1 denotes t- ,, t '.., the time of the beginning and tp>t'p the time of the end of the storage. The times t. In contrast, the times t ¹ -, t'p encompass a longer period of time, which is possible in the case of heat pumps with a lower output.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem eine Wärmepumpe 1 an den Primärkreislauf eines Wärmetauschers 2 angeschlossen ist. Der Primärkreislauf des Wärmetauschers 2 enthält eine Umwälzpumpe 3« Im Sekundärkreislauf des Wärmetauschers 2 ist eine Ladepumpe 4 vorgesehen, welche das zu erwärmende Brauchwasser dem Speicherbehälter 5 bodenseitig entnimmt, und deckelseitig rückführt. Ein Thermostat 6 gibt das Kommando zum Nachfüllen des Speicherbehälters 5, sobald die Brauchwassertemperatur unter einem bestimmten Wert sinkt. Bei herkömmlichen Anlagen würde nun über ein Steuergerät 7 die Ladepumpe 4 eingeschaltet werden, und zwar unabhängig davon wie groß das momentane Leistungsangebot der Wärmepumpe 1 ist. Die Erfindung sieht eine Abhilfe hiefür vor, indem eine Zeitschaltuhr 8 vorgesehen ist, deren erster Schaltkontakt in Serie mit der Netzzuleitung für die Wärmepumpe 1 liegt, und deren zweiter Schaltkonktakt in Serie mit dem Stromkreis des Thermostaten 6 liegt. D.h. die Wärmepumpe wird nur dann eingeschaltet, und das Kommando des Thermostaten 6 nur dann an das Steuergerät 7 weitergeleitet, wenn die Kontakte der Zeitschaltuhr 8 geschlossen sind. Die Einstellung der Zeitpunkte t^, t'- und tp, t'p der Zeitschaltuhr 8 kann von Hand aus erfolgen, wenn die Zeitschaltuhr z.B. von elektromeohanischer Bauart ist. Bei einer Zeitschaltuhr elektronischer Bauart kann diese Einstellung automatisch je nach Jahreszeit oder BedarfFig. 2 shows an embodiment of the invention, in which a heat pump 1 to the primary circuit of a Heat exchanger 2 is connected. The primary circuit of the heat exchanger 2 contains a circulation pump 3 «in the secondary circuit of the heat exchanger 2, a charge pump 4 is provided, which the domestic water to be heated Storage container 5 removed from the bottom, and the cover side returns. A thermostat 6 gives the command to refill the storage tank 5 as soon as the domestic water temperature is reached drops below a certain value. In conventional systems, a control device 7 would now use the Charge pump 4 are switched on, regardless of how large the current power supply of the heat pump 1 is. The invention provides a remedy for this in that a timer 8 is provided, the first of which Switching contact is in series with the power supply line for the heat pump 1, and its second switching contact is in series with the circuit of the thermostat 6. I.e. the heat pump is only switched on and the command of the thermostat 6 is only forwarded to the control device 7 when the contacts of the timer 8 are closed are. The setting of the times t ^, t'- and tp, t'p of the timer 8 can be done manually if the timer is e.g. of an electro-mechanical design. With an electronic timer, this setting can be made automatically depending on the season or need

verändert werden.to be changed.

Pig. 3 zei,gt ein zweites Ausführungsbeispiel der Er-Pig. 3 shows a second exemplary embodiment of the

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findung,· [welchem im Primärkreislauf des Wärmetauschers 2 ein Vorrangventil (elektromagnetisch betätigtes Dreiwegventil) 9 vorgesehen ist, welohes außerhalb der Ladezeit des Speioherbehälters 5 eine Heizanlage 10 versorgt. Die Zeitschaltuhr 8· ist bei diesem Beispiel nur mit einem Sahaltkontakt versehen, welcher wieder in Serie mit dem Stromkreis des Thermostaten 6 liegt. Der Aufbau der Anlage entspricht ansonsten dem der Fig. 2, sodaß sich eine detaillierte Beschreibung erübrigt. Auch bei diesem Beispiel sorgt die Zeitschaltuhr 8' dafür, daß die Ladepumpe 6 nur im Zeitbereich des erhöhten Leistungsangebots der Wärmepumpe 1 über das Steuergerät 7 eingeschaltet und das Vorrangventil 9 von der Heizung 10 auf den Wärmetauscher 2 umgeschaltet werden kann. Sollte im Zeitraum der niedrigeren Energieabgabe der Wärmepumpe 1 ein erhöhter Brauohwasnerbedarf eintreten, so kann dieser in herkömmlicher Weise durch eine im Speicherbehälter 5 eingebaute elektrische Zusatzheizung (nicht dargestellt) gedeckt werden, welche direkt oder indirekt durch den Thermostaten 8 ein- und ausgeschaltet werden kann.bfcj
Finding · [in which a priority valve (electromagnetically operated three-way valve) 9 is provided in the primary circuit of the heat exchanger 2, which supplies a heating system 10 outside the loading time of the storage tank 5. In this example, the time switch 8 is provided with only one stop contact, which is again in series with the circuit of the thermostat 6. The structure of the system otherwise corresponds to that of FIG. 2, so that a detailed description is superfluous. In this example too, the timer 8 'ensures that the charge pump 6 can only be switched on via the control unit 7 in the time range of the increased power supply of the heat pump 1 and the priority valve 9 can be switched from the heater 10 to the heat exchanger 2. If during the period of the lower energy output of the heat pump 1 there is an increased brewing water requirement, this can be covered in a conventional manner by an additional electrical heater (not shown) built into the storage tank 5, which can be switched on and off directly or indirectly by the thermostat 8.

Claims

Austria Email - EHT Aktiengesellschaft, Vienna, (Austria)

Claims ^

1 Γ) Device for the time control of the energy output a heat pump, in particular an air / water heat pump to the heat exchanger of a hot water storage tank, which is optionally combined with a heating system, characterized in that a control device, Preferably a timer (8, 8 ') or the like is provided, through which the beginning (t *, t -') and end tp, tp 'represents storage of the energy output of the heat pump (1) to the storage tank (5) via the heat exchanger (2) depending on the maximum output of the heat pump (1) or from the hot water consumption are adjustable, whereby the Energy output from the heat pump (1) to the heat exchanger (2) only when the heat pump (1) has a predetermined output he follows.

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2 ₀ device according to claim ^, characterized in that a first contact of the timer (8) the heat pump (1) only during storage and a further contact of the timer (8) the circuit of a thermostat (6) arranged on the storage container only during the storage closes, whereby a charge pump (3) in the secondary circuit of the heat exchanger (2) is switched on via a control (7) as soon as the thermostat (6) gives the command.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that a contact of the timer (8 ¹ ) closes the circuit of the thermostat (6) only during storage, whereby the charge pump (3) in the secondary circuit of the via the controller (7) Heat exchanger (2) switched on, and a priority valve (9) in the primary circuit of the Wärmetautu.'hero (?.) Is switched from the circuit of a heating system (10) to the primary circuit.