[0001] Die Erfindung betrifft ein Heizsystem für eine Immobilie, zumindest aufweisend ein
Zuleitungssystem für warmes Frischwasser (also insbesondere trinkbares Wasser), ein
Heizwasserkreislaufsystem, das ein Fluid als Wärmeträger umfasst, einen durch eine
Wärmepumpe (oder einen anderen, durch erneuerbare Energie betreibbaren Wärmeerzeuger)
temperierbaren Speichertank mit einem Volumen sowie einen (Backup-)Wärmeerzeuger.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Heizsystems.
[0002] Die Erfindung ist insbesondere darauf gerichtet, Technologien zur erneuerbaren Energie
bzw. derartig erzeugte Energie in Heizsystemen von Immobilien bzw. Wohneinheiten bzw.
Mehrfamilienhäusern zu integrieren.
[0003] In bekannten Heizsystemen wird üblicherweise eine Trennung von Heizwasserkreislaufsystemen
(also z. B. Umlaufsysteme für Heizkörper, Zentralheizung, etc.) und Zuleitungssystemen
für warmes Frischwasser (domestic hot water - DHW) vorgenommen. Dabei wird das durch
das Heizwasserkreislaufsystem strömende, wärmetransportierende Fluid üblicherweise
über grundsätzlich bekannte Wärmeerzeuger (wall-hung boiler - WHB; also insbesondere
wandhängende Wärmeerzeuger) beheizt. Diese können sowohl als reines Heizgerät für
das Fluid als auch als Kombigerät (dann auch zum Erwärmen des Fluids) ausgeführt sein.
Wandheizgeräte sind insbesondere Umlaufwasserheizer, die als Brennstoff sowohl Heizöl,
Gas oder auch elektrische Energie verwenden können. Diese Wärmeerzeuger weisen insbesondere
grundsätzlich bekannte Brennwert-Technik auf. Dabei wird der Brennwert des eingesetzten
Brennstoffes genutzt, indem die Abgase unter den Taupunkt des Abgases abkühlt werden,
so dass der enthaltene Wasserdampf kondensiert und die dabei freiwerdende Kondensationswärme
zusätzlich genutzt werden kann. Dadurch wird insbesondere der Abgasverlust stark reduziert.
Wärmeleitungs- und Strahlungsverluste werden durch die niedrigeren Systemtemperaturen
ebenfalls reduziert. Das warme Frischwasser wird insbesondere über erneuerbare Energien
erwärmt, z. B. über eine zentrale Anlage, die mehrere Wohneinheiten versorgt (z. B.
eine Solaranlage) oder über eine Anlage, die nur eine Wohnungseinheit versorgt, z.
B. eine grundsätzlich bekannte Wärmepumpe. Eine Wärmepumpe überträgt Wärme von einer
Umwelt-Wärmequelle (Luft, Erdreich, Wasser) mittels eines Kältemittelkreises auf die
Wärmenutzungsseite zur Heizwasser-/Warmwasserbereitung. In einem Kältemittelkreis
wird durch Verdampfen, Kompression und Kondensation eines Kältemittels Energie aus
dem Kälteträgerkreis entnommen oder an ihn abgegeben. Zum Kältemittelkreis gehören
alle an der Erzeugung oder dem Transport der Kälte oder Wärme beteiligten Elemente
der Wärmepumpe oder Kälteanlage wie z.B. Verdampfer, Verdichter, Rohrleitungen etc.,
die das Kältemittel beinhalten bzw. transportieren.
[0004] Der Einsatz erneuerbarer Energien ist heutzutage auf das Erwärmen des Frischwassers
beschränkt. Damit ist sein Anteil am Gesamtenergieverbrauch in Immobilien begrenzt.
Gerade in Mehrfamilienhäusern ist ein Wechsel hin zu Wärmepumpen jedoch schwierig,
weil die Integration derartiger, großvolumiger Anlagen (Bedarf an hohen Luftvolumenströmen
und an großen Außenbereichen für Außengeräte), die für die Erwärmung von Frischwasser
und für Heizwasserkreislaufsysteme benötigt werden, am vorhandenen Platzangebot scheitert.
[0005] Es ist daher wünschenswert, den Anteil erneuerbarer Energien am Gesamtenergieverbrauch
in Immobilien zu erhöhen. Insbesondere ist dabei das Einsatzgebiet für erneuerbare
Energien zu erweitern. Dabei ist ein kompakt bauendes Heizsystem bereitzustellen,
dass insbesondere in bestehenden Immobilien nachträglich verbaut werden bzw. bestehende
Heizsysteme ersetzen kann.
[0006] Die
EP 3 617 601 A1 zeigt ein Warmwassersystem, bei dem ein Speicher mit einer Wärmepumpe erwärmt wird.
Weiter wird Trinkwasser durch einen Wärmetauscher des Speichers geführt und anschließend
einer Zirkulationsleitung zugeführt wird, in der eine zusätzliche Heizeinrichtung
angeordnet ist. Eine Heizeinrichtung zum Heizen eines Gebäudes wird nicht offenbart.
[0007] Auch die
CH 708 784 A2 beschreibt ein Warmwassersystem zur Bereitstellung von Trinkwasser, bei dem Trinkwasser
in einem Warmwasserbehälter erwärmt wird, wobei hierzu ein Heizelement im Warmwasserbehälter
angeordnet ist, das von einer regenerativen Energiequelle gespeist wird. Zum weiteren
Erwärmen des Trinkwassers ist dem Warmwasserspeicher ein Durchlauferhitzer nachgeordnet.
Zum Heizen eines Gebäudes ist die gezeigte Vorrichtung nicht geeignet.
[0008] Die
DE 10 2020 127 443 A1 zeigt eine Klimatisierungsanlage für ein Gebäude mit einem Schichtenspeicher zum
Speichern einer Flüssigkeit, die von einer Wärmepumpe erwärmt wird. Dabei wird einem
Wärmetauscher zum Erwärmen von Trinkwasser zumindest teilweise Flüssigkeit direkt
aus einem Rücklauf eines Wärmeverteilsystems zugeführt. Der Schichtenspeicher kann
zudem eine Heizeinrichtung umfassen, die enthaltene Flüssigkeit zusätzlich erwärmt.
Diese Vorrichtung ist nachteilig nicht ausreichend energieeffizient.
[0009] Die
DE 10 244 339 A1 betrifft eine Heizungsanlage zum Heizen eines Gebäudes und zur Warmwasserversorgung.
Die Heizungsanlage weist einen Warmwasserspeicher, unterteilt in einen Niedertemperaturspeicher
und einen Hochtemperaturspeicher, für erwärmtes Trinkwasser sowie einen Heizwasserspeicher
für erwärmtes Heizwasser auf. Dabei ist der Niedertemperaturspeicher innerhalb des
Heizwasserspeichers und der Hochtemperaturspeicher außerhalb des Heizwasserspeichers
angeordnet. Diese Ausgestaltung ist sehr aufwendig und komplex.
[0010] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Heizsystem für eine Immobilie und ein Verfahren
zum Betrieb eines Heizsystems vorzuschlagen, mit denen die genannten Probleme zumindest
teilweise überwunden und/oder Zielsetzungen zumindest teilweise erreicht werden.
[0011] Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsvarianten sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Die in den Ansprüchen
angegebenen Merkmale können in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander
kombiniert werden und ggf. auch mit Merkmalen der Beschreibung ergänzt bzw. präzisiert
werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, erläutert
die Erfindung und gibt weitere Ausführungsbeispiele an.
[0012] Hierzu trägt ein Heizsystem für eine Immobilie bei, zumindest aufweisend ein Zuleitungssystem
für warmes Frischwasser, ein Heizwasserkreislaufsystem, das ein Fluid als Wärmeträger
umfasst, einen durch eine Wärmepumpe temperierbaren Speichertank mit einem Volumen
sowie einen (Backup-)Wärmeerzeuger. Dabei sind das Fluid und das Frischwasser über
den Speichertank und zumindest das Frischwasser nachfolgend über den Wärmeerzeuger
erwärmbar. Der Speichertank und der Wärmeerzeuger sind damit insbesondere ausschließlich
seriell verschaltet.
[0013] Das Heizsystem umfasst insbesondere alle Komponenten, die zur Erwärmung von Frischwasser
und zum Beheizen/ Temperieren einer Immobilie eingesetzt werden. Das (kalte) Frischwasser
wird dabei über ein Frischwassersystem der Immobilie zugeführt und dort über ein Zuleitungssystem
verteilt und (lokal) erwärmt. Das erwärmte Frischwasser kann dann durch die Bewohner
der Immobilie (zur Körperhygiene, als Trinkwasser, etc.) genutzt werden und ggf. in
das Abwassersystem zurückgeführt werden.
[0014] Das Heizwasserkreislaufsystem dient insbesondere der Temperierung der Immobilie (also
z. B. über Heizkörper etc.). Dabei wird ein Fluid (z. B. Wasser) durch ein (geschlossenes)
Leitungssystem der Immobilie transportiert. Das Fluid wird in der Immobilie erwärmt
und Heizkörpern zugeführt. Das Leitungssystem ist dabei als Umlaufsystem ausgeführt,
d. h. das Fluid wird durch einen Kreislauf gefördert (Heizwasserkreislaufsystem).
[0015] Die Wärmepumpe überträgt Wärme von einer Umwelt-Wärmequelle (Luft, Erdreich, Wasser)
mittels eines Kältemittelkreises auf die Wärmenutzungsseite zur Heizwasser-/Warmwasserbereitung.
In dem Kältemittelkreis wird durch Verdampfen, Kompression und Kondensation eines
Kältemittels Energie aus dem Kälteträgerkreis entnommen oder an ihn abgegeben. Die
Wärmepumpe dient also der Umsetzung von erneuerbarer Energie. Dabei wird ggf. zusätzlich
erforderliche Energie insbesondere zum Erwärmen bzw. zur Kompression des Kältemittels
bereitgestellt. Vorliegend wird die Wärmepumpe zur Temperierung eines Speichertanks
vorgeschlagen. Der Speichertank weist insbesondere ein Volumen auf, dass zumindest
teilweise durch das Fluid des Heizwasserkreislaufsystems gefüllt ist. Insbesondere
weist also der Speichertank zumindest einen Einlass und einen Auslass für das Fluid
auf, wobei das Fluid innerhalb des Speichertanks durch den Betrieb der Wärmepumpe
erwärmt wird.
[0016] Über den Speichertank bzw. die Wärmepumpe wird insbesondere auch das Frischwasser
erwärmt. Dabei sind das Frischwasser und das Fluid fluidtechnisch voneinander getrennt.
Insbesondere wird das Frischwasser innerhalb der Immobilie durch eine Leitung geführt,
die sich zumindest teilweise, z. B. spiralförmig, durch das Volumen des Speichertanks
erstreckt. Das Frischwasser kann damit insbesondere durch das Fluid, dass die Leitung
umströmt, erwärmt werden. Die Leitung kann damit an ein öffentliches Frischwassersystem
angeschlossen sein und innerhalb der Immobilie einen oder mehrere Auslässe aufweisen.
Das durch den Speichertank bereits erwärmte Frischwasser (und ggf. auch das Fluid,
fluidtechnisch von dem Frischwasser getrennt) kann insbesondere nachfolgend, also
stromabwärts des Speichertanks, durch einen Wärmeerzeuger weiter erwärmt werden.
[0017] Der Speichertank weist gegenüber einer Leitung insbesondere keine eindeutige Strömungsrichtung
des darin bevorrateten Fluids auf. In dem Speichertank strömt das Fluid also insbesondere
nicht entlang eines vorgegebenen Strömungspfads (wie in einer Leitung), sondern ordnet
sich in Abhängigkeit von seiner Temperatur bzw. Dichte an. Erwärmtes Fluid wird also
insbesondere nach oben strömen während kaltes Fluid sich z. B. am Boden des Speichers
(zunächst) absetzt.
[0018] Der Wärmeerzeuger (z. B. wall-hung boiler-WHB; also insbesondere wandhängende Wärmeerzeuger)
setzt einen Brennstoff und/oder Elektrizität zur Erwärmung eines Fluids, hier also
zumindest des Frischwassers (oder zusätzlich des Fluids) ein. Das durch den Speichertank
bereits erwärmte Frischwasser (und ggf. das Fluid) kann also insbesondere bedarfsweise
über den Wärmeerzeuger weiter erwärmt werden.
[0019] Der Wärmeerzeuger ist insbesondere als elektrische Widerstandsheizung mit einer Leistung
von 10 bis 12 Kilowatt ausgeführt.
[0020] Mit dem vorliegenden Heizsystem wird insbesondere erstmals vorgeschlagen, eine Wärmepumpe
und einen Wärmeerzeuger zur Erwärmung von Frischwasser (ausschließlich) seriell zu
verschalten. Dabei wird die Wärmepumpe zusätzlich zur Erwärmung des Fluids eingesetzt,
das zur Heizung der Immobilie verwendet wird. Aufgrund der Speicherung von Wärme in
dem Speichertank und der Möglichkeit der Vorheizung des Frischwassers lässt sich einerseits
die Wärmepumpe kleinvolumiger und mit geringerer Heizkapazität ausführen und andererseits
ein Wärmeerzeuger mit einer kleineren Heizleistung einsetzen. Zudem kann der Anteil
an erneuerbaren Energien an dem Gesamtenergieverbrauch nun erhöht werden, weil die
durch erneuerbare Energien betreibbare Wärmepumpe nun auch zur Erwärmung des Fluids
eingesetzt wird. Weiter kann die Wärmepumpe bei niedrigen Temperaturen (ca. 35 bis
45 Grad Celsius) betrieben werden und ist somit flexibel einsetzbar und weist ein
hohe Effektivität auf.
[0021] Insbesondere strömt das Frischwasser über eine, sich zumindest teilweise durch das
Volumen hindurch erstreckende Leitung hin zu dem Wärmeerzeuger. Die Leitung erstreckt
sich insbesondere durch das Volumen des Speichertanks hindurch und wird darin von
dem ersten Fluid beaufschlagt. Insbesondere erstreckt sich die Leitung spiralförmig
oder ähnlich geformt durch das Volumen, wodurch ein effektiver Wärmeübergang von dem
Fluid auf das Frischwasser gewährleistet werden kann.
[0022] Insbesondere ist auch das Fluid nachfolgend zu dem Speichertank über den Wärmeerzeuger
erwärmbar. Insbesondere wird der Wärmeerzeuger also als sogenanntes Kombigerät betrieben,
durch das einerseits das Frischwasser und andererseits das Fluid auf eine gewünschte
Temperatur erwärmbar ist.
[0023] Insbesondere ist das Frischwasser innerhalb des Volumens durch das Fluid erwärmbar.
Dazu strömt das Frischwasser insbesondere durch eine Leitung, die innerhalb des Volumens
von dem Fluid kontaktiert wird.
[0024] Insbesondere sind die Wärmepumpe und der Wärmeerzeuger in voneinander getrennten
Gehäusen angeordnet sind. Insbesondere kann z. B. der Speichertank somit auch für
verschiedene Wohneinheiten gemeinsam verwendet werden. Weiterhin können so die Wärmepumpe
und der Wärmeerzeuger in jeweils kleinvolumigeren Gehäusen angeordnet sein und damit
gerade in bestehenden Wohnimmobilien leichter integriert werden.
[0025] Alternativ sind die Wärmepumpe und der Wärmeerzeuger in einem gemeinsamen ersten
Gehäuse angeordnet. Insbesondere lässt sich so eine kompakte Einheit bereitstellen,
die ggf. insgesamt einen geringeren Platzbedarf aufweist als die zwei voneinander
getrennten Gehäuse.
[0026] Insbesondere ist der Speichertank die einzige Komponente des Heizsystems zum Speichern
von Wärme. Insbesondere ist also gerade kein zweiter Speichertank vorgesehen.
[0027] Insbesondere sind zumindest die Wärmepumpe, der Speichertank und der Wärmeerzeuger
innerhalb einer Wohneinheit der Immobilie angeordnet. Insbesondere kann aber auch
eine Wärmepumpe und/oder ein Speichertank von mehreren Wohneinheiten gemeinsam genutzt
werden.
[0028] Insbesondere umfasst die Immobilie eine Mehrzahl von voneinander unabhängigen Wohneinheiten,
wobei in jeder der Wohneinheiten zumindest eine Wärmepumpe, ein Speichertank sowie
ein Wärmeerzeuger angeordnet sind.
[0029] Insbesondere können in einem Mehrfamilienhaus die Wärmepumpen der einzelnen Wohneinheiten
durch eine gemeinsam genutzte Energieerzeugungsanlage mit Wärmeenergie versorgt werden,
z. B. durch Erdwärme, durch eine Solaranlage oder durch eine (Raumluft- oder Außenluft-)Ventilationsanlage.
[0030] Es wird weiter ein Verfahren zum Betreiben eines Heizsystems für eine Immobilie,
insbesondere des beschriebenen Heizsystems, vorgeschlagen. Das Heizsystem weist zumindest
ein Zuleitungssystem für warmes Frischwasser, ein Heizwasserkreislaufsystem, das ein
Fluid als Wärmeträger umfasst, einen durch eine Wärmepumpe temperierbaren Speichertank
mit einem Volumen sowie einen Wärmeerzeuger auf. Insbesondere werden das Fluid und
das Frischwasser zunächst über den Speichertank und zumindest das Frischwasser (und
ggf. auch das Fluid) nachfolgend über den Wärmeerzeuger erwärmt.
[0031] Die Ausführungen zu dem Heizsystem gelten insbesondere in gleicher Weise für das
beschriebene Verfahren.
[0032] Mit dem vorliegenden Heizsystem und dem Verfahren wird eine (ausschließlich) serielle
Verschaltung einer Wärmepumpe und eines Wärmeerzeugers zur Erwärmung von Frischwasser
vorgeschlagen. Dabei wird die Wärmepumpe zusätzlich zur Erwärmung des Fluids eingesetzt,
das zum Beheizen der Immobilie verwendet wird. Aufgrund der Speicherung von Wärme
in dem Speichertank und der Möglichkeit der Vorheizung des Frischwassers lässt sich
einerseits die Wärmepumpe kleinvolumiger ausführen und andererseits ein Wärmeerzeuger
mit einer kleineren Heizleistung einsetzen. Zudem kann der Anteil an erneuerbaren
Energien an dem Gesamtenergieverbrauch nun erhöht werden, weil die durch erneuerbare
Energien betreibbare Wärmepumpe nun auch zur Erwärmung des Fluids eingesetzt wird.
[0033] Die Erfindung wird nun anhand der Figuren detailliert erläutert. Die Skizzen sind
nicht geeignet, Größenverhältnisse darzustellen. Sie sollen auch den Gegenstand der
Erfindung nicht einschränken.
[0034] Es stellen dar:
- Fig. 1:
- eine erste Ausführungsvariante eines bekannten Heizsystems;
- Fig. 2:
- eine zweite Ausführungsvariante eines bekannten Heizsystems;
- Fig. 3:
- eine erste Ausführungsvariante eines Heizsystems;
- Fig. 4:
- eine zweite Ausführungsvariante eines Heizsystems;
- Fig. 5:
- eine dritte Ausführungsvariante eines Heizsystems; und
- Fig. 6:
- eine vierte Ausführungsvariante eines Heizsystems.
[0035] Fig. 1 zeigt erste Ausführungsvariante eines bekannten Heizsystems 1 in einer Immobilie
2 mit einer Mehrzahl von Wohneinheiten 14, hier zum Beispiel mit drei Wohneinheiten
14. Hier liegt eine Trennung von Heizwasserkreislaufsystem 5 und Zuleitungssystem
3 für warmes Frischwasser 4 vor. Dabei wird das durch das Heizwasserkreislaufsystem
5 strömende, wärmetransportierende Fluid 6 über Wärmeerzeuger 10 beheizt. Diese sind
als reines Heizgerät für das Fluid 6 ausgeführt. Das warme Frischwasser 4 wird über
erneuerbaren Energien erwärmt. Dazu ist eine Solaranlage 15 vorgesehen, die als zentrale
Anlage mehrere Wohneinheiten 14 versorgt.
[0036] Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsvariante eines bekannten Heizsystems 1 in einer
Immobilie 2 mit einer Mehrzahl von Wohneinheiten 14, hier zum Beispiel mit drei Wohneinheiten
14. Hier liegt eine Trennung von Heizwasserkreislaufsystem 5 und Zuleitungssystem
3 für warmes Frischwasser 4 vor. Dabei wird das durch das Heizwasserkreislaufsystem
5 strömende, wärmetransportierende Fluid 6 über Wärmeerzeuger 10 beheizt. Diese sind
als reines Heizgerät für das Fluid 6 ausgeführt. Das warme Frischwasser 4 wird über
erneuerbaren Energien erwärmt, wobei jede Wohneinheit 14 eine Wärmepumpe 7 aufweist.
Die Wärmepumpen 7 werden über eine Ventilationsanlage 16 mit warmer Luft versorgt.
Diese Ventilationsanlage 16 versorgt als zentrale Anlage mehrere Wohneinheiten 14.
[0037] Fig. 3 zeigt eine erste Ausführungsvariante eines Heizsystems 1. Das Heizsystem 1
weist ein Zuleitungssystem 3 für warmes Frischwasser 4, ein Heizwasserkreislaufsystem
5, das ein Fluid 6 als Wärmeträger umfasst, einen durch eine Wärmepumpe 7 temperierbaren
Speichertank 8 mit einem Volumen 9 sowie einen Wärmeerzeuger 10 auf. Dabei sind das
Fluid 6 und das Frischwasser 4 über den Speichertank 8 und zusätzlich nachfolgend
über den Wärmeerzeuger 10 erwärmbar. Das Volumen 9 des Speichertanks 8 ist durch das
Fluid 6 des Heizwasserkreislaufsystems 5 gefüllt. Der Speichertank 8 weist einen Einlass
(unten rechts am Speichertank 8) und einen Auslass (oben rechts) für das Fluid 6 auf,
wobei das Fluid 6 innerhalb des Speichertanks 8 durch den Betrieb der Wärmepumpe 7
erwärmt wird. Über den Speichertank 8 bzw. die Wärmepumpe 7 wird auch das Frischwasser
4 erwärmt. Dabei sind das Frischwasser 4 und das Fluid 6 fluidtechnisch voneinander
getrennt. Das Frischwasser 4 wird durch eine Leitung 11 geführt, die sich zumindest
teilweise spiralförmig, durch das Volumen 9 des Speichertanks 8 erstreckt. Das Frischwasser
4 kann damit durch das Fluid 6, dass die Leitung 11 umströmt, erwärmt werden. Die
Leitung 11 ist an ein öffentliches Frischwassersystem angeschlossen und weist innerhalb
der Immobilie 2 einen Auslass 17 auf. Sowohl das durch den Speichertank 8 bereits
erwärmte Frischwasser 4 als auch das Fluid 6 kann nachfolgend, also stromabwärts des
Speichertanks 8, durch den Wärmeerzeuger 10 weiter erwärmt werden. Die Wärmepumpe
7 weist ein erstes Gehäuse 12 und der Wärmeerzeuger 10 ein zweites Gehäuse 13 auf.
[0038] Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsvariante eines Heizsystems 1. Auf die Ausführungen
zu Figur 3 wird verwiesen. Im Unterschied zur ersten Ausführungsvariante sind Wärmepumpe
7 und Wärmeerzeuger 10 als einer Einheit ausgeführt, d. h. sind innerhalb eines gemeinsamen
ersten Gehäuses 12 angeordnet. Hier ist das Frischwasser 4 zusätzlich zu der Erwärmung
über den Speichertank 8 zusätzlich nachfolgend über den Wärmeerzeuger 10 (elektrisch)
erwärmbar. Das Volumen 9 des Speichertanks 8 ist durch das Fluid 6 des Heizwasserkreislaufsystems
5 gefüllt. Der Speichertank 8 weist einen Einlass (unten rechts am Speichertank 8)
und einen Auslass (oben, hin zum Wärmeerzeuger 10) für das Fluid 6 auf, wobei das
Fluid 6 innerhalb des Speichertanks 8 durch den Betrieb der Wärmepumpe 7 erwärmt wird.
Über den Speichertank 8 bzw. die Wärmepumpe 7 wird auch das Frischwasser 4 erwärmt.
Dabei sind das Frischwasser 4 und das Fluid 6 fluidtechnisch voneinander getrennt.
Das Frischwasser 4 wird durch eine Leitung 11 geführt, die sich zumindest teilweise
spiralförmig, durch das Volumen 9 des Speichertanks 8 erstreckt. Das Frischwasser
4 kann damit durch das Fluid 6, dass die Leitung 11 umströmt, erwärmt werden. Die
Leitung 11 ist an ein öffentliches Frischwassersystem angeschlossen und weist innerhalb
der Immobilie 2 einen Auslass 17 auf. Fluid 6 kann über den Wärmeerzeuger 10 weiter
erwärmt werden.
[0039] Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsvariante eines Heizsystems 1 in einer Immobilie
2 mit einer Mehrzahl von Wohneinheiten 14, hier zum Beispiel mit drei Wohneinheiten
14. Das Heizsystem 1 jeder Wohneinheit 14 ist wie in Figur 3 dargestellt ausgeführt.
Das durch das Heizwasserkreislaufsystem 5 strömende, wärmetransportierende Fluid 6
und das Frischwasser 4 werden einerseits über erneuerbare Energien vorgewärmt bzw.
erwärmt und ggf. über einen Wärmeerzeuger 10 auf eine gewünschte Temperatur weiter
erwärmt. Jede Wohneinheit 14 weist eine Wärmepumpe 7 sowie einen Wärmeerzeuger 10
auf. Die Wärmepumpen 7 werden über eine Ventilationsanlage 16 mit warmer Luft versorgt.
Diese Ventilationsanlage 16 versorgt als zentrale Anlage mehrere Wohneinheiten 14.
[0040] Fig. 6 zeigt eine vierte Ausführungsvariante eines Heizsystems 1 in einer Immobilie
2 mit einer Mehrzahl von Wohneinheiten 14, hier zum Beispiel mit drei Wohneinheiten
14. Das Heizsystem 1 jeder Wohneinheit 14 ist ähnlich wie in Figur 3 dargestellt ausgeführt.
Das durch das Heizwasserkreislaufsystem 5 strömende, wärmetransportierende Fluid 6
und das Frischwasser 4 werden einerseits über erneuerbare Energien vorgewärmt bzw.
erwärmt und ggf. über einen Wärmeerzeuger 10 auf eine gewünschte Temperatur weiter
erwärmt. Jede Wohneinheit 14 weist eine Wärmepumpe 7 sowie einen Wärmeerzeuger 10
auf. Die Wärmepumpen 7 werden von einer Solaranlage 15, die als zentrale Anlage mehrere
Wohneinheiten 14 versorgt, mit erwärmtem Wasser beaufschlagt.
Bezugszeichenliste
[0041]
- 1
- Heizsystem
- 2
- Immobilie
- 3
- Zuleitungssystem
- 4
- Frischwasser
- 5
- Heizwasserkreislaufsystem
- 6
- Fluid
- 7
- Wärmepumpe
- 8
- Speichertank
- 9
- Volumen
- 10
- Wärmeerzeuger
- 11
- Leitung
- 12
- erstes Gehäuse
- 13
- zweites Gehäuse
- 14
- Wohneinheit
- 15
- Solaranlage
- 16
- Ventilationsanlage
- 17
- Auslass
1. Heizsystem (1) für eine Immobilie (2), zumindest aufweisend ein Zuleitungssystem (3)
für warmes Frischwasser (4), ein Heizwasserkreislaufsystem (5), das ein Fluid (6)
als Wärmeträger umfasst, einen durch eine Wärmepumpe (7) temperierbaren Speichertank
(8) mit einem Volumen (9) sowie einen Wärmeerzeuger (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (6) und das Frischwasser (4) über den Speichertank (8) und zumindest das
Frischwasser (4) nachfolgend über den Wärmeerzeuger (10) erwärmbar sind.
2. Heizsystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Frischwasser (4) über eine, sich zumindest teilweise durch das Volumen (9) hindurch
erstreckende Leitung (11) hin zu dem Wärmeerzeuger (10) strömt.
3. Heizsystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auch das Fluid (6) nachfolgend zu dem Speichertank (8) über den Wärmeerzeuger (10)
erwärmbar ist.
4. Heizsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Frischwasser (4) innerhalb des Volumens (9) durch das Fluid (6) erwärmbar ist.
5. Heizsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmepumpe (7) und der Wärmeerzeuger (10) in voneinander getrennten Gehäusen
(12, 13) angeordnet sind.
6. Heizsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmepumpe (7) und der Wärmeerzeuger (10) in einem gemeinsamen ersten Gehäuse
(12) angeordnet sind.
7. Heizsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Speichertank (8) die einzige Komponente des Heizsystems (1) zum Speichern von
Wärme ist.
8. Heizsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Wärmepumpe (7), der Speichertank (8) und der Wärmeerzeuger (10) innerhalb
einer Wohneinheit (14) der Immobilie (2) angeordnet ist.
9. Heizsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Immobilie (2) eine Mehrzahl von voneinander unabhängigen Wohneinheiten (14) umfasst,
wobei in jeder der Wohneinheiten (14) zumindest eine Wärmepumpe (7), ein Speichertank
(8) sowie ein Wärmeerzeuger (10) angeordnet sind.
10. Verfahren zum Betreiben eines Heizsystems (1) für eine Immobilie (2), wobei das Heizsystem
(1) zumindest ein Zuleitungssystem (3) für warmes Frischwasser (4), ein Heizwasserkreislaufsystem
(5), das ein Fluid (6) als Wärmeträger umfasst, einen durch eine Wärmepumpe (7) temperierbaren
Speichertank (8) mit einem Volumen (9) sowie einen Wärmeerzeuger (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (6) und das Frischwasser (4) zunächst über den Speichertank (8) und zumindest
das Frischwasser (4) nachfolgend über den Wärmeerzeuger (10) erwärmt wird.