加热设备的制作方法

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的一种加热设备。

背景技术：

1、具有热泵的加热设备利用存储在地热交换器或其他类型的热能存储器中的热能来满足不同类型的加热需求，这在先前的各种配置中是已知的。例如，可使用这种加热设备以加热建筑物内的空气和热的自来水。在具有较高加热需求的时段期间，可通过在热能存储器和热泵之间循环的载热流体从热能存储器提取热能。在具有较低加热需求的时段期间，热能可替代地通过循环的载热流体传递至热能存储器，以增加热能存储器中所存储的热能的量。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种上述类型的加热设备，该加热设备能够以新的有利方式有效地利用来自冷却回路的废热。

2、根据本发明，该目的是通过具有权利要求1中限定的特征的加热设备来实现的。

3、根据本发明的加热设备包括：

4、第一回路，该第一回路包含介质；

5、第一热泵，该第一热泵具有连接至第一回路的输入侧，并且该第一热泵配置成通过从第一回路中的介质吸收热能来加热介质；

6、热能存储器，该热能存储器连接至第一回路，以允许热能存储器与第一回路中的介质之间进行热交换；

7、第二回路，该第二回路包含介质；

8、第二热泵，该第二热泵具有连接至第二回路的输入侧，并且该第二热泵配置成通过从第二回路中的介质吸收热能来加热介质；

9、冷却回路，该冷却回路包含介质；

10、第一热交换器，该第一热交换器具有连接至冷却回路的第一侧以及连接至第一回路的第二侧，并且该第一热交换器配置成将废热从冷却回路中的介质传递至第一回路中的介质；以及

11、第二热交换器，该第二热交换器具有连接至冷却回路的第一侧以及连接至第二回路的第二侧，并且该第二热交换器配置成将废热从冷却回路中的介质传递至第二回路中的介质。

12、在根据本发明的加热设备中，第一热泵配置成通过利用存储在热能存储器中的热能来满足加热需求，而第二热泵配置成通过利用来自冷却回路中的介质的热能来满足加热需求，其中来自冷却回路中的介质的热能经由第二热交换器和第二回路传递至第二热泵的输入侧。经由第一热交换器和第一回路，来自冷却回路中的介质的热能还可传递至热能存储器，以增加热能存储器的温度并由此增加存储在其中的热能的量。冷却回路中的介质被冷却过程的废热加热并被加热设备用作能量源。因此，冷却过程的废热可用于合适的加热目的，而不是被浪费。冷却过程，诸如，例如与数据中心或医院设备的冷却或与超市中的食品的冷却相关联的冷却过程，经常会持续产生废热，且温度和数量变化较小，其中，包括在配置成用于执行这种冷却过程的冷却系统中的冷却回路中的介质的温度通常具有在20℃-30℃范围内的温度。因此，这种冷却过程的废热有利于用作加热设备中的能量源，例如配置成满足建筑物内的加热需求的加热设备中的能量源。在具有较高加热需求的时段期间，第二热泵可将冷却过程的废热用作能量源，以加热连接至第二热泵的输出侧的回路中的介质。在具有较低加热需求的时段期间，源自冷却过程的废热的热能可存储在热能存储器中，以供第一热泵在具有较高加热需求的时段期间后用。以此方式，源自冷却过程的废热的热能可以例如在夏季存储以供在冬季供后用，或者在夜间存储以供在白天后用。

13、根据本发明的实施例，第一热交换器和第二热交换器彼此串联地连接至冷却回路，优选地，其中第一热交换器布置在冷却回路中、位于第二热交换器的下游。由此，在第一步骤中，较高温度质量的热能可经由第二热交换器从冷却回路中的介质传递至第二回路，因此，在随后的第二步骤中，较低温度质量的热能可经由第一热交换器和第一回路从冷却回路中的介质传递至热能存储器。

14、热能存储器有利地是地热交换器。在这种情况下，从冷却回路供应至热能存储器的热能被存储在地面中和/或地下水中。

15、根据本发明的加热设备的其他有利特征将从从属权利要求和以下说明中显现。

技术特征：

1.一种加热设备，包括：

2.根据权利要求1所述的加热设备，其特征在于，所述第一热交换器和所述第二热交换器(8、9)彼此串联地连接至所述冷却回路(cc)。

3.根据权利要求2所述的加热设备，其特征在于，所述第一热交换器(8)布置在所述冷却回路(cc)中、位于所述第二热交换器(9)的下游。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的加热设备，其特征在于，所述加热设备(1)包括布置在所述第一回路(c1)中的第一循环泵(6)，所述第一循环泵用于控制所述第一回路(c1)中的介质在所述第一热泵(5)与所述热能存储器(2)之间的流动。

5.根据权利要求4所述的加热设备，其特征在于，所述加热设备(1)包括布置在所述第一回路(c1)中的第二循环泵(12)或控制阀(15)，所述第二循环泵(12)或控制阀(15)用于控制所述第一回路(c1)中的介质在所述第一热交换器(8)与所述热能存储器(2)之间的流动。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的加热设备，其特征在于，所述加热设备(1)包括：

7.根据权利要求1至6中任一项所述的加热设备，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的加热设备，其特征在于，所述第二热泵(10)的输出侧(10b)连接至所述第三回路(c3)，使得所述第二热泵(10)的工作介质与所述第三回路(c3)中的介质之间能够经由所述第二热泵(10)的冷凝器(10d)进行热交换。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的加热设备，其特征在于：

10.根据权利要求9所述的加热设备，其特征在于，所述加热设备(1)包括第三热交换器(33)，所述第三热交换器具有连接至所述第二回路(c2)的第一侧(33a)以及连接至供水管线(26)的第二侧(33b)，并且所述第三热交换器配置成通过将热量从所述第二回路(c2)中的介质传递至所述供水管线(26)中的水来预热热的自来水。

11.根据权利要求10并结合权利要求6所述的加热设备，其特征在于：

12.根据权利要求11所述的加热设备，其特征在于，从所述第二热交换器(9)的出口(9c)到所述第二热交换器的入口(9d)的流动方向(fd)上看，所述第二储蓄罐(34)布置在所述第二回路(c2)中、位于所述第一储蓄罐(30)的上游。

13.根据权利要求11或12所述的加热设备，其特征在于，所述第二储蓄罐(34)连接至第三回路(c3)，以允许介质在所述第二储蓄罐(34)与所述第三回路(c3)之间循环。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的加热设备，其特征在于：

15.根据权利要求1至14中任一项所述的加热设备，其特征在于，所述热能存储器(2)是地热交换器。

技术总结一种加热设备(1)，包括：包含介质的第一回路(C1)；第一热泵(5)，该第一热泵用于通过从第一回路中的介质吸收热能来加热介质；热能存储器(2)，热能存储器连接至第一回路，以允许热能存储器与第一回路中的介质之间进行热交换；包含介质的第二回路(C2)；第二热泵(10)，该第二热泵用于通过从第二回路中的介质吸收热能来加热介质；包含介质的冷却回路(CC)；第一热交换器(8)，该第一热交换器用于将热量从冷却回路(CC)中的介质传递至第一回路(C1)中的介质；以及第二热交换器(9)，该第二热交换器用于将热量从冷却回路(CC)中的介质传递至第二回路(C2)中的介质。技术研发人员：汉斯·戈兰·戈兰松受保护的技术使用者：能源机械有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18