供给用户加热能量或制冷能量的系统和方法 【技术领域】
本发明涉及一种供给用户加热能量或制冷能量的系统和方法。该系统和方法通过一种传递介质实现，该传递介质至少具有一个加热能量或一个制冷能量的来源，该来源的输出管设置在至少一个可控制的分配器设备的输入处，该分配器设备与所述来源配合并被设计为具有多个输出，该多个输出上连接有具有不同的温度水平的加热能量或者制冷能量的用户的多个送流管，该分配器设备可以选择其中一个用户，向其供给所需温度水平的传递介质。
背景技术
一个这种类型地系统在EP 0711958 B1.中公开。在此公知的系统中，在不同温度水平的加热能量或制冷能量的用户串联连接，由此，不被一个给定温度水平的用户需要的所述加热能量会总是经过位于其下游并且具有一个较低温度水平的用户。不被串联连接并且具有不同温度水平的任何用户需要的加热能量最终输出到一个热贮存器中，在该热贮存器中，加热能量通过一个热泵被抽取并且被重新提升，并且达到可以供给具有高温水平的一个用户的温度水平。
但是，该公知系统并不完全满足所述需要，这是由于所述具有一个给定温度水平并且并不立即被相关用户需要的加热能量被供给连接在下游并且具有一个较低温度水平的用户。由于作为结果该加热能量的温度被降低，因此其再也不能供给具有较高温度水平的用户。
【发明内容】
本发明的目的在于提供这种类型的一个系统以实现，具有规定的温度水平并且并不立即被相关用户需要的加热能量可以在稍后的时间供给所述用户，即在该能源一旦被需要的时候。为了达到该目的本发明中，至少一个热贮存器与至少一些需要不同温度水平的加热能量的用户各个地并联，过剩的加热能量可以以给定温度水平贮存在热贮存器中，其中含有的加热能量可以从中移出并且供给具有相关温度水平的用户。
优选地，多个需要具有不同温度水平的加热能量的用户以本质已知的方式(in a manner known per se)设置，一个热贮存器与这些用户中的各个并联，进而，制冷能量的来源优选由至少一个环境收集器和一个热泵以本质已知的方式形成，并且一个用于制冷能量的贮存器同样地与至少一个需要制冷能量的用户配合。
根据一个优选的实施例，截止阀连接在用于将加热能量以及制冷能量向相关用户供给的送流管中。从而，可以使加热能量进入系统并且存储在其中，可以为了进行空调而使制冷能量向用户供给。优选将换向阀连接在送流管中，从而将加热能量和制冷能量供给墙壁，所述换向阀用于向所述墙壁从下面供给加热能量以及从上面供给制冷能量。
根据一个更加优选的实施例，提供了直接连接需要不同温度水平的用户的管路，其中，用户在回流管以及送流管之间串联连接，并且所述分配设备的所述送流管可以连接在具有最高温度水平的用户的送流管上，所述分配设备的所述回流管可以连接在具有最低温度水平的用户的回流管上。根据本发明的方法，将由所述来源输出的用于加热能量或者制冷能量并且不被用户需要的热能，输出到至少一个与不同温度水平的用户并联的热贮存器中，并贮存在该贮存器中。如果出现需要，特别是在系统中的加热炉或者热泵关闭时，将热能从该贮存器中移出并且供给到用户。
下面参照实施例和附图详细说明本发明。
【附图说明】
图1为表示本发明一个系统的示意图。
【具体实施方式】
根据本发明的一个系统包括多个用于输出加热能量或者制冷能量的设备，即一个加热炉1，两个太阳能或者环境收集器2和3以及一个热泵4。利用一种热传递介质通过该设备1到4，加热能量或制冷能量在不同温度水平下被输出。其中，具有从95℃到30℃范围温度的加热能量由加热炉1输出，具有从100℃到-40℃范围温度的加热能量或制冷能量作为天气状况的函数，由收集器2和3输出，具有从50℃到-20℃范围温度的加热能量或制冷能量由热泵4输出。
需要不同温度水平的多个用户流路I到V连接到加热能量或者制冷能量的来源。这些就构成了用于例如使用辐射散热器的空间加热系统的第一加热流路I，还构成了用于一个内墙加热系统的第二加热流路II，还构成了用于一个地板加热系统的第三加热流路III，还构成了用于一个外墙加热系统的第四加热流路IV，最后还构成了一个制冷系统V和一个冷贮存器Vb。
所述加热炉1通过管11和11a仅仅连接到用于空间加热系统的第一用户流路I上。相反，收集器2和3及热泵4通过分配器设备20、30、40以及50连接到用户流路I到V。从而，所述分配器设备20通过一个送流管21以及一个回流管21a连接到所述用户流路I上，并且通过其他的送流管22到25以及回流管22a到25a连接到用户流路II到V上。所述分配器设备30、40以及50也同样地连接到所述用户流路I到V上。
通过所述分配器设备20、30、40以及50、由热能发生器或制冷发生器产生并且具有不同温度水平的所述加热能量或所述制冷能量，被分别供给到需要相关温度水平的特定的用户流路I到V上。由此，混合设备M以及泵P设置在单个用户流路上。
所述传递介质，作为由相关热源或冷源输出的所述传递介质所具有的温度的一个函数，通过所述分配器设备20、30、40以及50而供给，通过送流管之一连接到特定的设定为所述温度水平的用户流路。所述泵P设置在相关的用户流路上，其用于通过一个混合器M供给所述传递介质到至少一个设置在该流路上的用户。另外，从该用户处的回流一方面被连接到所述混合器，另一方面经由相关的回流管连接，被冷却的传递介质通过所述回流管被进一步传导。
如果在一个这种的系统中，供给到用户流路之一的热能在相应的温度水平不被需要，其不会进一步传导到连接在下游并且具有一个较低温度水平的用户流路，而是会在这个温度水平被贮存起来。由此，至少一个贮存设备Ia到Va与用户流路I到V并联地连接到分配器设备20、30以及40上，该贮存设备中贮存不被相关用户流路I到V需要的部分热能或者冷能。一旦由于无法通过相关热源提供具有所需温度水平的的加热能量，而不通过分配器设备之一向相关用户供给该加热能量，相关送流管就被关闭并且设置在该用户流路上的泵P从相关的贮存器导入传递介质。从而，被该用户需要的具有给定温度水平的加热能量从配置在该用户流路上的贮存器中移出。这对于制冷能量一样适用。
由图可见，加热炉1通过管11以及11a仅仅连接到加热流路I以及连接到一个锅炉Ia用以得到热水。该加热流路I由收集器2和3供给，并且如果有需要，由热泵4供给，假设所述收集器和热泵以所需要的温度水平输出加热能量。其中发生的多余的加热能量贮存在锅炉Ia中。如果所需要的加热能量不能通过收集器2和3供给，那么就通过热炉1供给。通过后者输出的加热能量同样地贮存在锅炉Ia中。当热炉1关闭并且该用户流路继续需要加热能量时，该加热能量就从锅炉Ia中得到。这大大地减少了热炉打开和关闭的次数，其结果为从环境保护出发满足了需求。
下面参照环境收集器2以及连接在后者下游的设备说明系统的动作：
由收集器2输出的传递介质并且由分配器设备20供给，该传递介质作为通过送流管21到25到达用户流路I到V之一的所述介质的温度的一个函数。例如，分配器设备20通过送流管21将大约70℃的传递介质输出到第一用户流路I的送流管211以及212。传递介质通过送流管211进入具有空间加热器的用户流路I，并且通过送流管212进入贮存器Ia。冷却后的传递介质可以通过管211a以及管212a回流到回流管21a进而到达分配器设备20。
但是，当从分配器设备20到用户流路I没有任何流量的时候，被需求的加热能量通过管212以及211从贮存器Ia被供给到用户流路I。由此，用户流路I通过锅炉Ia被供给加热能量。类似地，大约40℃的加热能量被供给到用户流路II以及与其配合的贮存器IIa，大约30℃的加热能量被供给到用户流路III以及贮存器IIIa，大约20℃的加热能量被供给到用户流路IV以及贮存器IVa，大约12℃的热能通过锅炉Va被供给到用户流路V。
在相对的一个例子中，加热能量不被用户流路I以及用户Ia需要，分配器设备20可以调节为虽然前向流存在于管21中，其中传递介质通过锅炉Ia，但其回流存在于管25a中。为了实现该功能，管212a通过连接管213连接到用户流路II的送流管上，进而用户流路III、IV以及V也通过管223、233以及243相互连接。这意味着传递介质通过所有的用户流路I到V，其中，该传递介质向用户或者各个具有较低温度水平的贮存器输出包含于其中的加热能量，由于该传递介质通过回流管25a以非常低的温度返回至收集器2和3，因此从中可以得到非常高的效率。
通过环境收集器3以及热泵4对用户流路II到IV的供给、以及对贮存器IIa到IVa的供给同样地经由分配器设备30以及40而发生。由于该状况中，在用户流路之一以及相关贮存器之一中，当具有与该用户流路或者贮存器相应的温度水平的加热能量不被需要，用户流路II到V同样地通过管223、233以及243相互连接。
制冷能量同样可以通过环境收集器20、30和热泵40而输出。制冷能量利用分配器设备20、30、40以及50通过送流管被引导到制冷空间V或者制冷贮存器Vb并且在后者中贮存。贮存在制冷贮存器Vb内的制冷能量以及通过热泵4输出的制冷能量可以通过分配器设备50输出到用户流路I到V中的一个，其用于冷却房间、内墙和地板。因此，截止阀10设置在用户流路I到IV上并在空调作用时，被用于将用户流路I到V分别区分为两个区域，结果，在用户流路I到IV上进行冷却的同时，加热能量可以贮存在贮存器Ia到Va中。
由于对于一个墙壁加热系统的加热能量供给必须采取如下方式，即加热能量从墙壁下端供给，而制冷供给也必须采取如下方式，即制冷能量从墙壁上端供给，因此将控制阀S也设置在用户流路II上，并且可以用于所需的这样的控制。
如果分配器设备20和30被适当地控制，其也可以用于从用户流路I到V引导被加热的传递介质，其通过送流管21、22、23和24并且穿过收集器2和3，从而防止后者结霜或结冰。
如果加热能量供给到用户流路V，所述加热能量被引导至锅炉Va中，其中的水被加热，结果该热水被引导至锅炉Ia，其中的加热后的水可以为了使用而被移出。
分配器设备50可以用来将加热能量从用户流路II到V之一中转移，该加热能量被供给到热泵4。热泵4产生的加热能量可以通过分配器设备40供给到用户流路I到V之一。此外，热泵4产生的制冷能量可以通过分配器设备50供给到用户流路I到V之一。