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EP4379267A1 - Heat pump system with gas separator - Google Patents

Heat pump system with gas separator Download PDF

Info

Publication number
EP4379267A1
EP4379267A1 EP23197511.1A EP23197511A EP4379267A1 EP 4379267 A1 EP4379267 A1 EP 4379267A1 EP 23197511 A EP23197511 A EP 23197511A EP 4379267 A1 EP4379267 A1 EP 4379267A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat pump
pump system
shut
value
gas flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23197511.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Schaumlöffel
Ulrich Hafner
Simon HAUPT
Nikolas SCHRÖDER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Original Assignee
Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stiebel Eltron GmbH and Co KG filed Critical Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Publication of EP4379267A1 publication Critical patent/EP4379267A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00Hot-water central heating systems
    • F24D3/18Hot-water central heating systems using heat pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/02Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/08Arrangements for drainage, venting or aerating
    • F24D19/082Arrangements for drainage, venting or aerating for water heating systems
    • F24D19/083Venting arrangements
    • F24D19/085Arrangement of venting valves for central heating radiators
    • F24D19/086Arrangement of venting valves for central heating radiators hand-operated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/10Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1039Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating the system uses a heat pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems

Definitions

  • the invention relates to a heat pump system with a gas separator and a corresponding method for controlling a heat pump system.
  • Such heat pump systems have a primary circuit for carrying a coolant and a secondary circuit for carrying water, whereby heat can be transferred between the coolant and the water by means of a heat exchanger.
  • a defect for example a general defect, corrosion or a defect caused by freezing water
  • the heat exchanger which can be designed as a plate heat exchanger, for example, can cause refrigerant to enter the secondary circuit, particularly a heating area of the secondary circuit, which can then enter a house that is heated with the heating area via the distribution system of the secondary circuit and escape there via automatic vents or drain valves.
  • propane as a refrigerant, which corresponds to a flammable refrigerant, an ignitable mixture can then form together with the room air, which then poses a danger to the house.
  • the disadvantage of the current state of the art is that despite the installed vents and drain valves, a dangerous amount, i.e. more than 150 g, of flammable refrigerant can enter the secondary circuit, i.e. the heating area, unnoticed. Furthermore, flammable refrigerant can escape directly into a living area of the house through additional drain valves and open automatic vents, so that an ignitable gas mixture can form in the living area.
  • An aim underlying the present invention is to reduce the amount of flammable refrigerant that can enter the secondary circuit, and thus into a heating system of a house, to a non-critical amount by separating it from the water.
  • a heat pump system is proposed with a primary circuit for conducting a coolant, a secondary circuit for conducting water and a heat exchanger for transferring heat between the coolant and the water, wherein the secondary circuit comprises a gas separator with a quick vent and a first shut-off device, wherein the heat pump system is designed to close the first shut-off device in the event that a value that correlates with a gas flow from the quick vent exceeds a predefined threshold value.
  • the heat pump system comprises a controller configured to (a) monitor a value that correlates with a gas flow from the quick vent, (b) detect an exceedance of the value that correlates with the gas flow from the quick vent above a predefined threshold, and (c) close the first shut-off device in the event that the value that correlates with the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold.
  • the quick vent valve is designed to discharge a refrigerant and/or air that enters the gas separator in an open state.
  • a heat pump system that is designed to close the first shut-off device in the event that a value that correlates with a gas flow from the quick vent exceeds a predefined threshold value can prevent flammable coolant that has entered the secondary circuit from entering the heating area of the secondary circuit. The risk of fire in the living area can thus be reduced with the heat pump system according to the invention.
  • control system that is designed to monitor a value that correlates with a gas flow from the quick vent, to detect an exceedance of the value that correlates with the gas flow from the quick vent above a predefined threshold value, and to close the first shut-off device in the event that the value that correlates with the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value, it is possible to prevent flammable coolant that has entered the secondary circuit unnoticed from entering the heating area of the secondary circuit and thus the living area of a house. The risk of a fire in the living area can thus be reduced with the heat pump system according to the invention.
  • a part of the secondary circuit in which no refrigerant is (yet) present can be sealed off from the part of the secondary circuit in which the refrigerant has been recognized, i.e. detected, so that this part continues to be free of flammable refrigerant.
  • the value of a gas flow from the quick vent can be understood as a value that correlates with a gas quantity from the gas separator.
  • the value of a gas flow is a value of a gas quantity escaping from the gas separator through the quick vent or a value that correlates with a gas quantity escaping from the gas separator through the quick vent.
  • the value of a gas flow does not necessarily have to be determined.
  • the predefined threshold value is set so that the first shut-off device is switched before or when the quick vent has reached its maximum performance, i.e. its maximum performance to release gas.
  • the heat pump system comprises a switch which is designed to close the first shut-off device in the event that a value which correlates with a gas flow from the quick vent exceeds a predefined threshold value.
  • the quick vent can have a buoyancy body, whereby the buoyancy body floats depending on a gas flow or depending on a gas quantity in the gas separator, in particular in the quick vent.
  • the predefined threshold value is determined by the buoyancy body. If the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value, for example, the buoyancy body and actuates a microswitch, thereby closing the first shut-off device (or opening a drain valve, described below).
  • a paddle switch can also be provided, wherein the paddle switch is preferably provided outside the quick vent, particularly preferably outside the quick vent directly at an opening of the quick vent.
  • the predefined threshold value is defined by the paddle switch. If the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value, the paddle switch opens (the quick vent or the opening of the quick vent) and actuates a microswitch, whereby the first shut-off device is closed (or a safety valve, which is described further below, is opened).
  • a pressure switch or pressure sensor can also be provided, for example, at a constriction or an orifice of the quick vent.
  • the predefined threshold value depends on a pressure value at which the pressure switch switches or which the pressure sensor measures and at which a corresponding switching signal is output.
  • the pressure value correlates with a flow pressure loss, which in turn depends on the gas flow from the quick vent.
  • the pressure switch or pressure sensor can detect a flow pressure loss when the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value. If the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value, the first shut-off device is closed (or a drain valve, which is described further below, is opened).
  • the first shut-off device is closed at a predefined position (or a drain valve, which is described further below, is opened).
  • the quick vent comprises a buoyancy body or a paddle, wherein in case a value correlating with a gas flow from the gas separator exceeds the predefined threshold, the buoyancy body or the paddle buoys and actuates a microswitch configured to close the first (or open a vent valve, described further below).
  • the secondary circuit comprises a second shut-off device, wherein the heat pump system or the control is further designed to, in the event that the value which correlates with the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value, the second shut-off device This allows the heat exchanger to be completely isolated from a heating area of the secondary circuit, which may be provided in a living area.
  • the gas separator in particular the quick vent of the gas separator, comprises a detection device which is designed to detect when the value which correlates with the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value.
  • the detection device is advantageously designed to detect a relative value which correlates with the gas flow from the quick vent. This makes it possible not to continuously detect an absolute value which correlates with the gas flow from the quick vent, but rather to only detect it when the value which correlates with the gas flow from the quick vent exceeds a predefined threshold value.
  • a difference value which correlates with the gas flow from the quick vent can be used.
  • the gas separator in particular the detection device, can comprise a sensor, wherein the sensor is designed to determine a value that correlates with the gas flow from the quick vent, wherein the heat pump system or the control is designed to compare the determined value, which correlates with the gas flow from the quick vent, with the predefined threshold value.
  • the predefined threshold value can be determined in various ways. In an example in which a detection device with a throttle element is provided on the quick vent, the predefined threshold value can be determined depending on a pressure increase at the throttle element.
  • the gas separator and the first shut-off device are arranged in the flow direction of the water after the refrigerant/water heat exchanger, i.e. for example the condenser.
  • the refrigerant/water heat exchanger i.e. for example the condenser.
  • the secondary circuit comprises a flow area, a heating area and a return area, wherein the gas separator is provided in a flow area and wherein the heating area can correspond to a heating system in a house. It is then advantageous that the first shut-off device is arranged in a flow area. In the case that the secondary circuit comprises a second shut-off device, it is preferred that the second shut-off device is arranged in the return area.
  • the first shut-off device comprises a valve.
  • the valve can be a solenoid valve, wherein the magnetization preferably occurs in response to the detection that the value that correlates with the gas flow from the quick vent has exceeded the threshold value.
  • the valve can be a pressure-controlled shut-off valve, wherein the pressure control preferably occurs in response to the detection that the value that correlates with the gas flow from the quick vent has exceeded the threshold value.
  • the pressure control can occur directly in response to a gas flow of the refrigerant and/or air through the quick vent.
  • the predefined threshold value can depend, for example, on a response pressure of the shut-off valve.
  • the quick vent comprises a volume flow limit sensor, wherein in the event that a value which correlates with a gas flow through the volume flow limit sensor exceeds a predefined threshold value for the volume flow, the first shut-off device is closed.
  • the second shut-off device is a check valve which prevents water, in particular a water-refrigerant mixture, from flowing through the second shut-off device against the flow direction of the water through the second shut-off device.
  • the first shut-off device and possibly the second shut-off device after detecting that a value that correlates with the gas flow from the quick vent has exceeded the predefined threshold value, the first shut-off device and possibly the second shut-off device can be closed and the coolant and/or air that has entered the secondary circuit, in particular the gas separator, can be discharged.
  • the coolant cannot thus enter the secondary circuit, in particular the heating area of the secondary circuit, which can be arranged in a living area of a house.
  • the gas separator comprises a safety valve which opens at a predefined pressure and releases gas, in particular refrigerant, into an environment.
  • the heat pump system or the control system is designed to open the first shut-off device and, if applicable, the second shut-off device after the coolant and/or air have been completely discharged from the gas separator, for example through the quick vent or the safety valve.
  • This enables the water in the heating area of the secondary circuit to remain idle for as short a time as possible after closing the first shut-off device and, if applicable, the second shut-off device due to the defect through which a refrigerant has entered the secondary circuit and a return, as quickly as possible, to normal operation of the heat pump system.
  • the heat pump system comprises a safety pressure relief valve between the first shut-off device and the second shut-off device in the case that the secondary circuit comprises a first shut-off device and a second shut-off device.
  • the safety pressure relief valve preferably opens at 2.3 bar to 2.7 bar, particularly preferably at 2.5 bar.
  • the control according to the invention can be embedded in a control of the secondary circuit of the heat pump system and/or a control of the primary circuit of the heat pump system.
  • a method for controlling a heat pump system comprising a primary circuit for conducting a coolant, a secondary circuit for conducting water, and a heat exchanger for transferring heat between the coolant and the water, wherein the method comprises at least the steps of: (a) determining a value that correlates with a gas flow in a quick vent of a gas separator in the secondary circuit, (b) comparing the value that correlates with the gas flow from the quick vent with a predefined threshold value, and (c) in the event that the value that correlates with the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value, closing a first shut-off device in the secondary circuit.
  • the method comprises the further step of closing a second shut-off device in the secondary circuit in the event that the value correlating with the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value.
  • a heat pump system is proposed with a primary circuit for conducting a coolant, a secondary circuit for conducting water and a heat exchanger for transferring heat between the coolant and the water, wherein the secondary circuit comprises a gas separator with a quick vent and a drain valve and preferably a first shut-off device and/or a second shut-off device, wherein the heat pump system is designed to open the drain valve in the gas separator and preferably close the first shut-off device and/or the second shut-off device in the event that a value that correlates with a gas flow from the quick vent exceeds a predefined threshold value.
  • the heat pump system comprises a controller configured to (a) monitor a value that correlates with a gas flow from the quick vent, (b) detect an exceedance of the value that correlates with the gas flow from the quick vent above a predefined threshold, and (c) in the event that the value that correlates with the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold, open the drain valve in the gas separator and preferably close the first shut-off device and/or the second shut-off device.
  • the drain valve particularly preferably comprises a volume flow limit sensor, wherein in the event that a value that correlates with a gas flow through the drain valve exceeds a predefined threshold value, the drain valve is opened.
  • the volume flow limit sensor can comprise an electrically actuated valve, in particular a valve that can be electrically actuated via a paddle switch or a valve that can be actuated via a differential pressure switch.
  • the gas separator in particular the quick vent, comprises a detection device which is designed to detect when the value for a gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value.
  • the gas separator, in particular the quick vent can comprise a sensor, wherein the sensor is designed to determine a value which correlates with the gas flow from the quick vent, wherein the heat pump system or the control is designed to compare the determined value with a predefined threshold value. The term exceeding is used here regardless of whether the threshold value is greater or smaller than the initial value.
  • the secondary circuit comprises a flow area, a heating area and a return area
  • the first shut-off device is preferably arranged in the flow area
  • the second shut-off device is preferably arranged in the return area of the secondary circuit.
  • the second shut-off device comprises a Check valve. A check valve is preferably closed by a backflow of water.
  • the heat pump system or the control system is preferably designed to open the first shut-off device and/or second shut-off device after the coolant and/or air have been completely discharged.
  • a safety pressure relief valve can be provided in the secondary circuit in the direction of water flow between the first shut-off device and the second shut-off device in order to release any excess pressure that may arise from closing the first shut-off device and the second shut-off device.
  • the safety pressure relief valve preferably opens at 2.3 bar to 2.7 bar, particularly preferably at 2.5 bar.
  • control of the heat pump system according to the third aspect of the invention can also be embedded in a control of the secondary circuit and/or a control of the primary circuit of the heat pump system.
  • the gas separator preferably comprises a safety valve which is designed to discharge a coolant and/or air which enters the gas separator.
  • the safety valve is particularly preferably provided at the top of the gas separator or at an inlet of the gas separator.
  • the safety valve in the gas separator preferably opens at 2.8 bar to 3.2 bar, particularly preferably at 3 bar.
  • a method for controlling a heat pump system comprising a primary circuit for conducting a coolant, a secondary circuit for conducting water and a heat exchanger for transferring heat between the coolant and the water, wherein the method comprises at least the steps of: (a) monitoring a value that correlates with a gas flow in a quick vent of a gas separator arranged in the secondary circuit, (b) detecting an exceedance of the value that correlates with the gas flow from the quick vent above a predefined threshold value, and (c) in the event that the value that correlates with the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value, opening a drain valve in the gas separator and preferably closing a first and/or second shut-off device.
  • a computer program is proposed with program means which cause a control of a heat pump system according to the invention to carry out the steps of the corresponding method according to the invention when the computer program is executed on the controller of the heat pump system.
  • the computer program may be provided, stored and/or distributed on a suitable storage medium, such as an optical storage medium or a non-volatile electronic storage medium. It may also be provided together with or as part of a hardware component.
  • the computer program may also be provided in other ways, such as via the Internet or via wired or wireless telecommunications means.
  • Fig.1 shows a schematic representation to illustrate a first embodiment of the heat pump system according to the invention.
  • the heat pump system 100 comprises a primary circuit 110 and a secondary circuit 120, wherein the primary circuit 110 comprises a coolant/air heat exchanger 111, for example in the form of an evaporator, a compressor 112, a coolant/water heat exchanger 113, for example in the form of a condenser, an expansion device 114, for example in the form of a throttle device, and a refrigeration circuit reversing device 115.
  • the secondary circuit 120 comprises a gas separator 121 and a first shut-off device 122, a second shut-off device 123 and a circulation pump 124.
  • a safety pressure relief valve (125) can be provided between the first shut-off device 122 and the second shut-off device 123.
  • the heat exchanger 113 corresponds to a heat exchanger for transferring heat between coolant, which is carried in the primary circuit 110, and water, which is carried in the secondary circuit 120.
  • the gas separator 121 comprises a quick vent 127 and a safety valve 125 for discharging coolant from the gas separator 121, wherein the safety valve 125 is opened in the gas separator 121 in particular when the pressure is (too) high, i.e. at a pressure value that corresponds to or exceeds a pressure limit value of the safety valve 125 for opening.
  • the heat pump system is designed to close the first shut-off device 122 and, if applicable, the second shut-off device 123 in the event that the value for the gas flow exceeds the predefined threshold value for the gas flow.
  • the first shut-off device 122 is in the embodiment of Fig.1 in a flow area of the secondary circuit 120, in particular in the flow direction of the water after the gas separator 121.
  • the second shut-off device 123 is arranged in a return area of the secondary circuit 120.
  • the second shut-off device 123 is advantageously a check valve.
  • the first shut-off device 122 is directly pneumatically connected to the quick vent 127 of the gas separator 121 via a control line 129, which can also be understood as a signal line.
  • the control line 129 can thus be understood as a pressure line that conducts a fluid that is liquid or gaseous, preferably gaseous.
  • the quick vent 127 comprises a throttle element 128. The greater the amount of coolant that flows through the throttle element 128, the higher the pressure drop and thus the pressure in the control line 129. If a certain pressure is exceeded, the first shut-off device 122 and, if applicable, the second shut-off device 123, and thus closes the respective connection.
  • the actuating pressure of the first shut-off device 122 which is greater than zero, is preferably less than 1.2 bar, particularly preferably less than 1.0 bar, wherein the throttle element 128 is preferably an orifice or capillary.
  • Fig.2 shows a schematic representation to illustrate a second embodiment of the heat pump system according to the invention.
  • the heat pump system 200 comprises a primary circuit 210 and a secondary circuit 220.
  • the primary circuit 210 comprises a coolant/air heat exchanger 211, for example in the form of an evaporator, a compressor 212, a coolant/water heat exchanger 213, for example in the form of a condenser, an expansion device 214, in this example in the form of a collector and two throttle elements, and a refrigeration circuit reversing device 215.
  • the primary circuit 210 is thermally connected to the secondary circuit 220 via the heat exchanger 213, wherein the heat exchanger 213 can be a plate heat exchanger, for example.
  • a safety valve 225, a gas separator 221, a first shut-off device 222, a circulation pump 224 and a second shut-off device 223 are arranged in the flow direction of the water in the secondary circuit 220.
  • the gas separator 221 comprises a quick vent 227 with a volume flow limit sensor 228, which can be a volume flow sensor or volume flow limit switch, for example.
  • the first shut-off device 222 is electrically connected to the volume flow limit sensor 228 and thus to the quick vent 227 of the gas separator 221 via a control line.
  • the volume flow limit sensor 228 can be a throttle element, a paddle switch, a propeller, an impeller, a hot wire anemometer, a float, etc.
  • the safety valve 225 is provided upstream of the gas separator 221 in the flow direction.
  • the heat pump system 200 is designed to close at least the first shut-off device 222 in the event that a value that correlates with a gas flow from the quick vent 227 exceeds a predefined threshold value for the volume flow.
  • the threshold value can be selected, for example, depending on a pressure increase at the volume flow limit sensor 228.
  • the first shut-off device 222 is closed electrically, whereby pressure-controlled closing is also possible, as in Fig.1 shown.
  • Fig. 3 shows a schematic representation to illustrate a third embodiment of the heat pump system according to the invention.
  • the heat pump system 300 comprises a primary circuit 310 and a secondary circuit 320, wherein the primary circuit 310 a refrigerant/air heat exchanger 311, a compressor 312, a refrigerant/water heat exchanger 313, an expansion device 314 and a refrigeration circuit reversing device 315.
  • the secondary circuit 320 comprises a gas separator 321, a second shut-off device 323 and a circulation pump 324.
  • the gas separator 321 has a quick vent 327 and a drain valve 325.
  • the drain valve 325 is designed as an electrically controlled drain valve and is connected to the quick vent 327 via a volume flow limit sensor 328, which can be designed as a volume flow limit switch, for example.
  • the volume flow limit sensor 328 defines a predefined threshold value for a gas flow from the quick vent 327.
  • pneumatic actuation can also be provided.
  • the heat pump system 300 is designed to open the drain valve 325 of the gas separator 321 if a value that correlates with a gas flow from the quick vent 327 exceeds a predefined threshold.
  • the drain valve 325 preferably leads to the outside so that the coolant can escape from the secondary circuit 320.
  • a drain pipe to the outside can be provided on the gas separator for this purpose, wherein the drain pipe is connected to the drain valve.
  • the drain pipe of the gas separator can be provided as a pipe on an already provided air duct to the outside.
  • the heat pump system 300 can be designed to close the second shut-off device 323 if the value that correlates with the gas flow from the quick vent 327 exceeds the predefined threshold.
  • the embodiment shown may also comprise a first shut-off device, wherein in the event that the value correlated with the gas flow from the quick vent 327 exceeds the predefined threshold value, the first shut-off device is also closed.
  • Fig.4 shows a schematic representation to illustrate a first gas separator 400 for use in a heat pump system according to the invention.
  • the gas separator 400 is a centrifugal separator and comprises a tangential inlet 410 and a radial outlet 420. In an upper region, the gas separator 400 also comprises a quick vent 427 and a safety valve 425.
  • the gas separator 400 has a first shut-off device 422 at the outlet 420, which in this embodiment is designed as a pressure-controlled shut-off device.
  • a magnetically controlled shut-off device is also conceivable.
  • the shut-off device 422 is controlled in such a way that if the value that correlates with the gas flow from the quick vent 427 exceeds a predefined threshold value, the first shut-off device 422 is closed.
  • Fig.5 shows a schematic representation to illustrate a second gas separator for use in a heat pump system according to the invention.
  • the gas separator 500 is again a centrifugal separator and comprises a tangential inlet 510 and a radial outlet 520.
  • the gas separator 500 comprises a quick vent 527 and a drain valve 525.
  • the drain valve 525 is designed as a solenoid valve in this embodiment.
  • the quick vent 527 comprises a microswitch 528 with a paddle.
  • the microswitch 528 can be triggered and the solenoid valve can be controlled.
  • the second gas separator 500 in Fig.5 may have a safety valve (not shown), wherein the safety valve is then preferably provided at the top of the gas separator 500 or in the secondary circuit in front of the gas separator 500, particularly preferably at the inlet 510.
  • Fig.6 shows a schematic representation to illustrate a third gas separator 600 for use in a heat pump system according to the invention.
  • the gas separator 600 is also a centrifugal separator with a tangential inlet 610 and a radial outlet 620.
  • the gas separator 600 comprises a quick vent 627 and a drain valve 625.
  • a time-dependent pressure i.e. a value that correlates with a gas flow from the quick vent 627, can be monitored via a volume flow limit sensor on the quick vent 627, which in this embodiment comprises a throttle element 628 and a pressure switch. If the value that correlates with the gas flow from the quick vent 627 exceeds a predefined threshold value, the drain valve 625 is opened.
  • the third gas separator 600 in Fig.6 may comprise a safety valve (not shown), wherein the safety valve is preferably provided at the top of the gas separator 600 or in the secondary circuit upstream of the gas separator 500, particularly preferably at the inlet 610.
  • Fig.7 shows a schematic flow diagram of an embodiment of the method 700 according to the invention.
  • the method is intended for controlling a heat pump system, wherein the heat pump system comprises a primary circuit for conducting a coolant, a secondary circuit for conducting water and a heat exchanger for transferring heat between the coolant and the water, wherein the method comprises at least the steps 710, 720 and 730, which are described below.
  • step 710 a value correlating with a gas flow in a gas separator in the secondary circuit is monitored.
  • step 720 the value correlating with the gas flow from the gas separator is compared with a predefined threshold value, and in Step 730, in the event that the value correlating with the gas flow from the gas separator exceeds the predefined threshold, a first shut-off device, and preferably also a second shut-off device, in the secondary circuit is closed.
  • the method 700 can be carried out, for example, by a heat pump system 100 according to the invention, in particular the corresponding control.
  • the step of comparing can also be carried out passively, for example by a limit value transmitter which, at a predefined limit value, for example a pressure, outputs an electrical or pneumatic signal on the basis of which the first shut-off device and possibly the second shut-off device are closed.
  • a drain valve in the gas separator can be opened and, if necessary, a shut-off device, in particular a first shut-off device and/or a second shut-off device, can be closed.
  • the heat pump systems according to the invention and the corresponding methods ensure that, in the event of an internal leak in the heat exchanger, flammable coolant does not enter the heating area, which is normally located in a living area of a house, via the water circuit.
  • the safety of living areas can thus be increased with the heat pump systems according to the invention.
  • a defect for example a general defect or a defect caused by freezing water
  • the heat exchanger which can be a plate heat exchanger, for example, can cause refrigerant to enter the secondary circuit, i.e. the heating circuit of the heat pump, which can then enter a house via the distribution system.
  • the object of the present invention is to reduce the amount of flammable refrigerant entering the distribution system of the house to a non-critical amount by separating it from the water.
  • the invention can be applied to all new heat pump developments that use flammable refrigerants to operate the refrigeration circuit.
  • one aspect of the invention involves installing a pressure-controlled shut-off valve, i.e. a shut-off device, in the flow direction after the gas separator.
  • the control line is connected to the outlet of the quick vent.
  • the control line has an outlet that leads to the atmosphere via a throttle element.
  • coolant enters the secondary circuit via the coolant/water heat exchanger, it is separated in the gas separator and fed via the quick vent into the control line, where it is released into the atmosphere via the throttle element.
  • a second shut-off device is also preferably installed in the return line to prevent gas from entering the residential building.
  • a safety pressure relief valve is preferably installed in the water circuit between the first and second shut-off devices.
  • the second shut-off device is preferably designed as a backflow preventer, i.e. a check valve.
  • the actuating pressure of the first shut-off device which is greater than zero, is determined by the system pressure, i.e. the water pressure in the secondary circuit, and is preferably less than 1.2 bar, particularly preferably less than 1 bar.
  • the throttle element is preferably an orifice or capillary.
  • the invention relates to a heat pump system with a primary circuit for conducting a coolant, a secondary circuit for conducting water, and a heat exchanger for transferring heat between the coolant and the water, wherein the secondary circuit comprises a gas separator with a quick vent.
  • the heat pump system is designed to close a first shut-off device or to open a drain valve on the gas separator in the event that a value that correlates with a gas flow from the quick vent exceeds a predefined threshold value.
  • a control for the heat pump system wherein the controller is designed to (a) monitor a value that correlates with a gas flow from the quick vent, (b) detect an exceedance of the value that correlates with the gas flow from the quick vent above a predefined threshold value, and (c) in the event that the value that correlates with the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value, close the first shut-off device or open the drain valve on the gas separator.
  • the heat pump system according to the invention makes it possible to reduce an amount of flammable coolant in the secondary circuit to a non-critical amount.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wärmepumpensystem 100, 200, 300 mit einem Primärkreis 110, 210, 310 zur Führung eines Kältemittels, einem Sekundärkreis 120, 220, 320 zur Führung von Wasser, und einem Wärmeübertrager 113, 213, 313 zum Übertragen von Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Wasser, wobei der Sekundärkreis einen Gasabscheider 121, 221, 321 mit einem Schnellentlüfter umfasst. Das Wärmepumpensystem ist ausgestaltet, im Fall, dass ein Wert, der mit einer Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, einen vordefinierten Schwellwert überschreitet, eine erste Absperreinrichtung zu schließen oder ein Ablassventil am Gasabscheider zu öffnen. Das erfindungsgemäße Wärmepumpensystem ermöglicht, eine Menge an brennbarem Kältemittel im Sekundärkreis auf eine unkritische Menge zu reduzieren.The invention relates to a heat pump system 100, 200, 300 with a primary circuit 110, 210, 310 for conducting a coolant, a secondary circuit 120, 220, 320 for conducting water, and a heat exchanger 113, 213, 313 for transferring heat between the coolant and the water, wherein the secondary circuit comprises a gas separator 121, 221, 321 with a quick vent. The heat pump system is designed to close a first shut-off device or open a drain valve on the gas separator if a value that correlates with a gas flow from the quick vent exceeds a predefined threshold value. The heat pump system according to the invention makes it possible to reduce an amount of flammable coolant in the secondary circuit to a non-critical amount.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wärmepumpensystem mit einem Gasabscheider sowie ein entsprechendes Verfahren zur Steuerung eines Wärmepumpensystems.The invention relates to a heat pump system with a gas separator and a corresponding method for controlling a heat pump system.

Derartige Wärmepumpensysteme weisen einen Primärkreis zur Führung eines Kältemittels und einen Sekundärkreis zur Führung von Wasser auf, wobei durch einen Wärmeübertrager Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Wasser übertragen werden kann.Such heat pump systems have a primary circuit for carrying a coolant and a secondary circuit for carrying water, whereby heat can be transferred between the coolant and the water by means of a heat exchanger.

Bei Verwendung von brennbaren Kältemitteln, insbesondere Kohlenwasserstoffen wie C3H8 (R290, Propan) ist jedoch die Problematik erkannt worden, dass durch einen Defekt, zum Beispiel durch einen allgemeinen Defekt, Korrosion oder einen Defekt durch gefrierendes Wasser, am Wärmeübertrager, der zum Beispiel als Plattenwärmeübertrager ausgestaltet sein kann, Kältemittel in den Sekundärkreis, insbesondere einen Heizbereich des Sekundärkreises, eintreten kann, welches anschließend über das Verteilsystem des Sekundärkreises in ein Haus, das mit dem Heizbereich geheizt wird, gelangen und dort über Automatikentlüfter oder Ablassventile austreten kann. Bei Verwendung von Propan als Kältemittel, das einem brennbaren Kältemittel entspricht, kann dann zusammen mit der Raumluft ein zündfähiges Gemisch entstehen, welches dann eine Gefahr für das Haus darstellt.However, when using flammable refrigerants, particularly hydrocarbons such as C3H8 (R290, propane), the problem has been recognized that a defect, for example a general defect, corrosion or a defect caused by freezing water, in the heat exchanger, which can be designed as a plate heat exchanger, for example, can cause refrigerant to enter the secondary circuit, particularly a heating area of the secondary circuit, which can then enter a house that is heated with the heating area via the distribution system of the secondary circuit and escape there via automatic vents or drain valves. When using propane as a refrigerant, which corresponds to a flammable refrigerant, an ignitable mixture can then form together with the room air, which then poses a danger to the house.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, in dem Sekundärkreis eines Wärmepumpensystems ein Ablassventil und einen Automatikentlüfter gegen Kältemitteleintritt in das Wohngebäude vorzusehen, um in den Sekundärkreis eintretendes brennbares Kältemittel sicher abzuführen bevor es im Haus austreten kann. Insbesondere bei Propananwendungen können auch jeweils mehrere Ventile/Entlüfter vorgesehen sein, zum Beispiel in einem Vorlauf und einem Rücklauf des Sekundärkreises. In einigen Fällen wird auch ein Mikroblasenabscheider eingesetzt, der einen Automatikentlüfter umfassen kann.It is known from the state of the art to provide a drain valve and an automatic vent in the secondary circuit of a heat pump system to prevent coolant from entering the residential building, in order to safely remove flammable coolant entering the secondary circuit before it can escape into the house. In particular in propane applications, several valves/vents can also be provided, for example in a flow line and a return line of the secondary circuit. In some cases, a microbubble separator is also used, which can include an automatic vent.

Nachteilig am Stand der Technik zeigt sich, dass trotz der verbauten Entlüfter und Ablassventile eine gefährliche Menge, das heißt über 150 g, an brennbarem Kältemittel unbemerkt in den Sekundärkreis, das heißt, den Heizbereich, gelangen kann. Des Weiteren kann durch weitere Ablassventile und offene Automatikentlüfter brennbares Kältemittel direkt in einen Wohnraum des Hauses austreten, so dass ein zündfähiges Gasgemisch im Wohnraum entstehen kann.The disadvantage of the current state of the art is that despite the installed vents and drain valves, a dangerous amount, i.e. more than 150 g, of flammable refrigerant can enter the secondary circuit, i.e. the heating area, unnoticed. Furthermore, flammable refrigerant can escape directly into a living area of the house through additional drain valves and open automatic vents, so that an ignitable gas mixture can form in the living area.

Bisher wurde im Stand der Technik auf einen Automatikentlüfter und ein Ablassventil gesetzt, wobei das Ablassventil so ausgeführt ist, dass das Ablassventil im Sekundärkreis vor allen weiteren verbauten Ablassventilen anspricht (ca. 0,5 bar darunter).Until now, the state of the art has relied on an automatic vent and a drain valve, whereby the drain valve is designed in such a way that the drain valve in the secondary circuit responds before all other installed drain valves (approx. 0.5 bar below).

Ein der vorliegenden Erfindung zugrundeliegendes Ziel ist es, die Menge an brennbarem Kältemittel, welche in den Sekundärkreis, und damit in ein Heizungssystem eines Hauses, eintreten kann, auf eine unkritische Menge durch Abscheidung aus dem Wasser zu reduzieren.An aim underlying the present invention is to reduce the amount of flammable refrigerant that can enter the secondary circuit, and thus into a heating system of a house, to a non-critical amount by separating it from the water.

Erfindungsgemäß wird nach einem ersten Aspekt ein Wärmepumpensystem mit einem Primärkreis zur Führung eines Kältemittels, einem Sekundärkreis zur Führung von Wasser und einem Wärmeübertrager zum Übertragen von Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Wasser vorgeschlagen, wobei der Sekundärkreis einen Gasabscheider mit einem Schnellentlüfter und eine erste Absperreinrichtung umfasst, wobei das Wärmepumpensystem ausgestaltet ist, im Fall, dass ein Wert, der mit einer Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, einen vordefinierten Schwellwert überschreitet, die erste Absperreinrichtung zu schließen.According to a first aspect of the invention, a heat pump system is proposed with a primary circuit for conducting a coolant, a secondary circuit for conducting water and a heat exchanger for transferring heat between the coolant and the water, wherein the secondary circuit comprises a gas separator with a quick vent and a first shut-off device, wherein the heat pump system is designed to close the first shut-off device in the event that a value that correlates with a gas flow from the quick vent exceeds a predefined threshold value.

Bevorzugt umfasst das Wärmepumpensystem eine Steuerung, die ausgestaltet ist, (a) einen Wert, der mit einer Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, zu überwachen, (b) ein Überschreiten des Wertes, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, über einen vordefinierten Schwellwert zu erkennen, und (c) im Fall, dass der Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, den vordefinierten Schwellwert überschreitet, die erste Absperreinrichtung zu schließen.Preferably, the heat pump system comprises a controller configured to (a) monitor a value that correlates with a gas flow from the quick vent, (b) detect an exceedance of the value that correlates with the gas flow from the quick vent above a predefined threshold, and (c) close the first shut-off device in the event that the value that correlates with the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold.

Der Schnellentlüfter ist ausgestaltet, ein Kältemittel und/oder Luft, das in den Gasabscheider gelangt, in einem geöffneten Zustand abzuführen.The quick vent valve is designed to discharge a refrigerant and/or air that enters the gas separator in an open state.

Durch ein Wärmepumpensystem, das ausgestaltet ist, im Fall, dass ein Wert, der mit einer Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, einen vordefinierten Schwellwert überschreitet, die erste Absperreinrichtung zu schließen, kann verhindert werden, dass brennbares Kältemittel, das in den Sekundärkreis eingetreten ist, in den Heizbereich des Sekundärkreises gelangt. Dadurch kann die Gefahr eines Brandes in dem Wohnbereich mit dem erfindungsgemäßen Wärmepumpensystem verringert werden.A heat pump system that is designed to close the first shut-off device in the event that a value that correlates with a gas flow from the quick vent exceeds a predefined threshold value can prevent flammable coolant that has entered the secondary circuit from entering the heating area of the secondary circuit. The risk of fire in the living area can thus be reduced with the heat pump system according to the invention.

Insbesondere durch eine Steuerung, die ausgestaltet ist, einen Wert, der mit einer Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, zu überwachen, ein Überschreiten des Wertes, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, über einen vordefinierten Schwellwert zu erkennen, und im Fall, dass der Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, den vordefinierten Schwellwert überschreitet, die erste Absperreinrichtung zu schließen, kann verhindert werden, dass brennbares Kältemittel, das unbemerkt in den Sekundärkreis eingetreten ist, in den Heizbereich des Sekundärkreises und damit in den Wohnbereich eines Hauses gelangt. Dadurch kann die Gefahr eines Brandes in dem Wohnbereich mit dem erfindungsgemäßen Wärmepumpensystem verringert werden.In particular, by means of a control system that is designed to monitor a value that correlates with a gas flow from the quick vent, to detect an exceedance of the value that correlates with the gas flow from the quick vent above a predefined threshold value, and to close the first shut-off device in the event that the value that correlates with the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value, it is possible to prevent flammable coolant that has entered the secondary circuit unnoticed from entering the heating area of the secondary circuit and thus the living area of a house. The risk of a fire in the living area can thus be reduced with the heat pump system according to the invention.

Insbesondere kann nach Erkennen eines Kältemittels durch Überschreiten eines Wertes, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, ein Teil des Sekundärkreises, in dem (noch) kein Kältemittel vorhanden ist, von dem Teil des Sekundärkreises, in dem das Kältemittel erkannt, d.h. detektiert, worden ist, abgeriegelt werden, so dass dieser Teil weiterhin frei von brennbarem Kältemittel ist.In particular, after a refrigerant has been detected by exceeding a value that correlates with the gas flow from the quick vent valve, a part of the secondary circuit in which no refrigerant is (yet) present can be sealed off from the part of the secondary circuit in which the refrigerant has been recognized, i.e. detected, so that this part continues to be free of flammable refrigerant.

Der Wert einer Gasströmung aus dem Schnellentlüfter kann als ein Wert, der mit einer Gasmenge aus dem Gasabscheider korreliert, verstanden werden. Insbesondere ist der Wert einer Gasströmung ein Wert einer aus dem Gasabscheider durch den Schnellentlüfter entweichenden Gasmenge oder ein Wert, der mit einer aus dem Gasabscheider durch den Schnellentlüfter entweichenden Gasmenge korreliert. Dabei muss der Wert einer Gasströmung nicht notwendigerweise bestimmt werden. Bevorzugt wird der vordefinierte Schwellwert so festgelegt, dass die erste Absperreinrichtung geschaltet wird, bevor oder wenn der Schnellentlüfter seine maximale Leistung, d.h. seine maximale Leistung, Gas abzulassen, erreicht hat.The value of a gas flow from the quick vent can be understood as a value that correlates with a gas quantity from the gas separator. In particular, the value of a gas flow is a value of a gas quantity escaping from the gas separator through the quick vent or a value that correlates with a gas quantity escaping from the gas separator through the quick vent. The value of a gas flow does not necessarily have to be determined. Preferably, the predefined threshold value is set so that the first shut-off device is switched before or when the quick vent has reached its maximum performance, i.e. its maximum performance to release gas.

Bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Wärmepumpensystem einen Schalter, der ausgestaltet ist, im Fall, dass ein Wert, der mit einer Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, einen vordefinierten Schwellwert überschreitet, die erste Absperreinrichtung zu schließen.Preferably, the heat pump system according to the invention comprises a switch which is designed to close the first shut-off device in the event that a value which correlates with a gas flow from the quick vent exceeds a predefined threshold value.

Es sind verschiedene Möglichkeiten, ein Schaltsignal abhängig von einem Wert einer Gasströmung aus dem Schnellentlüfter zu erhalten, denkbar.There are various possibilities to obtain a switching signal depending on a value of a gas flow from the quick vent.

Zum Beispiel kann der Schnellentlüfter einen Auftriebskörper aufweisen, wobei abhängig von einer Gasströmung bzw. abhängig von einer Gasmenge in dem Gasabscheider, insbesondere in dem Schnellentlüfter, der Auftriebskörper auftreibt. In diesem Fall wird der vordefinierte Schwellwert von dem Auftriebskörper bestimmt. Überschreitet die Gasströmung aus dem Schnellentlüfter den vordefinierten Schwellwert, treibt beispielsweise der Auftriebskörper auf und betätigt einen Mikroschalter, wodurch die erste Absperreinrichtung geschlossen wird (oder ein Ablassventil, das weiter unten beschrieben wird, geöffnet wird).For example, the quick vent can have a buoyancy body, whereby the buoyancy body floats depending on a gas flow or depending on a gas quantity in the gas separator, in particular in the quick vent. In this case, the predefined threshold value is determined by the buoyancy body. If the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value, for example, the buoyancy body and actuates a microswitch, thereby closing the first shut-off device (or opening a drain valve, described below).

Alternativ zu einem Auftriebskörper kann auch ein Paddelschalter vorgesehen sein, wobei der Paddelschalter bevorzugt außerhalb des Schnellentlüfters, besonders bevorzugt außerhalb des Schnellentlüfters direkt an einer Öffnung des Schnellentlüfters, vorgesehen ist. In diesem Fall wird der vordefinierte Schwellwert von dem Paddelschalter definiert. Überschreitet die Gasströmung aus dem Schnellentlüfter den vordefinierten Schwellwert, öffnet der Paddelschalter (den Schnellentlüfter bzw. die Öffnung des Schnellentlüfters) und betätigt einen Mikroschalter, wodurch die erste Absperreinrichtung geschlossen wird (oder ein Sicherheitsventil, das weiter unten beschrieben wird, geöffnet wird).As an alternative to a buoyancy body, a paddle switch can also be provided, wherein the paddle switch is preferably provided outside the quick vent, particularly preferably outside the quick vent directly at an opening of the quick vent. In this case, the predefined threshold value is defined by the paddle switch. If the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value, the paddle switch opens (the quick vent or the opening of the quick vent) and actuates a microswitch, whereby the first shut-off device is closed (or a safety valve, which is described further below, is opened).

Weiter alternativ kann auch ein Druckschalter oder Drucksensor zum Beispiel an einer Engstelle oder einer Blende des Schnellentlüfters vorgesehen sein. In diesem Fall hängt der vordefinierte Schwellwert von einem Druckwert ab, bei dem der Druckschalter schaltet oder den der Drucksensor misst und bei dem ein entsprechendes Schaltsignal ausgegeben wird. Der Druckwert korreliert mit einem Strömungsdruckverlust, der wiederum von der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter abhängt. Der Druckschalter oder Drucksensor kann durch einen Strömungsdruckverlust ein Überschreiten der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter über den vordefinierten Schwellwert erkennen. Überschreitet die Gasströmung aus dem Schnellentlüfter den vordefinierten Schwellwert, wird die erste Absperreinrichtung geschlossen (oder ein Ablassventil, das weiter unten beschrieben wird, geöffnet).Alternatively, a pressure switch or pressure sensor can also be provided, for example, at a constriction or an orifice of the quick vent. In this case, the predefined threshold value depends on a pressure value at which the pressure switch switches or which the pressure sensor measures and at which a corresponding switching signal is output. The pressure value correlates with a flow pressure loss, which in turn depends on the gas flow from the quick vent. The pressure switch or pressure sensor can detect a flow pressure loss when the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value. If the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value, the first shut-off device is closed (or a drain valve, which is described further below, is opened).

Weitere Möglichkeiten sind denkbar, wie zum Beispiel ein Ermitteln einer Strömung über einen Schwebkörper, der berührungslos mittels verschiedener Verfahren in seiner Position ermittelt werden kann, wobei durch eine vordefinierte Position der vordefinierte Schwellwert für die Gasströmung aus dem Schnellentlüfter festgelegt wird. Bei einer vordefinierten Position wird somit in dieser Ausführungsform die erste Absperreinrichtung geschlossen (oder ein Ablassventil, das weiter unten beschrieben wird, geöffnet).Other possibilities are conceivable, such as determining a flow via a floating body, the position of which can be determined contactlessly using various methods, with a predefined position determining the predefined threshold value for the gas flow from the quick vent. In this embodiment, the first shut-off device is closed at a predefined position (or a drain valve, which is described further below, is opened).

Bevorzugt umfasst der Schnellentlüfter einen Auftriebskörper oder ein Paddel, wobei im Fall, dass ein Wert, der mit einer Gasströmung aus dem Gasabscheider korreliert, den vordefinierten Schwellwert überschreitet, der Auftriebskörper oder das Paddel auftreibt und einen Mikroschalter betätigt, der ausgestaltet ist, die erste zu schließen (oder ein Ablassventil, das weiter unten beschrieben wird, zu öffnen.Preferably, the quick vent comprises a buoyancy body or a paddle, wherein in case a value correlating with a gas flow from the gas separator exceeds the predefined threshold, the buoyancy body or the paddle buoys and actuates a microswitch configured to close the first (or open a vent valve, described further below).

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts der Erfindung umfasst der Sekundärkreis eine zweite Absperreinrichtung, wobei das Wärmepumpensystem oder die Steuerung ferner ausgestaltet ist, im Fall, dass der Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, den vordefinierten Schwellwert überschreitet, die zweite Absperreinrichtung zu schließen. Dies ermöglicht ein vollständiges Abriegeln des Wärmeübertragers von einem Heizbereich des Sekundärkreises, der in einem Wohnbereich vorgesehen sein kann.In an advantageous embodiment of the first aspect of the invention, the secondary circuit comprises a second shut-off device, wherein the heat pump system or the control is further designed to, in the event that the value which correlates with the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value, the second shut-off device This allows the heat exchanger to be completely isolated from a heating area of the secondary circuit, which may be provided in a living area.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts der Erfindung umfasst der Gasabscheider, insbesondere der Schnellentlüfter des Gasabscheiders, eine Detektionseinrichtung, die ausgestaltet ist, das Überschreiten des Wertes, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, über den vordefinierten Schwellwert zu erkennen. Vorteilhafterweise ist die Detektionseinrichtung ausgestaltet, einen relativen Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, zu detektieren. Das ermöglicht, dass nicht durchgehend ein absoluter Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, detektiert werden muss, sondern lediglich detektiert wird, wenn der Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, einen vordefinierten Schwellwert überschreitet. Bevorzugt kann beispielsweise ein Differenzwert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, verwendet werden. Zusätzlich oder alternativ kann der Gasabscheider, insbesondere die Detektionseinrichtung, einen Sensor umfassen, wobei der Sensor ausgestaltet ist, einen Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, zu ermitteln, wobei das Wärmepumpensystem bzw. die Steuerung ausgestaltet ist, den ermittelten Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, mit dem vordefinierten Schwellwert zu vergleichen.In a further advantageous embodiment of the first aspect of the invention, the gas separator, in particular the quick vent of the gas separator, comprises a detection device which is designed to detect when the value which correlates with the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value. The detection device is advantageously designed to detect a relative value which correlates with the gas flow from the quick vent. This makes it possible not to continuously detect an absolute value which correlates with the gas flow from the quick vent, but rather to only detect it when the value which correlates with the gas flow from the quick vent exceeds a predefined threshold value. Preferably, for example, a difference value which correlates with the gas flow from the quick vent can be used. Additionally or alternatively, the gas separator, in particular the detection device, can comprise a sensor, wherein the sensor is designed to determine a value that correlates with the gas flow from the quick vent, wherein the heat pump system or the control is designed to compare the determined value, which correlates with the gas flow from the quick vent, with the predefined threshold value.

Der vordefinierte Schwellwert kann auf verschiedene Weisen ermittelt werden. In einem Beispiel, in dem an dem Schnellentlüfter eine Detektionseinrichtung mit einem Drosselelement vorgesehen ist, kann der vordefinierte Schwellwert abhängig von einem Druckanstieg an dem Drosselelement bestimmt werden.The predefined threshold value can be determined in various ways. In an example in which a detection device with a throttle element is provided on the quick vent, the predefined threshold value can be determined depending on a pressure increase at the throttle element.

Vorteilhafterweise ist der Gasabscheider und die erste Absperreinrichtung in Strömungsrichtung des Wassers nach dem Kältemittel/Wasser-Wärmeübertrager, d.h. zum Beispiel dem Verflüssiger, angeordnet. Dies ermöglicht ein Erkennen von Kältemittel an einem Punkt in Strömungsrichtung des Wassers vor der ersten Absperreinrichtung, so dass die erste Absperreinrichtung verhindert, dass Kältemittel in den Bereich des Sekundärkreises hinter der ersten Absperreinrichtung eintritt.Advantageously, the gas separator and the first shut-off device are arranged in the flow direction of the water after the refrigerant/water heat exchanger, i.e. for example the condenser. This enables refrigerant to be detected at a point in the flow direction of the water before the first shut-off device, so that the first shut-off device prevents refrigerant from entering the area of the secondary circuit behind the first shut-off device.

Besonders bevorzugt umfasst der Sekundärkreis einen Vorlaufbereich, einen Heizbereich und einen Rücklaufbereich, wobei der Gasabscheider in einem Vorlaufbereich vorgesehen ist und wobei der Heizbereich einer Heizungsanlage in einem Haus entsprechen kann. Dann ist vorteilhaft, dass die erste Absperreinrichtung in einem Vorlaufbereich angeordnet ist. Im Fall, dass der Sekundärkreis eine zweite Absperreinrichtung umfasst, ist bevorzugt, dass die zweite Absperreinrichtung in dem Rücklaufbereich angeordnet ist.Particularly preferably, the secondary circuit comprises a flow area, a heating area and a return area, wherein the gas separator is provided in a flow area and wherein the heating area can correspond to a heating system in a house. It is then advantageous that the first shut-off device is arranged in a flow area. In the case that the secondary circuit comprises a second shut-off device, it is preferred that the second shut-off device is arranged in the return area.

In einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts der Erfindung umfasst die erste Absperreinrichtung ein Ventil. Beispielsweise kann das Ventil ein Magnetventil sein, wobei die Magnetisierung bevorzugt in Antwort auf das Erkennen erfolgt, dass der Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, den Schwellwert überschritten hat. Alternativ kann das Ventil ein druckgesteuertes Absperrventil sein, wobei die Drucksteuerung bevorzugt in Antwort auf das Erkennen erfolgt, dass der Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, den Schwellwert überschritten hat. Insbesondere wenn das Ventil ein druckgesteuertes Absperrventil ist, kann die Drucksteuerung direkt in Antwort auf eine Gasströmung des Kältemittels und/oder Luft durch den Schnellentlüfter erfolgen. Im Fall, in dem der Gasabscheider ein Absperrventil aufweist, kann der vordefinierte Schwellwert beispielsweise von einem Ansprechdruck des Absperrventils abhängen.In a further advantageous embodiment of the first aspect of the invention, the first shut-off device comprises a valve. For example, the valve can be a solenoid valve, wherein the magnetization preferably occurs in response to the detection that the value that correlates with the gas flow from the quick vent has exceeded the threshold value. Alternatively, the valve can be a pressure-controlled shut-off valve, wherein the pressure control preferably occurs in response to the detection that the value that correlates with the gas flow from the quick vent has exceeded the threshold value. In particular, if the valve is a pressure-controlled shut-off valve, the pressure control can occur directly in response to a gas flow of the refrigerant and/or air through the quick vent. In the case where the gas separator has a shut-off valve, the predefined threshold value can depend, for example, on a response pressure of the shut-off valve.

Weiter ist bevorzugt, dass der Schnellentlüfter einen Volumenstromgrenzgeber umfasst, wobei im Fall, dass ein Wert, der mit einer Gasströmung durch den Volumenstromgrenzgeber korreliert, einen vordefinierten Schwellwert für den Volumenstrom überschreitet, die erste Absperreinrichtung geschlossen wird.It is further preferred that the quick vent comprises a volume flow limit sensor, wherein in the event that a value which correlates with a gas flow through the volume flow limit sensor exceeds a predefined threshold value for the volume flow, the first shut-off device is closed.

Besonders bevorzugt ist im Fall einer zweiten Absperreinrichtung in dem Sekundärkreis die zweite Absperreinrichtung ein Rückschlagventil, das verhindert, dass Wasser, insbesondere ein Wasser-Kältemittelgemisch, durch die zweite Absperreinrichtung gegen die Strömungsrichtung des Wassers durch die zweite Absperreinrichtung fließt.Particularly preferably, in the case of a second shut-off device in the secondary circuit, the second shut-off device is a check valve which prevents water, in particular a water-refrigerant mixture, from flowing through the second shut-off device against the flow direction of the water through the second shut-off device.

Insbesondere in Kombination mit der ersten Absperreinrichtung und ggf. der zweiten Absperreinrichtung kann, nachdem auf Basis des Erkennens, dass ein Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, den vordefinierten Schwellwert überschritten hat, die erste Absperreinrichtung und ggf. die zweite Absperreinrichtung geschlossen werden und das Kältemittel und/oder Luft, das/die in den Sekundärkreis, insbesondere den Gasabscheider, gelangt ist, abgeführt werden. So kann das Kältemittel nicht in den Sekundärkreis, insbesondere den Heizbereich des Sekundärkreises, der in einem Wohnbereich eines Hauses angeordnet sein kann, gelangen.In particular in combination with the first shut-off device and possibly the second shut-off device, after detecting that a value that correlates with the gas flow from the quick vent has exceeded the predefined threshold value, the first shut-off device and possibly the second shut-off device can be closed and the coolant and/or air that has entered the secondary circuit, in particular the gas separator, can be discharged. The coolant cannot thus enter the secondary circuit, in particular the heating area of the secondary circuit, which can be arranged in a living area of a house.

Besonders bevorzugt umfasst der Gasabscheider ein Sicherheitsventil, das bei einem vordefinierten Druck öffnet und Gas, insbesondere Kältemittel, in eine Umgebung ablässt.Particularly preferably, the gas separator comprises a safety valve which opens at a predefined pressure and releases gas, in particular refrigerant, into an environment.

In einer weiteren vorteilhaften Variante der oberen Ausgestaltungen ist das Wärmepumpensystem bzw. die Steuerung ausgestaltet, nach vollständiger Abführung des Kältemittels und/oder Luft aus dem Gasabscheider, zum Beispiel durch den Schnellentlüfter oder das Sicherheitsventil, die erste Absperreinrichtung und ggf. die zweite Absperreinrichtung zu öffnen. Dies ermöglicht einen kürzest möglichen Stillstand des Wassers in dem Heizbereich des Sekundärkreises nach Schließen der ersten Absperreinrichtung und ggf. der zweiten Absperreinrichtung aufgrund des Defektes, durch den ein Kältemittel in den Sekundärkreis gelangt ist, und ein Zurückkehren, schnellstmöglich, in den Normalbetrieb des Wärmepumpensystems.In a further advantageous variant of the above embodiments, the heat pump system or the control system is designed to open the first shut-off device and, if applicable, the second shut-off device after the coolant and/or air have been completely discharged from the gas separator, for example through the quick vent or the safety valve. This enables the water in the heating area of the secondary circuit to remain idle for as short a time as possible after closing the first shut-off device and, if applicable, the second shut-off device due to the defect through which a refrigerant has entered the secondary circuit and a return, as quickly as possible, to normal operation of the heat pump system.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts der Erfindung umfasst das Wärmepumpensystem im Fall, dass der Sekundärkreis eine erste Absperreinrichtung und eine zweite Absperreinrichtung umfasst, ein Sicherheitsüberdruckventil zwischen der ersten Absperreinrichtung und der zweiten Absperreinrichtung. Dadurch kann beim Schließen der ersten Absperreinrichtung und der zweiten Absperreinrichtung ein zu großer Druckanstieg im Sekundärkreis, insbesondere im Heizbereich des Sekundärkreises, verhindert werden. Bevorzugt öffnet das Sicherheitsüberdruckventil bei 2,3 bar bis 2,7 bar, besonders bevorzugt bei 2, 5 bar.In another advantageous embodiment of the first aspect of the invention, the heat pump system comprises a safety pressure relief valve between the first shut-off device and the second shut-off device in the case that the secondary circuit comprises a first shut-off device and a second shut-off device. This can prevent an excessive pressure increase in the secondary circuit, in particular in the heating area of the secondary circuit, when the first shut-off device and the second shut-off device are closed. The safety pressure relief valve preferably opens at 2.3 bar to 2.7 bar, particularly preferably at 2.5 bar.

Im Fall, dass der Gasabscheider eine Detektionseinrichtung umfasst, ist bevorzugt die erste Absperreinrichtung und/oder die zweite Absperreinrichtung direkt elektrisch mit der Detektionseinrichtung verbunden. Dies sorgt für ein verzögerungsfreies und sicheres Schließen der ersten Absperreinrichtung und/oder der zweiten Absperreinrichtung nach, d.h. in Antwort auf das, Erkennen eines Übertretens eines vordefinierten Schwellwertes. Insbesondere führt das Vorsehen einer direkten elektrischen Verbindung zu einer sichereren Lösung als wenn ein Regler mit einer Software vorgesehen ist.In the case that the gas separator comprises a detection device, the first shut-off device and/or the second shut-off device is preferably directly electrically connected to the detection device. This ensures a delay-free and safe closing of the first shut-off device and/or the second shut-off device after, i.e. in response to, the detection of an exceedance of a predefined threshold value. In particular, the provision of a direct electrical connection leads to a safer solution than if a controller with software is provided.

Die erfindungsgemäße Steuerung kann in eine Regelung des Sekundärkreises des Wärmepumpensystems und/oder eine Regelung des Primärkreises des Wärmepumpensystems eingebettet sein.The control according to the invention can be embedded in a control of the secondary circuit of the heat pump system and/or a control of the primary circuit of the heat pump system.

Erfindungsgemäß wird nach einem zweiten Aspekt ein Verfahren zur Steuerung eines Wärmepumpensystems vorgesehen, wobei das Wärmepumpensystem einen Primärkreis zur Führung eines Kältemittels, einen Sekundärkreis zur Führung von Wasser, und einen Wärmeübertrager zum Übertragen von Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Wasser umfasst, wobei das Verfahren zumindest die Schritte umfasst: (a) Ermitteln eines Wertes, der mit einer Gasströmung in einem Schnellentlüfter eines Gasabscheiders in dem Sekundärkreis korreliert, (b) Vergleichen des Wertes, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, mit einem vordefinierten Schwellwert, und (c) im Fall, dass der Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, den vordefinierten Schwellwert überschreitet, Schließen einer ersten Absperreinrichtung in dem Sekundärkreis.According to a second aspect of the invention, a method for controlling a heat pump system is provided, wherein the heat pump system comprises a primary circuit for conducting a coolant, a secondary circuit for conducting water, and a heat exchanger for transferring heat between the coolant and the water, wherein the method comprises at least the steps of: (a) determining a value that correlates with a gas flow in a quick vent of a gas separator in the secondary circuit, (b) comparing the value that correlates with the gas flow from the quick vent with a predefined threshold value, and (c) in the event that the value that correlates with the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value, closing a first shut-off device in the secondary circuit.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Verfahren den weiteren Schritt eines Schließens einer zweiten Absperreinrichtung in dem Sekundärkreis im Fall, dass der Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, den vordefinierten Schwellwert überschreitet.In an advantageous embodiment, the method comprises the further step of closing a second shut-off device in the secondary circuit in the event that the value correlating with the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value.

Erfindungsgemäß wird nach einem dritten Aspekt ein Wärmepumpensystem mit einem Primärkreis zur Führung eines Kältemittels, einem Sekundärkreis zur Führung von Wasser und einem Wärmeübertrager zum Übertragen von Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Wasser vorgeschlagen, wobei der Sekundärkreis einen Gasabscheider mit einem Schnellentlüfter und einem Ablassventil und bevorzugt eine erste Absperreinrichtung und/oder eine zweite Absperreinrichtung umfasst, wobei das Wärmepumpensystem ausgestaltet ist im Fall, dass ein Wert, der mit einer Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, einen vordefinierten Schwellwert überschreitet, das Ablassventil in dem Gasabscheider zu öffnen und bevorzugt die erste Absperreinrichtung und/oder die zweite Absperreinrichtung zu schließen.According to a third aspect of the invention, a heat pump system is proposed with a primary circuit for conducting a coolant, a secondary circuit for conducting water and a heat exchanger for transferring heat between the coolant and the water, wherein the secondary circuit comprises a gas separator with a quick vent and a drain valve and preferably a first shut-off device and/or a second shut-off device, wherein the heat pump system is designed to open the drain valve in the gas separator and preferably close the first shut-off device and/or the second shut-off device in the event that a value that correlates with a gas flow from the quick vent exceeds a predefined threshold value.

Bevorzugt umfasst das Wärmepumpensystem eine Steuerung, die ausgestaltet ist, (a) einen Wert, der mit einer Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, zu überwachen, (b) ein Überschreiten des Wertes, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, über einen vordefinierten Schwellwert zu erkennen, und (c) im Fall, dass der Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, den vordefinierten Schwellwert überschreitet, das Ablassventil in dem Gasabscheider zu öffnen und bevorzugt die erste Absperreinrichtung und/oder die zweite Absperreinrichtung zu schließen.Preferably, the heat pump system comprises a controller configured to (a) monitor a value that correlates with a gas flow from the quick vent, (b) detect an exceedance of the value that correlates with the gas flow from the quick vent above a predefined threshold, and (c) in the event that the value that correlates with the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold, open the drain valve in the gas separator and preferably close the first shut-off device and/or the second shut-off device.

Besonders bevorzugt umfasst das Ablassventil einen Volumenstromgrenzwertgeber, wobei im Fall, dass ein Wert, der mit einer Gasströmung durch das Ablassventil korreliert, einen vordefinierten Schwellwert überschreitet, das Ablassventil geöffnet wird. Beispielsweise kann der Volumenstromgrenzwertgeber ein elektrisch betätigbares Ventil, insbesondere ein über einen Paddelschalter elektrisch betätigbares Ventil oder über einen Differenzdruckschalter betätigbares Ventil umfassen.The drain valve particularly preferably comprises a volume flow limit sensor, wherein in the event that a value that correlates with a gas flow through the drain valve exceeds a predefined threshold value, the drain valve is opened. For example, the volume flow limit sensor can comprise an electrically actuated valve, in particular a valve that can be electrically actuated via a paddle switch or a valve that can be actuated via a differential pressure switch.

Besonders bevorzugt umfasst der Gasabscheider, insbesondere der Schnellentlüfter, eine Detektionseinrichtung, die ausgestaltet ist, das Überschreiten des Wertes für eine Gasströmung aus dem Schnellentlüfter über den vordefinierten Schwellwert zu erkennen. Zusätzlich oder alternativ kann der Gasabscheider, insbesondere der Schnellentlüfter, einen Sensor umfassen, wobei der Sensor ausgestaltet ist, einen Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, zu ermitteln, wobei das Wärmepumpensystem bzw. die Steuerung ausgestaltet ist, den ermittelten Wert mit einem vordefinierten Schwellwert zu vergleichen. Der Begriff Überschreiten wird hierbei unabhängig davon verwendet, ob der Schwellwert größer oder kleiner als der Ausgangswert ist.Particularly preferably, the gas separator, in particular the quick vent, comprises a detection device which is designed to detect when the value for a gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value. Additionally or alternatively, the gas separator, in particular the quick vent, can comprise a sensor, wherein the sensor is designed to determine a value which correlates with the gas flow from the quick vent, wherein the heat pump system or the control is designed to compare the determined value with a predefined threshold value. The term exceeding is used here regardless of whether the threshold value is greater or smaller than the initial value.

Weiter ist bevorzugt, dass der Sekundärkreis einen Vorlaufbereich, einen Heizbereich und einen Rücklaufbereich umfasst, wobei die erste Absperreinrichtung bevorzugt in dem Vorlaufbereich und die zweite Absperreinrichtung bevorzugt in dem Rücklaufbereich des Sekundärkreises angeordnet ist. Vorteilhafterweise umfasst die zweite Absperreinrichtung ein Rückschlagventil. Ein Rückschlagventil wird bevorzugt durch eine Rückströmung des Wassers geschlossen.It is further preferred that the secondary circuit comprises a flow area, a heating area and a return area, wherein the first shut-off device is preferably arranged in the flow area and the second shut-off device is preferably arranged in the return area of the secondary circuit. Advantageously, the second shut-off device comprises a Check valve. A check valve is preferably closed by a backflow of water.

Weiter ist das Wärmepumpensystem bzw. die Steuerung bevorzugt ausgestaltet, nach vollständiger Abführung des Kältemittels und/oder Luft die erste Absperreinrichtung und/oder zweite Absperreinrichtung zu öffnen.Furthermore, the heat pump system or the control system is preferably designed to open the first shut-off device and/or second shut-off device after the coolant and/or air have been completely discharged.

Zudem kann in dem Sekundärkreis in Strömungsrichtung des Wassers zwischen der ersten Absperreinrichtung und der zweiten Absperreinrichtung ein Sicherheitsüberdruckventil vorgesehen sein, um einen möglichen Überdruck, der durch ein Schließen der ersten Absperreinrichtung und der zweiten Absperreinrichtung entstehen kann, abzulassen. Bevorzugt öffnet das Sicherheitsüberdruckventil bei 2,3 bar bis 2,7 bar, besonders bevorzugt bei 2, 5 bar.In addition, a safety pressure relief valve can be provided in the secondary circuit in the direction of water flow between the first shut-off device and the second shut-off device in order to release any excess pressure that may arise from closing the first shut-off device and the second shut-off device. The safety pressure relief valve preferably opens at 2.3 bar to 2.7 bar, particularly preferably at 2.5 bar.

Auch die Steuerung des Wärmepumpensystems nach dem dritten Aspekt der Erfindung kann in eine Regelung des Sekundärkreises und/oder eine Regelung des Primärkreises des Wärmepumpensystems eingebettet sein.The control of the heat pump system according to the third aspect of the invention can also be embedded in a control of the secondary circuit and/or a control of the primary circuit of the heat pump system.

Bevorzugt umfasst der Gasabscheider ein Sicherheitsventil, das ausgestaltet ist, ein Kältemittel und/oder Luft, das in den Gasabscheider gelangt, abzuführen. Das Sicherheitsventil ist besonders bevorzugt oben an dem Gasabscheider oder an einem Einlass das Gasabscheiders vorgesehen. Bevorzugt öffnet das Sicherheitsventil im Gasabscheider bei 2,8 bar bis 3,2 bar, besonders bevorzugt bei 3 bar.The gas separator preferably comprises a safety valve which is designed to discharge a coolant and/or air which enters the gas separator. The safety valve is particularly preferably provided at the top of the gas separator or at an inlet of the gas separator. The safety valve in the gas separator preferably opens at 2.8 bar to 3.2 bar, particularly preferably at 3 bar.

Erfindungsgemäß wird nach einem vierten Aspekt ein Verfahren zur Steuerung eines Wärmepumpensystem vorgeschlagen, wobei das Wärmepumpensystem einen Primärkreis zur Führung eines Kältemittels, einen Sekundärkreis zur Führung von Wasser und einen Wärmeübertrager zum Übertragen von Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Wasser umfasst, wobei das Verfahren zumindest die Schritte umfasst: (a) Überwachen eines Wertes, der mit einer Gasströmung in einem Schnellentlüfter eines Gasabscheider, der im Sekundärkreis angeordnet ist, korreliert, (b) Erkennen eines Überschreitens des Wertes, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, über einen vordefinierten Schwellwert, und (c) im Fall, dass der Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, den vordefinierten Schwellwert überschreitet, Öffnen eines Ablassventils in dem Gasabscheider und vorzugsweise Schließen einer ersten und/oder zweiten Absperreinrichtung.According to a fourth aspect of the invention, a method for controlling a heat pump system is proposed, wherein the heat pump system comprises a primary circuit for conducting a coolant, a secondary circuit for conducting water and a heat exchanger for transferring heat between the coolant and the water, wherein the method comprises at least the steps of: (a) monitoring a value that correlates with a gas flow in a quick vent of a gas separator arranged in the secondary circuit, (b) detecting an exceedance of the value that correlates with the gas flow from the quick vent above a predefined threshold value, and (c) in the event that the value that correlates with the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value, opening a drain valve in the gas separator and preferably closing a first and/or second shut-off device.

Erfindungsgemäß wird nach einem weiteren Aspekt ein Computerprogramm mit Programmmitteln vorgeschlagen, die eine Steuerung eines erfindungsgemäßen Wärmepumpensystems dazu veranlassen, die Schritte des entsprechenden erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, wenn das Computerprogramm auf der Steuerung des Wärmepumpensystems ausgeführt wird. Das Computerprogramm kann auf einem geeigneten Speichermedium, etwa einem optischen Speichermedium oder einem nicht flüchtigen elektronischen Speichermedium, vorgesehen, gespeichert und/oder vertrieben werden. Es kann auch zusammen mit oder als Teil einer Hardwarekomponente bereitgestellt werden. Das Computerprogramm kann auch auf andere Weise bereitgestellt werden, etwa über das Internet oder über drahtgebundene oder drahtlose Telekommunikationsmittel.According to a further aspect of the invention, a computer program is proposed with program means which cause a control of a heat pump system according to the invention to carry out the steps of the corresponding method according to the invention when the computer program is executed on the controller of the heat pump system. The computer program may be provided, stored and/or distributed on a suitable storage medium, such as an optical storage medium or a non-volatile electronic storage medium. It may also be provided together with or as part of a hardware component. The computer program may also be provided in other ways, such as via the Internet or via wired or wireless telecommunications means.

Merkmale vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind insbesondere in den Unteransprüchen definiert, wobei weitere vorteilhafte Merkmale, Ausführungen und Ausgestaltungen für den Fachmann zudem aus den obigen Erläuterungen und der folgenden Diskussion zu entnehmen sind.Features of advantageous embodiments of the invention are defined in particular in the subclaims, wherein further advantageous features, embodiments and refinements can also be inferred by the person skilled in the art from the above explanations and the following discussion.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen weiter illustriert und erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1
eine schematische Darstellung zur Illustration eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wärmepumpensystems,
Fig. 2
eine schematische Darstellung zur Illustration eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wärmepumpensystems,
Fig. 3
eine schematische Darstellung zur Illustration eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wärmepumpensystems,
Fig. 4
eine schematische Darstellung zur Illustration eines ersten Gasabscheiders zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Wärmepumpensystem,
Fig. 5
eine schematische Darstellung zur Illustration eines zweiten Gasabscheiders zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Wärmepumpensystem,
Fig. 6
eine schematische Darstellung zur Illustration eines dritten Gasabscheiders zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Wärmepumpensystems, und
Fig. 7
ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung eines Wärmepumpensystems, wie es zum Beispiel in Fig. 1 dargestellt ist.
In the following, the present invention is further illustrated and explained using embodiments shown in the figures.
Fig.1
a schematic representation to illustrate a first embodiment of the heat pump system according to the invention,
Fig.2
a schematic representation to illustrate a second embodiment of the heat pump system according to the invention,
Fig.3
a schematic representation to illustrate a third embodiment of the heat pump system according to the invention,
Fig.4
a schematic representation to illustrate a first gas separator for use in a heat pump system according to the invention,
Fig.5
a schematic representation to illustrate a second gas separator for use in a heat pump system according to the invention,
Fig.6
a schematic representation to illustrate a third gas separator for use in a heat pump system according to the invention, and
Fig.7
a schematic flow diagram of an embodiment of the method according to the invention for controlling a heat pump system, as described for example in Fig.1 is shown.

In den beiliegenden Zeichnungen sowie den Erläuterungen zu diesen Zeichnungen sind einander entsprechende bzw. in Beziehung stehende Elemente - soweit zweckdienlich - mit jeweils entsprechenden oder ähnlichen Bezugszeichen gekennzeichnet, auch wenn sie in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen zu finden sind.In the accompanying drawings and the explanations to these drawings, corresponding or related elements are - where appropriate - are marked with corresponding or similar reference symbols, even if they are found in different embodiments.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung zur Illustration eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wärmepumpensystems. Das Wärmepumpensystem 100 umfasst einen Primärkreis 110 und einen Sekundärkreis 120, wobei der Primärkreis 110 einen Kältemittel/Luft-Wärmeübertrager 111, zum Beispiel in Form eines Verdampfers, einen Verdichter 112, einen Kältemittel/Wasser-Wärmeübertrager 113, zum Beispiel in Form eines Verflüssigers, eine Expansionseinrichtung 114, zum Beispiel in Form eines Drosselorgans, und eine Kältekreisumkehreinrichtung 115 umfasst. Der Sekundärkreis 120 umfasst einen Gasabscheider 121 sowie eine erste Absperreinrichtung 122, eine zweite Absperreinrichtung 123 und eine Umwälzpumpe 124. Zusätzlich kann ein Sicherheitsüberdruckventil (125) zwischen der ersten Absperreinrichtung 122 und der zweiten Absperreinrichtung 123 vorgesehen sein. Fig.1 shows a schematic representation to illustrate a first embodiment of the heat pump system according to the invention. The heat pump system 100 comprises a primary circuit 110 and a secondary circuit 120, wherein the primary circuit 110 comprises a coolant/air heat exchanger 111, for example in the form of an evaporator, a compressor 112, a coolant/water heat exchanger 113, for example in the form of a condenser, an expansion device 114, for example in the form of a throttle device, and a refrigeration circuit reversing device 115. The secondary circuit 120 comprises a gas separator 121 and a first shut-off device 122, a second shut-off device 123 and a circulation pump 124. In addition, a safety pressure relief valve (125) can be provided between the first shut-off device 122 and the second shut-off device 123.

Der Wärmeübertrager 113 entspricht einem Wärmeübertrager zum Übertragen von Wärme zwischen Kältemittel, das im Primärkreis 110 geführt wird, und Wasser, das im Sekundärkreis 120 geführt wird. Der Gasabscheider 121 umfasst einen Schnellentlüfter 127 und ein Sicherheitsventil 125 zum Abführen von Kältemittel aus dem Gasabscheider 121, wobei das Sicherheitsventil 125 insbesondere bei (zu) hohem Druck, d.h. bei einem Druckwert, der einen Druckgrenzwert des Sicherheitsventils 125 zum Öffnen entspricht oder diesen überschreitet, im Gasabscheider 121 geöffnet wird.The heat exchanger 113 corresponds to a heat exchanger for transferring heat between coolant, which is carried in the primary circuit 110, and water, which is carried in the secondary circuit 120. The gas separator 121 comprises a quick vent 127 and a safety valve 125 for discharging coolant from the gas separator 121, wherein the safety valve 125 is opened in the gas separator 121 in particular when the pressure is (too) high, i.e. at a pressure value that corresponds to or exceeds a pressure limit value of the safety valve 125 for opening.

Das Wärmepumpensystem ist ausgestaltet, im Fall, dass der Wert für die Gasströmung den vordefinierten Schwellwert für die Gasströmung überschreitet, die erste Absperreinrichtung 122 und ggf. die zweite Absperreinrichtung 123 zu schließen.The heat pump system is designed to close the first shut-off device 122 and, if applicable, the second shut-off device 123 in the event that the value for the gas flow exceeds the predefined threshold value for the gas flow.

Die erste Absperreinrichtung 122 ist in der Ausführungsform aus Fig. 1 in einem Vorlaufbereich des Sekundärkreises 120, insbesondere in Strömungsrichtung des Wassers nach dem Gasabscheider 121, angeordnet. Die zweite Absperreinrichtung 123 ist in einem Rücklaufbereich des Sekundärkreises 120 angeordnet. Vorteilhafterweise ist die zweite Absperreinrichtung 123 ein Rückschlagventil.The first shut-off device 122 is in the embodiment of Fig.1 in a flow area of the secondary circuit 120, in particular in the flow direction of the water after the gas separator 121. The second shut-off device 123 is arranged in a return area of the secondary circuit 120. The second shut-off device 123 is advantageously a check valve.

Die erste Absperreinrichtung 122 ist über eine Steuerleitung 129, die auch als Signalleitung verstanden werden kann, direkt pneumatisch mit dem Schnellentlüfter 127 des Gasabscheiders 121 verbunden. Somit kann die Steuerleitung 129 als Druckleitung verstanden werden, die ein Fluid leitet, das flüssig oder gasförmig, bevorzugt gasförmig, ist. Zudem umfasst der Schnellentlüfter 127 ein Drosselelement 128. Je größer die Menge an Kältemittel, die durch das Drosselelement 128 strömt, umso höher ist der Druckabfall und damit der Druck in der Steuerleitung 129. Wird ein bestimmter Druck überschritten, schaltet die erste Absperreinrichtung 122 und ggf. die zweite Absperreinrichtung 123, und schließt somit die jeweilige Verbindung.The first shut-off device 122 is directly pneumatically connected to the quick vent 127 of the gas separator 121 via a control line 129, which can also be understood as a signal line. The control line 129 can thus be understood as a pressure line that conducts a fluid that is liquid or gaseous, preferably gaseous. In addition, the quick vent 127 comprises a throttle element 128. The greater the amount of coolant that flows through the throttle element 128, the higher the pressure drop and thus the pressure in the control line 129. If a certain pressure is exceeded, the first shut-off device 122 and, if applicable, the second shut-off device 123, and thus closes the respective connection.

Der Betätigungsdruck der ersten Absperreinrichtung 122, der größer als null ist, ist bevorzugt kleiner als 1,2 bar, besonders bevorzugt kleiner als 1,0 bar, wobei das Drosselelement 128 vorzugsweise eine Blende oder Kapillare ist.The actuating pressure of the first shut-off device 122, which is greater than zero, is preferably less than 1.2 bar, particularly preferably less than 1.0 bar, wherein the throttle element 128 is preferably an orifice or capillary.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung zur Illustration eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wärmepumpensystems. Das Wärmepumpensystem 200 umfasst einen Primärkreis 210 und einen Sekundärkreis 220. Der Primärkreis 210 umfasst einen Kältemittel/Luft-Wärmeübertrager 211, zum Beispiel in Form eines Verdampfers, einen Verdichter 212, einen Kältemittel/Wasser-Wärmeübertrager213, zum Beispiel in Form eines Verflüssigers, eine Expansionseinrichtung 214, in diesem Beispiel in Form eines Sammlers und zwei Drosselorganen, und eine Kältekreisumkehreinrichtung 215. Über den Wärmeübertrager 213 ist der Primärkreis 210 mit dem Sekundärkreis 220 thermisch verbunden, wobei der Wärmeübertrager 213 zum Beispiel ein Plattenwärmeüberträger sein kann. Fig.2 shows a schematic representation to illustrate a second embodiment of the heat pump system according to the invention. The heat pump system 200 comprises a primary circuit 210 and a secondary circuit 220. The primary circuit 210 comprises a coolant/air heat exchanger 211, for example in the form of an evaporator, a compressor 212, a coolant/water heat exchanger 213, for example in the form of a condenser, an expansion device 214, in this example in the form of a collector and two throttle elements, and a refrigeration circuit reversing device 215. The primary circuit 210 is thermally connected to the secondary circuit 220 via the heat exchanger 213, wherein the heat exchanger 213 can be a plate heat exchanger, for example.

In dem Sekundärkreis 220 sind in der gezeigten Ausführungsform des Wärmepumpensystems ein Sicherheitsventil 225, ein Gasabscheider 221, eine erste Absperreinrichtung 222, eine Umwälzpumpe 224 und eine zweite Absperreinrichtung 223 in Strömungsrichtung des Wassers angeordnet. Der Gasabscheider 221 umfasst einen Schnellentlüfter 227 mit einem Volumenstromgrenzgeber 228, der zum Beispiel ein Volumenstromsensor oder Volumenstromgrenzwertschalter sein kann. Die erste Absperreinrichtung 222 ist über eine Steuerleitung elektrisch mit dem Volumenstromgrenzgeber 228 und damit mit dem Schnellentlüfter 227 des Gasabscheiders 221 verbunden. Der Volumenstromgrenzgeber 228 kann ein Drosselelement, ein Paddelschalter, ein Propeller, ein Flügelrad, ein Hitzdrahtanemometer, ein Schwebekörper etc. sein. Das Sicherheitsventil 225 ist in dieser Ausführungsform in Strömungsrichtung vor dem Gasabscheider 221 vorgesehen. Das Wärmepumpensystem 200 ist ausgestaltet, im Fall, dass ein Wert, der mit einer Gasströmung aus dem Schnellentlüfter 227 korreliert, einen vordefinierten Schwellwert für den Volumenstrom überschreitet, zumindest die erste Absperreinrichtung 222 zu schließen. Der Schwellwert kann beispielsweise abhängig von einem Druckanstieg an dem Volumenstromgrenzgeber 228 gewählt werden. Bevorzugt wird die erste Absperreinrichtung 222 elektrisch geschlossen, wobei auch eine druckgesteuertes Schließen möglich ist, wie in Fig. 1 gezeigt.In the embodiment of the heat pump system shown, a safety valve 225, a gas separator 221, a first shut-off device 222, a circulation pump 224 and a second shut-off device 223 are arranged in the flow direction of the water in the secondary circuit 220. The gas separator 221 comprises a quick vent 227 with a volume flow limit sensor 228, which can be a volume flow sensor or volume flow limit switch, for example. The first shut-off device 222 is electrically connected to the volume flow limit sensor 228 and thus to the quick vent 227 of the gas separator 221 via a control line. The volume flow limit sensor 228 can be a throttle element, a paddle switch, a propeller, an impeller, a hot wire anemometer, a float, etc. In this embodiment, the safety valve 225 is provided upstream of the gas separator 221 in the flow direction. The heat pump system 200 is designed to close at least the first shut-off device 222 in the event that a value that correlates with a gas flow from the quick vent 227 exceeds a predefined threshold value for the volume flow. The threshold value can be selected, for example, depending on a pressure increase at the volume flow limit sensor 228. Preferably, the first shut-off device 222 is closed electrically, whereby pressure-controlled closing is also possible, as in Fig.1 shown.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung zur Illustration eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wärmepumpensystems. Das Wärmepumpensystem 300 umfasst einen Primärkreis 310 und einen Sekundärkreis 320, wobei der Primärkreis 310 einen Kältemittel/Luft-Wärmeübertrager 311, einen Verdichter 312, einen Kältemittel/Wasser-Wärmeübertrager313, eine Expansionseinrichtung 314 und eine Kältekreisumkehreinrichtung 315 umfasst. Der Sekundärkreis 320 umfasst einen Gasabscheider 321, eine zweite Absperreinrichtung 323 und eine Umwälzpumpe 324. Der Gasabscheider 321 weist einen Schnellentlüfter 327 und ein Ablassventil 325 auf. Das Ablassventil 325 ist als elektrisch gesteuertes Ablassventil ausgestaltet und über einen Volumenstromgrenzgeber 328, der zum Beispiel als Volumenstromgrenzwertschalter ausgestaltet sein kann, mit dem Schnellentlüfter 327 verbunden. Durch den Volumenstromgrenzgeber 328 wird ein vordefinierter Schwellwert für eine Gasströmung aus dem Schnellentlüfter 327 definiert. Alternativ zu einer elektrischen Betätigung kann auch eine pneumatische Betätigung vorgesehen sein. Fig. 3 shows a schematic representation to illustrate a third embodiment of the heat pump system according to the invention. The heat pump system 300 comprises a primary circuit 310 and a secondary circuit 320, wherein the primary circuit 310 a refrigerant/air heat exchanger 311, a compressor 312, a refrigerant/water heat exchanger 313, an expansion device 314 and a refrigeration circuit reversing device 315. The secondary circuit 320 comprises a gas separator 321, a second shut-off device 323 and a circulation pump 324. The gas separator 321 has a quick vent 327 and a drain valve 325. The drain valve 325 is designed as an electrically controlled drain valve and is connected to the quick vent 327 via a volume flow limit sensor 328, which can be designed as a volume flow limit switch, for example. The volume flow limit sensor 328 defines a predefined threshold value for a gas flow from the quick vent 327. As an alternative to electrical actuation, pneumatic actuation can also be provided.

Das Wärmepumpensystem 300 ist ausgestaltet, im Fall, dass ein Wert, der mit einer Gasströmung aus dem Schnellentlüfter 327 korreliert, einen vordefinierten Schwellwert überschreitet, das Ablassventil 325 des Gasabscheiders 321 zu öffnen. Bevorzugt führt das Ablassventil 325 nach außen, so dass das Kältemittel aus dem Sekundärkreis 320 entweichen kann. Beispielsweise kann dafür an dem Gasabscheider ein Ablassrohr nach außen vorgesehen, wobei das Ablassrohr mit dem Ablassventil verbunden ist. Das Ablassrohr des Gasabscheiders kann dabei als ein Rohr an einem bereits vorgesehenen Luftkanal nach außen vorgesehen sein. Zusätzlich kann das Wärmepumpensystem 300 ausgestaltet sein, im Fall, dass der Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter 327 korreliert, den vordefinierten Schwellwert überschreitet, die zweite Absperreinrichtung 323 zu schlie-ßen. Die gezeigte Ausführungsform kann zudem auch eine erste Absperreinrichtung umfassen, wobei dann im Fall, dass der Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter 327 korreliert, den vordefinierten Schwellwert überschreitet, auch die erste Absperreinrichtung geschlossen wird.The heat pump system 300 is designed to open the drain valve 325 of the gas separator 321 if a value that correlates with a gas flow from the quick vent 327 exceeds a predefined threshold. The drain valve 325 preferably leads to the outside so that the coolant can escape from the secondary circuit 320. For example, a drain pipe to the outside can be provided on the gas separator for this purpose, wherein the drain pipe is connected to the drain valve. The drain pipe of the gas separator can be provided as a pipe on an already provided air duct to the outside. In addition, the heat pump system 300 can be designed to close the second shut-off device 323 if the value that correlates with the gas flow from the quick vent 327 exceeds the predefined threshold. The embodiment shown may also comprise a first shut-off device, wherein in the event that the value correlated with the gas flow from the quick vent 327 exceeds the predefined threshold value, the first shut-off device is also closed.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung zur Illustration eines ersten Gasabscheiders 400 zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Wärmepumpensystem. Der Gasabscheider 400 ist ein Zentrifugalabscheider und umfasst einen tangentialen Einlass 410 und einen radialen Auslass 420. In einem oberen Bereich umfasst der Gasabscheider 400 zudem einen Schnellentlüfter 427 und ein Sicherheitsventil 425. Der Gasabscheider 400 weist an dem Auslass 420 eine erste Absperreinrichtung 422 auf, die in dieser Ausführungsform als druckgesteuerte Absperreinrichtung ausgestaltet ist. Alternativ zu einer druckgesteuerten Absperreinrichtung ist auch eine magnetgesteuerte Absperreinrichtung denkbar. Die Absperreinrichtung 422 wird derart angesteuert, dass im Fall, dass der Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter 427 korreliert, einen vordefinierten Schwellwert überschreitet, die erste Absperreinrichtung 422 geschlossen wird. Fig.4 shows a schematic representation to illustrate a first gas separator 400 for use in a heat pump system according to the invention. The gas separator 400 is a centrifugal separator and comprises a tangential inlet 410 and a radial outlet 420. In an upper region, the gas separator 400 also comprises a quick vent 427 and a safety valve 425. The gas separator 400 has a first shut-off device 422 at the outlet 420, which in this embodiment is designed as a pressure-controlled shut-off device. As an alternative to a pressure-controlled shut-off device, a magnetically controlled shut-off device is also conceivable. The shut-off device 422 is controlled in such a way that if the value that correlates with the gas flow from the quick vent 427 exceeds a predefined threshold value, the first shut-off device 422 is closed.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung zur Illustration eines zweiten Gasabscheiders zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Wärmepumpensystem. Der Gasabscheider 500 ist wiederum ein Zentrifugalabscheider und umfasst einen tangentialen Einlass 510 und einen radialen Auslass 520. In einem oberen Bereich umfasst der Gasabscheider 500 einen Schnellentlüfter 527 und ein Ablassventil 525. Das Ablassventil 525 ist in dieser Ausführungsform als Magnetventil ausgestaltet. Der Schnellentlüfter 527 umfasst einen Mikroschalter 528 mit einem Paddel. Abhängig von einem dynamischen Gasdruck, d.h. einer Gasströmung, aus dem Schnellentlüfter 527 kann der Mikroschalter 528 ausgelöst werden und das Magnetventil angesteuert werden. Im Fall, dass die Gasströmung einen vordefinierten Schwellwert überschreitet, wird dann das Magnetventil, d.h. das Ablassventil 525 geöffnet. Der zweite Gasabscheider 500 in Fig. 5 kann ein Sicherheitsventil (nicht gezeigt) aufweisen, wobei das Sicherheitsventil dann bevorzugt oben an dem Gasabscheider 500 oder im Sekundärkreis vor dem Gasabscheider 500, besonders bevorzugt an dem Einlass 510, vorgesehen ist. Fig.5 shows a schematic representation to illustrate a second gas separator for use in a heat pump system according to the invention. The gas separator 500 is again a centrifugal separator and comprises a tangential inlet 510 and a radial outlet 520. In an upper region, the gas separator 500 comprises a quick vent 527 and a drain valve 525. The drain valve 525 is designed as a solenoid valve in this embodiment. The quick vent 527 comprises a microswitch 528 with a paddle. Depending on a dynamic gas pressure, i.e. a gas flow, from the quick vent 527, the microswitch 528 can be triggered and the solenoid valve can be controlled. In the event that the gas flow exceeds a predefined threshold value, the solenoid valve, i.e. the drain valve 525, is then opened. The second gas separator 500 in Fig.5 may have a safety valve (not shown), wherein the safety valve is then preferably provided at the top of the gas separator 500 or in the secondary circuit in front of the gas separator 500, particularly preferably at the inlet 510.

Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung zur Illustration eines dritten Gasabscheiders 600 zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Wärmepumpensystem. Auch der Gasabscheider 600 ist ein Zentrifugalabscheider mit einem tangentialen Einlass 610 und einem radialen Auslass 620. Der Gasabscheider 600 umfasst einen Schnellentlüfter 627 und ein Ablassventil 625. Über einen Volumenstromgrenzgeber an dem Schnellentlüfter 627, der in dieser Ausführungsform ein Drosselelement 628 und einen Druckschalter umfasst, kann ein zeitabhängiger Druck, das heißt ein Wert, der mit einer Gasströmung aus dem Schnellentlüfter 627 korreliert, überwacht werden. Im Fall, dass der Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter 627 korreliert, einen vordefinierten Schwellwert überschreitet, wird das Ablassventil 625 geöffnet. Insbesondere wird über das Drosselelement 628 ein Differenzdruck gemessen, wobei der Differenzdruck wiederum in einen Volumenstrom umgerechnet werden kann. Der dritte Gasabscheider 600 in Fig. 6 kann ein Sicherheitsventil (nicht gezeigt) aufweisen, wobei das Sicherheitsventil bevorzugt oben am Gasabscheider 600 oder im Sekundärkreis vor dem Gasabscheider 500, besonders bevorzugt an dem Einlass 610, vorgesehen ist. Fig.6 shows a schematic representation to illustrate a third gas separator 600 for use in a heat pump system according to the invention. The gas separator 600 is also a centrifugal separator with a tangential inlet 610 and a radial outlet 620. The gas separator 600 comprises a quick vent 627 and a drain valve 625. A time-dependent pressure, i.e. a value that correlates with a gas flow from the quick vent 627, can be monitored via a volume flow limit sensor on the quick vent 627, which in this embodiment comprises a throttle element 628 and a pressure switch. If the value that correlates with the gas flow from the quick vent 627 exceeds a predefined threshold value, the drain valve 625 is opened. In particular, a differential pressure is measured via the throttle element 628, wherein the differential pressure can in turn be converted into a volume flow. The third gas separator 600 in Fig.6 may comprise a safety valve (not shown), wherein the safety valve is preferably provided at the top of the gas separator 600 or in the secondary circuit upstream of the gas separator 500, particularly preferably at the inlet 610.

Fig. 7 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens 700. Das Verfahren ist zur Steuerung eines Wärmepumpensystems vorgesehen, wobei das Wärmepumpensystem einen Primärkreis zur Führung eines Kältemittels, einen Sekundärkreis zur Führung von Wasser und einen Wärmeübertrager zum Übertragen von Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Wasser umfasst, wobei das Verfahren zumindest die Schritte 710, 720 und 730 umfasst, die im Folgenden beschrieben werden. Fig.7 shows a schematic flow diagram of an embodiment of the method 700 according to the invention. The method is intended for controlling a heat pump system, wherein the heat pump system comprises a primary circuit for conducting a coolant, a secondary circuit for conducting water and a heat exchanger for transferring heat between the coolant and the water, wherein the method comprises at least the steps 710, 720 and 730, which are described below.

In Schritt 710 wird ein Wert, der mit einer Gasströmung in einem Gasabscheider in dem Sekundärkreis korreliert, überwacht. In Schritt 720 wird der Wert, der mit der Gasströmung aus dem Gasabscheider korreliert, mit einem vordefinierten Schwellwert verglichen, und in Schritt 730 im Fall, dass der Wert, der mit der Gasströmung aus dem Gasabscheider korreliert, den vordefinierten Schwellwert überschreitet, eine erste Absperreinrichtung, und vorzugsweise auch eine zweite Absperreinrichtung, in dem Sekundärkreis geschlossen.In step 710, a value correlating with a gas flow in a gas separator in the secondary circuit is monitored. In step 720, the value correlating with the gas flow from the gas separator is compared with a predefined threshold value, and in Step 730, in the event that the value correlating with the gas flow from the gas separator exceeds the predefined threshold, a first shut-off device, and preferably also a second shut-off device, in the secondary circuit is closed.

Das Verfahren 700 kann zum Beispiel durch ein erfindungsgemäßes Wärmepumpensystem 100, insbesondere der entsprechenden Steuerung, ausgeführt werden. Insbesondere kann der Schritt des Vergleichens auch passiv erfolgen, beispielsweise durch einen Grenzwertgeber, der bei einem vordefinierten Grenzwert, zum Beispiel eines Drucks, ein elektrisches oder pneumatisches Signal ausgibt, auf dessen Basis die erste Absperreinrichtung und ggf. die zweite Absperreinrichtung, geschlossen wird.The method 700 can be carried out, for example, by a heat pump system 100 according to the invention, in particular the corresponding control. In particular, the step of comparing can also be carried out passively, for example by a limit value transmitter which, at a predefined limit value, for example a pressure, outputs an electrical or pneumatic signal on the basis of which the first shut-off device and possibly the second shut-off device are closed.

Alternativ kann in einem Schritt 730 im Fall, dass der Wert, der mit der Gasströmung aus dem Gasabscheider korreliert, den vordefinierten Schwellwert überschreitet, ein Ablassventil in dem Gasabscheider geöffnet werden und ggf. eine Absperreinrichtung, insbesondere eine erste Absperreinrichtung und/oder eine zweite Absperreinrichtung, geschlossen werden.Alternatively, in a step 730, if the value that correlates with the gas flow from the gas separator exceeds the predefined threshold value, a drain valve in the gas separator can be opened and, if necessary, a shut-off device, in particular a first shut-off device and/or a second shut-off device, can be closed.

Die erfindungsgemäßen Wärmepumpensysteme und die entsprechenden Verfahren ermöglichen, dass brennbares Kältemittel im Fall einer internen Leckage im Wärmeübertrager nicht über den Wasserkreislauf in den Heizbereich, der normalerweise in einem Wohnbereich eines Hauses angeordnet ist, gelangt. Dadurch kann die Sicherheit von Wohnbereichen mit den erfindungsgemäßen Wärmepumpensystemen erhöht werden.The heat pump systems according to the invention and the corresponding methods ensure that, in the event of an internal leak in the heat exchanger, flammable coolant does not enter the heating area, which is normally located in a living area of a house, via the water circuit. The safety of living areas can thus be increased with the heat pump systems according to the invention.

Auch wenn in den Figuren verschiedene Aspekte oder Merkmale der Erfindung jeweils in Kombination gezeigt sind, ist für den Fachmann - soweit nicht anders angegeben - ersichtlich, dass die dargestellten und diskutierten Kombinationen nicht die einzig möglichen sind. Insbesondere können einander entsprechende Einheiten oder Merkmalskomplexe aus unterschiedlichen Ausführungsbeispielen miteinander ausgetauscht werden.Even if different aspects or features of the invention are shown in combination in the figures, it is clear to the person skilled in the art - unless otherwise stated - that the combinations shown and discussed are not the only possible ones. In particular, corresponding units or feature complexes from different embodiments can be exchanged with one another.

Es folgen weitere erfindungsgemäße Überlegungen:
Bei der Entwicklung einer neuen Luft-Wasser-Wärmepumpe mit R290, d.h. Propan, als Kältemittel wurde die Problematik erkannt, dass durch einen Defekt (zum Beispiel einem allgemeinen Defekt oder einem Defekt durch gefrierendes Wasser) am Wärmeübertrager, der zum Beispiel ein Plattenwärmeübertrager sein kann, Kältemittel in den Sekundärkreis, d.h. den Heizkreis der Wärmepumpe, eintreten kann, welches anschließend über das Verteilsystem in ein Haus gelangen kann.
Further inventive considerations follow:
When developing a new air-water heat pump with R290, i.e. propane, as a refrigerant, the problem was recognized that a defect (for example a general defect or a defect caused by freezing water) in the heat exchanger, which can be a plate heat exchanger, for example, can cause refrigerant to enter the secondary circuit, i.e. the heating circuit of the heat pump, which can then enter a house via the distribution system.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, die Menge an brennbarem Kältemittel, welche in das Verteilsytem des Hauses eintritt, auf eine unkritische Menge durch Abscheidung aus dem Wasser zu reduzieren.The object of the present invention is to reduce the amount of flammable refrigerant entering the distribution system of the house to a non-critical amount by separating it from the water.

Anwendung kann die Erfindung bei allen Wärmepumpenneuentwicklungen finden, welche brennbare Kältemittel zum Betrieb des Kältekreises verwenden.The invention can be applied to all new heat pump developments that use flammable refrigerants to operate the refrigeration circuit.

Um zu verhindern, dass Kältemittel im Fall einer internen Leckage im Kältemittel/Wasser-Wärmeüberträger über den Wasserkreislauf ins Wohngebäude gelangt, wird nach einem Aspekt der Erfindung in Strömungsrichtung nach dem Gasabscheider ein druckgesteuertes Absperrventil, d.h. eine Absperreinrichtung, verbaut. Die Steuerleitung wird in dieser Ausführungsform mit dem Ausgang des Schnellentlüfters verbunden. In der Steuerleitung ist ein Abgang, welcher über ein Drosselelement in die Atmosphäre führt.In order to prevent coolant from entering the residential building via the water circuit in the event of an internal leak in the coolant/water heat exchanger, one aspect of the invention involves installing a pressure-controlled shut-off valve, i.e. a shut-off device, in the flow direction after the gas separator. In this embodiment, the control line is connected to the outlet of the quick vent. The control line has an outlet that leads to the atmosphere via a throttle element.

Gelangt Kältemittel über den Kältemittel/Wasser-Wärmeübertrager in den Sekundärkreis, wird dieses im Gasabscheider abgeschieden und über den Schnellentlüfter in die Steuerleitung geführt, wo es über das Drosselelement in die Atmosphäre gelangt. Je größer die Menge an Kältemittel über die Zeit, die durch das Drosselelement strömt, umso höher ist auch der Druckabfall und damit der Druck in der Steuerleitung. Wird ein bestimmter Druck überschritten, schaltet die erste Absperreinrichtung und schließt somit die Verbindung ins Wohngebäude. Im Rücklauf ist bevorzugt ebenfalls eine zweite Absperreinrichtung angeordnet, die verhindert, dass Gas ins Wohngebäude gelangt.If coolant enters the secondary circuit via the coolant/water heat exchanger, it is separated in the gas separator and fed via the quick vent into the control line, where it is released into the atmosphere via the throttle element. The greater the amount of coolant over time that flows through the throttle element, the greater the pressure drop and thus the pressure in the control line. If a certain pressure is exceeded, the first shut-off device switches and thus closes the connection to the residential building. A second shut-off device is also preferably installed in the return line to prevent gas from entering the residential building.

Um beim Ansprechen der Absperreinrichtung einen zu großen Druckanstieg im Wasserkreis zu verhindern, wird vorzugsweise ein Sicherheitsüberdruckventil im Wasserkreislauf zwischen der ersten und zweiten Absperreinrichtung angebracht. Die zweite Absperreinrichtung wird vorzugweise als Rückströmverhinderer, d.h. Rückschlagventil, ausgeführt. Der Betätigungsdruck der ersten Absperreinrichtung, der größer als null ist, wird durch den Systemdruck, d.h. den Wasserdruck im Sekundärkreis bestimmt und ist bevorzugt kleiner als 1,2 bar, besonders bevorzugt als 1 bar. Das Drosselelement ist vorzugsweise eine Blende oder Kapillare.In order to prevent an excessive pressure increase in the water circuit when the shut-off device is activated, a safety pressure relief valve is preferably installed in the water circuit between the first and second shut-off devices. The second shut-off device is preferably designed as a backflow preventer, i.e. a check valve. The actuating pressure of the first shut-off device, which is greater than zero, is determined by the system pressure, i.e. the water pressure in the secondary circuit, and is preferably less than 1.2 bar, particularly preferably less than 1 bar. The throttle element is preferably an orifice or capillary.

Die Erfindung betrifft ein Wärmepumpensystem mit einem Primärkreis zur Führung eines Kältemittels, einem Sekundärkreis zur Führung von Wasser, und einem Wärmeübertrager zum Übertragen von Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Wasser, wobei der Sekundärkreis einen Gasabscheider mit einem Schnellentlüfter umfasst. Das Wärmepumpensystem ist ausgestaltet, im Fall, dass ein Wert, der mit einer Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, einen vordefinierten Schwellwert überschreitet, eine erste Absperreinrichtung zu schließen oder ein Ablassventil am Gasabscheider zu öffnen. Insbesondere wird erfindungsgemäß eine Steuerung für das Wärmepumpensystem vorgesehen, wobei die Steuerung ausgestaltet ist, (a) einen Wert, der mit einer Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, zu überwachen, (b) ein Überschreiten des Wertes, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, über einen vordefinierten Schwellwert zu erkennen, und (c) im Fall, dass der Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter korreliert, den vordefinierten Schwellwert überschreitet, die erste Absperreinrichtung zu schließen oder das Ablassventil am Gasabscheider zu öffnen. Das erfindungsgemäße Wärmepumpensystem ermöglicht, eine Menge an brennbarem Kältemittel im Sekundärkreis auf eine unkritische Menge zu reduzieren.The invention relates to a heat pump system with a primary circuit for conducting a coolant, a secondary circuit for conducting water, and a heat exchanger for transferring heat between the coolant and the water, wherein the secondary circuit comprises a gas separator with a quick vent. The heat pump system is designed to close a first shut-off device or to open a drain valve on the gas separator in the event that a value that correlates with a gas flow from the quick vent exceeds a predefined threshold value. In particular, according to the invention, a control for the heat pump system is provided, wherein the controller is designed to (a) monitor a value that correlates with a gas flow from the quick vent, (b) detect an exceedance of the value that correlates with the gas flow from the quick vent above a predefined threshold value, and (c) in the event that the value that correlates with the gas flow from the quick vent exceeds the predefined threshold value, close the first shut-off device or open the drain valve on the gas separator. The heat pump system according to the invention makes it possible to reduce an amount of flammable coolant in the secondary circuit to a non-critical amount.

Claims (18)

Wärmepumpensystem (100, 200, 300) mit: einem Primärkreis (110, 210, 310) zur Führung eines Kältemittels, einem Sekundärkreis (120, 220, 320) zur Führung von Wasser, und einem Wärmeübertrager (113, 213, 313) zum Übertragen von Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Wasser, wobei der Sekundärkreis (120, 220, 320) einen Gasabscheider (121, 221, 321, 400, 500, 600) mit einem Schnellentlüfter (127, 227, 327, 427, 527, 627) und eine erste Absperreinrichtung (122, 222, 422) umfasst, wobei das Wärmepumpensystem (100, 200, 300) ausgestaltet ist, im Fall, dass ein Wert, der mit einer Gasströmung aus dem Schnellentlüfter (127, 227, 327, 427, 527, 627) korreliert, einen vordefinierten Schwellwert überschreitet, die erste Absperreinrichtung (122, 422) zu schließen. Heat pump system (100, 200, 300) with: a primary circuit (110, 210, 310) for carrying a refrigerant, a secondary circuit (120, 220, 320) for carrying water, and a heat exchanger (113, 213, 313) for transferring heat between the refrigerant and the water, wherein the secondary circuit (120, 220, 320) comprises a gas separator (121, 221, 321, 400, 500, 600) with a quick vent (127, 227, 327, 427, 527, 627) and a first shut-off device (122, 222, 422), wherein the heat pump system (100, 200, 300) is designed to close the first shut-off device (122, 422) in the event that a value correlated with a gas flow from the quick vent (127, 227, 327, 427, 527, 627) exceeds a predefined threshold value. Wärmepumpensystem (100, 200, 300) nach Anspruch 1, wobei das Wärmepumpensystem (100, 200, 300) eine Steuerung umfasst, die ausgestaltet ist, (a) einen Wert zu überwachen, der mit einer Gasströmung aus dem Schnellentlüfter (127, 227, 327, 427, 527, 627) korreliert,, (b) ein Überschreiten des Wertes, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter (127, 227, 327, 427, 527, 627) korreliert, über einen vordefinierten Schwellwert zu erkennen, und (c) im Fall, dass der Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter (127, 227, 327, 427, 527, 627) korreliert, den vordefinierten Schwellwert überschreitet, die erste Absperreinrichtung (122, 222, 422) zu schließen. Heat pump system (100, 200, 300) according to claim 1, wherein the heat pump system (100, 200, 300) comprises a controller configured to (a) monitor a value that correlates with a gas flow from the quick vent (127, 227, 327, 427, 527, 627), (b) detecting an exceedance of the value correlated with the gas flow from the quick vent (127, 227, 327, 427, 527, 627) above a predefined threshold value, and (c) in the event that the value correlating with the gas flow from the quick vent (127, 227, 327, 427, 527, 627) exceeds the predefined threshold, to close the first shut-off device (122, 222, 422). Wärmepumpensystem (100, 200, 300) nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei der Sekundärkreis (120, 220, 320) eine zweite Absperreinrichtung (123, 223, 323) umfasst, wobei im Fall, dass der Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter (127, 227, 327, 427, 527, 627) korreliert, den vordefinierten Schwellwert überschreitet, die zweite Absperreinrichtung (123, 223, 323) geschlossen wird.Heat pump system (100, 200, 300) according to one of claims 1 and 2, wherein the secondary circuit (120, 220, 320) comprises a second shut-off device (123, 223, 323), wherein in the event that the value correlating with the gas flow from the quick vent (127, 227, 327, 427, 527, 627) exceeds the predefined threshold value, the second shut-off device (123, 223, 323) is closed. Wärmepumpensystem (100, 200, 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Wärmepumpensystem (100, 200, 300) einen Schalter umfasst, der ausgestaltet ist, im Fall, dass ein Wert, der mit einer Gasströmung aus dem Schnellentlüfter (127, 227, 327, 427, 527, 627) korreliert, einen vordefinierten Schwellwert überschreitet, die erste Absperreinrichtung (122, 422) zu schließen.Heat pump system (100, 200, 300) according to one of the preceding claims, wherein the heat pump system (100, 200, 300) comprises a switch which is designed to close the first shut-off device (122, 422) in the event that a value which correlates with a gas flow from the quick vent (127, 227, 327, 427, 527, 627) exceeds a predefined threshold value. Wärmepumpensystem (100, 200, 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Gasabscheider (121, 221, 321, 400, 500, 600) eine Detektionseinrichtung (228, 328, 528) umfasst, die ausgestaltet ist, das Überschreiten des Wertes, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter (127, 227, 327, 427, 527, 627) korreliert, über den vordefinierten Schwellwert zu erkennen.Heat pump system (100, 200, 300) according to one of the preceding claims, wherein the gas separator (121, 221, 321, 400, 500, 600) comprises a detection device (228, 328, 528) which is designed to detect the exceeding of the value associated with the gas flow from the quick vent (127, 227, 327, 427, 527, 627) correlated to detect above the predefined threshold. Wärmepumpensystem (100, 200, 300) nach Anspruch 5, wobei die Detektionseinrichtung einen Sensor umfasst.Heat pump system (100, 200, 300) according to claim 5, wherein the detection device comprises a sensor. Wärmepumpensystem (100, 200, 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erste Absperreinrichtung (122, 422) ein Ventil aufweist, wobei das Ventil insbesondere ein Magnetventil (222) oder ein druckgesteuertes Absperrventil (122, 422) ist.Heat pump system (100, 200, 300) according to one of the preceding claims, wherein the first shut-off device (122, 422) has a valve, wherein the valve is in particular a solenoid valve (222) or a pressure-controlled shut-off valve (122, 422). Wärmepumpensystem (100, 200, 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Schnellentlüfter (127, 227, 327, 427, 527, 627) einen Volumenstromgrenzgeber (228, 328) umfasst und wobei im Fall, dass ein Wert, der mit einer Gasströmung korreliert, einen vordefinierten Schwellwert für den Volumenstrom überschreitet, die erste Absperreinrichtung (122, 422) geschlossen wird.Heat pump system (100, 200, 300) according to one of the preceding claims, wherein the quick vent (127, 227, 327, 427, 527, 627) comprises a volume flow limit sensor (228, 328) and wherein in the event that a value correlated with a gas flow exceeds a predefined threshold value for the volume flow, the first shut-off device (122, 422) is closed. Wärmepumpensystem (100, 200, 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Schnellentlüfter (127, 227, 327, 427, 527, 627) einen Auftriebskörper oder ein Paddel umfasst, wobei im Fall, dass ein Wert, der mit einer Gasströmung aus dem Gasabscheider (121, 221, 321, 400, 500, 600) korreliert, den vordefinierten Schwellwert überschreitet, der Auftriebskörper oder das Paddel auftreibt und einen Mikroschalter betätigt, der ausgestaltet ist, die erste Absperreinrichtung (122, 222, 422) zu schließen.Heat pump system (100, 200, 300) according to one of the preceding claims, wherein the quick vent (127, 227, 327, 427, 527, 627) comprises a buoyancy body or a paddle, wherein in the event that a value correlated with a gas flow from the gas separator (121, 221, 321, 400, 500, 600) exceeds the predefined threshold value, the buoyancy body or the paddle floats and actuates a microswitch which is designed to close the first shut-off device (122, 222, 422). Wärmepumpensystem (100, 200, 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Gasabscheider (121, 221, 321, 400, 500, 600) ein Sicherheitsventil (125, 225, 425) umfasst, das ausgestaltet ist, ein Kältemittel und/oder Luft, das in den Gasabscheider (121, 221, 321, 400, 500, 600) gelangt, abzuführen.Heat pump system (100, 200, 300) according to one of the preceding claims, wherein the gas separator (121, 221, 321, 400, 500, 600) comprises a safety valve (125, 225, 425) designed to discharge a coolant and/or air that enters the gas separator (121, 221, 321, 400, 500, 600). Wärmepumpensystem (100, 200, 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Wärmepumpensystem (100, 200, 300) ausgestaltet ist, nach vollständiger Abführung des Kältemittels und/oder Luft aus dem Gasabscheider (121, 221, 321, 400, 500, 600) die erste Absperreinrichtung (122, 222, 422) zu öffnen.Heat pump system (100, 200, 300) according to one of the preceding claims, wherein the heat pump system (100, 200, 300) is designed to open the first shut-off device (122, 222, 422) after the coolant and/or air have been completely discharged from the gas separator (121, 221, 321, 400, 500, 600). Wärmepumpensystem (100, 200, 300) nach Anspruch 2, wobei die Steuerung in eine Regelung des Sekundärkreises und/oder eine Regelung des Primärkreises eingebettet ist.Heat pump system (100, 200, 300) according to claim 2, wherein the control is embedded in a control of the secondary circuit and/or a control of the primary circuit. Verfahren zur Steuerung eines Wärmepumpensystems, wobei das Wärmepumpensystem (100, 200, 300) einen Primärkreis (110, 210, 310) zur Führung eines Kältemittels, einen Sekundärkreis (120, 220, 320) zur Führung von Wasser, und einen Wärmeübertrager (113, 213, 313) zum Übertragen von Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Wasser umfasst, wobei das Verfahren zumindest die Schritte umfasst: Überwachen eines Wertes, der mit einer Gasströmung in einem Schnellentlüfter (127, 227, 327, 427, 527, 627) eines Gasabscheiders (121, 221, 321, 400, 500, 600) in dem Sekundärkreis (120, 220, 320) korreliert, Vergleichen des Wertes, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter (127, 227, 327, 427, 527, 627) korreliert, mit einem vordefinierten Schwellwert, und im Fall, dass der Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter (127, 227, 327, 427, 527, 627) korreliert, den vordefinierten Schwellwert überschreitet, Schließen einer ersten Absperreinrichtung (122, 222, 422) in dem Sekundärkreis (120, 220, 320). Method for controlling a heat pump system, wherein the heat pump system (100, 200, 300) comprises a primary circuit (110, 210, 310) for conducting a coolant, a secondary circuit (120, 220, 320) for conducting water, and a heat exchanger (113, 213, 313) for transferring heat between the coolant and the water, the method comprising at least the steps: Monitoring a value associated with a gas flow in a quick vent (127, 227, 327, 427, 527, 627) of a gas separator (121, 221, 321, 400, 500, 600) in the secondary circuit (120, 220, 320), Comparing the value correlated with the gas flow from the quick vent (127, 227, 327, 427, 527, 627) with a predefined threshold value, and in the event that the value correlating with the gas flow from the quick vent (127, 227, 327, 427, 527, 627) exceeds the predefined threshold, closing a first shut-off device (122, 222, 422) in the secondary circuit (120, 220, 320). Wärmepumpensystem (100, 200, 300) mit: einem Primärkreis (110, 210, 310) zur Führung eines Kältemittels, einem Sekundärkreis (120, 220, 320) zur Führung von Wasser, und einem Wärmeübertrager (113, 213, 313) zum Übertragen von Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Wasser, wobei der Sekundärkreis (120, 220, 320) einen Gasabscheider (121, 221, 321, 400, 500, 600) mit einem Schnellentlüfter (127, 227, 327, 427, 527, 627) und einem Ablassventil (325, 525, 625) umfasst, wobei das Wärmepumpensystem (100, 200, 300) ausgestaltet ist, im Fall, dass ein Wert, der mit einer Gasströmung aus dem Schnellentlüfter (127, 227, 327, 427, 527, 627) korreliert, einen vordefinierten Schwellwert überschreitet, das Ablassventil (325, 525, 625) in dem Gasabscheider (121, 221, 321, 400, 500, 600) zu öffnen. Heat pump system (100, 200, 300) with: a primary circuit (110, 210, 310) for carrying a refrigerant, a secondary circuit (120, 220, 320) for carrying water, and a heat exchanger (113, 213, 313) for transferring heat between the refrigerant and the water, wherein the secondary circuit (120, 220, 320) comprises a gas separator (121, 221, 321, 400, 500, 600) with a quick vent (127, 227, 327, 427, 527, 627) and a drain valve (325, 525, 625), wherein the heat pump system (100, 200, 300) is configured to open the drain valve (325, 525, 625) in the gas separator (121, 221, 321, 400, 500, 600) in the event that a value correlating with a gas flow from the quick vent (127, 227, 327, 427, 527, 627) exceeds a predefined threshold. Wärmepumpensystem (100, 200, 300) nach Anspruch 14 wobei das Wärmepumpensystem (100, 200, 300) eine Steuerung umfasst, die ausgestaltet ist, (a) einen Wert zu überwachen, der mit einer Gasströmung aus dem Schnellentlüfter (127, 227, 327, 427, 527, 627) korreliert, (b) ein Überschreiten des Wertes, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter (127, 227, 327, 427, 527, 627) korreliert über einen vordefinierten Schwellwert zu erkennen, und (c) im Fall, dass der Wert, der mit der Gasströmung aus dem Schnellentlüfter (127, 227, 327, 427, 527, 627) korreliert, den vordefinierten Schwellwert überschreitet, das Ablassventil (325, 525, 625) in dem Gasabscheider (121, 221, 321, 400, 500, 600) zu öffnen und bevorzugt die erste Absperreinrichtung (122, 222, 422) und/oder die zweite Absperreinrichtung (123, 223, 323) zu schließen. Heat pump system (100, 200, 300) according to claim 14, wherein the heat pump system (100, 200, 300) comprises a controller which is designed (a) monitor a value that correlates with a gas flow from the quick vent (127, 227, 327, 427, 527, 627), (b) detecting an exceedance of the value correlated with the gas flow from the quick vent (127, 227, 327, 427, 527, 627) above a predefined threshold value, and (c) in case the value correlating with the gas flow from the quick vent (127, 227, 327, 427, 527, 627) exceeds the predefined threshold value, to open the drain valve (325, 525, 625) in the gas separator (121, 221, 321, 400, 500, 600) and preferably to close the first shut-off device (122, 222, 422) and/or the second shut-off device (123, 223, 323). Wärmepumpensystem (100, 200, 300) nach einem der Anspruch 14 und 15, wobei der Gasabscheider (121, 221, 321, 400, 500, 600) einen Volumenstromgrenzwertgeber umfasst und wobei im Fall, dass ein Wert, der mit einer Gasströmung durch den Volumenstromgrenzwertgeber korreliert, einen vordefinierten Schwellwert überschreitet, das Ablassventil (325, 525, 625) geöffnet wird.Heat pump system (100, 200, 300) according to one of claims 14 and 15, wherein the gas separator (121, 221, 321, 400, 500, 600) comprises a volume flow limiter and wherein in the event that a value correlated with a gas flow through the volume flow limiter exceeds a predefined threshold value, the drain valve (325, 525, 625) is opened. Wärmepumpensystem (100, 200, 300) nach Anspruch 16, wobei der Volumenstromgrenzwertgeber ein elektrischer Schalter für ein elektrisch betätigbares Ventil, insbesondere ein über einen Paddelschalter elektrisch betätigbares Ventil oder über einen Differenzdruckschalter betätigbares Ventil, ist.Heat pump system (100, 200, 300) according to claim 16, wherein the volume flow limit value transmitter is an electrical switch for an electrically actuated valve, in particular a valve electrically actuated via a paddle switch or a valve actuated via a differential pressure switch. Wärmepumpensystem (100, 200, 300) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei der Gasabscheider (121, 221, 321, 400, 500, 600) ein Sicherheitsventil (125, 225, 425) umfasst, das ausgestaltet ist, ein Kältemittel und/oder Luft, das in den Gasabscheider (121, 221, 321, 400, 500, 600) gelangt, abzuführen.Heat pump system (100, 200, 300) according to one of claims 14 to 16, wherein the gas separator (121, 221, 321, 400, 500, 600) comprises a safety valve (125, 225, 425) designed to discharge a coolant and/or air that enters the gas separator (121, 221, 321, 400, 500, 600).
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