Die vorliegende Erfindung betrifft eine mehrkreisige Heizungs- oder Kühlanlage nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Einrichtung zum Steuern und/oder Regeln für mehrkreisige Heizungs- oder Kühlanlagen und ein Verfahren zum Betreiben einer mehrkreisigen Heizungsoder Kühlanlage nach dem Oberbegriff von Anspruch 10.

Solche mehrkreisigen Heizungsanlagen weisen üblicherweise zwei Heizkreise auf, wobei diese Heizkreise unterschiedlich temperiert mit Wärmemedium versorgt werden. Dabei wird gewöhnlich die Wärmequelle gleitend am Bedarf des höher zu temperierenden Heizkreises (ungemischter Heizkreis) gefahren und der niedriger zu temperierende Heizkreis (gemischter Heizkreis) ist durch ein Mischventil an den Direktheizkreis angebunden und wird bei Bedarf mit Wärmemedium aus dem Rücklauf des ungemischter Heizkreises gespeist. Üblicherweise wird der ungemischter Heizkreis für Heizkörper verwendet und der gemischte Heizkreis steht beispielsweise für eine Fußbodenheizung zur Verfügung.

Solche mehrkreisigen Heizungsanlagen sind mit unterschiedlichen Mischeinrichtungen beispielsweise aus der DE 198 21 256 Cl, der DE 102 45 571 AI und DE 10 2008 013 124 AI

BESTÄTIGUNGSKOPIE bekannt. Natürlich lassen sich auch so Kühlanlagen betreiben, wobei dann Wärmesenken anstelle von Wärmequellen verwendet werden und Wärmequellen anstelle von Wärmesenken.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine solche mehrkreisige Heizungs- oder Kühlanlage konstruktiv besonders einfach und kostengünstig auszubilden. Bevorzugt soll dabei auch zusätzlich ein Warmwasserspeicher mit betrieben werden können. Insbesondere soll für diesen Warmwasserspeicher eine Vorrangschaltung vorgesehen sein, so dass im Falle eines ansteigenden Bedarfs an Warmwasser, bevorzugt Trinkwarmwasser, bzw. im Fall, dass weder an den gemischten noch an den ungemischten Heizkreis eine Wärmeanforderung besteht, Wasser in dem Warmwasserspeicher erwärmt wird.

Diese Aufgabe wird gelöst mit der mehrkreisigen Heizungsanlage nach Anspruch 1, der Einrichtung zum Steuern und/oder Regeln nach Anspruch 9 und dem Verfahren nach Anspruch 10. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben.

Die Erfinder haben erkannt, dass durch Einsatz eines Mehrwegemischventils mit zumindest fünf Anschlüssen sich sowohl eine Vorrichtung zum Steuern und/oder Regeln für eine Heizung oder Kühlung als auch eine mehrkreisige Heizungs- oder Kühlanlage gemäß der gestellten Aufgabe besonders einfach und kostengünstig umsetzen lassen, wobei auch der Steuerungsaufwand beson- ders gering ausfällt, weil im Wesentlichen nur das Mehrwegemischventil angesteuert werden muss.

Hinsichtlich der Ausgestaltung des Mehrwegemischventils mit zumindest fünf Anschlüssen wird auf die deutsche Anmeldung„Mehrwegemischventil und Verfahren zum zeitlichen Steuern" des vorliegenden Anmelders vom 17.12.2012 (DE 10 2012 024 585.8) Bezug genommen, deren Inhalt hierin vollumfänglich aufgenommen wird.

Es wird also eine mehrkreisige Heizungs- oder Kühlanlage bereitgestellt mit

- mindestens einer Wärmequelle, die Teil eines Heizquellenkreises, HK, mit einem Heizquellenkreis- vorlauf, HK-VL, mit einer HK-VL-Temperatur und einem Heizquellenkreisrücklauf HK-RL, mit einer HK- RL-Temperatur ist, und zumindest zwei Wärmesenken, wobei

- eine erste Wärmesenke Teil eines ungemischten Heizkreises, UK, mit einem ungemischten Heizkreisvorlauf, UK-VL, mit einer UK-VL-Temperatur und einem ungemischten Heizkreisrücklauf, UK-RL, mit einer UK-RL-Temperatur ist und - eine zweite Wärmesenke Teil eines gemischten Heizkreises, MK, mit einem gemischten Heizkreisvorlauf, MK-VL, mit einer MK- VL-Temperatur und einem gemischten Heizkreisrücklauf, MK-RL, mit einer MK-RL-Temperatur ist,

die sich dadurch auszeichnet, dass eine Verteilvorrichtung mit hydraulischen Mitteln zum Verteilen eines Energie transportierenden Mediums, die ein Mehrwegemischventil mit zumindest fünf Anschlüssen (A, B, C, D, E) aufweist, vorgesehen ist und der Heizquellenkreis und jeder Heizkreis zumindest mit einem der Anschlüsse verbunden ist.

„Vorlauf ist bei Wärmesenken ist derjenige Anschluss, dem warmes Wärmeträgermedium zugeführt wird. Bei Wärmequellen ist es derjenige Anschluss, aus dem das warme Wärmeträgermedium entnommen wird.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist eine dritte Wärmesenke vorgesehen, die Teil eines Wärmesenkenkreises, WS, ist und einen Wärmesenkenkreisvorlauf, WS-VL, mit einer WS- VL-Temperatur und einen Wärmesenkenkreisrücklauf, WS-RL, mit einer WS-RL-Temperatur aufweist, wobei die dritte Wärmesenke bevorzugt als Warmwasserspeicher ausgebildet ist.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn

- der HK-VL sowohl mit einem ersten Anschluss (D) des Mehrwegemischventils als auch parallel mit dem UK_VL verbunden ist,

- der HK-RL sowohl mit dem MK-RL als auch parallel mit dem UK-RL und parallel mit dem Rücklauf der dritten Wärmesenke, WS-RL, verbunden ist,

- der UK-RL mit einem zweiten Anschluss (C) des Mehrwegemischventils verbunden ist,

- der MK-VL mit einem dritten Anschluss (B) des Molirvvcgciiiischventiis ver ünden isi,

- der MK-RL mit einem vierten Anschluss (A) des Mehrwegemischventils verbunden ist,

- der Vorlauf der dritten Wärmesenke, WS-VL, mit einem fünften Anschluss (E) verbunden ist. Dann lässt sich eine konstruktiv besonders einfach aufgebaute Heizungs- oder Kühlanlage bereitstellen.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung sind dann zumindest sechs Betriebszustände über Mehrwegmischventil einstellbar:

a) Verbinden des vierten Anschlusses (A) mit dem dritten (B),

b) gleichzeitige Verbindung des vierten Anschlusses (A) mit dem dritten Anschluss (B) und des zweiten Anschlusses (C) mit dem dritten Anschluss (B), c) Verbinden des zweiten Anschlusses (C) mit dem dritten Anschluss (B),

d) gleichzeitiges Verbinden des zweiten Anschlusses (C) mit dem dritten Anschluss (B) und des ersten Anschlusses (D) mit dem dritten Anschluss (B),

e) Verbinden des ersten Anschlusses (D) mit dem dritten Anschluss (B) und

f) Verbinden des ersten Anschlusses (D) mit dem fünften Anschluss (E) des Mehrwege- mischventils. Dadurch lässt sich der zusätzliche hydraulische Verschaltungsaufwand in einer Verteilvorrichtung gering halten.

In diesem Fall ist es besonders zweckmäßig, wenn die Heizungsanlage angepasst ist,

- Betriebszustand a) einzustellen, wenn keine Wärmeanforderung an den gemischten Heizkreis und ggf. keine Wärmeanforderung an den ungemischten Heizkreis bestehen,

- Betriebszustand b) einzustellen, wenn eine Wärmeanforderung an den gemischten Heizkreis besteht, die aus dem ungemischten Heizkreis befriedigt werden kann, und die UK-RL- Temperatur größer der MK-VL-Temperatur ist,

- Betriebszustand c) einzustellen, wenn eine Wärmeanforderung an den gemischten Heizkreis besteht, die aus dem ungemischten Heizkreis befriedigt werden kann, und die UK-RL- Temperatur gleich der MK-VL-Temperatur ist,

- Betriebszustand d) einzustellen, wenn eine Wärmeanforderung an den gemischten Heizkreis besteht, die aus dem Heizquellenkreis befriedigt werden soll, wobei die HK-VL-Temperatur größer der MK-VL-Temperatur ist,

- Betriebszustand e) einzustellen, wenn eine Wärmeanforderung an den gemischten Heizkreis besteht, die aus dem Heizquellenkreis befriedigt werden soll, und die HK-VL-Temperatur gleich der MK-VL-Temperatur ist und

- Betriebszustsnd f) einz stellen, wenn die dritte Wärmsssnks mit Wärme aus dem Keizcjusl- lenkreis in Vorrangschaltung versorgt werden soll.

Im Fall von Betriebszustand d) sind dann zwei getrennte Untervarianten möglich:

dl) es besteht eine Wärmeanforderung an den ungemischten Heizkreis und die UK-RL-

Temperatur ist kleiner als die MK-VL-Temperatur oder

d2) es besteht keine Wärmeanforderung an den ungemischten Heizkreis und die MK-RL- Temperatur ist kleiner als die MK-VL-Temperatur.

Zweckmäßig ist eine stromaufwärts sperrende Rückflusssperre zwischen MK-RL und HK-RL angeordnet, die bevorzugt zwischen dem vierten Anschluss und der Verbindung zwischen HK-RL und UK-RL angeordnet ist und/oder eine stromaufwärts sperrende Rückflusssperre ist zwischen UK-RL und HK-RL angeordnet, die bevorzugt stromaufwärts eines Knotens zwischen dem zweiten Anschluss, dem UK-RL, dem HK-RL und dem WS-RL angeordnet ist. Dadurch werden unerwünschte Wärmeträgermedienmischung verhindert.

Wenn nichts anderes angegeben ist, bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Wendung dass„etwas zwischen zwei Elementen angeordnet" ist, dass diese beiden Elemente in fluider Verbindung stehen bzw. stehen können. Dabei muss das zwischen geordnete Element hydraulisch nicht unmittelbar die beiden Elemente angrenzen, sondern es können weitere Element dazwischen angeordnet sein.

Wenn eine erste Umwälzpumpe im MK, insbesondere zwischen dem dritten Anschluss und dem MK-VL angeordnet ist und/oder dass eine zweite Umwälzpumpe im HK, insbesondere zwischen dem HK-RL und einem Knoten zwischen dem MK-RL und UK-RL angeordnet ist, dann kann der konstruktive Aufwand weiter verringert werden, weil nur eine sehr geringe Anzahl an Umwälzpumpen notwendig ist.

Wenn ein erster Temperatursensor im MK-VL angeordnet ist, der mit einer Steuer- und Regeleinheit der Heizungsanlage gekoppelt ist und/oder ein zweiter Temperatursensor an der dritten Wärmesenke bzw. im Rücklauf der dritten Wärmesenke angeordnet ist, der mit der Steuer- und Regeleinheit der Heizungsanlage gekoppelt ist und/oder ein dritter Temperatursensor im UK-RL angeordnet ist, der mit der Steuer- und Regeleinheit der Heizungsanlage gekoppelt ist, dann kann der steuerungstechnische Aufwand klein gehalten werden, weil über die Erfassung dieser Parameter alle gewünschten Mischzustände regelbar sind. Außerdem sollte auch ein Tem ergtutsensor im H izq'-?©!!enkrfiisvor!?i'_!f vor esehen sein.

Unabhängiger Schutz wird beansprucht für die erfindungsgemäße Einrichtung zum Steuern und/oder Regeln für eine Heizung oder Kühlung, mit einer Verteilvorrichtung mit hydraulischen Mitteln zum Verteilen eines Energie transportierenden Mediums mit zumindest jeweils zwei Verteileranschlüssen für zumindest zwei Wärmesenken und zumindest zwei Anschlüssen für zumindest eine Wärmequelle, wobei die Verteilvorrichtung ein Mehrwegemischventil mit zumindest fünf Anschlüssen aufweist und die Verteileranschlüssen unabhängig voneinander vorgesehen sind. Diese Vorrichtung ist konstruktiv sehr einfach aufgebaut und gleichzeitig sehr effektiv in seiner Regelungsleistung. Vorzugsweise weist die Verteilvorrichtung weiterhin ein oder mehrere der auf die Verteilvorrichtung bezogenen Merkmale der erfindungsgemäßen mehrkreisigen Heizungs- oder Kühlanlage auf.

Weiterhin wird unabhängiger Schutz beansprucht für die erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben der erfindungsgemäßen mehrkreisigen Heizungs- oder Kühlanlage.

Weiterhin wird unabhängiger Schutz beansprucht für das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer mehrkreisigen Heizungs- oder Kühlanlage mit zumindest einem Heizquellen- heizkreis, zumindest einem ungemischten Heizkreis, zumindest einem gemischten Heizkreis, und zumindest einem Wärmesenkenkreis, insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, das sich dadurch auszeichnet, dass in:

- einem ersten Betriebszustand der gemischte Heizkreis ohne äußere Wärmezufuhr betrieben wird,

- in einem zweiten Betriebszustand der gemischte Heizkreis aus dem ungemischten Heizkreis mit Wärme versorgt wird, wobei dem Vorlauf des gemischten Heizkreises Wärmeträgermedium aus dem Rücklauf des gemischten Heizkreises zugemischt wird,

- in einem dritten Betriebszustand der gemischte Heizkreis aus dem ungemischten Heizkreis mit Wärme versorgt wird, ohne dass dem Vorlauf des gemischten Heizkreises Wärmeträgermedium aus dem Rücklauf des gemischten Heizkreises zugemischt wird,

- in einem vierten Betriebszustand der gemischte Heizkreis aus dem Heizquellenheizkreis mit Wärme versorgt wird, wobei dem Vorlauf des gemischten Heizkreises Wärmeträgermedium aus dem Rücklauf des gemischten Heizkreises oder aus dem Rücklauf des ungemischten

TJ„ ~ 1—

- in einem fünften Betriebszustand der gemischte Heizkreis aus dem Heizquellenheizkreis mit Wärme versorgt wird, ohne dass dem Vorlauf des gemischten Heizkreises Wärmeträgermedium aus dem Rücklauf des gemischten Heizkreises zugemischt wird, wobei die Heizquelle bevorzugt gleitend am Bedarf des gemischten Heizkreises gefahren wird, und

- in einem sechsten Betriebszustand nur der Wärmesenkenkreis aus dem Heizquellenheizkreis mit Wärme versorgt wird

Die Kennzeichen der vorliegenden Erfindung und weitere Vorteile werden im Folgenden anhand der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit den Figuren deutlich werden. Dabei zeigen Fig. 1 die erfinderischgemäße mehrkreisige Heizungsanlage in einer Blockbilddarstellung,

Fig. 2a bis 2f verschiedene Mischzustände der erfinderischgemäßen mehrkreisigen Heizungsanlage nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Gegenüberstellung der erfindungsgemäßen mehrkreisigen Heizungsanlage und einer mehrkreisigen Heizungsanlage in einer Vergleichsvariante,

Fig. 4 das in der mehrkreisigen Heizungsanlage nach Fig. l bis Fig. 3 eingesetzte

Fünfwegemischventil in einer perspektivischen Gesamtansicht,

Fig. 5a bis 5d das Fünfwegemischventil nach Fig. 4 in verschiedenen teiltransparenten perspektivischen Ansichten,

Fig. 6 das Fünfwegemischventil nach Fig. 4 in einer Schnittansicht und

Fig. 7a, 7b das erfindungsgemäße Mehrwegemischventil nach Fig. 4 in einer teilweisen Explosionsdarstellung, und zwar in einer perspektivischen Ansicht und einer Draufsicht.

Die erfindungsgemäße mehrkreisige Heizungsanlage 100 weist einen Heizquellenheizkreis 101 mit einer Heizquelle 101a, einen ungemischten Heizkreis 103 mit einem Heizkörper 103a, einen gemischten Heizkreis 105 mit einer Fußbodenheizung 105a und einen Warmwasserspeicherheizkreis 107 mit einem Warmwasserspeicher 107a auf und ist mit einer Einrichtung 109 zum Steuern und/oder Regeln versehen. Der Heizkörper 103 a, die Fußbodenheizung 105a und der Warmwasserspeicher 107a bilden somit drei unterschiedliche Wärmesenken 103a, 105a, 107a. Die Anschlüsse an den Warurwassei Speicher 107a zur Trinkwasserzuführung und -entnähme sind nicht eingezeichnet.

Die Einrichtung 109 zum Steuern und/oder Regeln weist eine Verteilvorrichtung 1 1 1 mit acht Verteileranschlüssen 1 13, 1 15, 1 17, 1 19, 121, 123, 125, 127 auf, die jeweils paarweise der Wärmequelle 101a und den drei Wärmesenken 103a, 105a, 107a zugeordnet sind. Die Verteilvorrichtung 11 1 beinhaltet ein Fünfwegmischventil 129, das fünf Anschlüsse A, B, C, D, E aufweist. Weiterhin weist die Verteilvorrichtung 1 11 vier Absperrventile 131, 133, 135, 137 auf, die den Vorläufen und Rückläufen des ungemischten Heizkreises 103 und des gemischten Heizkreises 105 zugeordnet sind. Dabei ist das Absperrventil 133 im Rücklauf des ungemischten Heizkreises 103 als stromaufwärts, also in Richtung vom Fünfwegmischventil 129 weg wirkende Rückflusssperre ausgebildet.

Zwischen dem Fünfwegemischventil 129 und dem Absperrventil 135 ist im Vorlauf des gemischten Heizkreises 105 eine erste Umwälzpumpe 139 vorgesehen. Eine zweite Umwälzpumpe 141 befindet sich im Rücklauf des Heizquellenheizkreises 101 im Wesentlichen direkt vor der Wärmequelle 101a.

Die Verteilvorrichtung 1 11 weist hydraulische Verbindungselemente auf, die teilweise über hydraulische Knoten 143, 145, 147, 149 miteinander verbunden sind. Zwischen den hydraulischen Knoten 143, 149 ist in Bezug auf den Rücklauf des Heizquellenheizkreises 101 eine stromaufwärts wirkende weitere Rückflusssperre 151 vorgesehen.

Die hydraulische Verbindung innerhalb der Verteilvorrichtung 1 11 ist nun wie folgt ausgeführt. Anschluss A des Fünfwegemischventils 129 ist über den Knotenpunkt 149 und den Verteileranschluss 123 mit dem Rücklauf des gemischten Heizkreises 105 verbunden. Anschluss B ist über die erste Umwälzpumpe 139 und den Verteileranschluss 121 mit dem Vorlauf des gemischten Heizkreises 105 verbunden. Anschluss C ist über den Knotenpunkt 145 zum einen über den Verteileranschluss 119 mit dem Rücklauf des ungemischten Heizkreises 103 verbunden, zum anderen parallel dazu über Verteileranschluss 127 mit dem Rücklauf des Warmwasserspeicherheizkreises 107 und zum weiteren parallel dazu über den Knotenpunkt 143 und Verteileranschluss 115 mit dem Rücklauf des Heizquellenheizkreises 101 und außerdem über den Knotenpunkt 143, die Rückflusssperre 151, Knotenpunkt 149, und den Verteileranschluss 123 mit dem Rücklauf des gemischten Heizkreises 05. Anschluss D ist über den Knotenpunkt 147 und Verteileranschluss 113 mit dem Vorlauf des Heizquellenheizkreises 101 verbunden. Anschluss E ist über Verteileranschluss 125 mit dem Vorlauf des Warmwasserspeicherheizkreises 107 verbunden. Außerdem ist der Vorlauf des Heizquellenheizkreises 101 über Verteileranschluss 1 13, Knotenpunkt 147 und Verteileranschluss 117 mit dem Vorlauf des ungemischten Heizkreises 103 verbunden. Schließlich ist der Rücklauf des gemischten Heizkreises 105 über Verteileranschluss 123, Knotenpunkt 149, Rückflusssperre 151, Knotenpunkt 143 und Verteileranschluss 1 15 mit dem Rücklauf des Heizquellenheizkreises 101 verbunden. In Fig. 2a bis 2f sind die verschiedenen verwendeten Mischzustände a) bis f) gezeigt, die für die erfindungsgemäße mehrkreisige Heizungs- oder Kühlanlage 100 bevorzugt einstellbar sind. Dabei verdeutlichen die Pfeile den Fluss des Wärmeträgermediums dar, wobei die dreifach gefiederten Pfeile heißes Wärmeträgermedium aus der Heizquelle 101a, die doppelt gefiederte Pfeile mittelwarmes Wärmeträgermedium und die einfach gefiederten Pfeile ausgekühltes Wärmeträgermedium zeigen, wobei dies nur symbolisch zu verstehen ist. Zusätzlich sind die einzelnen Temperaturen beispielhaft angegeben und mittels einer Schraffur sind miteinander kommunizierende Anschlüsse A, B, C, D, E, des Mehrwegemischventils 129 verdeutlicht.

In dem in Fig. 2a dargestellten Mischzustand a) ist das Mehrwegemischventil 129 so eingestellt, dass die Anschlüsse A, B miteinander kommunizieren und die restlichen Anschlüsse C, D, E gesperrt sind. Dann strömt Wärmeträgermedium von Anschluss A nach Anschluss B und der gemischte Heizkreis 105 bildet einen geschlossenen hydraulischen Kreis, dem kein Wärmeträgermedium von außen zugeführt wird, und der ggf. mittels der Umwälzpumpe 139 sukzessive umgewälzt und ausgekühlt wird. Dieser Mischzustand a) wird verwendet, wenn keine Wärmeanforderung an den gemischten Heizkreis 105 besteht. Für den ungemischten Heizkreis 103 kann eine Wärmeanforderung bestehen, wobei dann mit Hilfe der Umwälzpumpe 141 Wärmeträgermedium von der Heizquelle 101a über den Knotenpunkt 147 direkt zum ungemischten Heizkreis 103 transportiert wird. Dabei entspricht dann die Vorlauftemperatur des Heizquellenheizkreises 101 der Vorlauftemperatur des ungemischten Heizkreises 103. Diese Wärmeanforderung über den ungemischten Heizkreis 103 kann grundsätzlich in jedem der nachfolgend dargestellten Mischzustände bestehen, wobei dann der ungemischte Heizkreis 103 immer mittels der Heizquelle 101a vorsorgt wird. Alternativ (nicht gezeigt) ist. es natürlich auch möglich, den Heizquellenheizkreis 101 auszuschalten, wenn ebenfalls keine Wärmeanforderung im ungemischten Heizkreis 105 besteht.

Im in Fig. 2b dargestellten Mischzustand b) stehen die Anschlüsse A, B und C miteinander in fluider Kommunikation, so dass Wärmeträgermedium von Anschluss A nach Anschluss B strömen und zusätzlich Anschluss B auch von Anschluss C Wärmeträgermedium zugeführt wird. Der Medienstrom an Anschluss B ist somit die Summe der Medienströme aus den Anschlüssen A und C, es wird also dem gemischten Heizkreis 105 sukzessive Wärmeträgermedium aus dem ungemischten Heizkreis 103 zugeführt, wodurch eine externe Medienzumi- schung erfolgt. Dieser Zustand b) wird eingesetzt, wenn es sowohl eine Wärmeanforderung in dem gemischten Heizkreis 105 als auch in dem ungemischten Heizkreis 103 gibt und wenn die Rücklauftemperatur des ungemischten Heizkreises 103 größer ist als die Vorlauftemperatur des gemischten Heizkreises 105. Wie aus den Pfeildarstellungen zu erkennen ist, wird hier das Wärmeträgermedium aus dem Rücklauf des ungemischten Heizkreises 103 zum Teil Anschluss C zugeführt und zum Teil über die Knotenpunkte 145, 143 direkt dem Rücklauf des Heizquellenheizkreises 101 zugeführt.

Im in Fig. 2c gezeigten Mischzustand c) stehen nur die Anschlüsse B und C in fluider Kommunikation, wodurch Wärmeträgermedium von Anschluss C nach Anschluss B strömt. Hier ( wird also dem Anschluss B Wärmemedium aus dem Rücklauf des ungemischten Heizkreises 103 zugeführt. Dieser Mischzustand c) wird gewählt, wenn es sowohl eine Wärmeanforderung in dem gemischten Heizkreis 105 als auch in dem ungemischten Heizkreis 103 gibt und wenn die Rücklauftemperatur des ungemischten Heizkreises 103 mit der Vorlauftemperatur des gemischten Heizkreises 105 übereinstimmt. In diesem Fall wird das Wärmeträgermedium im Rücklauf des ungemischten Heizkreises 103 zumindest teilweise im gemischten Heizkreis 105 weiter ausgekühlt. Zumeist wird das Wärmeträgermedium aus dem Rücklauf des ungemischten Heizkreises 103 vollständig in den gemischten Heizkreis 105 überführt. Falls jedoch der Wärmebedarf im gemischten Heizkreis 105 gering ist, dann strömt ein Teil des

Wärmeträgermediums aus dem Rücklauf des ungemischten Heizkreises 103 über die Knotenpunkte 145, 143 zum Heizquellenkreisrücklauf, wie es in Fig. 2c dargestellt ist.

Im in Fig. 2d gezeigten Mischzustand d) befinden sich die Anschlüsse B, C, und D in fluider Kommunikation untereinander. In diesem Fall strömt Wärmeträgermedium von Anschluss C nach Anschluss B und fmeh von Anschluss nach Anschluss B. Bei Anschluss B ergibt sich also eine Mischmenge aus den zugespeisten Medienströmen der Anschlüsse C und D. In diesem Mischzustand gibt es sowohl eine Wärmeanforderung in dem gemischten Heizkreis 105 als auch in dem ungemischten Heizkreis 103 und die Rücklauftemperatur des ungemischten Heizkreises 103 ist kleiner als die Vorlauftemperatur des gemischten Heizkreises 105, so dass Wärmeträgermedium aus dem Heizquellenheizkreis 101 dem gemischten Heizkreis 105 zusätzlich zugemischt wird. In diesem Fall wird somit das Wärmeträgermedium aus dem

Rücklauf des ungemischten Heizkreises 103 zumindest teilweise dem über den Knotenpunkt 147 aus dem Heizquellenheizkreis 101 zugeführten Wärmeträgermedium zugemischt, um dieses abzukühlen. Alternativ (nicht gezeigt), wenn keine Wärmeanforderung im ungemischten Heizkreis 103 bestehen sollte und die Rücklauftemperatur im gemischten Heizkreis 105 höher ist als dessen Vorlauftemperatur, dann wird dem Vorlauf des gemischten Heizkreises 105 Wärmeträgermedium aus dem Rücklauf des gemischten Heizkreises 105 über die Knotenpunkte 143, 145 zugeführt und über den Knotenpunkt 147 wird zudem noch Wärmeträgermedium aus dem Heizquellenheizkreis 101 zugeführt.

In den Mischzuständen b) bis d) wird der gemischte Heizkreis 105 somit zumindest teilweise mit Wärme aus dem ungemischten Heizkreis 103 versorgt, wobei die Temperatur des aus dem Rücklauf des ungemischten Heizkreises 103 entnommenen Mediums zwischen 30°C und 95°C betragen kann. Je nach Höhe dieser entnommenen Temperatur wird der geeignete Mischzustand gewählt. Hierzu ist ein Temperatursensor (nicht gezeigt) zur Bestimmung der Medientemperatur im Vorlauf des gemischten Heizkreises 105 vorgesehen. Außerdem ist ggf. ein weiterer Temperatursensor (nicht gezeigt) im Rücklauf des ungemischten Heizkreises 103 angeordnet. Außerdem ist auch ein Temperatursensor (nicht gezeigt) im Vorlauf des Heiz- quellenkreises 101 angeordnet. Die Temperatursensoren kommunizieren mit der Einrichtung 109 zum Steuern und/oder Regeln. Die Einrichtung 109 steuert ggf. optional die Leistungen der Umwälzpumpen 139 und 141 und die Stellung des Fünfwegemischventils 129.

In dem in Fig. 2e gezeigten Mischzustand e) sind nur die Anschlüsse B und D miteinander verschaltet, während die Anschlüsse A, C und E geschlossen sind. In diesem Fall strömt das Wärmeträgermedium von Anschluss D zu Anschluss B, d. h. der gemischte Heizkreis 105 wird ausschließlich über die Heizquelle 101a versorgt, die gleitend am Bedarf des gemischten Heizkreises 105 gefahren wird, während im ungemischten Heizkreis 103 keine Wärmeanforderung besteht. Hierbei ist die Vorlauftemperatur des gemischten Heizkreises 105 gleich der Vorlauftemperatur des Heizquellenheizkreises 101.

In dem in Fig. 2f gezeigten Mischzustand f) besteht eine direkte fluide Kommunikation zwischen den Anschlüssen D und E, so dass Wärmeträgermedium von Anschluss D nach Anschluss E strömt. Hierdurch kann eine Vorrangschaltung der Beladung des Warmwasserspeichers 107a aus dem Heizquellenheizkreis 101 verwirklicht werden. Dies wird dann eingesetzt, wenn entweder sowohl für den gemischten Heizkreis 105 als auch für den ungemischten Heizkreis 103 keine Medienanforderung besteht oder aktuell eine Trinkwarmwasseran- forderung an den Warmwasserspeicher 107 besteht. Das im Warmwasserspeicher 107a gespeicherte warme Wasser kann dann in Bedarfsfall dem Warmwasserspeicher 107a entnommen werden. Insgesamt ist es also mit den erzeugbaren Mischzuständen a) bis f) möglich, den gemischten Heizkreis 105 wahlweise mit Wärme aus der Heizquelle 101a oder ungemischten Heizkreis 103 zu versorgen. Anstelle eines üblichen Heizbrenners kann natürlich als Heizquelle 101a oder ggf. zusätzliche auch eine regenerative Wärmeerzeugung verwendet werden.

Die angegebenen Temperaturen sind nur beispielhaft zu verstehen, um das Prinzip zu verdeutlichen. Sie hängen von der genauen Auslegung der Heizungsanlage 100 ab und können natürlich den genauen Anforderungen entsprechend angepasst werden.

In Fig. 3 ist eine Gegenüberstellung gezeigt zwischen der erfindungsgemäßen mehrkreisigen Heizungs- und Kühlanlage 100 und einer mehrkreisigen Heizungs- und Kühlanlage 200, mit der dieselben Funktionen, d. h. die Mischzustände a) bis f) verwirklicht werden können. Es ist zu erkennen, dass die alternative Ausgestaltung ohne Fünfwegemischventil 129 zwei Dreiwegemischventile 201, 201a erfordert und zumindest die zusätzlichen zwei Umwälzpumpen 203, 205 sowie entsprechende Steuerungen notwendig sind, wodurch diese Anlage wesentlich komplizierter aufgebaut und kostenintensiver ist. Im Gegensatz dazu reicht bei der erfindungsgemäßen Heizungs- und Kühlanlage 100 die Umwälzpumpe 139, um zusammen mit der Heizquellenumwälzpumpe 1 1 den ungemischten Heizkreis 103, den gemischten Heizkreis 105 bzw. den Warmwasserspeicherheizkreis 107 mit Wärmeträgermedium bedarfsweise zu versorgen. Außerdem ist über die Einbindung des Warmwasserspeicherheizkreises 107 über das Fünfwegemischventil 129 die zusätzliche Vorsehung von Absperrventilen 207, 209 in diesem Heizkreis 107 nicht notwendig.

In den Fig. 4 bis Fig. 6 und 7a, 7b ist eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Mehrwegemischventils 129 dargestellt, wobei Fig. 4 eine perspektivische Gesamtschau zeigt, die Fig. 5a bis 5d teiltransparente perspektivische Darstellungen zeigen und in Fig. 6 eine Querschnittsansicht gezeigt ist. In Fig. 7a, 7b ist eine Explosionsdarstellung für das Zusammenwirken bestimmter Teil gezeigt.

Es ist zu erkennen, dass das Mehrwegemischventil 129 ein im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildetes Gehäuse 3 aufweist, an dem fünf verschiedene Anschlüsse A, B, C, D, E angeordnet sind. Im Inneren des Gehäuses 3 ist ein Schaltelement 5 vorgesehen, das ebenfalls hohlzylindrisch ausgebildet ist. An dem Gehäuse 3 ist ein Kragen 7 vorgesehen, an dem ein mittels eines Sprengringes 1 1 gehaltenes Abdeckelement 13 angeordnet ist, wobei durch das Abdeckelement 13 eine Antriebswelle 9 zur Betätigung des Schaltelementes 5 durchgeführt ist. Das Gehäuse 3 weist außerdem eine auskragend angeordnete Schraubverbindungsauf- nahme 15 auf, an der die Verdrehsicherung (nicht gezeigt) eines mit der Antriebswelle 9 verbundenen Stellantriebs (nicht gezeigt) angeordnet wird. Dadurch wird eine starre Verbindung bereit gestellt, die verhindert, dass sich der Stellantrieb um die eigene Stellachse drehen kann.

Das Schaltelement 5 weist verschiedene Strömungskanäle 17, 19, 21 , 29, 31 auf, die korrespondierend zu den Anschlüssen A, B, C, D, E angeordnet sind. Die drei ersten Anschlüsse A, B, D und die dazu korrespondierenden Strömungskanäle 17, 19 sind dabei in einer ersten Schaltebene I ausgebildet. Dabei ist der Anschluss A zentral angeordnet und jeweils um 90° gegen den Uhrzeigersinn bzw. im Uhrzeigersinn versetzt sind die Anschlüsse D bzw. B angeordnet. Die zugehörigen Strömungskanäle 17, 19 sind als Langlochdurchbrechungen im Schaltelement 5 ausgebildet und erstrecken sich jeweils über einen Winkelbereich von 90° bzw. 45°, so dass wahlweise die Anschlüsse A und B oder die Anschlüsse B und D miteinan- derverbindbar sind. Die Höhe bzw. die Außenradien der Langlochströmungskanäle 17, 19 stimmen mit den jeweiligen Innendurchmessern der Anschlüsse A, B, D, die am Schaltelement 5 anliegen, überein. Der Langlochströmungskanal 17 erstreckt sich dabei über einen Umfangswinkelbereich von 90° und der Langlochströmungskanal 19 erstreckt sich dabei über einen Umfangswinkelbereich von 45°. Zwischen den beiden Langlochströmungskanälen 17, 19 ist ein Steg vorgesehen, der nur so breit ausgeführt ist, dass er das Schaltelement 5 konstruktiv abstützt und dabei noch nicht strömungstechnisch beeinträchtigt. Anstelle der beiden getrennt ausgebildeten Langiochströmungskanäie 17, 19 könnte auch ein einzelner Langlochströmungskanal vorgesehen werden, der sich dann über einen Umfangswinkelbereich von ca. 135° erstreckt.

In einer ersten Schaltungsebene II der zweiten Schaltungsebenen ist der erste der zweiten Anschlüsse, Anschluss C, zusammen mit dem damit kommunizierenden Strömungskanal 21 angeordnet. Dieser Strömungskanal 21 ist als kreisförmige Durchbrechung im Schaltelement 5 ausgebildet, wobei dessen Durchmesser so bemessen ist, dass er mit dem Innendurchmesser des Anschlusses C am Schaltelement 5 übereinstimmt. Der Strömungskanal 21 ist in Bezug auf die Längsachse L des Mehrwegemischventils 129 unterhalb des Strömungskanals 19 angeordnet, wobei der zum Langlochströmungskanal 17 weisende Außenradius des Langloch- Strömungskanals 19 mit dem Umfang des Strömungskanals 21 in Bezug auf die Längsachse L fluchtet.

Im Boden 27 des Schaltelements 5, der zum Anschluss E weist, sind zwei gegenüberliegend angeordnete Strömungskanäle 29, 31 vorgesehen, die mit korrespondierenden Anschlussöffnungen 33, 35 des Anschlusses E eine dritte Schaltungsebene ausbilden. Die Durchmesser der Strömungskanäle 29, 31 stimmen dabei wiederum mit den Durchmessern der zugehörigen Anschlussöffnungen 33, 35 überein, wobei die jeweilige Summe der Öffnungsflächen der Strömungskanäle 29, 31 bzw. der Anschlussöffnungen 33, 35 identisch ist zur Öffnungsfläche des Strömungskanals 21 bzw. der Anschlüsse A, B, C, D und die in die Langlochströmungs- kanäle 17, 19 einbeschriebene Öffnungsfläche. Die Durchmesser der Strömungskanäle 29, 31 sind dabei so gehalten, dass Zwischenstellungen des Schaltelements 5 vorhanden sind, in denen die Kommunikation zwischen den Strömungskanälen 29, 31 und den Anschlussöffnungen 33, 35 unterbunden ist.

Um einen verschleißfreien und dabei abgedichteten Lauf des Stellelements 5 im Gehäuse 3 zu ermöglichen, ist das Stellelement 5 mit einer EPDM beschichteten Oberfläche versehen und weist zusätzlich rasterartig angeordnete, Reibung vermindernde quadratische Vertiefungen 23 auf. Zur weiteren Abdichtung der Anschlüsse A, B, C, D gegenüber dem Schaltelement 5 sind die Anschlüsse A, B, C, D umgebende Dichtringe (nicht gezeigt) vorgesehen und bezüglich des Anschlusses E sind die Strömungskanäle 29, 31 im Boden 27 des Schaltelements 5 von Dichtringen 37, 39 umgeben. Weiterhin ist ein Dichtring 25 zur Abdichtung des Gehäuses 5 vorgesehen und die Durchführung der Antriebswelle 9 ist gegenüber dem Abdeckelement 13 mittels Dichtringen 41. 43 fluiddicht abgedichtet.

In den Fig. 4 bis 6 ist eine Stellung des Schaltelements 5 gegenüber dem Gehäuse 3 gezeigt, mit der ein Mischzustand verwirklicht ist, bei dem die Anschlüsse A und B der ersten Schaltebene I miteinander kommunizieren und die restlichen Anschlüsse C, D, E gesperrt sind, also in keiner Fluid führenden Kommunikation stehen (dies stellt den Mischzustand a) dar).

Dadurch, dass das Schaltelement durch Drehung der Antriebswelle 9 im Uhrzeigersinn (von oben auf den Deckel 7 schauend) bewegt wird, können dann die weiteren Mischzustände b) bis f) sukzessive durchlaufen werden, wobei die Mischzustände a) bis e) innerhalb einer Drehung um 90° durchlaufen werden und Mischzustand f), also die vollständige Kommunikation zwischen den Anschlüssen D und E, bei der Anschluss D maximal mit Strömungskanal 19 geöffnet ist und die Anschlussöffnungen 33, 35 maximal mit den korrespondierenden Strömungskanälen 29, 31 geöffnet sind, nach 135° erreicht ist.

Zur Verhinderung einer Drehung gegen den Uhrzeigersinn von Mischzustand a) aus, wodurch eine Verbindung der Anschlüsse A, B, C, E ermöglicht würde, können ein mechanischer Anschlag (nicht gezeigt) bspw. auf der Antriebswelle 9 oder ein Endlagenschalter (nicht gezeigt) eines Antriebsmotors (nicht gezeigt) vorgesehen sein. Gleichfalls können zur Verhinderung eines Weiterdrehens im Uhrzeigersinn über den Mischzustand f) hinaus ebenfalls ein entsprechender mechanischer Anschlag (nicht gezeigt) bspw. auf der Antriebswelle 9 oder ein entsprechender Endlagenschalter (nicht gezeigt) eines Antriebsmotors (nicht gezeigt) vorgesehen sein.

Aus der in Fig. 7a, 7b gezeigten Explosionsdarstellung bezüglich des Zusammenwirkens von Schaltelement 5, Antriebswelle 9 und Abdeckelement 13 wird deutlich, dass zwischen dem Abdeckelement 13 und Antriebswelle 9 auf der einen Seite und Schaltelement 5 auf der anderen Seite ein Loslager besteht, mit dem Maßtoleranzen bzw. Achsabweichungen (MT) zwischen den Komponenten 5, 9, 13 ausgeglichen werden. Diesbezüglich ist die an der Antriebswelle 9 angeordnete Kreuzaufnahme 45 gegenüber den korrespondierenden Ausnehmungen 47 am Schaltelement 5 untermaßig ausgeführt. Außerdem ist ein als Blattfeder 49 ausgebildetes Federelement an der Kreuzaufnahme 45 vorgesehen, das die notwendige Dichtkraft für die Abdichtung der der Strömungskanäle 29, 31 gegenüber dem Gehäuse 3 durch anpressen der Dichtringe 37, 39 (in Fig. 7a nicht gezeigt) an das Gehäuse 3 bereitstellt.

Es ist somit sehr deutlich geworden, dass sich für die erfindungsgemäße mehrkreisige Hei- zungs- und Kühlanlage 100 also insgesamt große konstruktive Vorteile ergeben, so dass die notwendige Verteilvorrichtung 111 wesentlich kompakter und einfacher aufgebaut werden kann, wodurch sie wesentlich kostengünstiger ausfällt. Aber auch die zugehörige Steuerung ist wesentlich einfacher und kostengünstiger darstellbar, da zahlreiche Bauelemente nicht vorhanden sind und damit deren Ansteuerung entfällt. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße mehrkreisige Heizungsanlage 100 auch effizienter, weil aufgrund der wegfallenden Teile gegenüber einer mit konventionellen Mitteln aufgebaute mehrkreisige Heizungsanlage 200 die hydraulischen Wege kürzer gehalten werden können und dadurch weniger Wärmeverluste entstehen.