DE2234929C3 - Verfahren zum Abtauen des primären Wärmetauschers einer Wärmepumpen-Raumheizanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Abtauen des primären Wärmetauschers einer Wärmepumpen-Raumheizanlage.

Bei einem bekannten Raumklimagerät (DE-OS 33 060) wird dem Verdampfer als primärem Wärmeübertrager einer Wärmepumpe ausschließlich Fortluft aus einem Raum und dem Kondensator als sekundärem Wärmeübertrager ausschließlich Außenluft als Ersatz für die Fortluft zugeführt Es wird also lediglich der Fortluft Wärme entzogen, die der Außenluft wieder zugeführt wird. Es findet keine zusätzlich aus der Außenluft gewonnene Beheizung des Raumes statt, wie sie für den Ausgleich von z. B. Transmissionswärmeverlusten an Wänden und Fenstern auftritt.

Zur Vermeidung einer Vereisung des von der Raumluft beaufschlagten primären Wärmetauschers ist dabei eine Vorrichtung vorgesehen, mit welcher die Temperatur der mit dem sekundären Wärmetauscher in Berührung kommenden Außenluft erhöht wird. Dazu ist entweder ein zusätzliches Heizregister, eine Rückführung bereits erwärmter Luft zum Wärmetauscher oder eine Bypaßleitung zur Umgehung des sekundären Wärmetauschers vorgesehen.

Bei der Anwendung eines so ausgebildeten Raumklimagerätes muß für die Beheizung von Räumen eine eigene Heizeinrichtung zur Deckung der Transmissionsverluste und außerdem ein Heizregister für die Vorwärmung der Außenluft vorhanden sein.

Es ist auch ein Raumklimagerät bekannt (DE-OS

17 79 652), bei dem ein Peltier-Aggregat vorgesehen ist, dessen sekundärer Wärmetauscher nur mit Raumluft beaufschlagbar ist, während dem primären Wärmetauscher neben Außenluft auch Fortluft aus dem Raum zugeführt werden kann. Dadurch wird der Fortluft Wärmeenergie entzogen, die über den sekundären Wärmetauscher dem Raum wieder zugeführt wird. Von Nachteil ist dabei jedoch, daß die an anderen Stellen, beispielsweise Tür- oder Fensterritzen als Ersatz für die

ίο Forduft zuströmende Außenluft fühlbare Kaltluftströmungen bewirkt, besonders wenn sehr niedrige Außentemperaturen herrschen. Bei derart geringen Außentemperaturen tritt trotz der Beimischung von Fortluft erfahrungsgemäß eine Vereisung des primären Wärmetauschers auf. Ein Abtauen dieses Wärmetauschers ist dann nur durch zusätzliche Wärmequellen oder durch Umkehr der Funktion der Wärmepumpe möglich. Während eine zusätzliche Wärmequelle besondere, unwirtschaftliche Installationen erfordert, wird bei der Funktionsumschaltung der an sich zu beheizende Raum gekühlt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs anzugeben, das mit einer einfachen Anordnung und mit geringem Aufwand durchführbar ist, das unabhängig von der Temperatur der Außenluft ein Abtauen des primären Wärmetauschers ermöglicht sowie während der Abführung von Fortluft Kaltluftströmungen in den zu beheizenden Räumen vermeidet.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Patentanspruchs.

Dadurch ist es nicht nur möglich, einen oder mehrere Räume aus der Abkühlung der Außenluft zu beheizen, und diese Räume auch zu entlüften, sondern die Abtauung unter Ausschaltung von kalter Außenluft allein mit warmer Fortluft durchzuführen und die darüberhinaus in der Fortluft enthaltene Wärmemenge zurückzugewinnen sowie den Räumen wieder zuzufüh ren. Die zurückgewonnene Wärmemenge dient dabei während des Abtauens bzw. des Entlüftens der Räume gleichzeitig zur direkten Beheizung der für die Fortluft in die Räume einströmenden Außenluft Eine Umschaltung des Kältemittelkreislaufs der Wärmepumpe ist

■»5 hierzu nicht erforderlich.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Anordnung vorgesehen mit einer Wärmepumpe, mit einem von Raumluft beaufschlagten sekundären Wärmetauscher, mit einem von Außenluft beaufschlagten primären Wärmetauscher, mit einem vom Raum zum primären Wärmetauscher geführten Fortluftkanal und mit einem den sekundären Wärmetauscher umgebenden Verkleidungsgehäuse, das mit Lüftungsschlitzen für die Durchströmung von Raumluft versehen ist, wobei mit dem Fortluftkanal ein Luftkanal geführt ist, der mit Außenluft gespeist ist und in das Verkleidungsgehäuse mündet Sind mehrere Räume vorhanden, in welchen sich sekundäre Wärmetauscher der Wärmepumpe befinden, dann kann der Fortluftka nal mit dem Luftkanal auch in diese Räume geführt werden.

Der Erfindung ist nachfolgend an Hand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 in perspektivischer Ansicht den prinzipiellen \ufbau einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und F i g. 2 im Querschnitt Einzelheiten der Anordnung.

Innerhalb von Räumen 1, 2 befinden sich z. B. unter Fenstern 3 verkleidete sekundäre Wärmetauscher 4, die parallel oder in Serie geschaltet sind und zu einer Wärmepumpe gehören. Der primäre Wärmetauscher 5 sowie der Kompressor 6 der Wärmepumpe sind in einem Zentralgerät 7 angeordnet, das außerhalb der Räume 1,2 z. B. auf einem Balkon im Freien steht Vom Zentralgerät 7 führt ein Fortluftkanal 8 in die einzelnen Räume 1, 2, wobei in der Kanalwand innerhalb der Räume 1,2 Fortluftöffnungen 9 vorgesehen sind, deren Querschnitt einstellbar ist Der Fortluftkanal 8 bildet eine Sockelleiste und erstreckt sich von einem sekundären Wärmetauscher 4 zum anderen, so daß darin auch die Kondenswasserableitung und die Kältemittelleitungen der Wärmepumpe vom Zentralgerät 7 zu den einzelnen sekundären Wärmetauschern 4 verlegt werden können. Die Verkleidungsgehäuse der sekundären Wärmetauscher 4 weisen oben und unten Lüftungsschlitze 10 auf, um eine freie oder e-^wungene konvektive Luftströmung zu ermöglichen.

Dem Fortluftkanal 8 ist ein Gebläse 11 zugeordnet, das Luft absaugt und sie zum primären Wärmetauscher 5 fördert Das Gebläse 11 befindet sich dabei im Zentralgerät 7, in dem auch noch ein Lüfter 12 vorgesehen ist mit dem Außenluft über den primären Wärmetauscher 5 blasbar ist Im Zuströmquerschnitt des Lüfters 12 befindet sich eine verstellbare Jalousie 13, mit der die zum Wärmetauscher 5 geförderte Außenluftmenge einstellbar ist Eine Rückschlagklappe 14 im Fortluftkanal 8 verhindert daß bei stillstehendem Gebläse 11 Außenluft in den Fortluftkanal einströmt

Parallel mit dem Fortluftkanal ist ein eigener Luftkanal geführt der unmittelbar aus der Außenluft gespeist wird und der im Inneren der Räume 1, 2 Luftöffnungen aufweist, durch die eine der zur Entlüftung abgeführten Raumluft entsprechende Menge Außenluft einströmt Um hierbei keine Kaltluftzonen entstehen zu lassen, wird die Außenluft unmittelbar aus dem Luftkanal in die sekundären Wärmetauscher 4 geleitet so daß sie mit der aus der Fortluft gewonnenen Zusatzwärme aufgeheizt wird

Im normalen Heizbe'rieb wird bei geöffneter jalousie 13 durch den Lüfter 12 Außenluft über den primären Wärmetauscher 5 geblasen, der der Außenluft Wärmeenergie entzieht die über die sekundären Wärmetauscher 4 der Wärmepumpe an die Raumluft abgegeben wird.

Soll jedoch wenigstens ein Raum entlüftet werden, dann wird zusätzlich das Gebläse 11 eingeschaltet wodurch z. B. warme Raumluft durch die entsprechend geöffneten Fortluftöffnungen 9 abgesaugt und dem primären Wärmetauscher 5 zugeführt wird. Die daraus zusätzlich am primären Wärmetauscher 5 gewonnene Wärme bewirkt eine Temperaturerhöhung an den sekundären Wärmetauschern 4, so daß nachströmende kalte Luft aufgeheizt werden kann, ohne eine Absenkung der Raumtemperatur in Kauf nehmen zu müssen.

Daneben ist es aber auch möglich, den bei Heizbetrieb und bei tiefen Außentemperaturen sich mit Reif oder Eis beschlagenden primären Wärmetauscher dadurch abzutauen, daß die Jalousie 13 ganz oder teilweise geschlossen wird, wodurch warme Raumluft mittels des Gebläses 11 auf den primären Wärmetauscher 5 geblasen wird. Die warme Fortluft läßt den Eisbelag schmelzen, wobei jedoch der freie Wärmeanteil der Raumluft zurückgewonnen und den sekundären Wärmetauschern 4 zugeführt wird. Es tritt dementsprechend auch beim Abtauen keine Unterbrechung der Wärmeabgabe an den sekundären Wärmetauschern 4 und 5 nötig ist. Dadurch ist die beträchtliche Erhöhung der Leistungsziffer begründet die bis zu 100% betragen kann.

Das Gebläse 11 kann entfallen, wenn der Fortluftkanal 8 in den Saugbereich des Lüfters 12 mündet; wobei an Stelle der Rückschlagklappe 14 eine zwangsweise gesteuerte Klappe zur Anwendung kommt Diese Klappe wird beim Entlüftungsvorgang entsprechend gesteuert

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abtauen des primären Wärmetauschers einer Wännepumpen-Raumheizanlage, wobei der primäre Wärmetauscher von der Außenluft und der Fortluft aus dem Raum beaufschlagt wird und wobei fiber den sekundären Wärmetauscher die am primären Wärmetauscher gewonnene Wärmeenergie der Raumluft zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem primären Wärmetauscher zu wählbaren Zeiten ausschließlich Fortluft zugeführt wird, während der sekundäre Wärmetauscher nur mit Raumluft und zu der gewählten Zeit mit einer der Fortluftmenge entsprechenden Außenluftmenge beaufschlagt wird.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Wärmepumpe, mit einem von Raumluft beaufschlagten sekundären Wärmetauscher, mit einem von Außenluft beaufschlagten primären Wärmetauscher, mit einem vom Raum zum primären Wärmetauscher geführten Fortluftkanal und mit einem den sekundären Wärmetauscher umgebenden Verkleidungsgehäuse, das mit Lüftungsschlitzen für die Durchströmung von Raumluft versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Fortluftkanal (8) ein Luftkanal geführt ist, der mit Außenluft gespeist ist und in das Verkleidungsgehäuse mündet

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortkanal (8) mit dem Luftkanal durch mehrere Räume (1,2) geführt ist und in jedem Raum steuerbare Fortluftöffnungen (9) aufweist und der Luftkanal in das jedem Raum zugeordnete Verkleidungsgehäuse eines sekundären Wärmetauschers (4) mündet