DE2604942A1

DE2604942A1 - Waermepumpe

Info

Publication number: DE2604942A1
Application number: DE19762604942
Authority: DE
Inventors: Gerhard Ing Grad Schmidt; Karl Dr Ing Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-02-09
Filing date: 1976-02-09
Publication date: 1977-08-11

Description

Wärmepumpe
Die Erfindung betrifft die Wärmepumpe einer mit Wärmwasser betriebenen Heizungsanlage für Gebäude oder beliebige Zwecke.
Lach dem Stand dr Technik und der Produktion sind wichtige Teile einer Wärmepumpe wie Verdichter und Kondensator in der Hauptsache nocb einzelne Objekte, die beispielsweise mit dem Flüssigkeitssammler und den Schalt- und Steuerorganen im Heizraum des Gebäudes gruppiert angeordnet werden.
Die Herstellung, Li eferung und Montage einer Wärmepumpe in den angeführten Einzelteilen ist unwirtschaftlich, wenn die Pumpe in großer Anzahl, beispielsweise zur Beheizung von i;in-und Mehrfamilienhäusern Anwendung findet. Mit der Anordnung einzelner Apparate wird im Gebäude Raum verschwendet.
Bei den Wärmepumpen, die als Baueinheit zur Lieferung und Aufstellung kommeL, sind diese flachteile nicht vorhanden ÄTon solcben Wärmepumpen sind ausführungen mit kleiner Leistung, die vorzugsweise zur Klimatisierung einzelner Räume dienen, bekannt.
Da Wärmepumpen nicht genutzte Wärmequellen und überschüssige wärme verwerten, erfordert die weltweite Energiekrise und Energieknappheit den vermehrten Einsatz von Wärmepumpen. Die üblichen Wärmepumpen haben aber den Nachteil, daß beim Pumpvorgang in der Apparatur Wärme auftritt, die ungenutzt frei wird, z.B. beim Verdichter durch Reibung und Abstrahlung.
Die dadurch verringerte Heizleistung der Pumpe kann durch eine höhere Stromaufnahme verbessert werden, jedoch ist dies nicht im Sinne einer sparsamen Nutzung der Elektroenergie.
Bei der Wärmepumpe nach der Erfindung sind die vorerwähnten Hachteile vermieden. Die Pumpe ist aus folgenden Gründen vorteilhaft: Die Wärmepumpe stellt eine gegen die Wärmeaufnahme- und Abfuhrseite abgeschlossene kältetechnische Baueinheit dar.
Die Heizleistung der Wärmepumpe ist maximal.
Auf der Wärmeaufnehmeseite der Pumpe findet ein Wärmeträgervon solcher Art, z.B. Sole oder Öl Verwendung, daß die Installation auf dieser Seite keinen kältetechnischen Aufwand erfordert und, wie auf der Wärmeabfuhrseite, von den Heizungs-@onteueren ausgeführt werden kann.
Zu@ Ab@auen des Außenwärmeaustauschers ist keine Umkehrung der Funktion der Wärmepumpe erforderlich. Die für die Umkehrung benötigten Einrichtungen werden eingespart.
Bei einer Störung in der Wärmeaufnahme von außen oder bei Stromausfall ist die in der Pumpe gespeicherte Wärme für den Verbrauch nutzbar.
Bei der Wärmepumpe nach der Erfindung geht die in der Apparatur auftretende Reibungs- und Abstrahlungswärme nicht verloren.
Sie wird in Nutzwärme verwandelt. Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß der Verdichter zusammen mit dem Kondensator in einem Behälter angeordnet ist, der mit einem wärmeleitenden Medium, z.B. Öl gefüllt und mit einem Isoliermantel umgeben ist. Der Kondensator, beispielsweise unterteilt in je einen für Brauch- und Heizwasser, wird hierbei durch Rohrschlangen dargestellt, die von dem zu erwärmenden Wasser durchflossen werden und die von inneren Rohrschlangen kleineren Querschnitts durchzogen sind, durch die das Kältemittel bzw. Heißgas strömt. Die aus dem Verdichtergehäuse austretende Wärme wird von dem Medium im Behälter aufgenommen, @n die äußeren Rohrschlagen geleitet und dort von dem Nutzwasserstrom übernommen.
Nach der Erfindung @mlaufen die Rohrschlangen den Verdichter.
Diese Anordnung des Verdichters und seine Umhüllung durch das Medium tragen zur Kühlung des Maschine und zur @inderung ihres Laufgeräuschs bei.
Außer der von Brauch- und Heizwasser durchflossenen Rohrschlangen ist nach der Erfindung eine weitere, dritte Rohr schlange ist dem mit Medium gefüllten Behälter vorgesehen.
Diese dritte Rohrschlange ist einerseits über die Rohrleitungen der Außeninstallation mit dem Außenwärmeaustauscher verbunden, andererseits ist diese Rohrschlange über die in ihren Innerr verlaufenden, mit K@ltemittel durchströmten inneren Rohrschlange in den Heizkreislauf einbezogen. Dritte äußere Rohrschlange, Rohrleitungen und Außenwärmeaustauscher @illen ein insichgeschlossenes Rohrsystem, des mit einer wärme@@@@@@@@@ Flüssigkeit, z.B. Öl gefüllt ist. Der Wärmeträgerkreis enthält eine Förderpumpe. Wenn die Förderpumpe arbeitet, wird Wärme vom Außenwärmeaustauscher her durch diese dritte äußere Rohrschlange transportiert. Von dort gelangt die Wärme über die inneren Rohrschlangen zum Verdichter.
Der Flüssigkeitssammler ist ebenfalls im Behälter untergebracht.
Die im Heizkreislauf liegenden Organe, wie Verdichter, Flüssigkeitssammler und innere Rohrschlangen sind innerhalb des Behälters durch Rohrleitungen untereinander verbunden. Vo@ den Enden der äußeren Rohrschlangen führen Rohrleitungen aus der Behälter heraus zu den Anschlußstellen der Wärmezu- und abfuhrseite.
Die Behälterfüllung bzw. das Medium dient auch als Wärmespeicher.ierdurch bleibt bei Strömausfall und Aussetzen der Wärmepumpe und bei einer Störung in der Wärmeaufnahme von außen ein Wärmeangebot gegenüber der Verbraucherseite eine Zeit lang erhalten. Durch das Wärmeangebot aus dem Medium werden in gewissen Grenzen auch Spitzen im Wärmeverbrauch abgedeckt, was zur Schonung des Verdichters beiträgt.
Mit einer am oder im Behälter vorgesehenen, auf das Medium einwirkenden Umwälzpumpe wird im Bedarfsfall eine Änderung der Wärmeverteilung im Behälter herbeigeführt. Beispielsweise wird beim Abtauvorgang wärmeres Medium aus dem oberen in den unteren Behälterraum transportiert. Hierdurch wird @@@@ @@@@ die dritte äußere Rohrschlange in den Wärmeträgerkreis gegeben und durch Wirkung der Förderpumpe @@@ Außenwärmeaustauscher weiterbefördert. Zum Abtauen des Wärmeaustauschers ist @@@ wärmepumpe stillgesetzt. Die dritte äußere Rohrschlange arbeiten jetzt als Wasserkühler. Dem Behältermedium wird Wärme @@t@o@er und dem Außenwärmeaustauscher zugeleitet.
Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen beschrieben. @ zeigen: Fig. 1 einen Schritt durch den die Wärmepumpe enthaltenden Behälter mit Teilansichten auf die im Behälter befindlichen Apparate. Das Medium im Behälter, z.B. Öl, ist symbolisch @r@edeutet. Dabei sind die Oberflächen der eingetauchten Körper der besseren Oberscicht wegen nicht benetzt dargestellt. Und Fig. 2 ein Schemabild der Wärmepumpe.
Die Wärmepumpe, die als Baueinheit den zentralen Teil der Heizungsanlage darstellt, ist ein Behälter 1, der mit einem Medium 2 gefüllt und mit einem Isoliermantel 3 umkleidet ist.
In dem Behälter 1 befinden sich an einem Gestell 4 befestigt der Verdichter 5 und drei den Verdichter 5 umlaufende äußere Rohrschlangen 6,7,8. Die äußeren Rohrschlangen 6,7,8 sind von inneren Rohrschlangen 9,10,11 durchzogen. In der Behälter 1 ist auch der Flüssigkeitssammler 12 angeordnet.
Die inneren Rohrschlangen 9,10,11 sind gemäß dem Schemabild über den Verdichter 5 und den Flüssigkeitssammler 12 mit Rohrleitungen untereinander verbunden. In ihnen strömt das Kältemittel bzw. Heißgas.
Von den äußeren Rohrschlangen 6,7,8 führen Rohrleitungen, die in Anschlußarmaturen 13 endigen aus dem Behälter 1 heraus.
Durch die äußeren Rohrschlangen 6,7, die mit der Heizungsanlage verbunden sind, fließt das zu erwärmende Wasser.
Die äußere Rohrschlange 8 ist über die Rohrleitungen der Außeninstallation Verbindung mit dem Außenwärmeaustauscher. Die Rohrschlange @ @nd der Wärmeaustauscher und die verbindenden leitungen Bilden zusammen ein Anziehgeschlossenes Rohrsystem, des mit einer Wärmetragenden Flüssigkeit, z.B. Öl, @@füllt ist.
In der Wärmeträ@@kreis befindet sich eine Förderpumpe. Die Rohrschlange 8 ist über @ie in ihrer Innern verlaufenden, mit Kältemittel durchströmten inneren Rohrschlange 11 in den @eirkreislauf ein@ezogen.
Ist die Wärmepumpe auf Heizbetrieb geschaltet, wird durch das Arbeiten der Förderpumpe Wärme vom Außenwärmeaustauscher her zur äußeren Rohrschlange 8 transportiert. Dort wird sie in den Heizkreislauf übernommen.
Die Abstrahlungswärme vom Verdichter 5 geht in das Medium 2 über. Die Wärme im Medium 2 wird je nach Betriebslage @es@@ichert oder über die äußeren Rohrschlangen 6,7,8 abgeführt und verbraucht.
Zum Ab@uen des Außenwärmeaustauschers steht die Wärmepumpe still. In der äußeren Rohrschlange 8 wird dadurch keine Wärme mehr in den Heizkreislauf abgezogen. Dafür wird Wärme dem Med@@ 2 entnommen und durch die Förderpumpe zum Außenwärmeaustauscher befördert. Im Bedarfsfall wird mittels der Umwälzpumpe 14 die Temperatur im Bereich der Rohrschlange 3 erhöht.

Claims

Ansprüche 1. Wärmepumpe für eine mit Wärmwasser betriebene Heizungsanlage gekennzeichnet durch einen mit einem @ärm@ l@itenden un3 speichernden Medium (2) gefüllten und mit einem Isoliermantel (3) umkleideten Behälter (1), in dem der Verdichter (5) und von dem zu erwärmenden :asser durch flossene äußere Rohrschlagen (6,7) untergebracht sind, die von inneren, von Kältemittel bzw. Heißgas durchströmten Rohrschlagen (9,10) durchzogen sind.
2. Wärmepumpe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine im Behälter (1) angeordnete, vom Medium (2) umschlossene, von einem wärmetragenden Medium, z.B. Öl, durchflossene und über Kohrleitungen mit dem Außenwärmeaustauscher verbundene Rohrschlange (8), die von einer inneren, von Kältemittel durchströmten Rohrschlange (11) durchzogen ist.
3. Wärmepumpe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschlangen (6,7,8) bzw. (9,10,11) oder Teile davon den Verdichter (5) umlaufen.
4. Wärmepumpe nach den Ansprüchen 1,2 und 3, dadurch zekennzeichnet, daß am oder im Behälter (1) eine Umwälzpumpe (14) angeordnet ist, die auf das Medium (2) einwirkt.