DE2748252A1 - Heat pump condensation pressure regulation system - is changed to dependence on washing water temp. as necessary - Google Patents

Heat pump condensation pressure regulation system - is changed to dependence on washing water temp. as necessary

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DE2748252A1 DE19772748252 DE2748252A DE2748252A1 DE 2748252 A1 DE2748252 A1 DE 2748252A1 DE 19772748252 DE19772748252 DE 19772748252 DE 2748252 A DE2748252 A DE 2748252A DE 2748252 A1 DE2748252 A1 DE 2748252A1
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Abstract

The system regulates the condensation pressure in the coolant circuit of a heat pump, whose condensers yields up heat via a heat exchanger to a heating circuit. In the latter the flow rate per unit of time is adjustable dependent on the temp. of the medium and ambient conditions. The condensation pressure in the coolant circuit is adjusted dependent on the medium flow rate and/or temp. As necessary, regulation of condensation pressure is changed over from dependence on medium temp. in the heating circuit (8) to dependence on temp. of the contents of a washing water tank (11). The latter contains a heat exchanger (17) which can be connected to the heating circuit.

Description

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SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser ZeichenSIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Our mark Berlin und München VPA 77 p /»055 BRDBerlin and Munich VPA 77 p / »055 FRG

- 3-- 3-

Verfahren zum Regeln des VerflUssigungsdruckes im Kältemittelkreislauf einer WärmepumpeProcess for regulating the condensing pressure in the refrigerant circuit of a heat pump

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, das Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 auf einfache Weise, unter Erweiterung des Nutzungsbereiches der Wärmepumpe, zu verbessern.The invention is based on the object of the method according to the preamble of claim 1 in a simple manner, while expanding the range of use of the heat pump to improve.

Die gestellte Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. 1oThe problem posed is achieved by the measures specified in the characterizing part of claim 1. 1o

Ein zweckmäßiger weiterer Verfahrensschritt ist im Anspruch 2 angegeben.A further expedient process step is specified in claim 2.

Angaben über eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2 enthalten die Ansprüche 3 und 4.Information on a device for carrying out the method according to claims 1 and 2 contain claims 3 and 4.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird erreicht, daß der VerflUssigungsdruck im Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe auch dann noch auf dem erstrebten konstanten Wert gehalten werdenWith the method according to the invention it is achieved that the liquefaction pressure in the refrigerant circuit of the heat pump also can then still be kept at the desired constant value kann, wenn die mit den aus dem Heizungskreislauf kommenden Regelgrößen vorgenommene Regelung ausgeschöpft ist. Ist dann die mit der Regelgröße aus dem Brauchwasserbereiter vorgenommene Regelung ausgeschöpft, kann wieder auf die Regelung mit den Regelgrößen aus dem Heizungskreislauf umgeschaltet werden. Dascan if the control made with the control variables coming from the heating circuit has been exhausted. Is that then The control made with the controlled variable from the domestic water heater is exhausted, the control with the Controlled variables from the heating circuit can be switched. That ist nunmehr wegen des inzwischen im Heizungskreislauf eingetre-has now occurred because of the

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tenen Temperaturabfall wieder möglich. Bei einer ausschließlichen Regelung mit den aus dem Heizungskreislauf kommenden Regelgrößen, müßte der Verdichter der Wärmepumpe abgeschaltet werden, wenn infolge zu hoher Temperatur im Heizungskreislauf die Wärmeabnahme am Verflüssiger der Wärmepumpe geringer wird und der VerflUssigungsdruck deswegen über den Sollwert ansteigt. Durch das zeitweilige Einbeziehen des Brauchwasserbereiters ist eine Art Pendelregelung möglich. Der Nutzungsbereich der Wärmepumpe wird dadurch erweitert, daß mit ihr nicht nur Wärme für die Raumheizung sondern auch Wärme für Brauchwasser bereitgestellt wird.temperature drop is possible again. With an exclusive Control with the control variables coming from the heating circuit, the compressor of the heat pump would have to be switched off if the temperature in the heating circuit is too high the heat consumption at the condenser of the heat pump is lower and the condensing pressure therefore rises above the setpoint. By temporarily including the water heater, a kind of pendulum control is possible. The area of use the heat pump is expanded by the fact that with it not only heat for space heating but also heat for domestic water provided.

Es ist zwar auch schon bekannt, an den Vorlauf eines von einer Wärmepumpe beaufschlagten Heizungskreislaufes eine Zulaufleitung zu einem inneren Wärmetauscher eines Brauchwasserbereiters anzuschließen und den Ablauf des inneren Wärmetauschers mit dem Rücklauf des Heizungskreislaufes zu verbinden sowie den Heizungskreislauf entweder durch die Raumheizelemente oder den inneren Wärmetauscher des Brauchwasserbereiters zu leiten.It is also already known to have a feed line on the flow of a heating circuit acted upon by a heat pump to be connected to an internal heat exchanger of a domestic water heater and the drain of the internal heat exchanger to connect to the return of the heating circuit and the heating circuit either through the space heating elements or to conduct the internal heat exchanger of the domestic water heater.

Eine Regelung des Verflüssigungsdruckes im Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe erfolgt jedoch hierbei nicht. Vielmehr wird der Verdichter der Wärmepumpe abgeschaltet, wenn die Temperatur im Brauchwasserbereiter einen vorgegebenen Wert erreicht hat (DT-OS 25 o7 211).A regulation of the condensing pressure in the refrigerant circuit of the heat pump does not take place here. Much more the heat pump's compressor is switched off when the temperature in the domestic hot water heater reaches a specified value has (DT-OS 25 o7 211).

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschrieben, die eine schematische Darstellung eines Heizungskreislaufes zeigt, dessen Vorlauf von einer Wärmepumpe beaufschlagt ist.An embodiment of the invention will be described with reference to the drawing, which is a schematic representation of a Shows heating circuit, the flow of which is acted upon by a heat pump.

In der Zeichnung ist mit 1 der Kältemittelkreislauf einer Wärmepumpe bezeichnet. Die Wärmepumpe weist in üblicher Weise einen Verdampfer 2,einen Verflüssiger 3, einen Verdichter k und eine Drossel 5 auf. Mit 6 sind Leitungen bezeichnet, in denen Grundwasser strömt, dem mit dem Verdampfer 2 Wärme entzogen werden soll. An die Stelle von Grundwasser kann zum Beispiel Luft treten, über einen Wärmetauscher 7 wird die aus dem Grundwasser gewonnene Wärme an einen HeiZungskreislauf 8In the drawing, 1 denotes the refrigerant circuit of a heat pump. The heat pump has an evaporator 2, a condenser 3, a compressor k and a throttle 5 in the usual manner. With 6 lines are designated, in which groundwater flows, which is to be extracted with the evaporator 2 heat. For example, air can take the place of groundwater, and the heat obtained from the groundwater is transferred to a heating circuit 8 via a heat exchanger 7

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abgegeben, der Raumheizelemente 9, wie Radiatoren, Konvektorenreleased, the space heating elements 9, such as radiators, convectors oder dergleichen durchströmt.or the like flows through.

Im Vorlauf des Heizungekreislaufes 8 ist eine Pumpe 1o angeordnet. Im Heizungskreislauf 8 wird die Vorlaufmenge pro Zeit einheit, in Abhängigkeit von der Temperatur des Vorlaufes und der Witterung geregelt. Die Regelung erfolgt durch stetiges Regeln eines Ventils 12 mittels eines Stellmotors 13. Der Stellmotor 13 erhält über Leitungen 14,15 der Witterung und der Temperatur des Vorlaufes proportionale Stellsignale.In the flow of the heating circuit 8, a pump 1o is arranged. In the heating circuit 8, the flow rate per time unit, regulated depending on the temperature of the flow and the weather. The regulation is carried out by continuous Regulating a valve 12 by means of a servomotor 13. The servomotor 13 receives control signals proportional to the weather and the temperature of the flow via lines 14, 15.

Der VerflUesigungsdruck im Kältemittelkreislauf 1 wird zu seiner Regelung in ein Stellsignal umgewandelt, das Über eine Leitung 16 dem Stellmotor 13 zugeführt wird.The condensing pressure in the refrigerant circuit 1 is converted into a control signal for its regulation, which is fed to the servomotor 13 via a line 16.

Die Regelung des VerflUssigungsdruckes im KältemittelkreislaufThe regulation of the condensing pressure in the refrigerant circuit

erfolgt abhängig von der Vorlaufmenge pro Zeiteinheit und/oder der Temperatur des Vorlaufes. Bedarfsweise oder,wenn diese Regelung ausgeschöpft ist und der Verflüssigungsdruck über einen vorgegebenen Wert hinauszugehen droht, kann die Regelung auf eine Abhängigkeit von der Temperatur des Inhaltes eines Brauchwasserbereiters 11 umgestellt werden.takes place depending on the advance quantity per unit of time and / or the temperature of the flow. If necessary or when this regulation has been exhausted and the condensing pressure over a threatens to go beyond the predetermined value, the control can be switched to a function of the temperature of the contents of a water heater 11.

Der Brauchwasserbereiter 11 besitzt einen inneren Wärmetauscher 17» der über eine Zulaufleitung 18 mit der Vorlaufleitung des Heizungskreislaufes 8 verbunden ist. über eine Ablaufleitung 19 ist der Innere Wärmetauscher 17 mit der Rücklaufleitung des Heizungskreislaufes 8 verbunden. Diese im dargestellten Beispiel gezeigte Anordnung ist jedoch nicht zwingend. Der innere Wärmetauscher 17 kann auch im Nebenschluß an den Vorlauf oder den Rücklauf des Heizungskreislaufes 8 angeschlossen sein (nicht dargestellt).The water heater 11 has an internal heat exchanger 17 »which is connected via an inlet line 18 to the flow line of the Heating circuit 8 is connected. via a drain line 19 is the inner heat exchanger 17 with the return line of the Heating circuit 8 connected. However, this arrangement shown in the example shown is not mandatory. The inner one Heat exchanger 17 can also be connected in shunt to the flow or return of the heating circuit 8 (not shown).

Um die Regelung des Verflüssigungsdruckes im Kältemittelkreislauf in Abhängigkeit von der Temperatur des Brauchwassers her beiführen zu können, ist im Brauchwasserbereiter 11 ein Temperaturfühler 2o vorgesehen, von dem der Temperatur des Brauchwassers proportionale Stellsignale über eine Leitung 21 demTo regulate the condensing pressure in the refrigerant circuit depending on the temperature of the domestic water To be able to lead, a temperature sensor 2o is provided in the domestic water heater 11, from which the temperature of the domestic water proportional control signals via a line 21 to the

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Stellmotor 13 zugeführt werden. Außerdem ist in der Zuleitung 18 eine Pumpe 22 angeordnet.Servomotor 13 are supplied. In addition, a pump 22 is arranged in the supply line 18.

Soll die Regelung in Abhängigkeit von der Temperatur des Vorlaufes umgestellt werden auf eine Regelung abhängig von der Temperatur des Brauchwassers, wird die Pumpe 1o vom Stellmotor 13 über eine Leitung 23 abgeschaltet und die Pumpe 22 über eine Leitung 24 vom Stellmotor 13 eingeschaltet. Der Heizungskreislauf 8 fließt dann durch den Brauchwasserbereiter 11, sofern der innere Widerstand der Pumpe 1o genügt, den Durchfluß zu sperren. Sollte das nicht der Fall sein, kann ein Rückschlagventil 25 vorgesehen werden, das bei Stillstand der Pumpe 1o mit Sicherheit den Heizungskreislauf zwingt, den Weg durch den Brauchwasserbereiter 11 zu nehmen.Should the regulation depend on the temperature of the flow are switched to a regulation depending on the temperature of the domestic water, the pump is 1o from the servomotor 13 is switched off via a line 23 and the pump 22 is switched on via a line 24 from the servomotor 13. The heating circuit 8 then flows through the water heater 11, provided that the internal resistance of the pump 1o is sufficient, the flow to lock. If this is not the case, a check valve 25 can be provided which, when the pump 1o is at a standstill certainly forces the heating circuit to take the path through the domestic water heater 11.

Mit dem Einschalten der Pumpe 22 nimmt der Temperaturfühler 2o seine Arbeit auf. Dem Stellmotor 13 werden ab dann keine der Temperatur des Vorlaufes proportionalen Stellsignale mehr zugeleitet. Die Regelung des Verflüssigungsdruckes im Kältemittelkreislauf erfolgt nunmehr ausschließlich in Abhängigkeit von der Vorlaufmenge pro Zeiteinheit und der Temperatur des Brauchwassers. When the pump 22 is switched on, the temperature sensor 2o begins its work. The servomotor 13 are then none of the Temperature of the flow proportional control signals fed more. The regulation of the condensing pressure in the refrigerant circuit now takes place exclusively as a function of the flow rate per unit of time and the temperature of the domestic water.

Im Bedarfsfalle, dann also, wenn Wärmeabgabe bei 9 erforderlich ist oder aber, wenn die Regelung in Abhängigkeit von der Temperatur des Brauchwassers durch Erreichen der vorgegebenen Brauchwassertemperatur ausgeschöpft ist, kann die Regelung durch Abschalten der Pumpe 22 und Einschalten der Pumpe 1o wieder umgestellt werden auf die Abhängigkeit von der Temperatur des Vorlaufes. Sind beide Regelungsmöglichkeiten ausgeschöpft, wird der Verdichter abgeschaltet.If necessary, that is, when heat release at 9 is required or if the control depends on the temperature of the domestic water by reaching the specified domestic water temperature is exhausted, the control can be changed again by switching off the pump 22 and switching on the pump 1o are dependent on the temperature of the flow. If both control options are exhausted, the compressor switched off.

Anstelle der Pumpe 22, der ebenfalls ein Rückschlagventil, im dargestellten Beispiel das Rückschlagventil 26 vorgesetzt sein kann, und anstelle diesee Rückschlagventils 26 kann an der Anschlußstelle der Zulaufleitung 18 an den Vorlauf des Heizungskreislaufes 8 in bekannter Weise auch ein Dreiwegeventil angeordnet sein. Je nach Stellung eines solchen Ventils nimmt derInstead of the pump 22, which also has a check valve, in the illustrated example, the check valve 26 can be placed in front, and instead of this check valve 26 can be at the connection point the supply line 18 to the flow of the heating circuit 8 in a known manner also a three-way valve arranged be. Depending on the position of such a valve, the

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^" 77P 4 05 5 BRD Heizungskreislauf,in der gleichen Weise, wie bei der Verwendung der Pumpen 1o,seinen Weg durch die Raumheizelemente 9 oder, unter Kurzschluß der Vor- und Rücklaufleitung des Heizungskreislaufes 8 durch den Brauchwasserbereiter 11 (nicht dargestellt). ^ " 77P 4 05 5 BRD heating circuit, in the same way as when using the pumps 1o, its way through the space heating elements 9 or, with short circuit of the flow and return lines of the heating circuit 8 through the water heater 11 (not shown).

4 Patentansprüche 1 Figur4 claims 1 figure

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L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (4)

PatentansprücheClaims M ΛVerfahren zum Regeln des VerflUssigungsdruckes im Kältemittelkreislauf einer Wärmepumpe, deren Verflüssiger über einen Wärmetauscher Wärme an einen Heizungskreislauf abgibt, in dem die Vorlaufmenge pro Zeiteinheit in Abhängigkeit von der Temperatur des Vorlaufes und der Witterung regelbar ist, während der VerflUssigungsdruck im Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe abhängig von der Vorlaufmenge pro Zeiteinheit und/oder der Temperatur des Vorlaufes geregelt wird, nach Patent (Patentanmeldung P 26 5o 285.2-13)» dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des VerflUssigungsdruckes bedarf sweise, spätestens Jedoch beim überschreiten des Druck-Soll wertes von der Abhängigkeit von der Temperatur des Vorlaufes des Heizungskreislaufes (8) auf eine Abhängigkeit von der Temperatur des Inhalts eines mit einem inneren Wärmetauscher (17) in den Heizungskreislauf (8) einschaltbaren Brauchwasserbereiters (11) oder umgekehrt umgestellt wird.M ΛMethod for regulating the condensing pressure in the refrigerant circuit of a heat pump, whose condenser has a Heat exchanger emits heat to a heating circuit, in which the flow rate per unit of time can be regulated depending on the temperature of the flow and the weather, while the condensing pressure in the refrigerant circuit of the heat pump is regulated depending on the flow rate per unit of time and / or the temperature of the flow, according to patent (patent application P 26 5o 285.2-13) »characterized in that the control of the condensing pressure is required, but at the latest when the Pressure target value of the dependence on the temperature of the flow of the heating circuit (8) on a dependence on the temperature of the contents of a with an internal heat exchanger (17) in the heating circuit (8) switchable water heater (11) or vice versa is switched. 2. Verfahren nach Anspruch 1, unter Verwendung einer im Vorlauf des Heizungskreislaufes angeordneten Pumpe, dadurch gekennzeichnet, daß das der innere Wärmetauscher (17) des Brauchwasserbereiters (11) durch Abschalten der im Vorlauf des Heizungskreislaufes angeordneten Pumpe (1o) sowie durch Einschalten einer vor der abgeschalteten Pumpe (1o) und vor dem Eingang des inneren Wärmetauschers (17) angeordneten Pumpe (22) in den Heizungskreislauf (8) eingeschaltet und durch den umgekehrten Betriebszustand der Pumpen(1o,22) vom Heizungskreislauf (8) abgesperrt wird.2. The method according to claim 1, using a pump arranged in the flow of the heating circuit, characterized characterized in that the internal heat exchanger (17) of the water heater (11) by switching off the im Flow of the heating circuit arranged pump (1o) and by switching on one arranged in front of the switched off pump (1o) and in front of the inlet of the internal heat exchanger (17) Pump (22) is switched on in the heating circuit (8) and is shut off from the heating circuit (8) by the reverse operating state of the pumps (1o, 22). 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor jeder Pumpe (1o,22) ein Rückschlagventil (25,26) angeordnet ist.3. Apparatus for performing the method according to claim 1 and 2, characterized in that a check valve (25, 26) is arranged in front of each pump (1o, 22). 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Heizungskreislauf (8) zum inneren4. Apparatus according to claim 3, characterized in that one of the heating circuit (8) to the inner 909818/0257909818/0257 Wärmetauscher (17) führende Zulaufleitung (18) an den Vorlauf des Heizungskreislaufes (8) angeschlossen und der innere Wärmetauscher (17) über eine Ablaufleitung (19) mit dem Rücklauf des Heizungskreislaufes (8) verbinden ist.Heat exchanger (17) leading feed line (18) to the flow of the heating circuit (8) and the internal heat exchanger (17) via a drain line (19) to the return of the heating circuit (8) is connected. 909818/0257909818/0257
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