DE2758773C2

DE2758773C2 - Bivalente Heizanlage

Info

Publication number: DE2758773C2
Application number: DE2758773A
Authority: DE
Inventors: Erich 8650 Kulmbach Pöhlmann
Original assignee: Ask August Schneider & Co Kg 8650 Kulmbach De GmbH
Current assignee: Ask August Schneider & Co Kg 8650 Kulmbach De GmbH
Priority date: 1977-12-29
Filing date: 1977-12-29
Publication date: 1981-12-17
Also published as: DE2758773A1; US4312476A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine bivalente, in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Wert der Außentemperatur umschaltbare Heizanlage mit einer direkt befeuerten Absorptionswärmepumpe, deren Kältemittelkreislauf über Wärmetauscher mit einem Heizmittelkreislauf zur Raumheizung gekoppelt ist. Eine solche Heizanlage ist zum Beispiel aus der Zeitschrift »Wärme« Band 82 (1976) Heft 2 Seiten 36 bis bekannt. Auch eine weitere Veröffentlichung in der Zeitschrift »SBZ« »Sanitär-Heizungs- und Klimatechnik«, Nr. 2 (1977) Seiten 76, 77,80 und 82 beschreibt die Grundsätze eines gebräuchlichen bivalenten Heizungssystems mit einer Wärmepumpe und einer Gas-Zusatzheizung.

Die bekannten Heizanlagen, auch die vorerwähnten, mit einer Wärmepumpe haben bis zu einer Außentemperalur von —3°C eine ausreichende Leistungsziffer, die einen wirtschaftlich vertretbaren Wirkungsgrad im Vergleich zum Aufwand ergibt. Man hat daher bei bekannten Hei/.anlagcn eine zusätzliche konventionelle Heizung, z. B. eine öl- oder Gasheizung, für den bivalenten alternativen Betrieb unterhalb einer Außenlemperatur von —3°C in Betrieb vorgesehen, die leistungsmäßig so ausgelegt sein sollte, daß sie den Wärmebedarf eines zu beheizenden Objektes bei mitlaufender Wärmepumpe anteilig und im alternativen Betrieb voll decken kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ä Heizanlage der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß sie ohne eine entsprechende Überdimensionierung der Wärmepumpe und ohne zusätzliche konventionelle Heizung in der Lage ist, den Wärmebedarf eines tu beheizenden Objektes unabhängig von der

ίο Außentemperatur zu decken.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dergestalt gelöst, daß der Kältemittelkreislauf durch in Abhängigkeit von der Außentemperatur betätigbare Ventile unterbrechbar und der Lösungsmittelkreislauf unter Verwendung des vom Kältemittel befreiten und durch den mit erhöhter Brennstoffzufuhr betriebenen Brenner erhitzten Lösungsmittels auf reinen Wärmetauscherbetrieb umschaltbar ist.
Zwei Lösungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 und 3.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird es möglich, durch geringen Mehraufwand an Steuermitteln und Leitungen eine Wärmepumpe der eingangs beschriebenen Art beim Absinken der Außentemperatür unter einen vorbestimmten Wert (—3°C) vom Wärmepumpenbetrieb auf reinen Wärmetauscherbetrieb entsprechend einer konventionellen Heizung umzuschalten, so daft der Aufwand für eine zusätzliche konventionelle Heizung entfällt.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele erfindungsgemäß ausgebildeter bivalenter Heizanlagen schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Ausführung gemäß der Erfindungsvariante 1,

F i g. 2 eine Ausführung gemäß der Erfindungsvariante 2.

Die in F i g. 1 schematisch dargestellte Wärmepumpe besteh«, aus dem Gasbrenner 1, dem Generator (Kocher) 2, in dem sich ein Ammoniak-Lösungsmittelgemisch befindet, einem Kältemittelkreislauf 3, der einen Kondensator 4, eine Drosselstelle 12 und einen Verdampfer 5 sowie einen Absorber 6 enthält, wobei letzterer über die Vorlaufleitung 7 für arme Lösung und die Rücklaufleitung 8 für reiche Lösung mit dem Generator 2 verbunden ist. Die Vor- und Rücklaufleitungen 7, 8 sind zwischen Generator 2 und Absorber 6 über einen Temperaturwechsler 9 geführt. Außerdem ist in der Vorlaufleitung 7 ein Drosselventil 10 und in der Rücklaufleitung 8 eine Pumpe 11 vorgesehen.

Ein Heizmittelkreislauf 13, der eine Umwälzpumpe 14 sowie mehrere Raumheizkörper 15 aufweist, ist über einen Wärmetauscher 16 mit dem Kondensator 4 und über einen weiteren Wärmetauscher 17, der als Rieseltauscher ausgebildet ist, mit dem Absorber 6 gekoppelt.

In den Kältemittelkreislauf 3 ist zwischen dem Verdampfer 5 und dem Absorber 6 ein Magnetventil 18 und ein weiteres Magnetventil 19 in der Vorlaufleitung 7 zwischen dem Generator 2 und dem Temperaturwechs-

bo ler 9 eingeschaltet. Außerdem ist eine den Temperaturwechsler 9 und das Drosselventil 10 überbrückende Umgehungsleitung 20 vorgesehen, die ein weiteres Magnetventil 21 enthält. Die Magnetventile 18 und 19 werden durch einen bei einer vorbestimmten Außen-

f>5 temperatur ansprechenden Temperaturschalter 22 geschlossen und das Magnetventil 21 geöffnet. Außerdem wird die Leistung des Brenners 1 auf einen höheren, beispielsweise vierfachen Wert erhöht. Es ist jedoch

auch eine temperaturabhängige stufenlose Erhöhung der Brennstoffzufuhr zum Brenner 1 möglich.

Bis zu der Umschalttemperatur wird die dargestellte Wärmepumpe in bekannter Weise betrieben. Nach der Umschaltung, die eine Unterbrechung des Kältemittelkreislaufes 3 und des Vorlaufes 7 für arme Lösung sowie eine Überbrückung des Temperaturwechslers 9 und des Drosselventil 10 zur Folge hat, wird das in dem Lösungsmittel enthaltene Ammoniak aus dem Lösungsmittel ausgetrieben und an der kältesten Stelle des Kreislaufes, nämlich im Verdampfer 5 gesammelt. Dadurch befindet sich nur noch weitgehend reines Wasser im Generator, das durch die Pumpe 11 über den ersten Teil des Vorlaufes 7, die Umgehungsleitung 20, den Absorber 6 und die Rücklaufleitung 8 umgewälzt wird, wobei der Absorber 6 zusammen mit dem Rieselwärmetauscher 17, den Wärmetausch zwischen dem Lösungsmittelkreislauf und dem Heizmittelkreislauf 13 übernimmt

Beim Zurückschalten auf Wärmepumpenbetrieb gelangt das im Verdampfer 5 angesammelte Ammoniak in den Absorber 6 und dient dort zur Anreicherung des über den Lösungsmittelkreislauf gefördertem Ammoniak/Wasser-Gemisches. Damit ist der Wärmepumpenbetrieb wieder hergestellt

Bei der in F i g. 2 schematisch dargestellten Ausführungsform ist das Magnetventil 18 zwischen der Drosselstelle 12 und dem Kondensator 4 angeordnet Anstelle der Umgehungsleitung 20 und des Magnetventils 21 gemäß Fig. 1 ist an den Kältemittelkreislauf 3 zwischen dem Kondensator 4 und dem Magnetventil 18 eine Umgehungsleitung 23 mit einem Magnetventil 24 angeschlossen, die in den Vorlauf 7 zwischen dem Absorber 6 und dem Drosselventil 10 mündet Eine weitere Umgehungsleitung 25 mit einem zusätzlichen Magnetventil 26 ist an den Vorlauf 7 zwischen dem Generator 2 und dem Magnetventil 19 angeschlossen und mündet zwischen einem Rückschlagventil 27 und dem Kondensator4inden Kältemittelkreislauf 3.

Bei dieser Ausführungsform werden über den die Außentemperatur erfassenden Temperaturschalter 22 bei Unterschreiten des Sollwertes die Magnetventile 18 und 19 geschlossen und die Magnetventile 24 und 26 geöffnet Gleichzeitig wird auch hier die Brennstoffzufuhr zum Brenner 1 erhöht Nach Unterbrechung des Kältemittelkreislaufes 3 wandert das Ammoniak aus dem Absorber 6 wiederum in den Verdampfer 5. Das im Kältemittelkreislauf verbleibende Wasser wird nun von der Pumpe 11 über den Kondensator 4, die Umgehungsleitung 23, den Absorber 6 und den Rücklauf 8 umgewälzt Dabei erfolgt der Wärmeaustausch zum Heizmittelkreislauf 13 über den df--:i Kondensator 4 zugeordneten Wärmetauscher 16 und dan dem Absorber 6 zugeordneten Rieselwärmetauscher 17. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 steht beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 im Wärmetauscherbetrieb zusätzlich zum Wärmetauscher 17 auch der Wärmetauscher 16 zur Verfügung.

Die erfindungsgemäße Heizanlage läßt sich in an sich bekannter Weise natürlich auch in Kühlbetrieb umschalten, so daß die Anlage bedarfsweise zum Heizen bzw. Kühlen von Räumen benutzt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bivalente, in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Wert der Außentemperatur umschullbare Heizanlage mit einer direkt befeuerten Absorjptionswärmepumpe, deren Kältemittelkreislauf über Wärmetauscher mit einem Heizmittelkreislauf zur Raumheizung gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kältemittelkreislauf (3) durch in Abhängigkeit von der Außentemperatur betätigbare Ventile (18, 19, 21 bzw. 26) unterbrechbar und der Lösungsmittelkreislauf unter Verwendung des vom Kältemittel befreiten und durch den mit erhöhter Brennstoffzufuhr betriebenen Brenner (1) erhitzten Lösungsmittels auf reinen Wärmetauscherbetrieb umschaltbar ist

2. Bivalente Heizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kältemittelkreislauf (3) der Wärmepumpe durch ein zwischen Verdampfer (5) und Absorber (6) geschaltetes Ventil (18) uhterbrechbar und gleichzeitig der Vorlaufzweig eines im Lösungsmittelkreislauf angeordneten Temperaturwechslers (9) zwischen dem Generator (2) und dem Absorber (6) durch weitere Ventile (19, 21) überbrückbar ist

3. Bivalente Heizanlage nach Anspruch !,gekennzeichnet durch ein den Kältemittelkreislauf zwischen Kondensator (4) und Drosselstelle (12) unterbrechendes Ventil (18), eine ventilgesteuerte, den Kondensator (4) mit dem Absorber (6) verbindende Leitung (23), ein den Vorlauf des Lösungsmittr.'kreislaufs zwischen dem Generator (2) und dem Absorber (6) vor einem Temperaturwechsler (9) unterbrechendes weiteres Ventil (19) sowie eine an den Vorlaufau^gang des Generators (2) angeschlossene und vor dem Kondensator (4) in den Kältemittelkreislauf (3) mündende, durch ein Ventil (26) gesteuerte Umgehungsleitung (25), wobei im Kältemittelkreislauf dem Generator (2) ein Rückschlagventil (27) nachgeschaltet ist.