DE2838780A1

DE2838780A1 - Resorptionswaermepumpe

Info

Publication number: DE2838780A1
Application number: DE19782838780
Authority: DE
Inventors: Antun Dipl Ing Gelesic; Ottomar Dipl Ing Kampfenkel
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1978-09-06
Filing date: 1978-09-06
Publication date: 1980-03-20

Description

Jon. Vaillant GmbH u. Co

DE 807

- 4. G9. 78

Resorptionswärmepumpe

Die vorliegende Erfindung bezieht sioh auf eine Resorptionswärmepumpe gemäß dem Hauptanspruch.

Eine solche Wärmepumpe ist in Form einer Kältemaschine bekanntgeworden aus der Literaturstelle Altenkirch, "Absorptionskältemaschinen", Berlin 1954, Seite 69, Bild 43. Bei dieser zweistufigen Resorptionsmaschxne finden sich jedoch keine Ausführungen, zu welchen Elementen die sekundärseitigen Anschlüsse der einzelnen Wärmetauscher führen und ob sie ggf. miteinander verbunden sind.

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Bei zu Radiator-Rauraheizungen oder Brauchwasserbereitung dienenden Wärmepumpen, die eine relativ hohe Heizungsvorlauftemperatur für die Radiatoren und den Brauchwasserbereiter aufweisen, muß die Rücklauftemperatur niedrig genug sein, um den Absorptionsvorgang zu realisieren. Die normale Spreizung, also die Differenz zwischen Vor- und Rücklauftemperatur, ist hier häufig mit etwa 10 Kelvin zu klein. Bei einer solchen Heizungsanlage ist die Temperatur im Absorber zu hoch, um eine wirtschaftliche Absorption zu ermöglichen.

Es besteht somit die Aufgabe, bei einer Resorptionswärmepumpe eine Schaltung zu schaffen, bei der auch bei relativ hoher Rücklauftemperatur des vom Verbraucher kommenden Mediums eine ausreichend tiefe Temperatur im Absorber gewährleistet wird.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs.

Der hieraus resultierende technische Fortschritt ist darin zu sehen, daß zwar der Verbraucherrücklaufleitung durch Abkühlung im Verdampfer Wärme entzogen wird, die ihr im Kondensator wieder zugeführt wird, wobei aber ein optimales Temperaturniveau für den Absorptionsvorgang erreicht wird.

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-erAusgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Figuren eins bis drei der Zeichnung hervor, die Ausführungsbeispiele der Erfindung in Form schematischer Schaltungen zum Gegenstand haben.

Es bedeuten

Figur eins eine Prinzipsskizze einer Resorptionswärmepumpe ,

Figur zwei eine Variante der Schaltung nach Figur 1 und Figur drei eine dritte Ausführungsform der Erfindung.

In allen drei Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.

Die Resorptionswärmepumpe nach Figur eins weist einen von einem Ölbrenner 1 erhitzten Austreiber 2 auf, aus dem eine Leitung 3 für hocherhitzte arme Lösung ausgeht, die zu einem Expansionsventil 4 führt. Vom Expansionsventil 4 führt eine Leitung 5 zu der Primärseite eines Absorbers 6, von der eine Lösungsmittelrücklaufleitung 7 unter Zwischenschaltung einer Pumpe 8 zurück zum Austreiber 2 führt.

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Die Elemente 2 bis 8 bilden einen Hochdrucklösungsmittelkreislauf 9· Ein weiterer Lösungsraittelkrexslauf ist als Niederdrucklösungsmittelkreislauf 10 ausgebildet: Er weist einen Resorber 11 auf, der primärseitig über eine Leitung 12 mit einem Expansionsventil verbunden ist, von dem eine Leitung 14 zu einem Entgaser 15 führt. Diesem wird in nicht dargestellter Weise Wärmeenergie von einer Sekundärwärmequelle zugeführt. Vom Entgaser 15 führt eine Leitung 16 unter Zwischenschaltung einer Pumpe 17 zurück zur Primärseite des Resorbers 11.

Die beiden Lösungsmittelkreisläufe sind über Kältemittelleitungen und 19 miteinander verbunden. Die Leitung 18 geht vom Austreiber aus, in sie ist primärseitig ein Kondensator 20 zwischengeschaltet, dem ein Expansionsventil 21 und ein Verdampfer 22 folgen.

Ein Verbraucher 23 - hier kann es sich sowohl um eine Vielzahl parallel oder in Serien geschalteter Radiatoren wie auch eine Fußbodenheizung oder einen Brauchwasserbereiter handeln - weist eine Rücklaufleitung 24 auf, in der eine Heizungsumwälzpumpe 25 angeordnet ist, von der eine Leitung 26 zur Sekundärseite 27 des Verdampfers 22 ausgeht. Von dieser Sekundärseite 27 führt eine Leitung 28 zur Sekundärseite 29 des Absorbers 6.

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Der Absorber 6 ist sekundärseitig über eine weitere Leitung 30 mit der Sekundärseite 31 des Resorbers 11 verbunden, an die schließlich über eine Leitung 32 die Sekundärseite 33 des Kondensators 20 angeschlossen ist, von wo eine Heizungsvorlaufleitung 34 zum Verbraucher 23 führt.

Die Funktion der eben beschriebenen Schaltung ist folgende: Bei bekanntem Funktionieren der Resorptionswärmepumpe wird das den Verbraucher 23 aufheizende Fluid rücklaufseitig in der Leitung 24 durch die Umwälzpumpe 25 angesaugt und den als Wärmetauscher ausgebildeten Verdampfer, Absorber, Resorber und Kondensator im Sinne einer mehrstufigen Aufheizung zugeführt und anschließend in den Vorlauf gegeben. Das Heizungsrücklaufmedium wird dabei zunächst im Verdampfer 27 abgekühlt, um anschließend im Absorber 6 Wärme aufzunehmen. Dieses Aufnehmen von Wärme dient dazu, für die Vereinigung des aus der Leitung kommenden armen Lösungsmittels und des über die Leitung 19 kommenden Kältemxtteldampfes optimale Absorptionsbedingungen bezüglich der Temperatur zu schaffen. Das in der Sekundärseite des Absorbers in der ersten Stufe aufgeheizte Rücklaufmedium aus dem Verbraucher wird dann im Resorber 11 in der zweiten Stufe in Serie aufgeheizt und erfährt schließlich seine Endaufheizung sekundärseitig des Kondensators 33.

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Das Verbrauchermedium wird somit in der ersten Stufe abgekühlt und anschließend in drei weiteren Stufen aufgeheizt, bis die gewünschte Vorlauftemperatur erreicht ist.

Bei der Schaltung nach Figur zwei ist an der Druckleitung 26 der Pumpe 25 eine Leitungsverzweigung 37 vorgesehen. Es kann sich hierbei um eine ungesteuerte wie auch um eine gesteuerte Leitungsabzweigung, beispielsweise durch ein temperatur- oder druckgesteuertes Mehr-Wege-Ventil, handeln. Von der Leitungsverzweigung 37 geht einmal eine Leitung 38 zur Sekundärseite 31 des Resorbers 11 ab, eine Rücklaufleitung 39 von der Sekundärseite 31 führt zu einer weiteren Leitungsverzweigung 40, von der die Vorlaufleitung 34 für den Verbraucher 23 abgeht.

Von der Leitungsverzweigung 37 geht eine weitere Leitung 41 zur Sekundärseite 27 des Verdampfers 22 ab, eine Rücklaufleitung 42 führt zur Sekundärseite 29 des Absorbers 6, dessen Rücklaufleitung zum Verzweigungspunkt 40 führt.

Schließlich geht noch vom Verzweigungspunkt 37 eine Leitung 44 ab, die zur Sekundärseite 33 des Kondensators 20 führt, dessen zweiter Anschluß 45 gleichfalls zum Verzweigungspunkt 40 geführt ist.

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Somit sind bei der Schaltung nach Figur zwei zwar wiederum die Sekundärseiten des Verdampfers 22 und des Absorbers 6 in Serie geschaltet, zu dieser Serienschaltung sind jedoch die Sekundärseiten des Resorbers 11 und des Kondensators 20 jeweils parallel geschaltet, so daß sich für den Verbraucher innerhalb der Wärmepumpe drei Leitungszweige zum Aufheizen ergeben.

Bei dem Ausführungsbexspiel der Figur drei ist die Schaltung insoweit abgeändert, als daß von den Leitungsverzweigungen 37 und 40 nur eine Leitung abzweigt, somit ergeben sich für den Verbraucher zwei parallele Aufheizstrecken im Bereich der Wärmepumpe, einmal die Serienschaltung der Sekundärseiten des Verdampfers und des Absorbers und zum zweiten die hierzu parallelliegende Serienschaltung der Sekundärseiten des Resorbers und des Kondensators.

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Leerseite

Claims

Joh- Vaillant GmbH u. Co DE 807 '*. a /a Ansprüche

1. j Resorptionswärmepumpe mit einem von einem Austreiber ausgehenden Lösungsmittelhochdruekkreislauf, in dem eine Pumpe, ein Expansionsventil und ein Absorber vorhanden sind und mit einem Lösungsmittelniederdruckkreislauf, bestehend aus Resorber, Expansionsventil, Entgaser und Pumpe, wobei beide Lösungsmittelkreisläufe über Kältemittelleitungen verbunden sind, von denen eine den Entgaser mit dem Absorber und eine zweite unter Einfügung eines Kondensators mit nachgeschaltetem Expansionsventil und eines Verdampfers den Austreiber mit dem Resorber verbindet, zur Speisung eines Verbrauchers mit Vor-

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und Rücklaufleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufleitung (24) sowohl mit dem Kondensator (20) und mit dem Resorber (11) als auch mit einer Serienschaltung des Verdampfers (22) mit dem Absorber (6) verbunden ist.

2, Resorptionswärmepumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Rücklaufleitung in Serie mit der Reihenschaltung des Verdampfers (22) mit dem Absorber (6) und anschließend mit dem Resorber (11) und dem Kondensator (20) verbunden ist.

3· Resorptionswärmepumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufleitung (24) zu einer Parallelschaltung geführt ist, die einmal aus der Serienschaltung des Verdampfers (22) mit dem Absorber (6) sowie zum zweiten aus dem Resorber (11) und dem Kondensator (20) besteht.

4. Resorptionswärmepumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufleitung (24) des Verbrauchers (23) zu einer Parallelschaltung geführt ist, die einmal aus der Serienschaltung des Verdampfers (22) mit dem Absorber (6), zum zweiten aus der Serienschaltung des Resorbers (11) und des Kondensators (20) besteht.

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