DE3018707A1 - Parallel-bivalent als absorber-waermepumpe und heizkessel arbeitende einrichtung zum erwaermen eines waermetraegermediums - Google Patents
Parallel-bivalent als absorber-waermepumpe und heizkessel arbeitende einrichtung zum erwaermen eines waermetraegermediumsInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B30/00—Heat pumps
- F25B30/04—Heat pumps of the sorption type
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Description
Y OLKS Vv AGE N WERK
AKTIENGESELLSCHAFT
3180 Wolfsburg
- 3 K 2904/1702-pt-hu-sa 13. Mai 1980
Parallel-bivalent als Absorber-Wärmepumpe und Heizkessel arbeitende Einrichtung zum Erwärmen eines Wärmeträgermediums
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
Gegenüber alternativ-bivalent arbeitenden Einrichtungen dieser Art, bei denen
bei höheren Außentemperaturen nur die Wärmepumpe, dagegen bei tieferen Außentemperaturen (etwa im Bereich von 0 C) nur die konventionelle Heizung
mit einem Heizkessel arbeitet, bietet eine parallel-bivalent arbeitende Einrichtung
dieses Aufbaus den Vorteil, daß praktisch im gesamten Temperaturbereich
Wärmeenergie mittels der Wärmepumpe gewonnen und nur der nicht durch den Wärmepumpenbetrieb gedeckte Wärmeenergiebedarf durch eine gesteigerte
Heizleistung des Austreibers, der dann zusätzlich die Funktion eines Heizkessels
übernimmt und ohnehin einen. Brenner für Heizöl oder Gas enthält, gedeckt werden kann.
Eine parallel-bivalent arbeitende Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1 ist im Prinzip aus der DE-OS 26 47 216, F24J 3/04, bekannt,
wenngleich dort als Ausführungsbeispiel im einzelnen nur eine Einrichtung
mit einer Kompressionswärmepumpe beschrieben ist.
130048/0091
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 so auszubilden, daß zwecks Deckung des Leistungsdefizits zwischen erforderlicher Heizleistung und Wärmepumpenleistung die
Leistung des Kondensators vergrößert wird. Das übergeordnete Ziel ist gemäß den obigen Ausführungen ein wirtschaftlicher Absorptionsprozeß auch bei sehr
niedrigen Temperaturen der dem Verdampfer zugeführten Zuluft (Außenluft), also beispielsweise bei -15 C.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale
des Patentanspruchs 1. Das bedeutet also, daß dem Kondensator vom Austreiber
her mehr heißer Kältemitteldampf zugeführt wird als an sich zur Speisung der dem Kondensator nachgeschalteten Teile der Wärmepumpe erforderlich
ist. Ein Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Leistungssteigerung des Kondensators durch nur geringen Aufwand erzielt wird. Wie nämlich aus
dem eine vorteilhafte Ausbildung der durqh Kondensator und Austreiber gebildeten
Wärmerohranordnung kennzeichnenden Anspruch 2 hervorgeht, sind als zusätzliche
Teile im wesentlichen nur ein temperaturabhängig gesteuertes Regelventil sowie ein zusätzlicher Verdampfer im Austreiber erforderlich. Bei Vorhandensein
einer Rektifiziersäule gemäß Anspruch 3 kommt ein weiteres Ventil hinzu.
Anspruch 4 trägt der Tatsache Rechnung, daß bei niedrigen Temperaturen die
Gefahr der Vereisung des Verdampfers besonders groß ist. Durch die Maßnahme des Anspruchs 4, d.h. durch Rauchgaskondensation in einem Rauchgas-Zuluft-Wärmetauscher
vor dem Verdampfer, kann die Zulufttemperatur und damit auch die Verdampfungstemperatur beispielsweise um etwa 6 C erhöht werden. Unter diesen
Voraussetzungen und angesichts niedrigen Wasserdampfgehalts der Zuluft ist ein Abtauen des Verdampfers nur relativ selten erforderlich. Für diese
Fälle bietet die Erfindung den weiteren Vorteil, daß bei Ausfall des Verdampfers.
z.B. während der Abtauperioden oder bei extrem niedrigen Aupentemperaturen,
ein reiner Kesselbetrieb möglich ist.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung wird im folgenden
anhand der Figur erläutert.
In der Figur sind die Leitungen für die verschiedenen Medien wie folgt gekennzeichnet:
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Durch zwei parallele Linien wiedergegebene Leitungen führen das Kältemittel
der Wärmepumpe, hier NH , in gasförmigem Zustand; durch einfache durchgehende Linien dargestellte Leitungen enthalten das Kältemedium in flüssiger
Form. Durch durchgehende Linien mit Punkten angedeutete Leitungen führen arme Lösung, strichpunktierte Leitungen reiche Lösung. Weit unterbrochene
Linien kennzeichnen Heizwasserleitungen, eng unterbrochene Linien Luftleitungen.
Die Rauchgasleitung schließlich ist durch eine ausgezogene Linie mit schräg zu ihr verlaufenden Strichen charakterisiert.
Die Einrichtung enthält in üblicher Weise den Austreiber 1 mit Austreibersumpf
oder Kessel 2 (die Heizölzuführung ist bei 3 angedeutet), den Kondensator 4, der einerseits von den heißen Kältemitteldämpfen oder -gasen beaufschlagt
wird und andererseits zur Wärmeübertragung auf das Wärmeträgermedium, hier Heizwasser, dient, den Kältetauscher 5, das Expansionsventil 6,
den Verdampfer 7> in dem das expandierende Kältemittel der über die Zuluftleitung
8 zugeführten Außenluft Wärme entnimmt, den Absorber 9, dem vom Wärmetauscher 10 her aus dem Austreiber 1 gelieferte arme Lösung über das Druckminderventil
11 zugeführt wird und der, unterstützt durch die Pumpe 12, reiche
Lösung über den Wärmetauscher 10 in die Rektifiziersäule 13 liefert.
Zwecks Erhöhung der Wärmepumpenleistung auch bei tiefen Temperaturen sind
folgende Maßnahmen getroffen:
Der Wärmeinhalt der Rauchgase des Austreibers bzw. Kessels 1 wird dadurch
ausgenutzt, daß die Rauchgase über die Rauchgasleitung 14 dem Rauchgas-Zuluft-Wärmetauscher
15 zugeführt und erst danach in diesem Ausführungsbeispiel der Zuluft beigemischt werden. Dadurch erfolgt in dem Wärmetauscher
eine Kondensation der Rauchgase, und das anfallende Kondensat wird in üblicher und daher nicht dargestellter Weise abgeführt. Die dabei auftretende
Kondensationswärme erwärmt die Zuluft 8. Diese Maßnahme wirkt also in doppelter Weise, nämlich durch Erhöhung der Temperatur des Zuluft-Rauchgas-Gemischs
und durch Ausfallen des Wassers zumindest im Rauchgas, einer Vereisung des Verdampfers 7 entgegen.
Ferner sind Austr-eiber 1 und Kondensator 4 zu einer Anordnung nach Art eines
Wärmerohres zusammengefaßt. Dazu wird dem Kondensator k über die Lei-
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tung 16 mehr heißer Kältemitteldampf zugeführt als an sich erforderlich. Im
Kondensator 4 erfolgt in üblicher Weise die "Auskopplung" der Wärme. Ihm ist
der Kondensatbehälter 17 zugeordnet, der sowohl mit dem Kältetauscher 5 in
Verbindung steht als auch über die beiden Rücklaufleitungen 18 und 19 mit dem
obersten Bereich der Rektifiziersäule 13 bzw. mit dem hier durch die Schlange 20 gebildeten Verdampfer in dem Austreibersumpf 2 verbindbar ist. Der Auslaß
des Verdampfers 20 ist über die Dampfleitung 21 verbunden mit der bereits erwähnten
Leitung 16.
In jeder der beiden Rücklaufleitungen 18 und 19 liegt ein temperaturgesteuertes
Regelventil 22 bzw. 23. Wie in der Zeichnung angedeutet, erfolgt die Steuerung des Regelventils 22 in Abhängigkeit von der Temperatur des zum Kondensator
A gelangenden heißen Kältemitteldampfes, während die Steuerung des
Regelventils 23 in Abhängigkeit von der Vorlauftemperatur des Heizwassers vorgenommen
wird. Das Regelventil 22 öffnet demgemäß weiter bei einem Temperaturanstieg in dem dem Kondensator 4 zugeführten heißen Kältemitteldampf, während
das Regelventil 23 bei einem Abfall der Vorlauftemperatur des Heizwassers unter einen vorgegebenen Wert öffnet, so daß dann eine größere Menge an
Kältemitteldampf dem Kondensator zugeführt wird.
Wichtig bei dieser demgemäß einem Wärmerohr sehr ähnlichen Verbindung zwischen
Austreiber 1 und Kondensator 4 ist die Tatsache, daß keine Vermischung der rückgeführten Kältemittelmenge mit der armen Lösung im Austreiber 1 auftritt,
sondern daß, was die Rückführung anbelangt, gleichsam ein abgeschlossenes System vorliegt. Verständlicherweise muß die im Austreibersumpf angebotene
Heizleistung entsprechend angepaßt sein.
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Claims (3)
- V OLKS W AGENWERKAKTlENC-EStLLLCh-AFT3180 WolfsburgK 2904/1702-pt-hu-sa 13. Mai 1980PatentansprücheΓ 1 .j Parallel-bivalent als Absorber-Wärmepumpe und Heizkessel arbeitende Einrichtung mit zugleich den Heizkessel bildendem Austreiber, Kondensator und Verdampfer nebst Expansionsventil zum Erwärmen eines Wärmeträgermediums, das den Kondensator durchströmt, dadurch gekennzeichnet, daß Austreiber (1) und Kondensator (4) eine Anordnung nach Art eines Wärmerohres bilden.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kondensator (4) ein Kondensatbehälter (17) zugeordnet ist, der mit dem Expansionsventil (6) in Verbindung steht und über eine erste Rücklaufleitung (19), in der ein erstes temperaturabhängig gesteuertes Regelventil (23)angeordnet ist, mit dem Einlaß eines im Austreiber (1) angeordneten RücklaufVerdampfers (20) verbindbar ist, dessen Auslaß zum Kondensator (4) führt, wobei das erste Regelventil (23) bei' Abfall der Vorlauftemperatür des Wärmeträgermediums unter einen vorgegebenen Wert aufgesteuert wird.
- 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Austreiber (1) eine Rektifiziersäule (13) zugeordnet und der Kondensator (4) für Totalkondensation ausgelegt ist, und daß der Kondensatbehälter (17) mit der Rektifiziersäule (13) über eine zweite Rücklaufleitung (18) verbunden ist, in der ein zweites temperaturabhängig gesteuertes Regelventil (22) angeordnet ist, das bei Temperaturanstieg im dem Kondensator (4) zugeführten Kältemitteldampf weiter aufgesteuert wird.130048/0091Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuluftleitung (8) des Verdampfers (7) ein von den Rauchgasen des Austreibers (1) durchströmter Kondensationswärmetauscher (15) angeordnet ist.130048/0091
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19803018707 DE3018707A1 (de) | 1980-05-16 | 1980-05-16 | Parallel-bivalent als absorber-waermepumpe und heizkessel arbeitende einrichtung zum erwaermen eines waermetraegermediums |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3018707A1 true DE3018707A1 (de) | 1981-11-26 |
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ID=6102545
Family Applications (1)
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DE19803018707 Withdrawn DE3018707A1 (de) | 1980-05-16 | 1980-05-16 | Parallel-bivalent als absorber-waermepumpe und heizkessel arbeitende einrichtung zum erwaermen eines waermetraegermediums |
Country Status (1)
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DE (1) | DE3018707A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0107880A1 (de) * | 1982-10-28 | 1984-05-09 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Verfahren zum Betrieb einer bimodalen Wärmepumpe und nach dem Verfahren betriebene bimodale Wärmepumpe |
WO1997000409A1 (en) * | 1995-06-14 | 1997-01-03 | Rocky Research | Liquid/vapor absorption system |
-
1980
- 1980-05-16 DE DE19803018707 patent/DE3018707A1/de not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0107880A1 (de) * | 1982-10-28 | 1984-05-09 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Verfahren zum Betrieb einer bimodalen Wärmepumpe und nach dem Verfahren betriebene bimodale Wärmepumpe |
WO1997000409A1 (en) * | 1995-06-14 | 1997-01-03 | Rocky Research | Liquid/vapor absorption system |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: VOLKSWAGEN AG, 3180 WOLFSBURG, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |