NO150577B - HEAT PLANT - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører et varmepumpeanlegg omfattende i det minste en kompressor som er anordnet i et separat kompressorrom samt et antall parallelle, lukkede kretser som er tilsluttet kompressoren og som hver omfatter en kondensator, en eks-pansjons ven til samt en fordamper som er innrettet til å kjøle en gjennom en tilhørende kanal strømmende, varmeavgivende gass, og hvor en vifte er anordnet i nevnte kanal oppstrøms for fordamperen, slik at et overtrykkskammer er dannet mellom viften og for-dampe ren. This invention relates to a heat pump system comprising at least one compressor which is arranged in a separate compressor room and a number of parallel, closed circuits which are connected to the compressor and each of which comprises a condenser, an expansion valve and an evaporator which is arranged to cool a heat-emitting gas flowing through an associated channel, and where a fan is arranged in said channel upstream of the evaporator, so that an overpressure chamber is formed between the fan and the pre-evaporator.

Med stigende energipriser er varmepumpeanlegg med selv relativt lav temperatur på lavtemperaturmagasinet blitt stadig mer økonomisk interessante. Innledningsvis beskrives skjematisk et varmepumpeanlegg for uttagning av varme fra en varmeavgivende gass, fortrinnsvis atmosfærisk luft. Slik luft inneholder alt etter årstiden varierende metningsgrader av vann. Under visse driftsforhold, særlig ved temperaturer på atmosfærisk luft på omkring 0°C, dannes betydelige mengder rim på ytterflaten av for-damperne eller "kjølebatteriene" som de vanligvis kalles i denne forbindelse. Under avrimingen slippes gassformig, varmt kjøle-medium inn i kretsen, slik at rimet smelter. With rising energy prices, heat pump systems with even relatively low temperatures in the low-temperature storage have become increasingly economically interesting. Initially, a heat pump system for extracting heat from a heat-emitting gas, preferably atmospheric air, is described schematically. Such air contains varying levels of water saturation depending on the season. Under certain operating conditions, particularly at atmospheric air temperatures of around 0°C, significant amounts of frost form on the outer surface of the evaporators or "cooling batteries" as they are commonly called in this connection. During defrosting, gaseous, hot cooling medium is released into the circuit, so that the rime melts.

Et varmepumpeanlegg av den innledningsvis nevnte art omfatter normalt et relativt stort antall fordampere med tilhøren-de kanaler. Under avrimingen stenges viften i den aktuelle kanal. På grunn av luftstrømmen i omkringliggende kanaler og/eller vind-forholdene oppstår imidlertid vanligvis en strøm, dvs. trekk av riktignok varmeavgivende, men dog forholdsvis kald gass som van-skeliggjør avrimingen. Man har forsøkt å unngå denne ulempe f. eks. ved å forsyne viftene med spjeld, dvs. klaffer, som lukkes over vifteflaten når denne er avstengt, men dette har ikke vist seg å være noen riktig effektiv løsning på problemet og dessuten fåes derved et unødig trykkfall. A heat pump system of the type mentioned at the outset normally comprises a relatively large number of evaporators with associated ducts. During defrosting, the fan in the relevant duct is closed. Due to the air flow in the surrounding ducts and/or the wind conditions, however, a current usually arises, i.e. drafts of although heat-emitting, but relatively cold gas which makes defrosting difficult. Attempts have been made to avoid this disadvantage, e.g. by supplying the fans with dampers, i.e. flaps, which close over the fan surface when it is switched off, but this has not proven to be a really effective solution to the problem and, moreover, an unnecessary pressure drop is thereby obtained.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe et varmepumpeanlegg av den innledningsvis nevnte art som tillater en sik-ker avriming på en enkel måte og som gir god varmeøkonomi. Varmepumpeanlegget utmerker seg i det vesentlige ved at det for hver krets er anordnet en (første) åpning (13) mellom kretsens overtrykkskammer og kompressorrommet, slik at det ved varmeuttak fra den varmeavgivende gass i en kanal i den krets hvor viften er i drift, strømmer en gasstrøm fra angjeldende overtrykkskammer gjennom åpningen til kompressorrommet og derfra gjennom en andre tilsvarende (første) åpning til et overtrykkskammer mellom fordamperen og den stillestående vifte i den/de krets/kretser som da er under avriming. The purpose of the invention is to provide a heat pump system of the type mentioned at the outset which allows safe defrosting in a simple way and which provides good heat economy. The heat pump system is essentially distinguished by the fact that for each circuit a (first) opening (13) is arranged between the circuit's overpressure chamber and the compressor room, so that when heat is extracted from the heat-emitting gas in a channel in the circuit where the fan is operating, it flows a gas flow from the relevant overpressure chamber through the opening to the compressor room and from there through a second corresponding (first) opening to an overpressure chamber between the evaporator and the stationary fan in the circuit(s) which are then being defrosted.

I en utførelse hvor varmepumpeanlegget har et innsugningskammer på oppstrømssiden av hver vifte er det ifølge en fo-retrukken utførelse av oppfinnelsen anordnet en andre åpning mellom kompressorrommet og hvert innsugningskammer, slik at en gasstrøm som inneholder den i kompressorrommet tilgjengelige varme, kan ledes fra kompressorrommet gjennom den andre åpning til innsugningskammeret og fordamperen. In an embodiment where the heat pump system has a suction chamber on the upstream side of each fan, according to a preferred embodiment of the invention, a second opening is arranged between the compressor room and each suction chamber, so that a gas stream containing the heat available in the compressor room can be led from the compressor room through the other opening to the intake chamber and the evaporator.

Den første åpning kan være forsynt med enveisventil som bare tillater gasstrømming fra overtrykkskammeret til kompressorrommet og fordamperen i hver krets er tilordnet en tredje åpning som er forsynt med en enveisventil som bare tillater gasstrøm-ming fra kompressorrommet til fordamperen bare når viften opp-strøms for angjeldende fordamper er ute av drift. The first opening can be provided with a one-way valve that only allows gas flow from the overpressure chamber to the compressor room and the evaporator in each circuit is assigned to a third opening that is provided with a one-way valve that only allows gas flow from the compressor room to the evaporator only when the fan is upstream of the relevant evaporator is out of order.

Den tredje åpning kan være anordnet slik at en varmefø-rende gasstrøm fra kompressorrommet til fordamperen ledes gjennom et kar. The third opening can be arranged so that a heat-carrying gas flow from the compressor room to the evaporator is led through a vessel.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor ved hjelp The invention will be explained in more detail below with help

av et eksempel og under henvisning til tegningen, hvor: by way of example and with reference to the drawing, where:

Fig. 1 viser skjematisk et vertikalt snitt gjennom et varmepumpeanlegg ifølge oppfinnelsen, og fig. 2 viser en detalj av samme med en hensiktsmessig utførelse av de første og tredje åpninger. Fig. 1 schematically shows a vertical section through a heat pump system according to the invention, and Fig. 2 shows a detail of the same with an appropriate design of the first and third openings.

På fig. 1 er det vist bare en krets, men det er å forstå at varmepumpeanlegget omfatter et antall kretser med tilhørende fordampere og tilsvarende vifter. En sådan krets omfatter en kompressor 1, en fordamper 2, en ekspansjonsventil 3 og en kondensator 4 som alle er forbundet til en krets ved hjelp av en ledning 5. Fra kondensatoren 4 uttas varme gjennom en krets hvorav bare en del 6 er vist. Kompressoren 1 er oppstilt i et kompressorrom 7, utenpå hvilket det er påbygget et innsugningskammer 8 som ender i en tvervegg 9, hvori en vifte 10 er mon-tert. Viften munner ut i et overtrykkskammer 11, i hvis ene ende fordamperen 2 er anordnet. Etter fordamperen er det anordnet en utblåsningssjakt 12. Overtrykkskammeret 11 er bygget i direkte tilslutning til kompressorrommet 7, og en første åpning 13 er anordnet mellom overtrykkskammeret 11 og kompressorrommet 7. En andre åpning 14 er anordnet mellom innsugningskammeret 8 og kompressorrommet 7. In fig. 1, only one circuit is shown, but it is to be understood that the heat pump system comprises a number of circuits with associated evaporators and corresponding fans. Such a circuit comprises a compressor 1, an evaporator 2, an expansion valve 3 and a condenser 4 which are all connected to a circuit by means of a line 5. Heat is extracted from the condenser 4 through a circuit of which only part 6 is shown. The compressor 1 is set up in a compressor room 7, outside of which is built an intake chamber 8 which ends in a cross wall 9, in which a fan 10 is mounted. The fan opens into an overpressure chamber 11, at one end of which the evaporator 2 is arranged. An exhaust shaft 12 is arranged after the evaporator. The overpressure chamber 11 is built in direct connection to the compressor room 7, and a first opening 13 is arranged between the overpressure chamber 11 and the compressor room 7. A second opening 14 is arranged between the suction chamber 8 and the compressor room 7.

Den varmeavgivende gass strømmer i en kanal som er dannet av innsjgningskammeret 8, overtrykkskammeret 11 og utblåsningssjakten 12 og passerer derved gjennom fordamperens 2 gasstrøm-ningsveier når viften 10 er igang. Derved kjøles gassen, og den uttatte varme fjernes fra kondensatoren 4 gjennom kretsen 6. Varme som avgår fra kompressoren 1 til omgivelsene,følger med The heat-emitting gas flows in a channel formed by the intake chamber 8, the overpressure chamber 11 and the exhaust shaft 12 and thereby passes through the evaporator's 2 gas flow paths when the fan 10 is running. Thereby, the gas is cooled, and the extracted heat is removed from the condenser 4 through the circuit 6. Heat that leaves the compressor 1 to the surroundings, comes with

en gasstrøm fra overtrykkskammeret 11 gjennom den første åpning 13 i pilens 15 retning til kompressorrommet 7 og videre ut gjennom den andre åpning 14 og til innsugningskammeret 8, hvor den nevnte varme tas opp av den varmeavgivende gass og således føres til fordamperen 2 for å tilgodegjøres der. a gas flow from the overpressure chamber 11 through the first opening 13 in the direction of the arrow 15 to the compressor room 7 and further out through the second opening 14 and to the suction chamber 8, where the aforementioned heat is taken up by the heat-emitting gas and thus led to the evaporator 2 to be recovered there .

Når en fordamper skal avrimes, ledes et gassformig, varmt kjølemedium gjennom et på tegningen ikke vist system inn i fordamperen, slik at rimet som er dannet på fordamperens ytterflate smelter. Viften 10 står på dette tidspunkt stille, og en oppvarmet gasstrøm strømmer i pilens 16 retning fra kompressorrommet 7, til hvilket rom gassen strømmer fra overtrykkskammeret som står under overtrykk ved at den respekive vifte er igang slik at kalde trekkstrømninger gjennom fordamperen 2 unngås. When an evaporator is to be defrosted, a gaseous, hot cooling medium is led through a system not shown in the drawing into the evaporator, so that the frost formed on the evaporator's outer surface melts. The fan 10 is at this point stationary, and a heated gas stream flows in the direction of the arrow 16 from the compressor room 7, to which room the gas flows from the overpressure chamber which is under overpressure by the respective fan being in operation so that cold drafts through the evaporator 2 are avoided.

Fig. 2 viser en detalj av et forbedret varmepumpeanlegg ifølge oppfinnelsen. Enkeltheter som svarer til de på fig. 1 viste har fått samme henvisningstall. Fordamperen 2 er nedentil utstyrt med et kar 17 for oppsamling av vann som dannes under avrimingen. Vannet ledes bort gjennom et avløp 18. I karet 17 finnes en tredje åpning 19 i tilslutning til et kammer 20 som er forsynt med en ventil eller et spjeld 21 som bare tillater en gastrøm i pilens 28 retning, dvs. fra kompressorrommet 7 gjennom åpningen 19, karet 17 og opp gjennom fordamperens 2 bunn 22 og videre gjennom fordamperens gasstrømningsveier i pilenes 23 og 24 retning. Til åpningen 13 mellom kompressorrommet 7 og overtrykkskammeret 11 er det tilsluttet en kanal 25 som er forsynt med et ventilorgan eller et spjeld 26 som bare tillater en gasstrøm i pilens 27 retning, dvs. fra overtrykkskammeret 11 til kompressorrommet 7. Fig. 2 shows a detail of an improved heat pump system according to the invention. Details corresponding to those in fig. 1 shown has received the same reference number. The evaporator 2 is equipped at the bottom with a vessel 17 for collecting water that forms during the defrosting. The water is led away through a drain 18. In the tub 17 there is a third opening 19 connected to a chamber 20 which is equipped with a valve or a damper 21 which only allows a gas flow in the direction of the arrow 28, i.e. from the compressor room 7 through the opening 19 , the vessel 17 and up through the bottom 22 of the evaporator 2 and further through the gas flow paths of the evaporator in the direction of the arrows 23 and 24. A channel 25 is connected to the opening 13 between the compressor chamber 7 and the overpressure chamber 11 which is equipped with a valve member or a damper 26 which only allows a gas flow in the direction of the arrow 27, i.e. from the overpressure chamber 11 to the compressor chamber 7.

Under varmeopptagning når viften 10, som ikke er vist på denne figur, er igang, strømmer den varmeavgivende gass gjennom fordamperens ytre gasstrømningsveier fra overtrykkskammeret 11 til utblåsningssjakten 12. En gasstrøm strømmer også gjennom åpningen 13 og videre gjennom spjeldet 26 og inn i kompressorrommet og videre gjennom den på fig. 2 ikke viste åpning 14 på samme måte som beskrevet i forbindelse med fig. 1..Spjeldet 21 er da stengt. During heat collection when the fan 10, which is not shown in this figure, is running, the heat-emitting gas flows through the evaporator's outer gas flow paths from the overpressure chamber 11 to the exhaust shaft 12. A gas stream also flows through the opening 13 and further through the damper 26 and into the compressor room and further through the one in fig. 2 did not show opening 14 in the same way as described in connection with fig. 1..The damper 21 is then closed.

Når fordamperen 2 avrimes, stanses viften 10 og en gass-strøm strømmer gjennom spjeldet 21, karet 17 i pilenes 23 og 24 retning, slik at fordamperen 2 omgis av varm gass. Vannet dryp-per ned i karet 17 og hindres i å fryse av den varme gass som strømmer gjennom karet. Det kan være hensiktsmessig å anordne strømningsfordelende ledeplater,som antydet ved 27, i karet 17 for at gassen som strømmer fra kompressorrommet 7 skal fordeles hensiktsmessig ved fordamperen 2. When the evaporator 2 is defrosted, the fan 10 is stopped and a gas stream flows through the damper 21, the tub 17 in the direction of the arrows 23 and 24, so that the evaporator 2 is surrounded by hot gas. The water drips into the vessel 17 and is prevented from freezing by the hot gas flowing through the vessel. It may be appropriate to arrange flow-distributing guide plates, as indicated at 27, in the vessel 17 so that the gas flowing from the compressor room 7 is distributed appropriately at the evaporator 2.

Claims (4)

1. Varmepumpeanlegg omfattende i det minste en kompressor (1) som er anordnet i et separat kompressorrom (7) samt et antall parallelle, lukkede kretser som er tilsluttet kompressoren og som hver omfatter en kondensator (4), en ekspansjonsventil (3) samt en fordamper (2) som er innrettet til å kjøle en gjennom en tilhørende kanal (8,11) strømmende, varmeavgivende gass, og hvor en vifte (10) er anordnet i nevnte kanal (8,11) o<p>pstrøms for fordamperen (2), slik at et overtrykkskammer (11) er dannet mellom viften (10) og fordamperen (2), karakterisert ved at det for hver krets er anordnet en (første) åpning (13) mellom kretsens overtrykkskammer (11) og kompressorrommet (7), slik at det ved varmeuttak fra den varmeavgivende gass i en kanal (8,11) i den krets hvor viften (10) er i drift, strømmer en gasstrøm fra angjeldende overtrykkskammer (11) gjennom åpningen (13) til kom<p>ressorrommet (7) og derfra gjennom en andre tilsvarende (første)åpning (13) til et overtrykkskammer (11) mellom fordamperen (2) og den stillestående vifte (10) i den/de krets/kretser som da er under avriming.1. Heat pump system comprising at least one compressor (1) which is arranged in a separate compressor room (7) and a number of parallel, closed circuits which are connected to the compressor and which each comprise a condenser (4), an expansion valve (3) and a evaporator (2) which is designed to cool a heat-emitting gas flowing through an associated channel (8,11), and where a fan (10) is arranged in said channel (8,11) upstream of the evaporator ( 2), so that an overpressure chamber (11) is formed between the fan (10) and the evaporator (2), characterized in that for each circuit a (first) opening (13) is arranged between the circuit's overpressure chamber (11) and the compressor room (7) ), so that when heat is extracted from the heat-emitting gas in a channel (8,11) in the circuit where the fan (10) is in operation, a gas stream flows from the relevant overpressure chamber (11) through the opening (13) to the the spring chamber (7) and from there through a second corresponding (first) opening (13) to an overpressure chamber (11) between fo the rdamper (2) and the stationary fan (10) in the circuit(s) which are then being defrosted. 2. Varme<p>umpeanlegg ifølge krav 1, med et innsugningskammer (8) på oppstrømssiden av hver vifte (10), karakterisert ved at en andre åpning (14) er anordnet mellom kompressorrommet (7) og hvert innsugningskammer (8), slik at en gass-strøm som inneholder den i kompressorrommet (7) tilgjengelige varme, kan ledes fra kompressorrommet (7) gjennom den andre åpning (14) til innsugningskammeret (8) og fordamperen (2).2. Heat pump system according to claim 1, with a suction chamber (8) on the upstream side of each fan (10), characterized in that a second opening (14) is arranged between the compressor space (7) and each suction chamber (8), such that a gas stream containing the heat available in the compressor space (7) can be led from the compressor space (7) through the second opening (14) to the intake chamber (8) and the evaporator (2). 3. Varmepumpeanlegg ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den første åpning (13) er forsynt med enveisventil (26) som bare tillater gasstrømming fra overtrykkskammeret (11) til kompressorrommet (7) og at fordamperen (2) i hver krets er tilordnet en tredje åpning (19) som er forsynt med en enveisventil (21) som bare tillater gasstrømming fra kompressorrommet (7) til fordamperen (2) bare når viften oppstrøms for angjeldende fordamper (2) er ute av drift.3. Heat pump system according to claim 1 or 2, characterized in that the first opening (13) is provided with a one-way valve (26) which only allows gas flow from the overpressure chamber (11) to the compressor room (7) and that the evaporator (2) in each circuit is assigned a third opening (19) which is provided with a one-way valve (21) which only allows gas flow from the compressor space (7) to the evaporator (2) only when the fan upstream of the evaporator in question (2) is out of operation. 4. Varmepumpeanlegg ifølge krav 3, hvor et kar (17) er anordnet under fordamperen (2) i hver krets, for oppsamling av avri-mingsvann, karakterisert ved at den tredje åpning (19) er anordnet slik at en varmeførende gasstrøm fra kompressorrommet (7) til fordamperen (2) ledes gjennom karet (17)4. Heat pump system according to claim 3, where a vessel (17) is arranged below the evaporator (2) in each circuit, for collecting defrost water, characterized in that the third opening (19) is arranged so that a heat-carrying gas flow from the compressor room ( 7) until the evaporator (2) is led through the vessel (17)