AT513637B1 - Wärmepumpenverfahren und -einrichtung zur Optimierung der Unterkühlung während des Kondensationsprozesses im Kaltdampf-Kompressions-Prozess - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen/eine Wärmepumpenprozess und -einrichtung, der/die dadurch gekennzeichnet ist, dass die druckbeaufschlagte, aus einer ersten, an ein erstes Objekt (01) Wärme abgebenden Wärmetauscheinrichtung (Wt1) kommende, unterkühlte Kondensatphase (Ku) direkt durch ein sich in der aus dieser Wärmetauscheinrichtung (Wt1) zu einer Entspannungseinrichtung (E) führenden Kondensatableitung (1.3 - 1.4) eingebautes, unter dem gleichen Druck wie die Kondensatableitung stehenden, druckdicht geschlossenen, Kondensatausgleichsbehältnis (6) befindliche und kontinuierlich aufrechterhaltene unterkühlte Kondensatphase (Ku) geführt wird, wobei durch Aufrechterhaltung der im ersten Wärmetauscher erzielten Unterkühlung (- ΔT,U) der Kondensatphase im gesamten, der ersten Wärmetauscheinrichtung folgenden Kondensatableitungsausgleichsbehältnis(6)-system bis zur Entspannungseinrichtung hin und infolge dadurch bewirkten, scharfen, weiteren Abkühlung der mittels derselben dann druckentspannten Gasphase (gek) eine erhöhte Gesamtwärmeübertragungsleistung (+We) des Wärmepumpenprozesses (100) infolge Erhöhung der Enthalpiedifferenz (ΔH) beim nachfolgenden Verdichten des einem zweiten Objekt (O2) mit niedriger Temperatur zusätzliche Wärmeenergie (-We) entziehenden entspannten Gases (gew) erzielt wird.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Übertragung von Wärmeenergie voneinem zweiten Objekt mit niederer Temperatur an ein erstes Objekt mit höherer Temperaturmittels Wärmepumpenprozess mit in sich geschlossener Wärmeträgerfluid-Kreislaufführung, - wobei eine kondensationsfähige Gasphase einer Verdichtung mittels Gasverdichtungsein¬richtung unterworfen und in eine hoch-verdichtete, überhitzte Gasphase übergeführt wird,und mittels einer ersten Wärmetauscheinrichtung die ihr aufgeprägte (oder: in sie einge-brachte) Verdichtungswärme als Kondensations-Wärmeenergie an das erste Objekt, insbe¬sondere an ein fluides Wärmeträgermedium, abgegeben wird, - wonach die aus der ersten Wärmeaustauscheinrichtung kommende, druckbeaufschlagteKondensatphase mittels Entspannungseinrichtung unter starker Abkühlung druckentspanntwird und als entspanntes, abgekühltes, zweiphasiges Gas-Flüssigkeitsgemisch mittels einerzweiten Wärmetauscheinrichtung dem zweiten Objekt Wärmeenergie entzieht und als er¬wärmte, entspannte Gasphase wieder der Gasverdichtungseinrichtung zugeführt wird, - wobei die druckbeaufschlagte, aus der ersten Wärmetauscheinrichtung kommende, flüssigeKondensatphase in ein in die von der Wärmetauscheinrichtung kommenden Abschnitte derLeitung direkt integriertes - druckdicht geschlossenes Kondensatmengen- und -druck-Ausgleichsbehältnis eingebracht und von dort über den Leitungsabschnitt ausgebracht, derEntspannungseinrichtung E zugeführt wird, sowie eine neue Wärmepumpeneinrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens.

[0002] Das Wärmepumpenprinzip ist allgemein bekannt und stellt - einfach ausgedrückt - dieUmkehrung des Kälteerzeugungsprozesses, wie er in einem üblichen Kompressor-Kühlschrankstattfindet, dar.

[0003] Die Anwendung dieses Prinzips hat sich in den letzten Jahren in Folge der exorbitantsteigenden bzw. gestiegenen Energiepreise in immer größeren Anwendungsgebieten in Indust¬rie und insbesondere auch in normalen Haushalten, wie z.B. Einfamilienhäusern, als alternativeHeiztechnik in steigendem Maße durchgesetzt.

[0004] Kurz ausgedrückt: Es wird, wie eingangs kurz erwähnt, einem relativ kühlen, in großenMengen und immer wieder Wärme nachliefernden Objekt Wärme entzogen und diese Wärmewird, insbesondere für die Versorgung von an sich höhere Temperatur aufweisenden, insbe¬sondere heiztechnischen Anlagen, für die Aufrechterhaltung üblicher Raumtemperaturen oderfür andere Zwecke eingesetzt.

[0005] Aus der EP 1293735 A2 ist ein Verfahren zur Übertragung von Wärmeenergie von ei¬nem zweiten Objekt mit höherer Temperatur mittels Wärmepumpenprozess mit in sich ge¬schlossener Wärmeträgerfluid-Kreislaufführung bekannt geworden, wobei eine kondensations¬fähige Gasphase in einer Gasverdichtungseinrichtung und mittels einer ersten Wärmetau¬scheinrichtung Kondensations-Wärmeenergie an ein fluides Wärmeträgermedium abgegebenwird, wonach die druckbeaufschlagte Kondensationsphase mittels Entspannungseinrichtungunter starker Abkühlung druckentspannt wird und als entspannte abgekühlte Gasphase mittelseiner zweiten Wärmetauscheinrichtung einem anderen Objekt Wärmeenergie entzieht und alserwärmte, entspannte Gasphase wieder der Gasverdichtungseinrichtung zugeführt wird.

[0006] Die druckbeaufschlagte, aus der ersten Wärmetauscheinrichtung kommende Konden¬satphase wird dort durch eine - von der aus der ersten Wärmetauscheinrichtung zu der Ent¬spannungseinrichtung führenden Kondensatableitung abzweigende Zweigleitung - in eine sichin einem unter dem gleichen Druck wie die gesamte Kondensatableitung stehenden, selbstdruckdicht geschlossenen Kondensatmengen- und/oder -druck-Ausgleichsbehältnis befindlicheund dort kontinuierlich aufrechterhaltene Kondensatphase überführt.

[0007] Die US 5212965 A offenbart ebenfalls ein Verfahren zur Übertragung von Wärmeener¬gie von einem zweiten Objekt mit niederer Temperatur an ein erstes Objekt mit höherer Tempe¬ ratur mittels Wärmepumpenprozess mit in sich geschlossener Wärmeträgerfluid-Kreislauffüh-rung, wobei eine kondensationsfähige Gasphase mittels Gasverdichtungseinrichtung kompri¬miert und mittels einer ersten Wärmetauscheinrichtung Kondensations-Wärmeenergie an einfluides Wärmeträgermedium abgegeben wird, wonach die druckbeaufschlagte Kondensatphasemittels Entspannungseinrichtung unter starker Abkühlung druckentspannt wird und als ent¬spannte abgekühlte Gasphase mittels einer zweiten Wärmetauscheinrichtung dem zweitenObjekt Wärmeenergie entzieht und als erwärmte, entspannte Gasphase wieder der Gasverdich¬tungseinrichtung zugeführt wird. Die druckbeaufschlagte, aus der ersten Wärmetauscheinrich¬tung kommende, dort unterkühlte (flüssige) Kondensatphase wird in ein - in die von dem vonder Wärmetauscheinrichtung kommenden Abschnitt der Leitung direkt integrierten - druckdichtgeschlossenes Kondensatmengen- und -druck-Ausgleichsbehältnis eingebracht und von dortausgebracht und einer Entspannungseinrichtung zugeführt.

[0008] An dieser Stelle ist zum näheren Stand der Technik auf diesem Gebiet weiters auszufüh¬ren, dass aus dem Fachbuch der Firma SWEP, Seite 104, Kapitel "Condensers", eine Wärme¬pumpeneinrichtung bekannt geworden ist, bei welcher ein - parallel zu der in dem Leitungssys¬tem für verdichtetes Gas nach dem Verdichter und vor dem Entspannungsventil ersten Wärme¬tauscheinrichtung angeordneter - von der Leitung vom Kompressor zum ersten Wärmetauscherabzweigender Strang vorgesehen ist, in welchem ein Kondensatsammelbehälter eingebaut ist,wobei dort ein Teil des vom Kompressor verdichteten Wärmeträgergases in den oben liegendenGasraum des Kondensatsammelbehälters einleitbar ist, welcher oberhalb des sich dort einge-brachten und dort befindlichen flüssigen, aus dem ersten Wärmetauscher gekommenen unddort unterkühlten Kondensat befindet.

[0009] Gemäß diesem Fachbuch soll letztlich eine Unterkühlung des Kondensats in der Leitungzwischen dem ersten Wärmetauscher auf der Warmseite des Systems und dem Entspannungs¬ventil zur Kaltseite hin nach Austritt des flüssigen Kondensats aus dem ersten Wärmetauscherbis zum Entspannungsventil aufrechterhalten bleiben.

[0010] Eingehende, konkrete Experimente mit dem bekannten Wärmepumpensystem habenjedoch gezeigt, dass dies in der Praxis nicht der Fall ist, sondern dass die im ersten Wärmetau¬scher der "Warmseite" erreichte Unterkühlung des Kondensats schon vor Erreichen des Ent¬spannungsventils nicht mehr aufrechterhalten ist.

[0011] Die vorliegende Erfindung ist, wie oben beschrieben, darauf gerichtet, auf die Anord¬nung des Kondensatsammelgefäßes in einem parallel zu der Leitung des komprimierten Gasesbzw. des aus demselben gebildeten Kondensats durch den Wärmetauscher der Warmseitegeschalteten Leitungssystem gänzlich zu verzichten.

[0012] Es fällt somit die nach der Gas-Verdichtungsstufe und vor dem ersten Wärmetauschervorgesehene, dort abzweigende Leitung für die Möglichkeit des Einlaufes von mittels des Kom¬pressors verdichtetem Gas in den Gasraum des "parallel" geschalteten Kondensat-Sammelbe¬hälters völlig weg und durch den Wegfall dieser Zuleitung kann dieser Behälter nur mehr aus¬schließlich mit flüssigem Kondensat, über welchem sich selbstverständlich, immer dem Gleich¬gewicht entsprechend, eine Menge komprimierte Gasphase befindet, beschickt werden, undzwar beispielsweise nur durch eine von der Kondensatableitung aus dem Wärmetauscher derWarmseite zum Entspannungsventil hin abzweigende Zweigleitung zu dem genannten Behälter,der sonst keine weitere Zuleitung aufweist.

[0013] Und es hat sich überraschend gezeigt, dass mit diesem neuen, den Eintritt von gasför¬migem, unter Druck stehendem Wärmeträgermedium in den Behälter ganz gezielt unterlassen¬den Ausführungsform eine im ersten Wärmetauscher erreichte Unterkühlung des Kondensatsvon diesem Wärmetauscher bis zum Entspannungsventil hin voll aufrechterhalten bleibt unddurch die dabei letztlich erhalten gebliebene, negative Temperaturdifferenz, die sich z.B. in derHöhe von etwa - 2° C bewegt, dem kälteren Objekt oder Medium auf der Kaltseite des Systemsmehr Wärme entzogen werden kann als bei bisher bekannten Systemen, was den neuen Wär¬metauschprozess hinsichtlich der von der Kaltseite des Prozesses zu gewinnenden Wärme¬energie tatsächlich effektiver macht, als bisher aus dem Stand der Technik bekannte Wärme- pumpensysteme.

[0014] Gegenstand der Erfindung ist somit ein wie eingangs beschriebenes neues Wärmepum¬penverfahren, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die flüssige Kondensatphase direkt indie sich in dem genannten Kondensatmengen- und -druck-Ausgleichsbehältnis befindliche unddort kontinuierlich als solche aufrecht erhaltene unterkühlte Kondensatphase eingebracht wird.

[0015] Die Erfindung betrifft weiters eine neue Wärmepumpeneinrichtung, insbesondere zurDurchführung des bisher beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem in sichgeschlossenen, mit einem unter Druck bei üblicher oder erhöhter Temperatur kondensierbarenGas beschickten Wärmeträgerfluid-Kreislauf mit Verdichtungseinrichtung, insbesondere Kom¬pressor, erstem Wärmetauscher zur Abgabe von Kondensations-Wärmeenergie an ein erstesObjekt, insbesondere an ein Wärmeträgerfluid, einer Kondensatableitung vom ersten Wärme¬tauscher zu einer Druckentspannungseinrichtung, einem vom dort druckentspannten unddadurch stark abgekühlten Gas durchströmten, einem zweiten Objekt mit niedrigerer Tempera¬tur Wärmeenergie entziehenden zweiten Wärmetauscher und Rückführungsleitung für das dortvorerwärmte, entspannte Gas zur Verdichtungseinrichtung, - wobei direkt in die aus der Wärmetauscheinrichtung kommende und in die Entspannungsein¬richtung führende Leitung zwischen deren Abschnitten 1.3 und 1.4 ein druckdicht geschlos¬senes Kondensatmengen - und -druck-Ausgleichsbehältnis eingebaut ist, welche dadurchgekennzeichnet ist, dass der aus der Wärmetauscheinrichtung ausmündende Leitungsabschnitt direkt in die sich imgenannten Kondensatmengen - und -druck-Ausgleichsbehältnis befindliche, dort kontinuierlichals solche aufrecht erhaltene, unterkühlte Kondensatphase einmündet und der in die Entspan¬nungseinrichtung mündende Leitungsabschnitt direkt aus der soeben genannten, kontinuierlichunterkühlt gehaltenen Kondensatphase im Kondensatmengen - und -druck-Ausgleichsbehältnisausmündet.

[0016] Das eingesetzte 10 kW-Gerät hat beim relevanten Prüfpunkt BOW35, was bedeutetKälteseiteeintritt 0° und Warmseiteaustritt 35°, einen COP von 4,92 erreicht.

[0017] Gemäß den regelmäßig veröffentlichten Testresultate der Testzentren WPZ in Buchs(CH) und AIT in Wien (AT) ist ein derartig hoher Wert einer Wärmepumpenanlage bis dato nochnicht gemessen worden. Der höchste COP-Wert, der auf den Resultatlisten zu finden ist, be¬trägt maximal 4,8 und wurde von der Firma IDM erreicht.

[0018] Erst durch die neue Führung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung unterWeglassung der Parallelleitung für das komprimierte und erhitzte Wärmeträgergas in einenAusgleichsbehälter 6 wurde dieses hervorragende Effizienzergebnis erzielt.

[0019] Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert: [0020] Es zeigen [0021] die Fig. 1 die dem Stand der Technik entsprechende und oben erläuterte Wärmepum¬ peneinrichtung, wie sie dem Fachbuch SWEP, Seite 104, zu entnehmen ist, [0022] die Fig. 2 eine erste Ausführungsform der neuen Einrichtung, [0023] die Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung und [0024] die Fig. 4 ein Enthalpiediagramm, aus welchem die durch die voll aufrechterhaltene

Unterkühlung der flüssigen Kondensatphase im Bereich von z.B. -2° C er¬reichte Erhöhung der Ausbeute an gewonnener Wärmeenergie ersichtlich ist.

[0025] Die in der Fig. 1 gezeigte, dem Stand der Technik angehörende Wärmepumpeneinrich¬tung 100' umfasst den Kompressor K für die Verdichtung des von der Kaltseite Ks einströmen¬den, entspannten und dort Wärmeenergie -We aufgenommen habenden, also leicht erwärmtenWärmeträgergas gew. Dieses durch den Kompressor K verdichtete und dabei erwärmte Wär¬meträgergas gvw gelangt durch die Abschnitte 1.1 und 1.2 der Gesamtleitung 1 in den auf der

Warmseite Ws angeordneten, ersten Wärmetauscher Wt1, in welchem das komprimierte Wär¬meträgergas gk zu Kondensatphase Kp kondensiert und die im Zuge dieses Kondensationspro-zesses freigesetzte Wärmeenergie +We beispielsweise an ein erstes Objekt 01, z.B. an einflüssiges Heizmedium, wie z.B. Heizwasser Hw, abgibt.

[0026] Das aus dem Wärmetauscher Wt1 austretende, dort Kondensationswärme an dasHeizmedium Hw abgegeben habende, abgekühlte, flüssige Kondensat Kp gelangt über dieLeitungsabschnitte 1.3, 1.4 zum Entspannungsventil E, wo die unter Druck stehende Konden¬satphase Kp unter wesentlicher Abkühlung entspannt wird und das von dort durch den Lei¬tungsabschnitt 2.1 der Kaltseiten-Leitung 2 wegströmende, entspannte Gas gek stark abgekühltin die Kaltseite Ks des Wärmepumpenprozesses 100' eintritt, wo mittels zweitem Wärmetau¬scher Wt2 dann dieses stark abgekühlte, entspannte Wärmeträgergas gek einem an sich ver¬gleichsweise relativ kalten, zweiten Objekt 02, wie z.B. Grundwasser, Wärme entzieht und alsauf der Kaltseite Ks Wärmeenergie -We aufgenommen habendes und somit leicht erwärmtes,entspanntes Gas gew wieder dem Kompressor K zur Verdichtung zugeführt wird.

[0027] Wesentlicher Bestandteil dieser bekannten Anlage ist eine aus der Leitung 1 am PunktA1 des Übergangs von Abschnitt 1.1 im Abschnitt 1.2 für das komprimierte Gas gvw zum erstenWärmetauscher Wt1 hier abzweigender Abschnitt 3.1 der Parallelleitung 3, durch welchenverdichtetes und erhitztes Wärmeträgergas gvw über die dort vorhandene Gasphase in einSammelgefäß 6' gelangt, in welchem sich aus der Ableitung 1.3 vom Warmseitenwärmetau¬scher Wt1 über den Punkt A2 am Übergang von Leitungsabschnitt 1.3 in den Abschnitt 1.4 ausder Leitung 1 abzweigend in die Zweigleitung 3.2 eingeströmtes Kondensat Kp befindet. Ge¬mäß der Zeichnung des Fachbuches SWEP, Seite 104, soll auf der gesamten Länge der Teils¬trecken 1.3- 1.4 der Leitung 1 ein unterkühltes Kondensat Ku vorliegen. Wie jedoch eingehen¬de Untersuchungen gezeigt haben, ist dies in der Realität nicht der Fall, vielmehr ist jedenfallszumindest in dem Leitungsstück 1.4 von dem Punkt A2 der Abzweigung der Zweigleitung 3.2bis zum Entspannungsventil E hier die Unterkühlung des Kondensats Kp nicht vorhanden.

[0028] Bei der wie in der Fig. 2 - bei sonst gleichbleibenden Bezugszeichenbedeutungen -dargestellten, Anlage 100 ist die aus Fig. 1 ersichtliche, vom Punkt A1 aus der Leitung 1 ab¬zweigende Zweigleitung 3.1 weggefallen, und es ist das vormalige "Sammelgefäß", das nun einKondensatmengen- und -druck-Ausgleichsgefäß 6 ist, nur mehr ein in die Leitung 1 direkt ein¬gebautes, derartiges, druckfestes Gefäß 6 vorgesehen, wobei hier ebenfalls dafür gesorgt ist,dass das aus dem ersten Wärmetauscher Wt1 kommende unterkühlte Kondensat Ku direkt indie sich im Gefäß 6 befindliche unterkühlte Kondensatphase Ku eingeleitet wird, wobei sich imGasraum oberhalb derselben unter Druck stehendes, kühles oder eben unterkühltes Wärmeträ¬gergas gvk befindet.

[0029] Bei dieser Art des Aufbaus des neuen Wärmepumpenprozesses 100 bleibt die Unter¬kühlung der Kondensatphase Ku bis zum Entspannungsventil E hin in allen dortigen Anlagen¬bereichen und Leitungen ab dem ersten Wärmetauscher Wt1 voll erhalten.

[0030] Warum das neue Verfahren und somit die neue Vorrichtung zu dessen Durchführungeinen, wie vorher beschriebenen, erhöhten Effizienzfaktor aufweist, lässt sich mit der voll auf¬rechterhaltenen "Unterkühlung" des aus dem ersten Wärmetauscher Wt1 kommenden, unter¬kühlten Kondensats Ku erklären, wozu auf das Druck-Enthalpie-Diagramm der Fig. 3 verwiesenwird.

[0031] Kurz erläutert und im log p,h-Diagramm der Fig. 3, welches prinzipiell den thermodyna¬mischem Wärmepumpenprozess wiedergibt, dargestellt, bedeutet dies Folgendes: [0032] Der Kondensationsprozess, also die Wärmeabgabe an das erste Objekt 01, z.B. einHeizmedium, in einem Heizungssystem, Warmseite, Wärmetauscher Wt1, endete bis jetzt beiPunkt IV des Diagramms. Die vorhin angesprochene Unterkühlung U ist nun die Temperaturdif¬ferenz ΔΤ zwischen dem Punkt IV, z.B. 32°C, und dem Punkt IV; gemäß dem Diagramm sinddas etwa -2 °C.

[0033] Warum ist dies essentiell? [0034] Im Prozess kommt es nach dieser Unterkühlung U zur Entspannung von Punkt IV zuPunkt I des zuerst noch verdichtet und als Kondensat vorliegenden und letztlich dann entspann¬ten, gasförmigen, kalten Wärmeträgergases im Expansionsventil.

[0035] Wie in diesem Diagramm auf der Abszisse zu erkennen ist, bewirkt die Unterkühlung U,dass das "Ende" des Entspannungsprozesses von Punkt IV zu Punkt I etwas weiter links liegt,als wenn es diese Unterkühlung nicht gäbe.

[0036] Das Diagramm zeigt auch den bisher zu erreichenden Verlauf bekannter Wärmepum¬penprozesse, wo die Entspannung nur entlang der Isenthalpe von Punkt IV zu Punkt 1' verlau¬fen konnte.

[0037] Diese Tatsache wiederum hat zur Folge, dass im Verdampfungsprozess im Wärmepum¬penprozess gemäß der Erfindung von Punkt I zu Punkt II um ΔΗ mehr Verdampfungsenergie,also eine größere Enthalpiedifferenz, aufgenommen werden kann und in Folge dessen im Zugedes Kondensationsprozesses von Punkt II zu Punkt III letztlich mehr Fleizleistung beispielsweisean ein Heizungssystem abgegeben werden kann, und dies, wie sich überraschend zeigte, beigleichbleibender elektrischer, also nicht erhöhter Leistungsaufnahme des Verdichters. DasResultat ist letztlich der wie oben ausgeführte höhere COP-Wert.

[0038] Ohne die angesprochene, voll aufrechterhaltene "Unterkühlung" hat das flüssige Wär¬meträgermittel, also Kondensat, beim Austritt aus dem Warmseiten-Wärmetauscher Wt1, z.B.etwa 32,5*0. Die theoretisch tiefste Temperatur, die man durch die Unterkühlung schaffenkann, wären im konkreten Fall, z.B. etwas mehr als 30°, weil z.B. der Heizungsrücklauf eben30° aufweist. Tiefere Temperaturen sind in diesem Fall nicht möglich, da dies ein paradoxesÜberschneiden der beiden Wärmetauscherseiten ergäbe.

[0039] Die Fig. 3a zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus dem in Fig. 3 gezeigten Diagramm,um den erfindungsgemäß erzielbaren Effekt des neuen Verfahrens näher zu erläutern.

[0040] Die bisher bekannten Maßnahmen zur Erhöhung der Wärmeausbeute in einem Wärme¬pumpenprozess waren folgende: [0041] 1.) Bisherige Maßnahmen zur Erhöhung der Unterkühlung: [0042] Man kann die Unterkühlung erhöhen, indem man das Gerät mit dem Wärmeträgermedi¬um überfüllt. Dadurch kommt es zu einem kleinen Rückstau im Kondensator bzw. ersten Wär¬metauscher.

[0043] NACHTEIL: Der Kondensationsdruck wird erhöht. Dadurch werden die angestrebtenVorteile jedoch wieder zunichte gemacht, weil dadurch die Stromaufnahme des Kompressorssteigt.

[0044] 2.) Bisherige Maßnahmen zur Senkung des Kondensationsdruckes: [0045] Durch den Einbau eines Kältemittelsammlers kann der Kondensationsdruck an sichminimiert werden.

[0046] NACHTEIL: Durch den Einbau eines Sammlers kann keine Unterkühlung erzielt werden,weil sich das Kältemittel, also das Kondensat, nicht mehr im Kondensator, also im ersten Wär¬metauscher, staut.

[0047] Die neue, zum Erfolg der höheren Wärme-Ausbeute führende, wesentliche Maßnahmegemäß der Erfindung ist folgende: [0048] Es wird nicht ein herkömmlicher mit Kondensat und mit verdichtetem, heißem Wärme¬trägergas beschickter Sammler installiert, sondern eben ein nur mit unterkühltem Kondensatbeschickter Ausgleichsbehälter.

[0049] Daraus ergeben sich beide oben genannten Vorteile, nämlich niedrigerer Kondensati¬onsdruck bei gleichzeitig voller Aufrechterhaltung der Unterkühlung des Kondensats, ohne dassjedoch die dort beschriebenen Nachteile auftraten.

Claims (3)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Übertragung von Wärmeenergie von einem zweiten Objekt (02) mit niedererTemperatur an ein erstes Objekt (01) mit höherer Temperatur mittels Wärmepumpenpro¬zess mit in sich geschlossener Wärmeträgerfluid-Kreislaufführung, - wobei eine kondensationsfähige Gasphase einer Verdichtung mittels Gasverdichtungs¬einrichtung (K) unterworfen und in eine hoch-verdichtete, überhitzte Gasphase überge¬führt wird, und mittels einer ersten Wärmetauscheinrichtung (Wt1) die ihr aufgeprägte(oder: in sie eingebrachte) Verdichtungswärme als Kondensations-Wärmeenergie (+We)an das erste Objekt (01), insbesondere an ein fluides Wärmeträgermedium (Hw), abge¬geben wird, - wonach die aus der ersten Wärmeaustauscheinrichtung (Wt1) kommende, druckbeauf¬schlagte Kondensatphase (Ku) mittels Entspannungseinrichtung (E) unter starker Ab¬kühlung druckentspannt wird und als entspanntes, abgekühltes, zweiphasiges Gas-Flüssigkeitsgemisch (gek) mittels einer zweiten Wärmetauscheinrichtung (Wt2) demzweiten Objekt (02) Wärmeenergie (-We) entzieht und als erwärmte, entspannte Gas¬phase (gew) wieder der Gasverdichtungseinrichtung (K) zugeführt wird, - wobei die druckbeaufschlagte, aus der ersten Wärmetauscheinrichtung (Wt1) kommen¬de, flüssige Kondensatphase (Ku) in ein in die von der Wärmetauscheinrichtung (Wt1)kommenden Abschnitte (1.3 - 1.4) der Leitung (1) direkt integriertes - druckdicht ge¬schlossenes Kondensatmengen- und -druck-Ausgleichsbehältnis (6) eingebracht undvon dort über den Leitungsabschnitt (1.4) ausgebracht, der Entspannungseinrichtung (E)zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, - dass die flüssige Kondensatphase (Ku) direkt in die sich in dem genannten Kondensat¬mengen- und -druck-Ausgleichsbehältnis (6) befindliche und dort kontinuierlich als sol¬che aufrecht erhaltene unterkühlte Kondensatphase (Ku) eingebracht wird.
2. 2. Wärmepumpeneinrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 mit einemin sich geschlossenen, mit einem unter Druck bei üblicher oder erhöhter Temperatur kon¬densierbaren Gas beschickten Wärmeträgerfluid-Kreislauf (100) mit Verdichtungseinrich¬tung, insbesondere Kompressor (K), mit einem ersten Wärmetauscher (Wt1) zur Abgabevon Kondensations-Wärmeenergie (+We) an ein erstes Objekt (01), insbesondere an einWärmeträgerfluid (Hw), einer Kondensatableitung (1.3 - 1.4) vom ersten Wärmetauscher(Wt1) zu einer Entspannungseinrichtung (E), einem vom dort druckentspannten unddadurch stark abgekühlten Gas (gek) durchströmten, einem zweiten Objekt (02) mit niedri¬gerer Temperatur Wärmeenergie (-We) entziehenden zweiten Wärmetauscher (Wt2) undRückführungsleitung (2) für das dort vorerwärmte, entspannte Gas (gew) zur Verdich¬tungseinrichtung (K), - wobei direkt in die aus der Wärmetauscheinrichtung (Wt1) kommende und in die Ent¬spannungseinrichtung (E) führende Leitung (1) zwischen deren Abschnitten (1.3) und(1.4) ein druckdicht geschlossenes Kondensatmengen - und -druck-Ausgleichsbehältnis (6) eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass der aus der Wärmetauscheinrichtung (Wt1) ausmündende Leitungsabschnitt (1.3) di¬rekt in die sich im genannten Kondensatmengen - und -druck-Ausgleichsbehältnis (6) be¬findliche, dort kontinuierlich als solche aufrecht erhaltene, unterkühlte Kondensatphase(Ku) einmündet und der in die Entspannungseinrichtung (E) mündende Leitungsabschnitt(1.4) direkt aus der soeben genannten, kontinuierlich unterkühlt gehaltenen Kondensat¬phase (Ku) im Kondensatmengen - und -druck-Ausgleichsbehältnis (6) ausmündet. Hierzu
3. 3 Blatt Zeichnungen