CH189826A - Als Kompressionskältemaschine ausgebildete Wärmepumpe. - Google Patents

Description

  Als     gompressionsbältemaschine    ausgebildete Wärmepumpe.    Die Erfindung betrifft eine als     Kom-          pressionskältemaschine    ausgebildete Wärme  pumpe, insbesondere für die Wärmeversor  gung von Heizungsanlagen und besteht  darin, dass der     Niederdruckteil    der Maschine  nicht nur für den Wärmebezug aus einer  natürlichen Wärmequelle, sondern auch für  den Wärmebezug aus einer     Kunsteisbahn     ausgebildet ist, insbesondere zum Zweck,  nicht nur einen besonderen Kompressor und  Kondensator für die     ITunsteisbahn    überflüs  sig zu machen, sondern auch die Antriebs  kosten dementsprechend herabzusetzen.

   Der       Niederdruckteil    kann zwei Verdampfer be  sitzen, von denen der eine für den Wärme  entzug     aus,der    natürlichen Wärmequelle und  der andere für den Wärmeentzug aus der  Kunsteisbahn .dient. Zweckmässig werden  die Verdampfer unabhängig voneinander ge  macht, zum     Zweck,    den     Wärmebedarf    wahl  weise aus der einen oder der andern Wärme  quelle decken zu können. Endlich können  auch Mittel zur Veränderung der Verteilung  des     Wärmemediums    auf die Verdampfer vor-    gesehen     sein,    um den Wärmebezug nach  Wunsch auf die     Wärmequellen    verteilen zu       können.     



  In der Zeichnung ist     Fig.    1 ein bei einem  aus der Praxis herausgegriffenen Fall die  durch die Anwendung der Erfindung erziel  bare Energieersparnis veranschaulichendes  Diagramm und       Fig.    2 eine schematische Darstellung  eines     Ausführungsbeispiels    der Wärmepumpe  nach der     Erfindung.     



  In     Fig.    1 ist durch Linie a der Verlauf  der mittleren Aussentemperatur während  eines Winters in Celsiusgrad, durch Linie b  die Wärmeleistung einer Gebäudeheizung in  Wärmeeinheiten bei nach a verlaufender  Aussentemperatur und     Konstanthaltung    der   Innentemperatur, und .durch Linie b' der  Kraftbedarf einer diesen Wärmeverbrauch  deckenden, .die Wärme aus einer Quelle der  Umgebung, z. B. einem Fluss, einem See oder  dergleichen beziehenden     Wärmepumpe    in     kW     dargestellt. Linie b" stellt den Kraftbedarf  einer die Wärme für denselben Zweck zum      Teil aus einer     Kunsteisbahn        beziehenden     Wärmepumpe dar.

   Der Kraftbedarf dieser  Pumpe ist grösser als     derjenige    der vorer  wähnten, weil .die Wärme zum Teil von  einem niedrigeren Temperaturniveau aus auf  die Gebrauchstemperatur hochgepumpt wer  den muss. Durch die Linie c ist der Kraft  bedarf in     kW    einer von einer geschlossenen  Halle umgebenden Kunsteisbahn und durch  die Linie d der Kraftbedarf einer offen im  Freien aufgestellten Kunsteisbahn wieder  gegeben. Die von diesen Linien und der       Null-Linie    begrenzten Flächen sind ein Mass  für die während einer Winterperiode auf  zuwendenden gesamten Wärme-     bezw.    Ener  giemengen.  



  Durch die Kombination der Wärme  pumpe mit der geschlossenen     Kunsteisbahn     wird erreicht, dass der durch die Flächen       g,   <I>h,</I>     i.,        k    dargestellte Energiebetrag in Weg  fall kommt. Dafür     steigt    aber die Energie  aufnahme der Wärmepumpe um den die  Fläche<I>1, b",</I>     m,        n,    b', o ausmachenden Betrag  an. Wird diese Fläche über der Null-Linie  aufgetragen und von der Fläche     ci,   <I>h, i,</I>     k     abgezogen, so wird durch .die verbleibende  Fläche g,     h,   <I>p, e, q</I> (voll schraffiert) die  netto ersparte Energiemenge dargestellt.

    Aus dem Verhältnis dieser Fläche zu der  Fläche g,     la,   <I>i,</I>     k    ist ersichtlich, dass mit einer  derartigen Kombination im vorliegenden  Fall für .die Kunsteisbahn eine Energie  kostenersparnis von ca.<B>70%</B> erzielbar ist.  Ganz ähnlich liegen die Verhältnisse bei offe  nen Kunsteisbahnen.

   Ein Unterschied be  steht nur     insofern,    als hier die Linie b" in  die Linie b"' übergeht, die während des  Monats Januar mit der Linie b' zusammen  fällt, weil infolge der bis Mitte Januar stän  dig sinkenden und von .da an wieder steigen  den Aussentemperatur der Kältebedarf der  Kunsteisbahn und damit der Wärmeanfall  aus derselben bis gegen Ende Dezember all  mählich auf den Wert 0 herabsinkt und erst  von Anfang Februar an allmählich wieder  auf die frühere Werte ansteigt.

   Wird die  Wärmepumpe also mit einer offenen Kunst  eisbahn     kombiniert,    so kommt der der    Fläche<I>r, b"', s, ä,</I>     k    entsprechende Energie  betrag in Wegfall, aber der Wärmepumpe       muss    der durch die Fläche<I>r, b"', s,</I>     n,   <I>b', o</I>  dargestellte Mehrbetrag an Energie zuge  führt werden.

   Durch Subtraktion dieser  Fläche von der Fläche<I>t, d,</I>     2t,   <I>i,</I>     k    ergibt sich  die die wahre Energieersparnis darstellende  Fläche<I>t, d,</I>     u,   <I>v, f, w</I> (gestrichelt schraf  fiert), aus der wiederum ersichtlich ist, dass  in diesem Fall eine     Energiekostenersparnis     von ca.     60%    erzielbar ist.  



  In     Fig.    2 ist a :der     -Kompressor,   <I>b</I> der als       Heizwassererhitzer    für eine Zentralheizungs  anlage t wirkende     Kondensator,    c das Dros  selorgan, d der     mit    Wasser aus einem See,  Fluss oder dergleichen bespülte Verdampfer  und e der     Ölabscheider    einer den See, Fluss  oder dergleichen als Wärmequelle ausnützen  den und die Wärme auf die Gebrauchstempe  ratur einer Zentralheizungsanlage bringen  den Wärmepumpe, bei der die die genannten  Einzelapparate in üblicher Weise miteinan  der verbindenden Leitungen mit     f,   <I>y,</I>     h,   <I>i, k</I>  und 1 bezeichnet sind.

   An den     Glabscheider          ist    ausser dem Verdampfer d durch die Lei  tungen m, n noch ein zweiter, als     Solekühler     wirkender Verdampfer o angeschlossen, des  sen     Soleinhalt    mittels der Pumpe p und der  Leitungen<I>q</I> und<I>r</I> im Kreislauf durch den  Rohrrost einer     Kunsteisbahn    s hindurchge  führt wird.  



  Da die     Kunsteisbahn    und damit die Sole  und der Verdampfer o erheblich tiefer als  die natürliche Wärmequelle und der Ver  dampfer d temperiert sind, ist auch der  Druck im Verdampfer o entsprechend kleiner  als im Verdampfer d. Es ist daher notwen  dig, den vom Verdampfer o gelieferten  Dampf durch eine in die Leitung     n    eingebau  ten     Vorverdichter        (Booster)        u    auf den im       Ölabscheider        bezw.    Verdampfer d herrschen  den     Druck    vorzuverdichten, bevor er zusam  men mit dem vom letzteren     abgegebenen     Dampf vom Verdichter a angesaugt werden  kann.

       Durch    eine solche Kombination von  Kunsteisbahn- und     Wärmepumpenanlage     wird gegenüber den unabhängig voneinander  aufgestellten Anlagen die durch das Dia-           gramm        (Fig.    1) ermittelte Energie-     bezw.          Antriebskostenersparnis    verwirklicht.  



  Natürlich können diese Ersparnisse je  nach dem vorliegenden Grössenverhältnis       zwischen    Heizungsanlage und     iiunsteisbahn,          Temperaturverhältnis        zwischen    den Wärme  quellen und anderem mehr von Fall zu Fall  voneinander verschieden sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Als Kompressionskältemaschine ausgebil dete Wärmepumpe, insbesondere für die Wärmeversorgung von Heizungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass der Nieder druekteil der Maschine nicht nur für den Wärmebezug aus einer natürlichen Wärme quelle, sondern auch für den Wärmebezug aus einer Kunsteisbahn ausgebildet ist, ins besondere zum Zweck, nicht nur einen beson- dern Kompressor und Kondensator für die Kunsteisbahn überflüssig zu machen, son dern auch die Antriebskosten dementspre chend herabzusetzen. TTNTERANSPRüCHE 1.

   Wärmepumpe nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Nieder- di-icldeil aus zwei Verdampfern besteht, von denen der eine für den Wärmeentzug aus einer natürlichen Wärmequelle und der andere für den Wärmeentzug aus der Kunsteisbahn dient. 2. Wärmepumpe nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Verdampfer unabhängig voneinander gemacht sind, zum Zweck, den Wärmebedarf wahlweise aus der einen oder der andern Wärme quelle decken zu können. 3.

   Wärmepumpe nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass Mittel zur Ver änderung der Verteilung des Wärme mediums auf die Verdampfer vorgesehen sind, zum Zweck, den Wärmebezug nach Wunsch auf .die Wärmequellen verteilen zu können. 4. Wärmepumpe nach Unteranspruch 1, ge kennzeichnet durch einen in die Sauglei tung des Kunsteisbahnverdampfers ein gebauten Vorverdichter, durch den der von diesem Verdampfer abgegebene Dampf auf den Druck des vom andern Verdampfer abgegebenen Dampfes ge bracht wird.