DD201188A1 - Verfahren zur regelung von massenstrom und konzentration in resorptionswaermepumpenkreislaeufen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung von Massenstrom und Konzentration in Resorptionswaermepumpenkreislaeufen und gestattet ohne den bisher notwendigen Aufwand fuer den Loesungsmittelaustausch, den Einsatz von Resorptionswaermepumpen fuer Heizzwecke mit fuer die Raumheizung geeigneten Parametern. Ihr Ziel besteht darin, die Vorteile der Resorptionswaermepumpe hinsichtlich der geringen max. Systemdruecke mit einem verringerten regelungstechnischen und Investitionsaufwand zu verknuepfen. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren fuer die Regelung von Resorptionswaermepumpenkreislaeufe durch Vereinigung der beiden parallel verlaufenden Loesungsmittelstroeme zu entwickeln und loest diese Aufgabe durch definierte Vermischung und Wiederaufteilung der reichen und armen Loesung.

Description

a) Titel der Erfindung

Verfahren zur Regelung von Massenstrom und Konzentration in Resorptionswärmepumpenkreisläufen

b) Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung von Massenstrom und Konzentration in Resorptionswärmepumpenkreisläufen und gestattet ohne d©n bisher notwendigen Aufwand für den Lösungsmittelaustausch, den Einsatz von Resorptionswärmepumpen für Heizzwecke mit für die Raumheizung geeigneten Parametern»

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Resorptionswärmepumpen bestehen grundsätzlich aus zwei parallel zueinander, auf unterschiedlichem Druckniveau arbeitenden Absorptionswärmepumpenkreisläufen, wobei im Kreislauf mit dem höheren Druckniveau der Kondensator durch einen zweiten Ab-sorber (Resorber) und im Kreislauf mit niederem Druckniveau der Verdampfer durch einen zweiten Austreiber (Entgaser) ersetzt sind,, Durch die getrennten Lösungsmittelkreisläufe kann der Wärmepumpenprozeß nur aufrechterhalten werden, wenn in beiden Kreisläufen gleich© Dampfmengen von jeweils gleicher Konzentration strömen® Diese Zwangsbedingung von Massenstrom und Konzentration erfordert deshalb einen ständigen definierten Lösungsmittelaustausch zwischen beiden Kreisläufen» Entsprechend dem Stand der Technik erfolgt das über eine zusätzliche Lösungsmittelleitung zwischen dem Entgaser und dem Absorber bzw₀ über eine zusätzliche Dampfleitung zwischen dem Austreiber (hohes Temperaturniveau) und dem Entgaser (niedriges Temperaturniveau) mit zugehörigem hohen regelungstechnischen Aufwand (DE-OS 2? 56 910) zum Ausgleich der bei Temperaturänderung -der Wärmequellen auftretenden Konzentrationsänderungen»

233343 1

Aus diesem Grunde werden Resorptionswärmepumpen für den Betrieb von Baumbeizsystemea unter gleichzeitiger Verwertung von Wärmequellen niedrigen Potentiale biaher nicht eingeaetzt. Für einen aolchen Fall wurde beispielsweise eine Eeihenachaltung mehrerer Abaorptionawärmepumpenkreisläufe auf unterschiedlichem Temperaturniveau vorgeschlagen, um dem regelungstechnischen Aufwand eines Resorptionskreislaufes zu entgehen.

d) Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, durch eine Senkung dea Investitionaaufwandea (Wegfall der zuaätzlichen Dampfleitung) und der damit verbundenen regelungatechnischen Probleme, den Einsatz von Resorptionawärmepumpen für den Betrieb von Heizsystemen mit hohem ökonomischen Effekt zu ermöglichen.

e) Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren für die Regelung von Resorptionswärmepumpenkreisläufen durch Vereinigung der beiden parallel verlaufenden Lösungsmittelströme zu entwickeln, so daß ein besonderer Lösungsmittelaustausch zwischen den beiden Kreisläufen nicht mehr erforderlich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, indem die Gesamtmeng« der reichen Lösung mit der Gesamtmenge der armen Lösung beim Übergang von dem auf niedrigerem Druckniveau ablaufenden Desörptions-/ Absorptionsprozeß zu dem auf höherem Druckniveau verlaufenden Kreislauf vermischt, erwärmt und anschließend auf Austre; und Absorber aufgeteilt wird. Zweckmäßigerweise erfolgt diese Vermischung, nachdem die den Entgaser verlassende arme Lösung ui die den Absorber verlassende reiche Lösung auf ein entsprechend höheres Druckniveau gebracht worden sind oder die reiche Lösung nach dem Absorber soweit unterkühlt wird, daß sich nach der Vermischung kein Dampfanteil bilden kann.

Durch die Vereinigung der bislang getrennten Arbeitskreisläufe verringert sich der Rohrleitungs- und Pumpenaufwand erheblich, und es wird eine wesentlich vereinfachte Prozeßführung erreicht Darüber hinaus ist ein minimaler Regelungsaufwand möglich, da ai einen Konzentrations-Massenabgleich verzichtet werden kann.

Die Anpassung der qualitativen und quantitativen Parameter an die Wärmebedarfsanforderuogen ist mittels Druck- und Temperaturregelung möglich«,

f) Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll Dachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werdea« Ia der zugehörigen Zeichnung ist das erfindungsgemäße Verfahren in einer Schaltung zur Raumheizung und Brauchwarmwasserbereifcung unteg? Nutzung einer Wärmequelle niedrigen Potentials dargestellt. Als Stoffpaarung für die Resorptionswärmepumpe wird Ammoniak/Wasser eingesetzt;

Der Austreiber 1 wird durch ein Heizmedium voß 130 ⁰O (Heizwasser oder Dampf aus Hl oder HKS?) beheizt ußd der hler ausgetriebene Kältemitteldampf dem Eesorber 3 zugeführt, Dieser auf hohem Druckniveau ablaufende Prozeß geht vorher in analoger Weise auf einem niederen Druckniveau voastatten« Dazu wird dem Entgaser 14 das Medium, einer Abwärmequelle mit eXuer Temperatur von 10 ⁰O zugeführt. Io diesen Absorber 10 wird gleichzeitig die "arme" Lösung aus dem Austreiber 1 eingespeist uad absorbiert unter Wärmeabgabe den Kältemitteldampfe Die damit entstandene "reiche'* Lösung aus dem Absorber 10 wird erfinduogsgemäß mit der "armen" Lösung aus dein Entgaser 14 vermischt, nachdem sie durch die Pumpen 7 und 12 auf ein höheres Druckniveau vod etwa 8 kp/cm angehoben wurden,* Anschließend wird das Lösungsmittelgemisch, zur Verringerung der für den Austreiber aufzuwendenden Heizwärme im Wärmeübertrager 6 durch Wärmeaustausch mit der"armen" Lösung aus dem Antreiber 1 aufgewärmt. Danach erfolgt die Aufteilung des Lösungsmittelgemisches» EiD Teil wird als "reiche¹⁴ Lösung wieder in den Austreiber 1-geführt, der andere als "arme*' Lösung in den Resorber 3„ Res orber 3 und Absorber geben die Absorptio.nswa.rme an den Rücklauf des Heizkreises der Verbraucher ab und wärmen diesen von ca* 30 ⁰C auf 60 ⁰G auf«

Claims (2)

1. 233343 1

   Erfindungsanspruch

   1. Verfahren zur Regelung von Resorptionswärmepumpenkreisläufen gekennzeichnet dadurch, daß die Gesamtmenge der reichen Lösung mit der Gesamtmenge der armen Lösung beim Übergang von dem auf niedrigem Druckniveau ablaufenden Desorptiong~/Absorptionsprozeß zu dem auf einem höheren Druckniveau verlaufenden Teil des Kreislaufes vermischt, erwärmt und anschließend auf Austreiber (1) und Eesorber (3) aufgeteilt wird.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Vermischung erfolgt, nachdem die den Entgaser (14-) verlassende arme Lösung und die dem Eesorber (10) verlassende reiche Lösung über Druckerhöhungseinrichtungen (7;12) auf ein höheres Druckaiveau gebracht worden sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen