DD236979A1

DD236979A1 - Schaltungsanordnung fuer absorptionswaermepumpen mit verdichter

Info

Publication number: DD236979A1
Application number: DD85276057A
Authority: DD
Inventors: Herbert Funcke; Wolfgang Schaefer
Original assignee: Inst Energieversorgung
Priority date: 1985-05-07
Filing date: 1985-05-07
Publication date: 1986-06-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung fuer Absorptionswaermepumpen mit Verdichter (Kompressionswaermepumpen mit Loesungsmittelkreislauf), bei denen sowohl im Gemischdampf als auch in der Loesung eine Oelbeladung auftreten kann. Das Ziel der Erfindung ist, diese Waermepumpen energieoekonomisch so weiterzuentwickeln, dass die Wartungs- und Reparaturarbeiten mit geringstem Loesungsverlust durchgefuehrt werden koennen und ueber laengere Betriebszeit hohe Leistungsziffern und gleichbleibende Nutzleistungsabgabe gewaehrleistet sind. Erfindungsgemaess ist dazu den Anlagenteilen "Desorber", "Absorber" und "Loesungswaermeuebertrager" ein Speicherbehaelter so zugeordnet, dass er von oben mit verdichtetem Kaeltemitteldampf beaufschlagt und ihm von unten aus jedem beliebigen Anlagenteil Loesungsmittel zugefuehrt werden kann.

Description

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Ausführungsbeispiel

Nachstehend ist die erfindungsgemäße Anordnung an Hand beigefügter Zeichnung erläutert. Der Speicherbehälter 1 mit Bodenbeheizung 2, Sammeltopf 3 und Ablaßventil 4 ist mit den Aggregaten der Absorptionswärmepumpe durch Rohrleitungen 5 und 6 so verbunden, daß die Lösung aus allen Aggregaten mit Dampfdruck, der mit dem Verdichter 9 erzeugt wir, gefördert und rückgefördert werden kann. Um den Speicherbehälter vom Dampfdruck zu entlasten, ist die Rohrleitung 5 mit der Saugseite des Verdichters 9 über die Rohrleitung 8 verbunden. Zur Druckbeaufschlagung des Speicherbehälters steht die Rohrleitung 5 mit der Druckseite des Verdichters 9 über die Rohrleitung 7 in Verbindung. Durch die Wahl zweckmäßiger Schaltzustände ist es möglich, durch Druckbeaufschlagung des Absorbers mit Hilfe des Verdichters alle Rohrleitungen und Aggregate, wie Lösungswärmeübertrager 11 und Entgaser 12 von der Lösung zu entleeren und diese in den Speicherbehälter zu fördern. Mit der Bodenbeheizung 2 wird eine Dichteänderung der Lösung bewirkt und eine Trennung von Lösung und Öl unter der Bedingung erreicht, daß sich die Dichten beider Medien unterscheiden (z.B. Dichte der Ammoniak-Wasser-Lösung Dichte des Öles). Über den Ablaßstutzen 4 wird der Sumpf ins Freie abgeführt. Die Rückförderung der Lösung in die Aggregate der Wärmepumpe erfolgt durch Dampfdruckbeaufschlagung des Speicherbehälters.

Claims

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Erfindungsanspruch:

1. Schaltungsanordnung für Absorptionswärmepumpen mit Verdichter zur Entölung des Kältemittel-Lösungsmittel-Gemisches ohne Lösungsverluste, gekennzeichnet dadurch, daß den Anlagenteilen Desorber (12) und Absorber (10) ein senkrecht stehender Speicherbehälter (1) über Verbindungsleitungen (5; 6; 7; 8) und entsprechende Absperrarmaturen derart zugeordnet ist, daß er von oben (5) mit Kältemitteldampf beaufschlagt und ihm von unten (6) aus jedem beliebigen Anlagenteil Lösung zugeführt werden kann.
2. Schaltungsanordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Speicherbehälter 1 über die Verbindungsleitungen (5; 7; 8) wahlweise mit der Saugseite und der Druckseite des Verdichters (9) verbunden ist.
3. Schaltungsanordnung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Speicherbehälter (1) zur Abscheidung des Öles aus der Lösung mit einer Bodenheizung (2) und einem Sammelbehälter (3) versehen ist

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Absorptionswärmepumpen mit Verdichter (Kompressionswärmepumpen mit Lösungskreislauf) großer Leistung, bei denen sowohl im Gemischdampf als auch in der Lösung eine Ölbeladung auftreten kann.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Das Prinzip von Absorptionswärmepumpen mit Verdichter, die in Anlehnung an die Kälteindustrie auch als „Kompressionswärmepumpen mit Lösungskreislauf" bezeichnet werden, ist bekannt. Sie bestehen bezüglich ihrer Hauptaggregate aus Absorber, Desorber, Lösungspumpe, Lösungswärmeübertrager und Verdichter sowie entsprechenden Regeleinrichtungen (DD-WP 153725). Sie besitzen gegenüber Kompressionswärmepumpen, die mit einem einheitlichen Kältemittel, wie Ammoniak oder Freonen arbeiten, den Vorteil, daß in Folge der Desorption und Absorption bei veränderlichen Temperaturen bis zu 40% geringere Antriebsleistungen des Verdichters und bei niedrigeren Maximaldrücken des Prozesses höhere Netzwärmetemperaturen für vergleichbare Anlagen zur erreichen sind. Ein Grund dafür, daß die Entwicklung von Absorptionswärmepumpen mit Verdichter denen konventioneller Kompressionswärmepumpen weltweit im Nachteil ist, ist u.a. den Auswirkungen des Kältemaschinenöles zuzuschreiben, das über die bei Wärmepumpen und Kältemaschinen allgemein zum Einsatz kommenden Kolben- und Schraubverdichter über den Kältemitteldampf in den Prozeß gelangt.

Die Auswirkungen der Ölbeladung des Dampfes und der Kältemittel-Lösungsmittel-Lösung führten vielfach zu Schwierigkeiten bei der Entwicklung von Kompressionskältemaschinen mit Lösungskreislauf. Die ungünstigen Auswirkungen von Ölanteilen in der Kältemittel-Lösungsmittel-Lösung auf die Stoff- und Wärmeübergangsvorgänge am Desorber und im Absorber sind für Absorptionswärmepumpen mit Verdichter wesentlich stärker als für konventionelle Kompressionswärmepumpen, die zum Teil mit erheblichen Ölanteilen im Kältemittel arbeiten. Für Absorptionswärmepumpen mit Verdichterführen hoheölanteilein der Zweistoffgemischlösung zu niedrigeren Stoff- und Wärmeübergangskoeffizienten, die bei der Auslegung durch Vergrößerung der Wärmeübertragerflächen, d. h. durch erhöhten Materialeinsatz bzw. durch eine diskontinuierliche Entfernung des Öles aus der Lösung kompensiert werden kann. Hierzu ist es bisher notwendig, die ölbeladene Zweistoff lösung nach einer bestimmten Betriebszeit abzulassen und zu erneuern.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, die energieökonomisch günstige Absorptionswärmepumpe mit Verdichter so weiterzuentwickeln, daß die Wartungs-und Reperaturarbeiten mit geringstem Lösungsverlust durchgeführt werden können und daß über längere Betriebszeit hohe Leistungsziffern und gleichbleibende Nutzleistungsabgabe gewährleistet sind.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt.die Aufgabe zugrunde, einen Teil oder die gesamte Zweistofflösung mit unter gleichen Bedingungen niedrigerer Dichte als der des Kältemaschinenöles, beliebig aus den für den technologischen Wärmepumpenprozeß notwendigen Apparaten der Anlage zu entfernen, zu reinigen und wieder in diese zurückzuführen. Erfindungsgemäß ist dazu den Anlagenteilen „Desorber" „Absorber" und „Lösungswärmeübertrager" ein senkrecht stehender Speicherbehälter über entsprechende Verbindungsleitungen und Armaturen derart zugeordnet, daß er von oben mit verdichtetem Kältemitteldampf beaufschlagt und ihm von unten aus jedem beliebigen Anlagenteil Lösungsmittel zugeführt werden kann. Die Zu- und Abspeisung der Lösung erfolgt durch Veränderung des Dampfdruckes mit Hilfe des zur Wärmepumpenanlage gehörenden Verdichters. Dazu ist der Speicherbehälter sowohl mit der Druck- als auch mit der Saugseite des Verdichters verbunden. Der Speicherbehälter ist weiterhin erfindungsgemäß mit einer Bodenbeheizung ausgerüstet so daß durch Erwärmung der aus den Anlagenteilen entnommenen und gespeicherten Zweistofflösung (z. B. Ammoniak-Wasser-Lösung) eine Abscheidung des Öles in einen an der tiefsten Stelle des Speichergefäßes angeordneten Sammelbehälter bewirkt wird.