DE10042830A1 - Klimagerät - Google Patents

Klimagerät

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DE10042830A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Klimagerät zum Kühlen und insbesondere zum Trocknen von Luft durch eine Wärmepumpe, in deren Kältemittelkreislauf ein Kompressor, ein Kondensator, ein Expansionsventil und ein Verdampfer angeordnet sind. Der Verdampfer enzieht und trocknet der einströmenden Luft die Wärme und gibt über den Kondensator die Wärme an ein Medium ab insbesondere an Wasser und/oder Luft. Die Luft wird nach ihrem Abkühlen und Trocknen durch den Verdampfer wieder bis zu einer bestimmten Temperatur erwärmt. Zum Erwärmen der Luft wird die Wärmeenergie genutzt, die dem flüssigen Kältemittel vor dem Expansionsventil entzogen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Klimagerät zum Kühlen und insbesondere zum Trocknen von Luft durch eine Wärmepumpe, in deren Kältemittelkreislauf ein Kompressor, ein Kondensator, ein Expansionsventil und ein Verdampfer angeordnet sind, wobei der Verdampfer der einströmenden Luft die Wärme entzieht und trocknet und über den Kondensator die Wärme an ein Medium abgibt insbesondere an Wasser und/oder Luft, und wobei die Luft nach ihrem Abkühlen und Trocknen durch den Verdampfer wieder bis zu einer bestimmten Temperatur erwärmt wird.
Die Wasserausscheidung ist um so größer, je weiter die Luft abgekühlt wird. Um einen bestimmten Trocknungsgrad zu erreichen, muss die Luft möglicherweise so weit abgekühlt werden, dass Sie in dem Zustand nicht verwendet werden kann und darum aufgeheizt werden muss. Zum Nachwärmen wird in der Regel Fremdwärme aus einer Heizungsanlage oder elektrische Energie verwendet. Dies erfordert bisher zusätzliche kostspielige Energie aus einer Heizungsanlage oder elektrische Energie.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Klimagerät der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass das Erwärmen der Luft nach ihrem Abkühlen und Trocknen effektiv und energiesparend erfolgt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zum Erwärmen der Luft die Wärmeenergie genutzt wird, die dem flüssigen Kältemittel vor dem Expansionsventil entzogen wird.
Zum Erwärmen der Luft wird die im flüssigen Kältemittel noch enthaltene sensible Wärme verwendet. Das flüssige Kältemittel wird dadurch abgekühlt und kann somit mit niedrigem Temperaturniveau über das Expansionsventil in den Verdampfer eingespritzt werden. Dies führt zu einer erheblichen Leistungssteigerung der Kältemaschine. Eine zusätzliche Wärmequelle ist nicht erforderlich, so dass Energie eingespart wird.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass im Luftstrom hinter dem Verdampfer ein Wärmeaustauscher angeordnet ist, der vom flüssigen Kältemittel zwischen dem Kondensator und dem Expansionsventil durchströmt ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit geänderter Luftführung und
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel mit einem Wasserkondensator statt einem Luftkondensator.
Ein Klimagerät 1, das heißt ein Gerät zur Luftkonditionierung weist als ersten Luftweg 2 einen Außenluft-Zuluftweg und als zweiten Luftweg (3) einen Abluft- Fortluftweg auf. Im ersten Luftweg 2 ist ein Zuluftventilator 5 angeordnet, der die Außenluft über einen Luftfilter 4a ansaugt und durch einen Verdampfer 8 bläst, der die Außenluft kühlt und trocknet. Im zweiten Luftweg 3 ist ein Fortluftventilator 6 angeordnet, der die Abluft durch einen Luftfilter 4b und durch einen Kondensator 9 ansaugt und nach Außen fördert. Im Kondensator wird die Abluft erwärmt.
Verdampfer 8, Kondensator 9, Kompressor 7 und ein Expansionsventil 10 sind Bestandteile einer Kältemaschine. Die Funktionsweise der in dem Klimagerät installierten Kältemaschine ist wie folgt: Durch den Verdichter 7 wird das gasförmige Kältemittel verdichtet und mit hoher Temperatur durch den Kondensator 9 geführt. Im Kondensator wird das Kältemittel durch die Abluft abgekühlt und verflüssigt. Durch das Expansionsventil 10 wird das flüssige Kältemittel in den Verdampfer 8 eingespritzt. Durch den im Verdampfer 8 befindlichen Unterdruck verdampft das Kältemittel. Die dazu notwendige Verdampfungswärme wird der Außenluft entzogen.
Zwischen dem Kondensator 9 und dem Expansionsventil 10 ist in dem Kältemittelkreislauf ein Kältemittelkühler 11 geschaltet, der im ersten Luftweg in Luftströmungsrichtung hinter dem Verdampfer 8 liegt. Durch diesen Kältemittelkühler 11 wird die trockene Zuluft vor ihrem Austritt in den klimatisierten Raum erwärmt, da die zu ihrem Trocknen stark herunter gekühlte Luft für den klimatisierten Raum möglicherweise zu kühl ist. Ferner wird durch den Kältemittelkühler 11, das Kältemittel vor dem Expansionsventil 10 abgekühlt, so dass die Leistung der Kältemaschine erhöht wird.
Es ist auch möglich, wie in Fig. 2 dargestellt, mit Abluft-Zuluft und den zweiten Luftweg 3 mit Außenluft-Fortluft zu betreiben. Ferner besteht die Möglichkeit, über einen Wärmekondensator 12 die Kondensationswärme abzuführen, wie in Fig. 3 dargestellt.

Claims (2)

1. Klimagerät zum Kühlen und insbesondere zum Trocknen von Luft durch eine Wärmepumpe, in deren Kältemittelkreislauf ein Kompressor (7), ein Kondensator (9), ein Expansionsventil (10) und ein Verdampfer (8) angeordnet sind, wobei der Verdampfer (8) der einströmenden Luft die Wärme entzieht und trocknet und über den Kondensator (9) die Wärme an ein Medium abgibt insbesondere an Wasser und/oder Luft, und wobei die Luft nach ihrem Abkühlen und Trocknen durch den Verdampfer (8) wieder bis zu einer bestimmten Temperatur erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erwärmen der Luft die Wärmeenergie genutzt wird, die dem flüssigen Kältemittel vor dem Expansionsventil (10) entzogen wird.
2. Klimagerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Luftstrom hinter dem Verdampfer (8) ein Wärmeaustauscher (11) angeordnet ist, der vom flüssigen Kältemittel zwischen dem Kondensator (9) und dem Expansionsventil (10) durchströmt ist.
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