DE102008049896A1 - Lamella air heat exchanger for use in air heat pump for receiving heat energy from ambient air, comprises multiple lamellae and pipeline, where another pipeline runs separately from former pipeline which is guided through lamellae - Google Patents
Lamella air heat exchanger for use in air heat pump for receiving heat energy from ambient air, comprises multiple lamellae and pipeline, where another pipeline runs separately from former pipeline which is guided through lamellae Download PDFInfo
- Publication number
- DE102008049896A1 DE102008049896A1 DE200810049896 DE102008049896A DE102008049896A1 DE 102008049896 A1 DE102008049896 A1 DE 102008049896A1 DE 200810049896 DE200810049896 DE 200810049896 DE 102008049896 A DE102008049896 A DE 102008049896A DE 102008049896 A1 DE102008049896 A1 DE 102008049896A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- air heat
- heat exchanger
- refrigerant
- pipeline
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
- F28D1/047—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
- F28D1/0477—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B39/00—Evaporators; Condensers
- F25B39/02—Evaporators
- F25B39/022—Evaporators with plate-like or laminated elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
- F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
- F28F1/32—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/06—Several compression cycles arranged in parallel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/0068—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for refrigerant cycles
- F28D2021/0071—Evaporators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Lamellenluftwärmetauscher zur Aufnahme von Wärmeenergie aus der Umgebungsluft mit mehreren Lamellen und einer quer zur Fläche der Lamellen mehrfach durch diese hindurch geführten Rohrleitung sowie eine Luftwärmepumpe mit einem derartigen Lamellenluftwärmetauscher. Weitere Gegenstände der Erfindung bilden Verfahren zum Betrieb des Lamellenluftwärmetauschers und ein Verfahren zum Betrieb der Luftwärmepumpe.The The invention relates to a laminated air heat exchanger for receiving Thermal energy from the ambient air with several fins and one transverse to the surface of the Slats several times through this guided pipe and a air source heat pump with such a laminated air heat exchanger. Other items of the Invention form methods for operating the slat air heat exchanger and a method of operating the air heat pump.
Derartige Luftwärmepumpen sowie die zugehörigen Lamellenluftwärmetauscher werden in der Haustechnik zur Wärmeversorgung von Gebäuden, etwa Wohnhäusern oder Büroflächen genutzt.such air heat pumps as well as the associated Slats air heat exchanger are used in domestic technology for heat supply of buildings, about residential buildings or office space used.
Vom Prinzip her gewinnen Luftwärmepumpen Wärme aus der Umgebungsluft und machen diese zur Beheizung von Wohnräumen, zum Erwärmen von Brauchwasser usw. nutzbar. Luftwärmepumpen arbeiten nach den thermodynamischen Prinzipen des Wärmepumpenprozesses. Dabei wird, verglichen mit den zum Beheizen und für die Brauchwassererwärmung erforderlichen Temperaturen, vergleichsweise niedertemperierte Umgebungsluft über die Lamellen des Luftwärmetauschers geführt. Die Wärme der Umgebungsluft wird über die Lamellen in einen Kältemittelkreis überführt, über einen elektrisch betriebenen Kältemittelverdichter auf ein höheres, zum Beheizen von Gebäuden bzw. zur Erwärmung von Brauchwasser geeignetes Temperaturniveau verdichtet, und an ein Energiespeichersystem des Gebäudes abgegeben.from Principle ago gain air heat pumps Heat off the ambient air and make them for heating of living spaces, for Heating of Service water etc. usable. Air heat pumps work according to the thermodynamic principles of the heat pump process. In doing so, compared with those required for heating and domestic water heating Temperatures, relatively low-temperature ambient air over the Fins of the air heat exchanger guided. The heat the ambient air is over the fins transferred into a refrigerant circuit, via a electrically operated refrigerant compressor to a higher, to Heating buildings or for heating Hot water suitable temperature level compressed, and to a Energy storage system of the building issued.
Systembedingt besteht bei Luftwärmepumpen das Problem, dass diese jahres- und tageszeitlich stark verändernder Umweltbedingungen ausgesetzt sind, durch welche einerseits die in den Kältekreislauf eingebrachte Wärmemenge und andererseits die zum Beheizen der Gebäude erforderliche Wärmemenge starken Schwankungen unterliegt. Diese Schwankungen haben sich aufgrund der starren Auslegung herkömmlicher Luftwärmepumpen als nachteilig erwiesen. Der Auslegungspunkt von Luftwärmepumpen wird üblicherweise derart gewählt, dass die Luftwärmepumpe bei einer vorgegebenen Umgebungslufttemperatur von beispielsweise –10°C und einem konstanten Fördervolumenstrom des Kältemittelverdichters den Wärmebedarf des Gebäudes, beispielsweise 10 kW, mit hinreichender Sicherheit deckt.Due to the system consists of air heat pumps the problem that these year and day time changing much Environmental conditions are exposed by which on the one hand the in the refrigeration cycle introduced amount of heat and, on the other hand, the amount of heat required to heat the buildings subject to strong fluctuations. These fluctuations have become due the rigid interpretation of conventional air heat pumps proved disadvantageous. The design point of air heat pumps becomes common chosen such that the air heat pump at a given ambient air temperature of, for example, -10 ° C and a constant flow rate of the refrigerant compressor the heat requirement of the building, for example 10 kW, with sufficient security covers.
Die Probleme treten insbesondere bei über dem Auslegungspunkt der Luftwärmepumpe liegenden Umgebungstemperaturen auf.The Problems occur especially at above the design point of the air source heat pump lying ambient temperatures.
Am Auslegungspunkt arbeitet der Kältemittelverdichter im errechneten Sollbereich, d. h. der zur Verfügung stehende Fördervolumenstrom des Kältemittelverdichters wird unter Einsatz vorbestimmter elektrischer Energiemengen vollständig ausgenutzt, um den Wärmebedarf des Gebäudes zu decken. Bei einem Anstieg der Außentemperatur ergeben sich jedoch zwei Umstände, welche den Betrieb herkömmlicher Luftwärmepumpen beeinflussen. Zum einen fällt der Wärmebedarf des Gebäudes mit steigenden Außenlufttemperaturen deutlich ab, beispielsweise beträgt in Weiterführung des oben genannten Beispiels der Wärmebedarf bei einer Außenlufttemperatur von +15°C nur noch 1 kW. Darüber hinaus steigt mit der höheren Temperatur der Außenluft auch die Energiedichte des Fördervolumenstroms, was bei gleich bleibendem Volumenstrom des Kältemittelverdichters zu einer massiven Überleistung führt.At the Design point works the refrigerant compressor in the calculated target range, d. H. the available flow rate of the refrigerant compressor is fully exploited using predetermined amounts of electrical energy to the heat requirement of the building cover up. With an increase in the outside temperature arise but two circumstances, which the operation of conventional air heat pumps influence. For one falls the heat requirement of the building with rising outside air temperatures clearly from, for example, amounts in continuation of the above example, the heat demand at an outside air temperature from + 15 ° C only 1 kW. About that Beyond rises with the higher Temperature of the outside air also the energy density of the flow rate, which at a constant volume flow of the refrigerant compressor to a massive overpower leads.
Wie oben dargelegt verhält sich die Wärmekapazität bzw. die Energiedichte des Kältemittelvolumenstroms entgegengesetzt zu tatsächlichen Bedarf. Die Energiedichte steigt bei einer Außentemperatur von +15°C verglichen mit einer Außenlufttemperatur von –10°C erfahrungsgemäß in etwa um das doppelte, womit die gleiche Wärmepumpe bei +15°C anstelle der auslegungspunktgemäßen 10 kW beachtliche 20 kW zur Verfügung stellt. Gleichzeitig liegt aufgrund der gestiegenen Außenlufttemperaturen der Wärmebedarf des Gebäudes aber nur bei 1 kW. In Weiterführung dieses Beispiels ergäbe sich bei einer Außenlufttemperatur von +15°C eine 20-fache Überleistung, die das System nicht ohne Weiteres kompensieren könnte.As behaved above behaves the heat capacity or the Energy density of the refrigerant flow opposite to actual Requirement. The energy density increases compared with an outdoor temperature of + 15 ° C with an outside air temperature from -10 ° C according to experience in about double, bringing the same heat pump at + 15 ° C instead the design point 10 kW considerable 20 kW available provides. At the same time, due to the increased outside air temperatures, the heat demand of the building but only at 1 kW. In continuation this example would result at an outside air temperature from + 15 ° C a 20-fold performance, which could not easily compensate the system.
An diesem Beispiel tritt ein grundsätzliches Problem herkömmlicher Luftwärmepumpen in Erscheinung. Erforderlich wäre bei 15°C theoretisch eine Leistungsabsenkung des Kältemittelverdichters auf ca. 5%, um diesen geänderten Umweltbedingungen mit der Folge des reduzierten Wärmebedarfs und der erhöhten Pumpleistung der Wärmepumpe gerecht zu werden.At This example is a fundamental problem conventional air heat pumps in appearance. Required would be at 15 ° C theoretically a power reduction of the refrigerant compressor to approx. 5% to this changed Environmental conditions resulting in reduced heat demand and the heightened Pumping power of the heat pump to meet.
Bei steigenden Temperaturen ist in erster Linie von Nachteil, dass mit steigender Volumenstromenergiedichte auch steigende elektrische Antriebsleistungen des Kältemittelverdichters erforderlich sind. Bei idealer Auslegung würde dieses Verhalten zwar durch den noch größeren Anstieg der Wärmeleistung kompensiert und zu einem ebenfalls stark ansteigenden COP (Coefficient of Performence) führen, in der Praxis ist es aus verschiedenen Gründen jedoch nicht möglich, diese Mehrleistung aufzunehmen. In der Praxis ergibt sich als Folge der Überleistung ein Druckanstieg auf der Hochdruckseite der Luftwärmepumpe, was sich durch die steigenden Antriebsströme sehr negativ auf die Energiebilanz des Wärmepumpenprozesses auswirkt.at Rising temperatures is primarily disadvantageous with having increasing volume flow energy density also rising electrical Drive power of the refrigerant compressor required are. With ideal design, this behavior would indeed by the even bigger increase the heat output compensated and to a likewise sharply rising COP (Coefficient of performance), in practice, however, it is not possible for a variety of reasons To absorb more power. In practice results as a result of over-achievement an increase in pressure on the high pressure side of the air heat pump, which is due to the increasing drive currents very negative on the energy balance the heat pump process effect.
In der Praxis werden die elektrischen Antriebsströme des Verdichters durch entsprechende Sicherheitseinrichtungen und konstruktive Vorkehrungen begrenzt. In der Folge kommt es bei sehr dichten Volumenströmen druck- oder temperaturbegrenzt zu An- und Abschaltungen des Kältemittelverdichters und damit zu einem unerwünschten Takten, was den Kältekreislauf insgesamt stark belastet und zum vorzeitigen, verschleißbedingten Ausfall des Verdichters führen kann. In vielen Fällen führt der durch die Überleistung stark ansteigende Antriebsstrom des Kältemittelverdichters zu oft unbemerkt bleibenden Überstromsicherheitsabschaltungen mit anschließender Wiedereinschaltung des Kältemittelverdichters nach Abkühlung dessen Elektromotors. Das Takten und die Sicherheitsabschaltungen haben eine Verschlechterung der Energiebilanz und damit erhöhte Betriebskosten zur Folge.In practice, the electric drive currents of the compressor by appropriate Safety devices and design precautions limited. As a result, it comes with very dense volume flows pressure or temperature limited to on and off of the refrigerant compressor and thus to an undesirable clocks, which can put a lot of stress on the refrigeration cycle and can lead to premature, wear-related failure of the compressor. In many cases, the drive current of the refrigerant compressor, which rises sharply as a result of the excess, leads to overcurrent safety shutdowns which often go unnoticed, with subsequent reconnection of the refrigerant compressor after cooling of its electric motor. The clocking and the safety shutdowns have a deterioration of the energy balance and thus increased operating costs.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Luftwärmepumpe und einen Lamellenluftwärmetauscher für eine Lamellenluftwärmepumpe anzugeben, welche die jahres- und tageszeitlich unterschiedlichen Verwertungspotenziale von Außenluftenergie auf einfache Weise unter weitgehender Vermeidung von Überleistungen ausgleicht.task The invention is an air heat pump and a laminated air heat exchanger for one Slats air heat pump indicate which year and daytime different Exploitation potential of outdoor air energy in a simple way while largely avoiding over-performance balances.
Diese Aufgabe wird bei einem Lamellenluftwärmetauscher der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine zweite, mehrfach durch die Lamellen geführte Rohrleitung, die von der ersten Rohrleitung getrennt verläuft, vorgesehen ist.These Task is in a laminated air heat exchanger of the aforementioned Sort of solved by that a second pipeline, repeatedly guided by the slats, which is separate from the first pipe is provided.
Über diese zweite von der ersten Rohrleitung getrennt verlaufende Rohrleitung kann Kältemittel eines zweiten Kältemittelkreislaufs durch den Lamellenluftwärmetauscher geführt werden, so dass über einen gemeinsamen Lamellenluftwärmetauscher zwei separate Kältemittelkreisläufe betrieben werden können. Durch Betrieb wahlweise eines oder beider Kältemittelkreise kann verschiedenen Umweltbedingungen Rechnung getragen werden, so dass Überleistungen vermieden werden. Auch ist es möglich, mehr als zwei voneinander getrennt verlaufende Rohrleitungen durch den Lamellenluftwärmetauscher zu führen, um mehr als zwei Kältemittelkreisläufe parallel betreiben oder auch andere Fluide durch den Luftwärmetauscher führen zu können.About these second separate from the first pipe pipeline can refrigerant a second refrigerant circuit through the slat air heat exchanger guided be so over one common slat air heat exchanger two operated separate refrigerant circuits can be. By operating either one or both refrigerant circuits may be different Environmental conditions are taken into account, allowing excesses be avoided. It is also possible to do more as two separate running through the pipes Louver air heat exchanger to to lead, by more than two refrigerant circuits in parallel operate or other fluids through the air heat exchanger to lead to be able to.
Gemäß einer Ausführung des Lamellenluftwärmetauschers wird vorgeschlagen, dass die Rohrleitungen mäanderförmig durch die Flächen der Lamellen geführt sind, wodurch sich ein langer Fließweg und da mit eine effiziente Wärmeaufnahme bzw. Verdampfung des Kältemittels ergibt.According to one execution of the lamella air heat exchanger It is proposed that the pipes meander through the surfaces of the pipes Slats guided are, resulting in a long flow path and because with an efficient heat absorption or evaporation of the refrigerant results.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Mäanderschlingen der Rohrleitung in einer ersten Richtung der Lamellen gegeneinander versetzt angeordnet sind, beispielsweise können die Mäanderschlingen entlang der Längsseiten der Lamellen übereinander angeordnet sein.Further it is suggested that the meander loops the pipeline in a first direction of the slats against each other are arranged offset, for example, the meander loops along the long sides the lamellae arranged one above the other be.
Von Vorteil für eine gleichmäßige Wärmeaufnahme ist eine Ausgestaltung, bei welcher die Mäanderschlingen der Rohrleitung in einer zweiten Richtung der Lamellen gegeneinander versetzt sind. Durch Versatz sowohl in der ersten Richtung der Lamellen, wie auch der zweiten Richtung der Lamellen, liegen die Rohrleitungen abschnittsweise und abwechselnd auf der dem Außenluftstrom zugewandten bzw. abgewandten Seite, wodurch sich eine gleichmäßige Wärmeaufnahme ergibt.From advantage for a uniform heat absorption is an embodiment in which the meander loops of the pipeline are offset from each other in a second direction of the slats. By Offset both in the first direction of the slats, as well as the second direction of the slats, the pipes are sections and alternately on the outside airflow facing or opposite side, resulting in a uniform heat absorption results.
Von konstruktivem Vorteil ist eine Ausgestaltung, nach welcher die Lamellen zueinander parallel oder radial symmetrisch angeordnet sind.From constructive advantage is an embodiment, according to which the slats are arranged parallel to each other or radially symmetrical.
Bei einer Luftwärmepumpe der eingangs genannten Art wird zur Lösung der vorstehenden Aufgabe vorgeschlagen, dass die Rohrleitungen die Verdampferrohre getrennter Kältemittelkreisläufe mit jeweils separaten Kältemittelverdichtern bilden.at an air heat pump of the type mentioned is to solve the above problem suggested that the pipes separate the evaporator tubes With refrigerant circuits each separate refrigerant compressor form.
Auf diese Weise ergeben sich zwei voneinander getrennte Kältemittelkreisläufe, die einen gemeinsamen Luftwärmetauscher nutzen. Die Kältemittelkreise sind jeweils mit separaten Kältemittelverdichtern versehen, die wahlweise betreibbar sind, wodurch der Gesamtförder volumenstrom in Abhängigkeit der Umweltbedingungen veränderbar ist.On This way, two separate refrigerant circuits, the result a common air heat exchanger use. The refrigerant circuits are each with separate refrigerant compressors provided, which are selectively operable, whereby the total delivery volume flow dependent on changeable to environmental conditions is.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Kältemittelverdichter über voneinander verschiedene Fördervolumen verfügen. Auf diese Weise ergibt sich mit zwei Kältemittelverdichtern eine kaskadierte Fördervolumenabstufung mit drei Stufen, nämlich einer Volllaststufe bei Betrieb beider Kältemittelverdichter, einer höheren Teillaststufe bei Betrieb des fördervolumenstärkeren Kältemittelverdichters und einer Teillaststufe bei Betrieb des fördervolumenschwächeren Kältemittelverdichters.A Embodiment provides that the refrigerant compressor over each other different delivery volumes feature. In this way, with two refrigerant compressors a cascaded Air flow gradation with three stages, namely a full load stage when operating both refrigerant compressors, one higher Part-load stage during operation of the larger-volume refrigerant compressor and a partial load stage during operation of the delivery volume weaker refrigerant compressor.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Kältemittelkreisläufe zur Abgabe der über den Lamellenwärmetauscher aufgenommenen Wärmeenergie und der in den Kältemittelverdichtern zugeführten Verdichtungsenergie in einem gemeinsamen Kondensator auf einen weiteren Fluidstrom übertragen werden. Die Übertragung in einem gemeinsamen Kondensator vereinfacht den apparativen Aufwand und verbessert die Wärmeabgabe in Teillastbetrieb.Farther It is suggested that the refrigerant circuits for Hand over the the finned heat exchanger absorbed heat energy and in the refrigerant compressors supplied Compression energy in a common capacitor to another Transfer fluid flow become. The transfer in a common capacitor simplifies the expenditure on equipment and improves heat dissipation in partial load operation.
Gemäß den verschiedenen Fördervolumen der Kältemittelverdichter wird ferner vorgeschlagen, dass die Strömungsquerschnitte der Kältemittelkreisläufe voneinander verschieden sind.According to the different ones Volume of the Refrigerant compressor is also proposed that the flow cross-sections of the refrigerant circuits from each other are different.
Weiter wird vorgeschlagen, dass ein erster, größerer Kältemittelkreislauf mindestens zwei getrennt voneinander durch den Lamellenwärmetauscher geführte Rohrleitungen aufweist, wodurch sich eine symmetrische Wärmeaufnahme über die Lamellen des Wärmetauschers selbst bei Abschaltung des anderen Kältemittelkreislaufs ergibt.It is further proposed that a first, larger refrigerant circuit has at least two separately routed through the finned heat exchanger pipes, resulting in a symmetrical heat absorption via the lamella len of the heat exchanger even when switching off the other refrigerant circuit results.
In diesem Zusammenhang ist es ferner von Vorteil, wenn die Rohrleitung eines zweiten, kleineren Kältemittelkreislaufs im Bereich zwischen den beiden Rohrleitungen des ersten Kältemittelkreislaufs durch den Lamellenwärmetauscher verläuft, wodurch sich ebenso eine symmetrische Wärmeaufnahme über die Lamellen des Wärmetauschers selbst bei Abschaltung des anderen Kältemittelkreislaufs ergibt.In In this context, it is also advantageous if the pipeline a second, smaller refrigerant circuit in the area between the two pipes of the first refrigerant circuit through the finned heat exchanger runs, causing also a symmetrical heat absorption over the Fins of the heat exchanger itself when switching off the other refrigerant circuit results.
Darüber hinaus wird zur Lösung der vorstehenden Aufgabe ein Verfahren zum Betrieb eines Luftwärmetauschers vorgeschlagen, bei welchem die Rohrleitungen von unterschiedlichen Fluiden durchströmt werden.Furthermore becomes the solution the above object, a method for operating an air heat exchanger proposed, in which the pipes of different Flows through fluids become.
Durch das Vorsehen einer Rohrleitung mit Kältemittel eines Kältekreislaufs und einem anderen Fluid kann die Funktionalität des Systems erweitert werden.By the provision of a pipeline with refrigerant of a refrigeration cycle and another fluid, the functionality of the system can be extended.
In dem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn eines der Fluide ein Kältemittel und eines der Fluide eine wässrige Lösung ist. Das Kältemittel kann zum Betrieb des Kältemittelkreislaufs genutzt werden, über das wässrige Fluid kann zusätzlich zu der aus der Umgebungsluft aufgenommenen Wärme weitere Wärme in das System eingebracht werden, beispielsweise über einen Solarkollektor.In In the context, it is advantageous if one of the fluids is a refrigerant and one of the fluids is an aqueous one solution is. The refrigerant can be used to operate the refrigerant circuit be used over the watery Fluid can additionally to the heat absorbed from the ambient air heat in the System are introduced, for example via a solar collector.
In dem Zusammenhang wird weiter vorgeschlagen, dass über die Lamellen Wärme von dem einen auf das andere Fluid übertragen wird. Bei dieser Betriebsweise fungiert der Lamellenluftwärmetauscher intern als Wärmetauscher, indem nämlich beispielsweise Wärme von einem über einen Solarkollektor erwärmten wässrigen Fluid auf den Kältemittelkreislauf übertragen und damit für spätere Nutzungen innerhalb des Gebäudes zur Verfügung nutzbar gemacht wird.In It is further proposed in the context that Slats heat from one to the other fluid is transferred. At this Operation of the slat air heat exchanger acts internally as a heat exchanger, for example Heat from one over heated a solar collector aqueous Transfer fluid to the refrigerant circuit and for that latter Usages within the building to disposal is made usable.
Des Weiteren wird zur Lösung der vorstehenden Aufgabe ein Verfahren zum Betrieb einer Luftwärmepumpe vorgeschlagen, bei welchem im Volllastbetrieb beide Kältemittelverdichter parallel betrieben werden und im Teillastbetrieb wahlweise der erste oder der zweite Kältemittelverdichter betrieben wird.Of Further becomes the solution the above object, a method for operating an air heat pump proposed in which in full load operation both refrigerant compressor operated in parallel and in part-load operation optionally the first or the second refrigerant compressor is operated.
Hierdurch ergibt sich eine den sich verändernden Umweltbedingungen Rechnung tragende Leistungsanpassung der Luftwärmepumpe. Überleistungen werden weitgehend vermieden, insbesondere bei unterschiedlichen Förderleistungen der Kältemittelverdichter.hereby The result is a changing one Environmental conditions account for the adaptation of the air heat pump. on benefits are largely avoided, especially in different Flow rates the refrigerant compressor.
Um den apparativen und steuerungstechnischen Aufwand zum Betrieb der Luftwärmepumpe gering zu halten, wird ferner vorgeschlagen, dass die von Zeit zu Zeit erforderliche Abtauung des Lamellenluftwärmetauschers über einen der beiden Kältemittelkreise erfolgt. Es ist nicht erforderlich, beide Kältemittelkreise im Hinblick auf die Abtauung auszugestalten.Around the apparatus and control engineering effort to operate the Air heat pump low It is also suggested that they be kept from time to time required defrosting of the laminated air heat exchanger via a the two refrigerant circuits he follows. It is not necessary to consider both refrigerant circuits to design the defrost.
Weitere Einzelheiten und Vorteile eines erfindungsgemäßen Lamellenluftwärmetauschers, einer Luftwärmepumpe sowie der zugehörigen Betriebsverfahren werden nachfolgend unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:Further Details and advantages of a laminated air heat exchanger according to the invention, an air heat pump and the associated Operating procedures are described below with the aid of the attached drawings explained. Show:
Die
Der
Lamellenluftwärmetauscher
In
Bei
der Montage des Lamellenluftwärmetauschers
Gemäß der Darstellung
des zweiten Ausführungsbeispiels
in den
In
Der
Lamellenluftwärmetauscher
Gemäß der Darstellung
in
An
dem Lamellenluftwärmetauscher
Der
mittels der Kältemittelverdichter
Aufgrund
der erfolgten Energieabgabe beginnt das in den Kältemittelkreisläufen
Mit
der in
Zu
erkennen ist, dass sich insgesamt vier Abstufungen der Wärmeleistung,
bei einem vorausgesetzten COP-Wert (Coefficient of Performance) gleich
vier ergeben. Die vierte Stufe entspricht dem Auslegungspunkt der
Luftwärmepumpe
bei einer beispielsweisen Umgebungslufttemperatur von –10°C und einem
Wärmebedarf
von 12 kW. In diesem Fall werden beide Verdichter
Die
in
Die
Abtauung des Lamellenluftwärmetauschers
Die
Strömungsquerschnitte
der Kältemittelkreisläufe können entsprechend
den Fördervolumen V1,
V2 der Kältemittelverdichter
Beim
Ausführungsbeispiel
gemäß
Gemäß einer
weiteren Ausführung,
die in
Mit den vorstehend beschriebenen Vorrichtungen sowie deren Betriebsverfahren lassen sich schwankende Umweltbedingungen auf einfache Weise unter weitgehender Vermeidung von Überleistungen aus gleichen und die energetischen Bilanzen von Luftwärmepumpenanlagen sehr wirksam verbessern.With the devices described above and their operating method Fluctuating environmental conditions can easily be accommodated largely avoiding over-performance from the same and the energetic balances of air heat pump systems improve very effectively.
- 11
- KältemittelkreislaufRefrigerant circulation
- 1.01.0
- Rohrleitungpipeline
- 1.11.1
- KältemittelverdichterRefrigerant compressor
- 1.31.3
- SammelbehälterClippings
- 1.41.4
- Expansionsorganexpansion element
- 1.51.5
- Einlauf, AuslaufEnema, outlet
- 1.61.6
- Verzweigungbranch
- 1.71.7
- Zusammenführungtogether
- 22
- KältemittelkreislaufRefrigerant circulation
- 2.02.0
- Rohrleitungpipeline
- 2.12.1
- KältemittelverdichterRefrigerant compressor
- 2.32.3
- SammelbehälterClippings
- 2.42.4
- Expansionsorganexpansion element
- 2.52.5
- Einlaufenema
- 33
- LamellenluftwärmetauscherSlats air heat exchanger
- 44
- Kondensatorcapacitor
- 55
- Ventilatorfan
- 66
- Lamellelamella
- VV
- Fördervolumendelivery
- LL
- Längsabschnittlongitudinal section
- UU
- Umlenkungredirection
- Qzu Q too
- Energiezufuhrpower supply
- Qab Q from
- Energieabfuhrenergy dissipation
- Pel.1 P el.1
- elektrische Leistungelectrical power
- Pel.2 P el.2
- elektrische Leistungelectrical power
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200810049896 DE102008049896A1 (en) | 2008-10-03 | 2008-10-03 | Lamella air heat exchanger for use in air heat pump for receiving heat energy from ambient air, comprises multiple lamellae and pipeline, where another pipeline runs separately from former pipeline which is guided through lamellae |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200810049896 DE102008049896A1 (en) | 2008-10-03 | 2008-10-03 | Lamella air heat exchanger for use in air heat pump for receiving heat energy from ambient air, comprises multiple lamellae and pipeline, where another pipeline runs separately from former pipeline which is guided through lamellae |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102008049896A1 true DE102008049896A1 (en) | 2010-04-08 |
Family
ID=41794981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200810049896 Withdrawn DE102008049896A1 (en) | 2008-10-03 | 2008-10-03 | Lamella air heat exchanger for use in air heat pump for receiving heat energy from ambient air, comprises multiple lamellae and pipeline, where another pipeline runs separately from former pipeline which is guided through lamellae |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102008049896A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2629033A3 (en) * | 2012-02-17 | 2015-07-29 | Hussmann Corporation | Multi-zone circuiting for a plate-fin and continuous tube heat exchanger |
CN104813757A (en) * | 2012-08-31 | 2015-07-29 | 利塔尔两合公司 | Heat exchanger for cooling a switch cabinet and corresponding cooling arrangement |
DE102017109052A1 (en) * | 2017-04-27 | 2018-10-31 | Miele & Cie. Kg | A heat transfer device for connecting a condenser with an evaporator for a heat pump, heat pump with a heat transfer device and laundry care device with a heat transfer device |
BE1026655B1 (en) * | 2018-09-27 | 2020-04-28 | Vos Technics Bvba | Evaporator |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62252889A (en) * | 1986-04-24 | 1987-11-04 | Matsushita Electric Works Ltd | Heat exchanger |
DE3843305A1 (en) * | 1988-12-22 | 1990-06-28 | Thermal Waerme Kaelte Klima | CONDENSER FOR A VEHICLE AIR CONDITIONING REFRIGERANT |
DD282744A5 (en) * | 1989-04-26 | 1990-09-19 | Hs Fuer Verkehrswesen Friedric | ARRANGEMENT FOR CELL PROTECTION IN COLD STORAGE ROOMS WITH VERY DIFFERENT WEATHER LOADS AND TEMPERATURE DIFFERENCES BETWEEN EXTERNAL AND STORAGE AIR TEMPERATURE |
EP1416242A2 (en) * | 2002-10-30 | 2004-05-06 | Fläkt Woods AB | A liquid-operated heat exchanger, particularly a heat recovery battery |
WO2005056990A1 (en) * | 2003-11-26 | 2005-06-23 | Proliance International, Inc. | Heat exchanger package with split charge air cooler |
EP2031335A2 (en) * | 2007-08-31 | 2009-03-04 | LG Electronics Inc. | Heat Exchanger and Refrigeration Cycle Apparatus Having the Same |
-
2008
- 2008-10-03 DE DE200810049896 patent/DE102008049896A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62252889A (en) * | 1986-04-24 | 1987-11-04 | Matsushita Electric Works Ltd | Heat exchanger |
DE3843305A1 (en) * | 1988-12-22 | 1990-06-28 | Thermal Waerme Kaelte Klima | CONDENSER FOR A VEHICLE AIR CONDITIONING REFRIGERANT |
DD282744A5 (en) * | 1989-04-26 | 1990-09-19 | Hs Fuer Verkehrswesen Friedric | ARRANGEMENT FOR CELL PROTECTION IN COLD STORAGE ROOMS WITH VERY DIFFERENT WEATHER LOADS AND TEMPERATURE DIFFERENCES BETWEEN EXTERNAL AND STORAGE AIR TEMPERATURE |
EP1416242A2 (en) * | 2002-10-30 | 2004-05-06 | Fläkt Woods AB | A liquid-operated heat exchanger, particularly a heat recovery battery |
WO2005056990A1 (en) * | 2003-11-26 | 2005-06-23 | Proliance International, Inc. | Heat exchanger package with split charge air cooler |
EP2031335A2 (en) * | 2007-08-31 | 2009-03-04 | LG Electronics Inc. | Heat Exchanger and Refrigeration Cycle Apparatus Having the Same |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2629033A3 (en) * | 2012-02-17 | 2015-07-29 | Hussmann Corporation | Multi-zone circuiting for a plate-fin and continuous tube heat exchanger |
US10145621B2 (en) | 2012-02-17 | 2018-12-04 | Hussmann Corporation | Multi-zone circuiting for a plate-fin and continuous tube heat exchanger |
CN104813757A (en) * | 2012-08-31 | 2015-07-29 | 利塔尔两合公司 | Heat exchanger for cooling a switch cabinet and corresponding cooling arrangement |
CN104813757B (en) * | 2012-08-31 | 2018-09-11 | 利塔尔两合公司 | Cooling device with switchgear and cooling equipment |
EP2891397B1 (en) * | 2012-08-31 | 2018-10-17 | Rittal Gmbh&Co. Kg | Heat exchanger for cooling a switch cabinet and corresponding cooling arrangement |
DE102017109052A1 (en) * | 2017-04-27 | 2018-10-31 | Miele & Cie. Kg | A heat transfer device for connecting a condenser with an evaporator for a heat pump, heat pump with a heat transfer device and laundry care device with a heat transfer device |
BE1026655B1 (en) * | 2018-09-27 | 2020-04-28 | Vos Technics Bvba | Evaporator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102012208174B4 (en) | HEAT PUMP AND METHOD FOR PUMPING HEAT IN FREE COOLING MODE | |
DE4439780A1 (en) | Compressor chiller | |
EP0520335B1 (en) | Sorption system with regenerative heat exchange | |
EP3344931B1 (en) | Refrigeration device comprising multiple storage chambers | |
DE102007062002A1 (en) | Condenser for a refrigeration device | |
DE102009004501B4 (en) | Heat pump and method for controlling the source input temperature at the heat pump | |
DE102016204158A1 (en) | Heat pump system with two stages, method for operating a heat pump system and method for producing a heat pump system | |
DE102008049896A1 (en) | Lamella air heat exchanger for use in air heat pump for receiving heat energy from ambient air, comprises multiple lamellae and pipeline, where another pipeline runs separately from former pipeline which is guided through lamellae | |
EP3491303A1 (en) | Heat pump system having heat pump assemblies coupled on the input side and output side | |
DE102007063009B4 (en) | Method for ventilating objects and device for ventilating objects, in particular air conditioning system | |
EP1882888A1 (en) | Heat pump system, in particular for air conditioning a building | |
DE102019200673A1 (en) | Refrigerator with automatically defrostable evaporator | |
DE102008043807B4 (en) | refrigeration plant | |
DE102016115824A1 (en) | System for arranging devices for controlling the temperature of a heat transfer fluid in a heat carrier circuit and method for operating the system | |
DE102005021154A1 (en) | Moisture-removing system and process for evaporator in cooling units and heat pumps has cooling circuit with evaporator compressor condenser and evaporation unit and cooled moisture removing passage and by pass | |
DE112017005948T5 (en) | Air conditioning device | |
DE2219208C3 (en) | System for temperature control of rooms with a switchable heat pump | |
WO2018019777A1 (en) | Heat pump system having co2 as first heat pump medium and water as second heat pump medium | |
DE1288615B (en) | Device for cooling a chamber | |
EP2320189B1 (en) | Method for operating a recooling circuit with a hybrid cooler for an assembly with discontinuous heat discharge | |
EP2051027A2 (en) | Heat pump assembly | |
EP1203916A1 (en) | Heating appliance comprising a heat pump | |
DE19832682A1 (en) | Defrosting unit for evaporator of heat pump of air conditioner has line connecting one expansion valve to second expansion valve | |
EP2409103B1 (en) | Heat exchanger unit and thermotechnical system | |
AT517021B1 (en) | Heat exchange equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R082 | Change of representative | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: , |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20130501 |