DE102019008914A1

DE102019008914A1 - Wärmepumpe mit optimiertem Kältemittelkreislauf

Info

Publication number: DE102019008914A1
Application number: DE102019008914.6A
Authority: DE
Inventors: Christian Penner; Nikolas Schröder
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2021-06-24
Also published as: CN114902010A; EP4078057B1; EP4078057A1; WO2021122231A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmepumpe mit einem Kältemittelkreislauf (100) mit einem Verdichter (10), einem Expansionsorgan (20), einem Verflüssiger (30) und einem Verdampfer (40), die an Kältemittelleitungen angeschlossen sind, und einem im Kältemittelkreislauf (100) enthaltenen Kältemittel, welches mittels des Verdichters (10) im Kältemittelkreislauf (100) umgetrieben werden kann. Der Verflüssiger (30) und der Verdampfer (40) umfassen Wärmeübertrager (32, 42) mit einer Kältemittelseite und einer Medienseite, wobei der Wärmeübertrager (32) des Verflüssigers (30) ein Plattenwärmeübertrager und der Wärmeübertrager (42) des Verdampfers (40) ein Plattenwärmeübertrager oder ein Lamellenrohrwärmeübertrager ist. Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Wärmeübertrager (32, 42) von Verflüssiger (30) und/oder Verdampfer (42) derart asymmetrisch zwischen der Kältemittelseite und der Medienseite ausgelegt sind, dass das Volumen der Kältemittelseite gegenüber dem Volumen der Medienseite um mindestens 10% verringert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wärmepumpe mit einem Kältemittelkreislauf mit einem Verdichter, einem Expansionsorgan, einem Verflüssiger und einem Verdampfer, die an Kältemittelleitungen angeschlossen sind, und einem im Kältemittelkreislauf enthaltenen Kältemittel, welches mittels des Verdichters im Kältemittelkreislauf umgetrieben werden kann.
In Kältemittelkreisläufen von Wärmepumpen werden häufig brennbare Kältemittel (wie R-454-C) verwendet, da diese gegenüber bisher verwendeten Kältemitteln als umweltverträglicher gelten. Jedoch sind bei Verwendung neuerer, vor allem brennbarer Kältemittel häufig erhöhte Sicherheitsanforderungen zu beachten und entsprechende Maßnahmen zu erfüllen, wie besondere Anforderungen an den Aufstellort, die die Herstellung und den Betrieb dieser Wärmepumpen verteuern. Dies ist umso spürbarer, je mehr Kältemittel verwendet wird.
Eine Verringerung der Kältemittelmengen wurde bisher über eine Verkleinerung der entsprechenden Komponenten erreicht, was aber zu einer Verminderung der Leistungszahlen der Wärmepumpen führt. Demgegenüber wird, um gewünschte Druckverluste und Übertragungsleistungen, beispielsweise bei Plattenwärmeübertragern, zu erreichen, die Plattenanzahl soweit erhöht, bis die gewünschten Prozessdaten im Kältemittelkreislauf erreicht werden. Eine größere Plattenanzahl des Plattenwärmeübertragers führt aber zu einer höheren Kältemittelfüllmenge der Anlage.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Wärmepumpe mit einem Kältemittelkreislauf anzugeben, welche die beschriebenen Nachteile überwindet und eine Reduzierung der Kältemittelmenge bei weiterhin akzeptablen Leistungszahlen ermöglicht, wodurch Kältemittelkosten reduziert und die Anforderungen an nötige Sicherheitskonzepte gesenkt werden können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den unabhängigen Anspruch gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen werden in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Wärmepumpe vorgeschlagen, mit einem Kältemittelkreislauf mit einem Verdichter, einem Expansionsorgan, einem Verflüssiger und einem Verdampfer, die an Kältemittelleitungen angeschlossen sind, und einem im Kältemittelkreislauf enthaltenen Kältemittel, welches mittels des Verdichters im Kältemittelkreislauf umgetrieben werden kann. Der Verflüssiger und der Verdampfer umfassen Wärmeübertrager mit einer Kältemittelseite und einer Medienseite, wobei der Wärmeübertrager des Verflüssigers ein Plattenwärmeübertrager ist, und der Wärmeübertrager des Verdampfers ein Plattenwärmeübertrager oder ein Lamellenrohrwärmeübertrager sein kann.
Weiter erfindungsgemäß sind die Wärmeübertrager vom Verflüssiger und/oder vom Verdampfer, insbesondere wenn diese als Plattenwärmeübertrager ausgeführt sind, derart asymmetrisch zwischen der Kältemittelseite und der Medienseite ausgelegt, dass das Volumen der Kältemittelseite gegenüber dem Volumen der Medienseite um mindestens 10% verringert ist.
Die erfindungsgemäße asymmetrische Ausgestaltung der Wärmeübertrager führt bei akzeptablen Leistungszahlen zu einer merklichen Reduzierung der benötigten Kältemittelmenge sowie einer Reduzierung von Anforderungen an sicherheitsbezogene Maßnahmen.
Wärmepumpen können beispielsweise als Sole-Wasser-Wärmepumpen, Wasser-Wasser-Wärmepumpen oder Luft-Wasser-Wärmepumpen ausgeführt sein. Bei Sole-Wasser-Wärmepumpen und Wasser-Wasser-Wärmepumpen wird der Wärmeübertrager des Verdampfers häufig als Plattenwärmeübertrager ausgeführt, wogegen dieser bei Luft-Wasser-Wärmepumpen gewöhnlich ein Lamellenrohrwärmeübertrager ist.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung weisen die Platten des Wärmeübertragers des Verflüssigers und/oder des Verdampfers eine Pfeilprägung auf, mit einem Pfeilungswinkel von mindestens 45° („High“-Prägung).
Ein hoher Pfeilungswinkel oder Prägungswinkel bewirkt eine starke Umlenkung des Fluids, was gegebenenfalls zu einer höheren Leistungszahl führen kann und einen größeren Druckverlust zur Folge hat.
Ist der Wärmeübertrager des Verdampfers ein Lamellenrohrwärmeübertrager, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Innendurchmesser der Rohre des Lamellenrohrwärmeübertragers 3 bis 7 mm und ihr Außendurchmesser 3,5 bis 7,5 mm beträgt, wodurch auch hier eine Reduzierung der Kältemittelmenge erreicht wird.
Um die Effizienz des Lamellenrohrwärmeübertragers weiter zu steigern ist vorgesehen, dass die Innenseite der Rohre des Lamellenrohrwärmeübertragers mit einer Berippung versehen ist.
Die erfindungsgemäße Wärmepumpe kann zur weiteren Optimierung des Prozesses einen inneren Wärmeübertrager umfassen, der als Plattenwärmeübertrager ausgestaltet ist.
Dabei kann weiterhin vorgesehen sein, dass der innere Wärmeübertrager Platten besitzt, die eine Pfeilprägung mit einem Pfeilungswinkel oder Prägungswinkel von weniger als 45° aufweisen.
Des Weiteren kann der innere Wärmeübertrager anstatt mit einer Pfeilprägung vorteilhaft mit einer Dimpelprägung ausgeführt sein. Eine Dimple-Prägung ermöglicht eine Reduzierung der Druckverluste auf der Medienseite des Wärmeübertragers sowie eine Reduzierung der Kältemittelmenge.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass der innere Wärmeübertrager derart asymmetrisch ausgestaltet ist, dass ein Volumen der Flüssigkeitsseite gegenüber dem Volumen der Gasseite reduziert ist. Hierdurch wird eine weitere Reduzierung der Kältemittelmenge erreicht.
Eine weitere Reduzierung der Kältemittelmenge kann dadurch erreicht werden, dass der Innendurchmesser der Flüssigkeitsleitungen, insbesondere der Kältemittelleitungen so gering wie möglich ausgeführt ist.
Neben der Reduzierung der Kältemittelmenge können durch eine gezielte Auslegung der Flüssigkeitsleitungen Akustikanforderungen erfüllt werden, indem die Innendurchmesser der Flüssigkeitsleitungen, insbesondere der Kältemittelleitungen nach der Formel $d_{R o h r, i n n e n} \sqrt{\frac{4 \cdot {\dot{m}}_{K M, m a x}}{ρ_{K M} \cdot w_{K M} \cdot π}}$
ausgelegt werden, wobei bei einer Maximalleistung der Wärmepumpe oder höchsten Drehzahl des Verdichters die Strömungsgeschwindigkeit in den Flüssigkeitsleitungen mindestens 0,5 m/s höchstens aber 3,5 m/s beträgt. Bei kleinen Wärmepumpenleistungen oder kleinen Verdichterdrehzahlen liegt die minimale Strömungsgeschwindigkeit vorzugsweise nicht unter 0,05 m/s, 0,3 m/s oder einem Wert zwischen 0,05 m/s und 0,3 m/s.
Es gilt die folgende Formel: $\sqrt{\frac{4 \cdot {\dot{m}}_{K M, m a x}}{ρ_{K M} \cdot 3,5 \frac{m}{s} \cdot π}} \leq d_{R o h r, i n n e n} \sqrt{\frac{4 \cdot {\dot{m}}_{K M, m a x}}{ρ_{K M} \cdot 0,5 \frac{m}{s} \cdot π}}$
In einer weiteren Ausführung umfasst die erfindungsgemäße Wärmepumpe einen Regler, der mit einem Inverter verbunden ist, der den Verdichter ansteuert und der mit dem Expansionsorgan verbunden ist. Dieser Regler ist ausgebildet, den Verdichter und das Entspannungsorgan derart anzusteuern, dass die Strömungsgeschwindigkeit in den Flüssigkeitsleitungen, insbesondere in den Kältemittelleitungen höchstens 3,5 m/s beträgt.
Weitere Vorteile und bevorzugte Ausgestaltungen werden nachfolgend mit Verweis auf die beigefügten Figuren beschrieben.
Hierbei zeigen:

1a: ein Schaltbild eines Kältekreislaufs einer erfindungsgemäßen Wärmepumpe mit einem Verdampfer als Plattenwärmeübertrager und mit einem inneren Wärmeübertrager,
1b: ein Schaltbild eines Kältekreislaufs einer erfindungsgemäßen Wärmepumpe mit einem Verdampfer als Plattenwärmeübertrager
1c: ein Schaltbild eines Kältekreislaufs einer erfindungsgemäßen Wärmepumpe mit einem Verdampfer als Lamellenrohrwärmeübertrager,
1d: ein Schaltbild eines Kältekreislaufs einer erfindungsgemäßen Wärmepumpe, mit einem Verdampfer als Lamellenrohrwärmeübertrager und mit einem inneren Wärmeübertrager,
2a: eine schematische vergrößerte Schnittansicht eines symmetrischen Plattenwärmeübertragers,
2b: eine schematische vergrößerte Schnittansicht eines asymmetrischen Plattenwärmeübertragers,
2c: eine schematische vergrößerte Schnittansicht eines Blechs eines asymmetrischen Plattenwärmeübertragers,
2d: eine schematische vergrößerte dreidimensionale Schnittansicht eines Blechs eines asymmetrischen Plattenwärmeübertragers,
3a: einen Ausschnitt einer Platte eines Plattenwärmeübertragers, mit einer Pfeilverzahnung mit einem Pfeilungswinkel kleiner 45°,
3b: einen Ausschnitt einer Platte eines Plattenwärmeübertragers, mit einer Pfeilverzahnung mit einem Pfeilungswinkel größer 45°,
4: einen Ausschnitt einer Platte eines Plattenwärmeübertragers, mit einer Dimple-Prägung,
5: eine Teilansicht eines Kältemittelkreislaufs und
6: eine Rohführung des Kältemittelkreislaufs

Entsprechend dem in 1a, 1b, 1c und 1d dargestellten Schaltbildern eines Kältekreislaufs 100 einer erfindungsgemäßen Wärmepumpe umfasst der Kältekreislauf 100 mindestens einen Verdichter 10, ein Entspannungsorgan 20, einen Verflüssiger 30, einen Verdampfer 40, sowie je nach Ausführung einen inneren Wärmeübertrager 50 und ein 4-Wege-Umschaltventil 60.
Das gasförmige Kältemittel wird vom Verdichteter 10 komprimiert und dem Wärmeübertrager 32 des Verflüssigers 30 zugeführt, wo es abgekühlt und verflüssigt wird.
Anschließend wird das verflüssigte Kältemittel nach den 1b und 1c am Entspannungsorgan 20 entspannt. In den 1a und 1d erfolgt zunächst eine Unterkühlung im inneren Wärmeübertrager 50.
Das Kältemittel wird anschließend durch den Wärmeübertrager 42 des Verdampfer 40 geleitet, wo es verdampft und überhitzt wird, um anschließend wieder dem Verdichter 10 zugeführt zu werden (1b und 1c).
In den 1a und 1d erfolgt im Anschluss an eine Verdampfung im Verdampfer 40 gegebenenfalls eine weitere Verdampfung, sowie eine Überhitzung im inneren Wärmeübertrager 50.
Der Kältekreislauf 100 weist gemäß 1c und 1d weiterhin das 4-Wege-Umschaltventil 60 auf.
Ein innerer Wärmeübertrager 50 ist in dem Kältemittelkreislauf 100 integriert, wie in den 1a und 1d gezeigt ist.
Das 4-Wege-Umschaltventil 60 kann weiterhin genutzt werden, um den Wärmeübertrager 42 des Verdampfers 40 zu enteisen. Hierzu wird das 4-Wege-Umschaltventil 60 so geschaltet, dass es eine in Fließrichtung des Kältemittels verlaufende direkte Verbindung zwischen dem Verdichter 10 und dem Wärmeübertrager 42 des Verdampfers 40 sowie eine weitere Verbindung zwischen dem Wärmeübertrager 32 des Verflüssigers 30 und dem inneren Wärmeübertrager 50 schafft. Hierdurch wird, unter Beibehaltung der Fließrichtung des Kältemittels durch den Verdichter 10 die Fließrichtung des Kältemittels durch die übrigen Komponenten des Kältemittelkreislaufs 100 umgekehrt. Dabei fließt komprimiertes und erhitztes gasförmiges Kältemittel vom Verdichter 10 durch den Wärmeübertrager 42 des Verflüssigers 40, um beispielsweise im Fall einer Vereisung den Wärmeübertrager 42 des Verdampfers 40 zu enteisen. Alternativ hierzu kann die Wärmepumpe mit dieser Schaltung des 4-Wege-Umschaltventils 60 auch als Klimaanlage fungieren. 2a zeigt eine schematische vergrößerte Schnittansicht eines symmetrischen Plattenwärmeübertragers. Ein solcher Plattenwärmeübertrager besteht aus einer Anzahl an Platten P_n die eine derartige Prägung aufweisen, dass zwischen benachbarten Platten Kanäle mit Volumina V_M , V_K von identischer Größe entstehen, durch die ein Fluid fließen kann.
Je nach Tiefe und Form der Prägungen können die beidseits einer einzelnen Platte P_n entstehenden Kanäle gleiche oder auch unterschiedliche Volumina V_M , V_K aufweisen. Sind die Kanäle, wie in 2a zu sehen, von identischer Größe handelt es sich um einen symmetrischen Plattenwärmeübertrager. D.h., das Volumen V_K des im Plattenwärmeübertrager enthaltenen Kältemittels und das Volumen V_M des Mediums, also des Fluids das von dem Kältemittel Wärme aufnimmt oder an dieses abgibt, sind gleich groß, wie in 2a dargestellt.
Demgegenüber sind die Prägungen zweier benachbarter Platten P_n des in 2b dargestellten asymmetrischen Plattenwärmeübertragers derart unterschiedlich, dass die beidseits einer einzelnen Platte entstehenden Kanäle unterschiedliche Volumina V_K und V_M aufweisen, wobei das Volumen V_M des Mediums größer ist als das Volumen V_K des Kältemittels.
Der Kältemittelkreislauf 100 der Wärmepumpe entsprechend der vorliegenden Erfindung umfasst einen Verflüssiger 30 sowie einen Verdampfer 40, die jeweils einen Wärmeübertrager 32, 42 beinhalten, wobei zumindest der Wärmeübertrager 32 des Verflüssigers 30 in Form eines asymmetrischen Plattenwärmeübertragers ausgestaltet sein kann (vgl. 1). Dabei beträgt die Asymmetrie mindestens 10%, d.h., das Volumen V_K des Kältemittels ist gegenüber dem Volumen V_M des Mediums um mindestens 10% kleiner.
Mit einer aus Rückschlagventilen 71 gebildeten hydraulischen Gleichrichterbaugruppe 70, übertragen aus von der Elektrotechnik bekannten „Grätzbrücke“ auf die Hydraulik, wird das Kältemittel in den Betriebszuständen Heizen, Kühlen und Abtauen immer in einer gleichen Richtung R durch die Expansionseinrichtung und vorteilhaft auch durch den inneren Wärmeaustauscher 50 geleitet.
Die 2c und 2d zeigen Platten Pn.
Als Prägungen kommen beispielsweise die in den 3a und 3b gezeigten Pfeilprägungen oder eine Dimple-Prägung wie in 4 zu sehen, zur Anwendung.
Bei Pfeilprägungen oder auch Fischgräten-Prägungen bestimmt der Pfeilungs- oder Prägungswinkel β die Höhe des Druckverlusts zwischen Eingangs- und Ausgangsseite des Plattenwärmeübertragers. Ein Prägungswinkel von β > 45°, wie in 3b zu sehen, hat einen hohen Druckverlust zur Folge, wohingegen bei einem in 3a gezeigten Prägungswinkel von β < 45° ein geringer Druckverlust auftritt.
Eine Dimple-Prägung, wie in 4 zu sehen, ermöglicht neben einem geringen Druckverlust des Wärmeübertragers auch eine Verringerung der Kältemittelmenge.
Der in 5 und 6 ausschnittsweise und schematisch dargestellte Lamellenrohrwärmeübertrager 42, wie er beispielsweise im Verdampfer 40 des Kältemittelkreises 100 entsprechend 5 eingesetzt ist, beinhaltet eine Anzahl an Verdampferrohren 44, ein Sammelrohr 46 sowie einen Verteiler 48.
Vom Verteiler 48 aus gehen eine Vielzahl von Kapillarrohren 49 mit vorzugsweise einem Innendurchmesser von vorzugsweise 0,5 bis 3 mm zu den Verdampferrohren 44, wie in 6 gezeigt.
Zur Verbesserung der Leistungszahlen des Lamellenrohrwärmeübertragers 42 sowie zur Reduzierung der benötigten Kältemittelmenge beträgt der Innendurchmesser der Rohre 44 des Lamellenrohrwärmeübertragers 42 3 bis 7 mm und ihr Außendurchmesser 3,5 bis 7,5 mm. Zusätzlich kann an der Innenseite der Rohre 44 des Lamellenrohrwärmeübertragers 42 eine Berippung angeordnet sein, um die Wärmeübertragung zwischen dem Kältemittel und dem Fluid weiter zu verbessern.
Die Komponenten des Kältemittelkreislaufs sind durch entsprechende Leitungen miteinander verbunden. Zur weiteren Reduzierung der Kältemittelmenge sind diese mit einem möglichst kleinen Innendurchmesser auszuführen.
Weiterhin soll die Strömungsgeschwindigkeit in den Kältemittelleitungen aus Gründen der Akustik einen Wert von 3,5 m/s nicht überschreiten und im Sinn einer Kältemittelreduzierung einen Wert von 0,5 m/s bei einer maximalen Leistung der Wärmepumpe oder einer maximalen Drehzahl des Verdichters nicht unterschreiten. Für die Auslegung des Innendurchmessers der Rohre gilt die Formel: $\sqrt{\frac{4 \cdot {\dot{m}}_{K M, m a x}}{ρ_{K M} \cdot 3,5 \frac{m}{s} \cdot π}} \leq d_{R o h r, i n n e n} \sqrt{\frac{4 \cdot {\dot{m}}_{K M, m a x}}{ρ_{K M} \cdot 0,5 \frac{m}{s} \cdot π}}$
Der Wärmeübertrager 32 des Verflüssigers 30 des Kältekreislaufs 100 nach einer 1a, 1b, 1c oder 1d ist als asymmetrischer Plattenwärmeübertrager, wie im Zusammenhang mit 2b beschrieben, ausgeführt, insbesondere im Fall von Sole-Wasser-Wärmepumpen, Wasser-Wasser-Wärmepumpen oder Luft-Wasser-Wärmepumpen.
Der Wärmeübertrager 42 des Verdampfers 40 ist ein Lamellenrohrwärmeübertrager, wie in 5 beschrieben. Selbstverständlich kann der Wärmeübertrager 42 des Verdampfers 40 auch als asymmetrischer Plattenwärmeübertrager (2b) ausgeführt sein, insbesondere im Fall von Sole-Wasser-Wärmepumpen oder Wasser-Wasser-Wärmepumpen.
Der innere Wärmeübertrager 50 ist ebenfalls als Plattenwärmeübertrager ausgeführt, und weist eine Dimple-Prägung nach 4 auf. Es ist aber ebenfalls möglich, dass dieser mit einer Pfeilprägung versehen ist. Der Plattenwärmeübertrager 50 kann ein symmetrischer oder ein asymmetrischer Plattenwärmeübertrager sein.

Claims

Wärmepumpe mit einem Kältemittelkreislauf (100) mit einem Verdichter (10), einem Expansionsorgan (20), einem Verflüssiger (30) und einem Verdampfer (40), die an Kältemittelleitungen angeschlossen sind, und einem im Kältemittelkreislauf (100) enthaltenen Kältemittel, welches mittels des Verdichters (10) im Kältemittelkreislauf (100) umgetrieben werden kann, und der Verflüssiger (30) und der Verdampfer (40) Wärmeübertrager (32, 42) mit einer Kältemittelseite und einer Medienseite umfassen, wobei der Wärmeübertrager (32) des Verflüssigers (30) ein Plattenwärmeübertrager und der Wärmeübertrager (42) des Verdampfers (40) ein Plattenwärmeübertrager oder ein Lamellenrohrwärmeübertrager ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertrager (32, 42) von Verflüssiger (30) und/oder Verdampfer (42) derart asymmetrisch zwischen der Kältemittelseite und der Medienseite ausgelegt sind, dass das Volumen der Kältemittelseite gegenüber dem Volumen der Medienseite um mindestens 10% verringert ist.
Wärmepumpe nach Anspruch 1, wobei die Platten des Wärmeübertragers (32, 42) des Verflüssigers (30) und/oder des Verdampfers (40) eine Pfeilprägung aufweisen, mit einem Pfeilungswinkel von mindestens 45°.
Wärmepumpe nach den Ansprüchen 1 oder 2, mit einem Lamellenrohrwärmeübertrager als Wärmeübertrager (42) des Verdampfers (40), wobei der Innendurchmesser der Rohre des Lamellenrohrwärmeübertragers 3 bis 7 mm und ihr Außendurchmesser 3,5 bis 7,5 mm beträgt.
Wärmepumpe nach den Anspruch 3, wobei die Innenseite der Rohre des der Lamellenrohrwärmeübertragers mit einer Berippung versehen ist.
Wärmepumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, weiterhin enthaltend einen inneren Wärmeübertrager (50) der als Plattenwärmeübertrager ausgestaltet ist.
Wärmepumpe nach den Anspruch 5, wobei Platten des Wärmeübertragers (50) eine Pfeilprägung mit einem Pfeilungswinkel von weniger als 45° aufweisen.
Wärmepumpe nach Anspruch 5, wobei die Platten des inneren Wärmeübertragers (50) eine Dimple-Prägung aufweisen.
Wärmepumpe nach Anspruch 5, 6, oder 7 wobei der Wärmeübertrager (50) asymmetrisch ausgestaltet ist.
Wärmepumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser der Flüssigkeitsleitungen, insbesondere der Kältemittelleitungen so gering wie möglich ausgeführt ist.
Wärmepumpe nach Anspruch 9, wobei zur Einhaltung von Akustikanforderungen und der Reduktion der Kältemittelfüllmenge der Wärmepumpe in einem Betriebspunkt der Innendurchmesser der Flüssigkeitsleitungen, insbesondere die Kältemittelleitungen nach der Formel $\sqrt{\frac{4 \cdot {\dot{m}}_{K M, m a x}}{ρ_{K M} \cdot 3,5 \frac{m}{s} \cdot π}} \leq d_{R o h r, i n n e n} \sqrt{\frac{4 \cdot {\dot{m}}_{K M, m a x}}{ρ_{K M} \cdot 0,5 \frac{m}{s} \cdot π}}$
ausgelegt sind.
Wärmepumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, weiterhin umfassend einen Regler, der mit dem Verdichter und dem Expansionsorgan verbunden ist, wobei der Regler ausgebildet ist, den Verdichter und das Entspannungsorgan derart anzusteuern, dass die Strömungsgeschwindigkeit in den Flüssigkeitsleitungen zumindest in einem Betriebspunkt, insbesondere in den Kältemittelleitungen, mindestens 0,15 m/s höchstens aber 3,5 m/s beträgt.