DE202005002024U1

DE202005002024U1 - Wärmeerzeuger

Info

Publication number: DE202005002024U1
Application number: DE200520002024
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-02-09
Filing date: 2005-02-09
Publication date: 2005-04-21
Anticipated expiration: 2015-02-10

Abstract

Wärmeerzeuger (1) zusammengefasst in einer außenliegenden Kompakt-Einheit, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmeübertrager – ausgebildet mit selbstzirkulierendem Kältemittelkreislauf im Sondenrohrraum (15) durch Energieeintrag über das Trägermedium (13) und (22) im Zusammenhang, einer im Technikraum außen (1.1) untergebrachten Kondensator/Verdampfereinheit (6) und Kältemittelverdichter (9) steht, sowie ein externer Energieaustausch., über das Trägermedium (13) und (22) der Anschlüsse (2) und (2.1) stattfinden kann.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeerzeuger nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein derartiger Wärmeerzeuger ist bekannt.
Solche bekannten Wärmeerzeuger haben meist den Nachteil, dass ein überdurchschnittlich großer Aufwand zur Erschließung der Primärenergie zu einem sehr unwirtschaftlichen und kostenintensivem System führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile zu vermeiden und einen Wärmeerzeuger zu schaffen, der als kompakte Einheit zur direkten Primärenergiegewinnung mit reversiblen, externen Kühlkreislauf, sowie deren Kondensation, Verdampfung und Verdichtung im Sondenkopfteil bei Einzelanwendung zusammengefasst ist, ohne jegliche Umweltgefährdung.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches. Vorteilhafte Weiterbildung des Gegenstandes des Anspruches 1 ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche, sowie aus der Beschreibung und der Zeichnung.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Wärmeerzeuger im Schnitt durch die Erdsonde mit Sondenschutzrohr und Technikraum außen 1.1
2 einen Querschnitt durch die Erdsonde mit Sondenschutzrohr, sowie integriertem Wasserkreislauf in der Schnittebene A–A von 1
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Ein Wärmeerzeuger 1 auch „Wärmepumpe" genannt, bestehend aus Erdsonde mit Sondenschutzrohr 16, integriertem Wasserkreislauf und aufgebauter Kondensator/Verdampfereinheit 6, sowie einem Kältemittelverdichter 9 zur Verdichtung und Erzeugung der Heißgase, hermetisch getrennt in Primär- und Sekundärkreis durch die Kondensator/Verdampfereinheit 6.
Das verflüssigte Kältemittel auf der Primärkreisseite gelangt über die Kondensatleitung primär 4 zum Flüssigkeitsverteiler 17 und fließt an der Innenrohrfläche am Sondenrohr 14 nach unten und verdampft über die zugeführte Wärmeenergie des Erdreichs 24 über das Trägermedium 13, sowie extern zugeführter Energie und steigt gasförmig als Kältemitteldampf 18 im Sondenrohrraum 15 nach oben zur Kondensator/Verdampfereinheit 6, kondensiert unter Einwirkung von verdampfendem Kältemittel im Sekundärkreis, bei anschließender Verdichtung durch den Kältemittelverdichter 4 zu Heißgas. Die Rohranschlüsse 2 und 2.1 ermöglichen den Betrieb eines reversiblen, externen Wasserkreislaufs.
Wirkungsweise
Das in der Kondensator/Verdampfereinheit 6 im Technikraum außen 1.1 kondensierte und verflüssigte Kältemittel gelangt über die Kondensatleitung primär 4 zum Flüssigkeitsverteiler 17 und fließt über die Innenrohrfläche am Sondenrohr 14 nach unten, bei gleichzeitiger Verdampfung durch Wärmeenergieeintrag der Rohranschlüsse 2 und 2.1 des externen Wasserkreislaufs.
Unter permanenter Einwirkung der Erdwärme, sowie durch vorhandenes Grundwasser erfolgt über das Sondenschutzrohr 16 und Wärmeträgermedium 13, ein sich einstellender Temperaturunterschied durch Verdampfen des flüssigen Kältemittels am Sondenrohr 14 im Sondenrohrraum 15 und führt so zum gewünschten Primärenergieeintrag.
Die so aufgenommene Wärmeenergie wird durch die Enthalphi – Differenz des Kältemitteldampfes bestimmt und gelangt nach vollzogener Aggregatszustandsänderung und Phasenwechsel über den Sondenrohrraum 15 nach oben, zur Kondensator/Verdampfereinheit 6.
Der auf der Sekundärseite in der Kondensator/Verdampfereinheit 6 durch Kondensierung auf der Primärseite erzeugte Kältemitteldampf gelangt über das Dampfrohr sekundär 7 zum Kältemittelverdichter 9 und wird unter Zuhilfenahme elektrischer Antriebsenergie verdichtet, tritt über die Heißgasleitung sekundär 10 aus, zu einer nicht näher dargestellten wassergekühlten Kondensationseinheit, zur Erwärmung von Frischwasser und Heizungswasser in einem nicht dargestellten Technikraum innen 1.2 eines Gebäudes.
Der dabei verflüssigte Kältemitteldampf gelangt über die Flüssigkeitsleitung sekundär 8 wieder zurück zur Kondensator/Verdampfereinheit 6 und beginnt mit der Verdampfung von neuem.
Die 1 und 2 lassen die wesentlichen Merkmale der Erfindung erkennen.

1: Wärmeerzeuger
1.1: Technikraum außen
1.2: Technikraum innen (nicht dargestellt)
2: Rohranschluss extern 1
2.1: Rohranschluss extern 2
3: Sondendampfrohr primär
4: Kondensatleitung primär
5: Abdeckung
6: Kondensator/Verdampfereinheit
7: Dampfrohr sekundär
8: Flüssigkeitsleitung sekundär
9: Kältemittelverdichter
10: Heißgasleitung sekundär
11: Schutzrohrverbindung
12: Verfüllung
13: Trägermedium außen
14: Sondenrohr
14.1: Sondenrohr
14.2: Sondenrohrzentrierung außen
14.3: Sondenrohrzentrierung innen
15: Sondenrohrraum
16: Sondenschutzrohr
17: Kältemittel-Flüssigkeitsverteiler
17.1: Kältemittel-Flüssigkeit
18: Kältemitteldampf
19: Bohrloch
20: Sondenfußteil
21: Sondenschutzrohr-Fußteil
22: Trägermedium innen
23: Sondenkopfteil
24: Erdreich
25: Belüftungsrohr
25.1: Entlüftungsrohr

Claims

Wärmeerzeuger (1) zusammengefasst in einer außenliegenden Kompakt-Einheit, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmeübertrager – ausgebildet mit selbstzirkulierendem Kältemittelkreislauf im Sondenrohrraum (15) durch Energieeintrag über das Trägermedium (13) und (22) im Zusammenhang, einer im Technikraum außen (1.1) untergebrachten Kondensator/Verdampfereinheit (6) und Kältemittelverdichter (9) steht, sowie ein externer Energieaustausch., über das Trägermedium (13) und (22) der Anschlüsse (2) und (2.1) stattfinden kann.
Wärmeerzeuger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbaulage des Wärmeerzeugers beliebig sein kann.
Wärmeerzeuger (1) nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle Umwelt- und Sicherheitsaspekte gemäß Kyotoprotokoll, durch die Verwendung eines Sondenschutzrohres (16) mit dem Trägermedium (13) und (22), als Auslaufschutz von Kältemittel, erfüllt sind.
Wärmeerzeuger (1) nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sondenrohre (14) und (14.1) des Wärmeerzeugers (1) demontierbar sind.
Wärmeerzeuger (1) nach Anspruch 1, 2, 3, und 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Vorhandensein des Sondenschutzrohres (16), auftretende Erdverwerfungen kompensiert werden können.
Wärmeerzeuger (1) nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittelverdichter (9) im Technikraum außen (1.1) sich auch außerhalb des Technikraums außen (1.1) befinden kann.
Wärmeerzeuger (1) nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wärmeerzeuger (1) zu einem Verbund, mit einem oder mehreren Kältemittelverdichtern (9), zusammenfassbar sind.
Wärmeerzeuger (1) nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kondensator/Verdampfereinheit (6) ein nicht dargestellter, weiterer, getrennter Kreislauf zur Energieübertragung integrierbar ist.