DE202007013573U1 - Systems for cooling and heating - Google Patents
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Abstract
Anlage zum Kühlen und Heizen, insbesondere luftgekühltes Klimagerät zur Luftkühlung mit Umschaltmöglichkeit auf Wärmepumpen-Heizbetrieb, bestehend aus Verdichter (1), 4/2-Wegeumschaltventil (2), Außenwärmeübertrager (3), Innenwärmeübertrager (11), Zwischenwärmeübertrager (8) sowie den jeweils bei den Wärmeübertragern (3, 8, 11) angeordneten Ventilen dadurch gekennzeichnet, dass der Außenwärmeübertrager (3) mit einer Unterkühlungsstrecke (6) ausgestattet ist, die im Heizbetrieb die notwendige Unterkühlung für den als Verdampfer wirkenden Außenwärmeübertrager (3) verwirklicht.investment for cooling and heating, in particular air-cooled air conditioning for air cooling with switch possibility on heat pump heating operation, consisting of compressor (1), 4/2-way switching valve (2), outdoor heat exchanger (3), indoor heat exchanger (11), intermediate heat exchanger (8) as well as the respective heat exchangers (3, 8, 11) arranged valves, characterized in that the Outdoor heat exchanger (3) with a subcooling section (6) is equipped, in the heating mode, the necessary subcooling for as an evaporator acting outdoor heat exchanger (3) realized.
Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Kühlen und Heizen, insbesondere ein luftgekühltes Klimagerät zur Luftkühlung mit Umschaltmöglichkeit auf Wärmepumpen-Heizbetrieb im Winter. Dabei umfasst die Anlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 einen Verdichter, ein 4/2-Wegeumschaltventil, einen Außenwärmeübertrager, einen Innenwärmeübertrager, einen Zwischenwärmeübertrager sowie den jeweils bei den Wärmeübertragern angeordneten Einspritzventilen und Rückschlagventilen.The The invention relates to a system for cooling and heating, in particular an air-cooled air conditioning for air cooling with switch possibility on heat pump heating operation in the winter. In this case, the system comprises according to the preamble of the claim 1 a compressor, a 4/2-way switching valve, an outdoor heat exchanger, an indoor heat exchanger, an intermediate heat exchanger as well each with the heat exchangers arranged injection valves and check valves.
Klimaanlagen können umschaltbar auch als Wärmepumpen betrieben werden. In luftgekühlter Ausführung werden durch Verwendung eines 4/2-Wege-Umschaltventils die beiden Wärmeübertrager Verdampfer und Verflüssiger in ihren Funktionen vertauscht, d. h. der Klimaverdampfer wird zum Wärmepumpenverflüssiger und der Klimaverflüssiger wird zum Wärmepumpenverdampfer. Beide Wärmeübertrager sind mit einem Einspritzventil ausgestattet, zu dem ein Rückschlagventil parallel angeordnet ist. Beim Verdampferbetrieb ist das Einspritzventil aktiv und beim Verflüssiger strömt das Kältemittel durch das Rückschlagventil. Bei Anlagen mit Kältemittelsammler ist es notwendig, diesen in die Umschaltung einzubeziehen, damit er in Strömungsrichtung immer hinter dem Verflüssiger angeordnet ist, bzw. es ist ein Kältemittelsammler zu verwenden, der in beiden Strömungsrichtungen funktioniert. Diese Ausführung wird im Folgenden weiter betrachtet.air conditioning can switchable also as heat pumps operate. Be in air cooled version by using a 4/2-way switching valve, the two heat exchangers Evaporator and condenser reversed in their functions, d. H. the climate evaporator becomes heat pump condenser and the air condenser becomes a heat pump evaporator. Both heat exchangers are equipped with an injector to which a check valve is arranged in parallel. In evaporator operation, the injection valve active and at the condenser flows the refrigerant through the check valve. For systems with a refrigerant collector it is necessary to include this in the switch so that he in the flow direction always behind the condenser is arranged, or it is to use a refrigerant collector, in both directions of flow works. This execution will be considered further below.
Im Klimabetrieb werden ausgehend vom Verdichter nacheinander die folgenden Komponenten durchströmt: 2/4-Wege-Umschaltventil, Außenwärmeübertrager als Verflüssiger, Rückschlagventil, reversibler Kältemittelsammler, Zwischenwärmeübertrager, Expansionsventil am Innenwärmeübertrager als Verdampfer, Verdampfer, 2/4-Wege-Umschaltventil, innerer Wärmeübertrager, Verdichter.in the Air conditioning operation, starting from the compressor one after the other Components flows through: 2/4-way diverter valve, outdoor heat exchanger as a liquefier, Check valve, reversible Liquid receiver, Intermediate heat exchanger, Expansion valve on the internal heat exchanger as evaporator, evaporator, 2/4-way diverter valve, internal heat exchanger, Compressor.
Im Wärmepumpenbetrieb werden ausgehend vom Verdichter nacheinander die folgenden Komponenten durchströmt: 2/4-Wege-Umschaltventil, Innenwärmeübertrager als Verflüssiger, Rückschlagventil, Zwischenwärmeübertrager, reversibler Kältemittelsammler, Expansionsventil, Außenwärmeübertrager als Verdampfer, 2/4-Wege-Umschaltventil, innerer Wärmeübertrager, Verdichter.in the Heat pump operation are the following components from the compressor successively flows through: 2/4-way diverter valve, internal heat exchanger as a liquefier, Check valve, Intermediate heat exchanger, reversible refrigerant collector, Expansion valve, outdoor heat exchanger as evaporator, 2/4-way switching valve, internal heat exchanger, Compressor.
Der Zwischenwärmeübertrager sorgt bei Klimabetrieb für die gewünschte Unterkühlung des Kältemittels vor dem Einspritzventil, da der Zwischenwärmeübertrager in der Flüssigkeitsleitung zwischen Kältemittelsammler und Einspritzventil angeordnet ist. In der entgegengesetzten Strömungsrichtung beim Wärmepumpenbetrieb wird die Unterkühlung dagegen wieder unwirksam, da im Kältemittelsammler Siedezustand herrscht.Of the Intermediate heat exchanger provides for climate operation for the desired hypothermia of the refrigerant in front of the injection valve, as the intermediate heat exchanger in the liquid line between the refrigerant collector and injection valve is arranged. In the opposite flow direction at Heat pump operation is the hypothermia against it again ineffective, as in the refrigerant collector Boiling state prevails.
Es wird deshalb in solchen Fällen bei reinem Klimabetrieb gewöhnlich die Flüssigkeitsleitung vor dem Einspritzventil noch einmal als zusätzlicher Rohrstrang durch den Verflüssiger geführt, wodurch eine zusätzliche Flüssigkeitskühlung und somit eine Unterkühlung in Bezug auf die Siedetemperatur erfolgt. Im Falle der beschriebenen reversiblen Anlage für Kühlen oder Heizen würde diese Schaltung zu einem sehr ungünstigen Rohrleitungsverlauf für den Heizbetrieb führen.It is therefore in such cases usually in pure climatic operation the liquid line before the injection valve again as an additional pipe string through the condenser guided, which adds an extra Liquid cooling and thus a hypothermia in relation to the boiling temperature. In the case of the described reversible plant for Cool or heating would this circuit to a very unfavorable course of the pipeline for heating operation to lead.
Eine
weitere Problematik besteht im Heizbetrieb dadurch, dass sich am
Außenwärmeübertrager als
Verdampfer Eis bildet, welches in bestimmten Zyklen abgetaut werden
muss. Dabei besteht die Gefahr, dass im Abtauvorgang Eisstücke ungeschmolzen
in die Tropfwanne fallen und dort den Wasserabfluss verstopfen.
Der Abtauvorgang wird dadurch beeinträchtigt. Ein Anwachsen der Eisschicht
in der Tropfwanne behindert dabei die Luftströmung über den Wärmeübertrager. Eine derartige Anlage
ist beispielsweise aus der
Um dies zu verhindern, wird in stationären Anlagen die Tropfwanne zusätzlich beheizt. Das ist energetisch und kostenmäßig ein Nachteil und erfordert zusätzliche Installationen.Around To prevent this, the drip tray is in stationary systems additionally heated. This is energy and cost disadvantage and requires additional Installations.
In
der
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, die aus dem Stand der Technik bekannten reversiblen Anlagen zu verbessern. Dabei wurde nach einer Lösung gesucht, die es ermöglicht einerseits eine Unterkühlung bei gleichzeitig kurzer und effektiver Rohrleitungsführung zu erreichen und andererseits das Vereisen der Tropfwanne bzw. Wasserabflusses zu verhindern, wobei keine zusätzlichen Heizelemente vorgesehen werden müssen.The The object of the present invention is therefore that of To improve the known prior art reversible systems. It was after a solution wanted, which makes it possible on the one hand a hypothermia at the same time short and effective piping to achieve and on the other hand the icing of the drip tray or water drainage to prevent, with no additional heating elements must be provided.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den zugehörigen Ansprüchen 2 und 3 enthalten.According to the invention this Problem solved by the features of claim 1. Advantageous developments The invention are in the associated claims 2 and 3 included.
Die Erfindung besteht demnach darin, dass die Unterkühlung im Heizbetrieb in einem zusätzlichen Rohrleitungsstrang im Außenwärmeübertrager erfolgt, der in diesem Fall als Verdampfer arbeitet. Der Außenwärmeübertrager ist dazu erfindungsgemäß mit einer Unterkühlungsstrecke ausgestattet ist, die im Heizbetrieb die notwendige Unterkühlung für den als Verdampfer wirkenden Außenwärmeübertrager verwirklicht. Durch die niedrige Temperatur der Außenluft und die Wärmeleitung vom Unterkühlungsstrang zum Lamellen- und Rohrsystem des Außenwärmeübertragers wird diese Unterkühlung besonders groß, so dass der Leistungsgewinn durch Unterkühlung den Leistungsverlust durch Wärmeentzug aus dem Verdampfungsprozess kompensiert.The invention therefore consists in that the subcooling takes place in the heating operation in an additional pipe string in the outdoor heat exchanger, which operates in this case as an evaporator. According to the invention, the outdoor heat exchanger is equipped with a subcooling section which, during heating operation, provides the necessary subcooling for realized acting as an evaporator outdoor heat exchanger. Due to the low temperature of the outside air and the heat conduction from the subcooling to the fin and tube system of Außenwärmeübertragers this hypothermia is particularly large, so that the performance gain due to hypothermia compensates for the loss of power through heat extraction from the evaporation process.
Damit ist unmittelbar ein weiterer Vorteil verbunden. Das warme Kältemittel wird vom Sammler kommend in den zusätzlichen Rohrleitungsstrang des Außenwärmeübertragers geleitet und gewährleistet durch seine Wärmeabgabe jederzeit ein Temperaturniveau oberhalb des Gefrierpunktes in der Tropfwanne. Eisstücke, die sich im Abtauvorgang in der Tropfwanne sammeln, können dort schmelzen und werden durch den Wasserabfluss abgeleitet. Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.In order to There is another advantage directly linked. The warm refrigerant is coming from the collector in the additional pipeline of the Außenwärmeübertragers guided and guaranteed through its heat dissipation at any time a temperature level above the freezing point in the drip tray. pieces of ice, which collect in defrosting in the drip tray can there melt and are derived by the drainage. The invention will be described below with reference to the drawings in an embodiment explained in more detail.
Im Einzelnen zeigen:in the Show individual:
In
der Darstellung nach
In
der Darstellung nach
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200720013573 DE202007013573U1 (en) | 2007-09-21 | 2007-09-21 | Systems for cooling and heating |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200720013573 DE202007013573U1 (en) | 2007-09-21 | 2007-09-21 | Systems for cooling and heating |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202007013573U1 true DE202007013573U1 (en) | 2007-12-20 |
Family
ID=38831186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200720013573 Expired - Lifetime DE202007013573U1 (en) | 2007-09-21 | 2007-09-21 | Systems for cooling and heating |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202007013573U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011005749A1 (en) * | 2011-03-18 | 2012-09-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Collector for cooling- or heating system, has container filled with refrigerant, where container has refrigerant inlet and refrigerant outlet, and liquid refrigerant is provided in part of container |
-
2007
- 2007-09-21 DE DE200720013573 patent/DE202007013573U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011005749A1 (en) * | 2011-03-18 | 2012-09-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Collector for cooling- or heating system, has container filled with refrigerant, where container has refrigerant inlet and refrigerant outlet, and liquid refrigerant is provided in part of container |
DE102011005749B4 (en) * | 2011-03-18 | 2013-08-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Collector for cooling and / or heating systems and cooling and / or heating system |
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Legal Events
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 20080124 |
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R150 | Term of protection extended to 6 years |
Effective date: 20101020 |
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Effective date: 20130926 |
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R152 | Term of protection extended to 10 years | ||
R071 | Expiry of right |