DE2429748B2 - Wärmepumpen-Heizungsanlage - Google Patents
Wärmepumpen-HeizungsanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Wärmepumpen-Heizungsanlage, mit im geschlossenen Arbeitsmittelkrcislauf
angeordneten Kompressor, Kondensator, Drosselstelle und Verdampfer, wobei der Verdampfer ein Rohr ist,
das in ein Erdloch ragt
Bei einer bekannten derartigen Anlage besteht die Gefahr, daß der in das Erdloch ragende Verdampfer
vereist, wodurch die abgebbare Leistung sehr verringert wird. Weiterhin wird die Vereisungsgefahr des Verdampfers
noch dadurch erhöh», daß die Drosselstelle der Wärmepumpe am Grunde des Erdloches im
Verdampfer angeordnet ist. Dadurch werden auch notwendige Reparatur- und Wartungsarbeitem erschwert.
Darüber hinaus ist ein nicht unerheblicher Abschnitt des sich im Erdloch befindenden Teiler, der
Anlage mit einer Wärmeisolierung versehen, so daß in diesem Abschnitt kein Wärmeübergang stattfinden
kann.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Wärmepumpen-Heizungsanlage der genannten Art
vorzuschlagen, die bei großer Leistungsfähigkeit auch unter ungünstigen Bodenverhältnissen nicht vereist.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Verdampferrohr U-förmig ausgebildet ist und das Erdloch als
Haupterdloch über 9 m tief in den Boden reicht, daß die Anlage mindestens einen weiteren geschlossenen
Arbeitsmittel-Hilfskreislauf mit Hilfskompressor, Hilfskondensator und Hilfsverdampfer aufweist, daß der
Hilfsverdampfer einen U-förmigen Rohrabschnitt aufweist, der in mindestens einem weiteren Hilfserdloch
angeordnet ist und der Hilfskondensator einen U-förmigen Rohrabschnitt aufweist, der im Haupterdloch
parallel und im Abstand zum U-förmigen Verdampferrohr des Hauptkreislaufes angeordnet ist, und daß die
Erdlöcher mit Frostschutzmittel gefüllt sind.
Durch den tief in das Erdreich reichenden Verdampfer wird eine bessere Verteilung der übertragenen
Wärme erreicht. Allein hierdurch wird die Vereisuingsgefahr erheblich verringert. Die Anordnung mehrerer
Erdlöcher gewährleistet auch unter sehr ungünstigen Verhältnissen die andauernde Entnahme sehr großer
Wärmemengen aus dem Boden. Dadurch daß in dem Haupterdloch der wärmeabgebende Kondensator einer
weiteren Wärmepumpe angeordnet ist, die über ein anderes Erdloch arbeitet, kann in dem Haupterdloch
praktisch keine Vereisung auftreten.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen Deispielhaft dargestellt Es zeigt
Fig. 1 eine Heizungsanlage mit einem Entfroster, der
durch die Wirkung des Erdreiches arbeitet,
F i g. 2 eine andere Ausführungsform einer Heizungsanlage.
Die Vorrichtung nach Fig. 1 ist ein geschlossener Kreislauf, in dem ein Fluid, ζ. B. ein Kältemittel wie
Freon, zirkuliert. Das Fluid kann in bestimmten Zonen des Kreislaufes flüssig und in anderen Zonen gasförmig
sein.
Der Kreislauf umfaßt einen Kompressor 1, der durch einen Elektromotor angetrieben ist, einen Kondensator
3 in Form eines Radiators, durch den ein Gebläse 4 die Umgebungsluft bläst, ein Kapillarrohr 6, das relativ lang
ist und einen geringen Innendurchmesser hat, ein U-förmiges Verdampferrohr 7 mit relativ großem
Innendurchmesser, das in ein in das Erdreich gebohrtes Loch 8 ragt, und eine Rohrleitung 9, die zurück zum
Kompressor 1 führt.
Wenn die Anlage als Heizung arbeitet und dem Erdloch S Wärme entzieht, besteht die Gefahr, daß die
Wandungen des Verdampferrohres 7 im Loch 8 vereisen. Um dies zu vermeiden, sind gemäß F i g. 1 noch
zwei weitere U-förmige Verdampferrohre (Rohrabschnitte ta und 16) im selben Loch 8 enthalten. Die
beiden U-Rohre 15 und 16 dienen hierbei als Vorwärmer.
Das U-Rohr 15 ist im geschlossenen Kreislauf mit einem Kompressor 17 und einem weiteren U-Rohr
(Rohrabschnitt 18) in einem Hilfserdloch 19 verbunden. Ebenso ist das U-Rohr 16 im geschlossenen Kreislauf
mit einem Kompressor 20 und einem weiteren U-Rohr (Rohrabschnitt 21) in einem Hilfserdloch 22 verbunden.
Die geschlossenen Kreisläufe (15, 17, 18 und 16, 20,
21) sind mit einem Fluid, ζ. Β. einem Kältemittel wie Freon, gefüllt.
Der Kreislauf 15,17,18 arbeitet wie eine Wärmepumpe,
die Wärmeenergie aus der Erde des Loches 19 entnimmt und sie ins Innere des Loches 8 abgibt.
Ebenso nimmt der Kreislauf 16, 20, 21 Wärme im Erdloch 22 auf und liefert sie in das Loch 8.
Die Zahl und die Dimensionierung der vorbeschriebenen
Hilfsanordnungen kann je nach der notwendigen Stärke der Enteisung im Loch 8 beliebig sein.
Gleichfalls können automatische elektrische Schalter die Elektromotoren der Kompressoren 1,17,20 und des
Gebläses 4 so steuern, daß sie nur in Abhängigkeit von der laufend gemessenen Temperatur des zu klimatisierenden
Luftvolumens arbeiten.
beschriebenen Art im Loch 8 untergebracht. Weiterhin ist das Loch 8, in dem sich die beiden U-Rohre 7 und 16
befinden, mit einem Frostschutzmittel 23 gefüllt.
Wie vorhergehend ist das U-Rohr 16 im geschlossenen Kreislauf mit einem weiteren U-Rohr 21 in einem
Erdloch 22 verbunden. Das Loch 22 ist mit einem Frostschutzmittel gefüllt, das durch ein Zirkulationsorgan
(Pumpe) 25 im geschlossenen Kreislauf bewegt wird. Dazu verbinden Rohrleitungen 26, 27, 28, 29 die
drei nebeneinander angeordneten Erdlöcher 22, 30, 31. Das Zirkulationsorgan 25 drückt das Frostschutzmittel
durch die Rohrleitung 28 in das Erdloch 31, wo es sich in Berührung mit der Erde erwärmt, durch die Rohrleitung
27 in das Loch 30. wo es vollständig erwärmt wird, und
durch die Rohrleitung 26 in das Loch 22, wo es sich bei der Enteisung der Rohrleitung (Verdampferrohr) 7
wieder abkühlt Schließlich kehrt das Frostschutzmittel 24 zur Zirkulationsorgan 25 zurück und schließt damit
den Kreislauf.
Die Zahl der Hilfserdlöcher 22,30 und 31 kann je nach
der gewünschten Stärke der Enteisung verschieden sein.
Claims (1)
- Patentanspruch:Wärmepumpen-Heizungsanlage, mit im geschlossenen Arbeitsmittelkreislauf angeordneten Kompressor, Kondensator, Drosselstelie und Verdampfer, wobei der Verdampfer ein Rohr ist, das in ein Erdloch ragt, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdampferrohr (7) U-förmig ausgebildet ist und das Erdloch als Haupterdloch (8) über 9 m tief in den Boden reicht daß die Anlage mindestens einen weiteren geschlossenen Arbeitsmittel-Hilfskreislauf mit Hilfskompressor, Hilfskondensator und Hilfsverdampfer aufweist, daß der Hilfsverdampfer einen U-förmigen Rohrabschnitt (18, 21) aufweist, der in mindestens einem weiteren Hilfserdloch (19, 22) angeordnet ist und der Hilfskondensator einen U-förmigen Rohrabschnitt (15, 16) aufweist, der im Haupterdloch parallel und im Abstand zum U-förmigen Verdampferrohr (7) des Hauptkreislaufes angeordnet ist, und daß die Erdlöcher mit Frostschutzmittel (23,24) gefüllt sind.
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