DE2552459A1

DE2552459A1 - Mehrphasen-waermepumpenanlagen, insbesondere wasserkraft-waermepumpwerke und fern-waermepumpwerke

Info

Publication number: DE2552459A1
Application number: DE19752552459
Authority: DE
Inventors: Hubert Schrammel
Original assignee: SCHRAMEL DIETER
Current assignee: SCHRAMEL DIETER
Priority date: 1974-11-28
Filing date: 1975-11-22
Publication date: 1976-06-10
Also published as: AT355260B; ATA952074A; DE2552459C2

Description

Mehrphasen-Wärmepumpenanlagen, insbesondere "Wasserkraft-Wärntepumpwerke und Fern-Wärmepumpwerke"

von: Hubert Schrammel, A 4073 Wilhering 11, Oberösterreich und Mag.rer.soc.oec. Dieter Schrammel, 8501 Eckental, Brühlstraße 3, BRD

Eine der größten und vor allem unversiegbaren Energiequellen eines Landes ist das Wasser. Seine hydraulische Energie wird seit Jahrhunderten genutz/E. Gewaltige Wasserkraftwerke verwandeln die kinetische Energie der Oberflächengewässer in hochwertige elektrische Energie und bilden einen Eckpfeiler der Energieversorgung .

Die um ein Vielfaches höhere Wärmeenergie des Wassers - der Energiegegenwert für Wasser von +0⁰C entspricht einer Fallhöhe von über 34.000 m - blieb dagegen bis jetzt fast ungenutzt. Obwohl bekannt ist, daß man mit dem Wärmepumpenprinzip ein Mehrfaches der kinetischen Energie des Wassers, bzw. an Fremdenergie, als niederwertige Wärmeenergie in Form von Warmwasser gewinnen kann und daß z. B. die mit dem Wasser über die Staatsgrenzen Österreichs abfließende Wärmemenge einem Energiegegenwert von mindestens einer Milliarde Jahrestonnen Heizöl entspricht, gibt es keine Wärmepumpenanlagen, welche größenordnungsmäßig mit-Wasserkraftwerken vergleichbar wären.

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Es gibt nicht einmal den Terminus technikus: "Wasserkraftwärmepumpwerke" oder "Fernwärmepumpwerke".

Die Hauptursache, daß das gigantische Wärmepotential der Oberflächengewässer bis jetzt nichtentsprechend genutzt wurde, liegt vor allem in dem Umstand, daß während einer längeren Kälteperiode die Wassertemperatur bis auf +0⁰C absinken kann. In diesem Stadium kann dem Wasser nur mehr über die latente Erstarrungswärme, Wärmeenergie entzogen werden. Dies aber führt erfahrungsgemäß in kürzester Zeit zu einer untragbaren Vereisung der Kühlsysteme.

Bei Wärmepumpen üblicher Bauart beginnt diese Vereisungsgefahr bereits bei Wassertemperaturen von +3 bis +5°C. Diese wird bei den Oberflächengewässern Mitteleuropas für den Zeitraum November bis März aber kaum überschritten. Da somit dem Spitzenbedarf an Wärmeenergie ein fast vollständiger Leistungsausfall der Grundwärmequelle gegenübersteht, hatte sich in der Fachwelt die Ansicht gebildet, daß das Wärmepumpenprinzip nur in Sonderfällen oder in -der Übergangszeit der Heizperiode wirtschaftlich verwertbar sei, als Hauptwärmeerzeuger ohne Zusatzheizung oder gar als Energiequelle großen Stils, aber ungeeignet ist.

Nun sind seit Jahrzehnten Verfahren für Wärmepumpen bekannt, welche darauf abzielen, nicht nur die Flüssigkeitswärme des Wassers sondern auch dessen Erstarrungswärme als Grundwärmeenergie für Wärmepumpen zu verwenden (siehe EgIi, Schweizer Patentschriften Nr. 231.449 und 237.313). Obwohl es damit möglich wäre, das gigantische Wärmepotential der Oberflächengewässer dem Wärmepumpenprinzip ganzjährig zu erschließen, konnte sich diese volkswirtschaftlich interessante Idee bis jetzt nicht durchsetzen. Neben allzu kurzfristigem Wirtschaftlichkeitsdenken vergangener Jähre, vor allem was Temperaturniveau und Spreizung sowie Energiekosten betrifft, und dem.bescheidenen Erfindungsziel der Wasserersparnis (EgIi, Schweizer Patentschrift Nr. 231.449 und Nr. 237.313, Zeile 45 ff.) liegt dies vor allem daran, daß grundlegende physikalische Nebenerscheinungen unberücksichtigt blieben.

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Abgesehen von ökologischen Gesichtspunkten der Eisbeseitigung, welche in diesen Verfahren überhaupt nicht berücksichtigt werden, soll einerseits der Eisansatz an den Kühlflächen durch Formänderung der Verdampfer bei Druckanstieg während des Abtauens zersprengt werden (EgIi, Nr. 231.449), andererseits das Eis in Form von einseitig geschlossenen röhrenförmigen Hohlkörpern durch den eigenen Auftrieb während des Abtauens abgeführt werden (Pat. EgIi, Nr. 237.313).

Sind es im Falle der Formänderung der Verdampfer sicherheitstechnische Vorschriften, welche dieser Maßnahme entgegenstehen, so sind es andererseits (Schweizer Patent Nr. 237.313) der Staudruck des gegen den Verdampfer anströmenden Wassers und ein nicht berücksichtigtes hydraulisches Paradoxon (durch die Volumenverringerung des Schmelzwassers der Haftschicht entsteht in dieser ein Unterdruck), welche ein Ablösen des Eiskörpers aufgrund des eigenen Auftriebes und damit ein kurzfristiges, wirtschaftliches Enteisen verhindern bzw. beträchtlich verzögern.

Bei Wärmepumpenanlagen, welche im sogenannten Mehrphasenbereich arbeiten, d. h., nicht nur die Flüssigkeits- sondern auch die Erstarrungswärme des Wassers als Grundwärmeenergie verwenden resultiert der Heizleistungsverlust aber nicht nur aus dem Leistungsabfall, welcher mit dem Absinken der Verdampfungstemperatur aufgrund des Eisansatzes an den Kühlflächen verbunden ist, sondern auch aus dem Energieverlust für das Heißgasabtauen und der hierfür erforderlichen Betriebsunterbrechung. Darüber hinaus sind auch noch die ökologischen Aspekte der Gefahr einer Eisstoßbildung bei fallweisem Abtauen zu berücksichtigen.

Bedenkt man, daß ein Eisansatz von einem Millimeter den K-Wert eines Kühlers bzw. Verdampfers - je nach dessen Konstruktion um ca. 20 bis 30 % senkt und je nach Kühlfächenbelastung in ca. ein bis drei Minuten erreicht ist; nimmt man ferner an, daß die Heizleistung der Wärmepumpe auf eine "Unterkühlung des Wassers" mit einem Eisanteil von 1 % bei einer Wassertemperatur von +0⁰C ausgelegt ist, so erkennt man die technischen Probleme, welche mit einem Enteisen der Kühlflächen, vor allem aus ökolo-

gischer Sicht, verbunden sind, da in diesem Falle der Eisansatz nach 100 Sekunden gewichtsmäßig bereits den sekundlichen Wasserdurchsatz erreicht, obwohl die äquivalente Abkühlung des Wassers - nach derzeitiger Auffassung - dem nur sehr kleinen Wert von 0,8°C entsprechen würde.

Da der Begriff "Unterkühlung" im allgemeinen eine Art Terminustechnikus darstellt, sei hier auf eine neue Definition bzw. Erweiterung desselben verwiesen, welche erforderlich ist, um Wärmepumpenanlagen dieser Art theoretisch besser erfassen zu können.

Der Oberbegriff Unterkühlung wird unterteilt in:

1. Einen "Unterkühlungsgrad¹¹ t, gemessen in Grad Celsius. Er kennzeichnet den derzeit geltenden Begriff«

2. Einen "Unterkühlungsgrad" X (%), gemessen in Gewichtsprozent des absoluten Eisanteils im Wasser, bezogen auf eine Wassertemperatur von +0⁰C.

^(Ce"^ge⁾ " ^w'VSw* ^qe " ^qw X_u(%) = —-—- ^--—~ χ 100 = — χ 100

C · (g ■ + g ) Q

e ^e ^w' ^we

Setzt man für die Erstarrungswärme des Wassers C = 80 kcal/kg,

ti

die spezifische Wärme c= 1,0 kcal/kg C und bedeuten t (⁰C) = Wassertemperatur, sowie g + g die Gewichtsanteile des Eis-Was-

e . w

sergemisches/ so entspricht z. B. mit technisch genügender Genauigkeit eine Abkühlung des Wassers um 1°C, einem Unterkühlungsgrad X von 1,25 % im Temperaturbereich von + -O⁰C. Der absolute Eisanteil aufgrund des Unterkühlungsgrades X (%) ist vor allem für ökologische Gesichtspunkte maßgebend und stets kleiner als der, oder gleich dem sichtbaren (scheinbaren) Eisanteil im Wasser.

Die Erfindung hat die Aufgabe, diese Eisbarriere zu überwinden und Wärmepumpenanlagen zu schaffen, mit welchen es möglich ist, im Bereich des Gefrierpunktes des Wassers noch eine volkswirt-

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schaftlich sinnvolle Wärmetransformation durchzuführen, um dem Wärmepumpenprinzip das natürliche Wärmepotential der Gewässer ganzjährig zu erschließen.

Es wurde erkannt, daß dieses Erfindungsziel nur dann zu erreichen ist, wenn bei Auslegung, Berechnung und Konstruktion von Wärmepumpenanlagen dieser Art, speziell aber bei deren Verdampfern bzw. Kühlsystemen, neue physikalisch-technische und ökologische Gesichtspunkte mit einbezogen werden.

Um bei einer Wassertemperatur von ca. +3⁰C bis +0⁰C die Kühler möglichst lange eisfrei zu halten und den Heizleistungsverlust beim allfälligen Abtauen auf ein Minimum zu beschränken, sind folgende charakteristische Erfindungsmerkmale anzuwenden:

1. Die Oberflächentemperatur der Kühler wird unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Gesichtspunkte so gewählt, daß das Phänomen der freien Eiskristallbildung im Wasser möglichst lange erhalten bleibt, so daß die Erstarrungswärme des Wassers ohne Eisansatz an den Kühlflächen gewonnen werden kann, wobei außer den üblichen Faktoren zur Berechnung von Wärmetauschern auch noch die Wärmeeindringtiefe berücksichtigt wird.

2. Die Oberfläche der Kühler bzw. Verdampfer ist ausformgerecht zu gestalten und mit Rippen und/oder Fahnen (Querbzw. Längsrippen) zu versehen, damit sich bei zeitgerechtem Abtauen kein geschlossener Eismantel um die Kühlflächen bilden kann, so daß sich während des Abtauvorganges der Eisansatz in Form von Schuppen oder Schalenteilen durch Strömungsdruck und Auftrieb des Wassers lösen kann, da die Wirkung des Unterdruckes, welcher zwischen Eisschale und Kühler- bzw. Verdampferoberfläche aufgrund der Volumensverringerung des Schmelzwassers der Haftschicht entsteht, sowie der Einfluß von Unebenheiten der Kühlflächen ausgeschaltet werden. Die Rippen und Fahnen der Kühlflächen können ganz oder teilweise auch aus einem Material geringer Wärmeleitfähigkeit bestehen und vorzugsweise wulst- oder rautenförmig ausgebildet.sind.

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3. Als Abtauenergie wird vorzugsweise die latente Verdampfungs-

. wärme des verflüssigten.Kältemittels in Form von Mitteldruckdampf verwendet, wodurch gegenüber dem Heißgasabtauen eine erhebliche Verbesserung der Wirtschaftlichkeit erzielt wird, da kein Heizleistungsverlust auftritt.

4. Die Leistung der transformierbaren Grundwärmeenergie wird durch den ökologisch vertretbaren Eisanteil im Wasser begrenzt, welcher durch den Unterkühlungsgrad X (%) definiert ist. Durch das periodische Abtauen kommt es sporadisch zu einer wesentlichen Erhöhung des Eisanteils im Wasser. Es ist daher erforderlich, die Gesamtkühlfläche einer Mehrphasenwärmepumpenanlage in mehrere Kühlsysteme aufzuteilen, deren Anzahl aufgrund des Unterkühlungsgrades X_u(%) des Wassers, der zulässigen Stärke des Eisansatzes an den Kühlflächen und den örtlichen Verhältnissen bezüglich der Gefahr einer Eisstoßbildung im Verdampferbereich oder im Unterwasser bestimmt wird. Gleichzeitig wird damit ein Abtauen ohne Betriebsunterbrechnung möglich.

Zur weiteren Präzisierung des Erfindungsgedankens und zur Erleichterung der Beschreibung sei hier der Begriff "Betriebszustand" eingeführt. Er soll.die Art und Weise kennzeichnen,wie die Grundwärmeenergie des Wassers gewonnen wird.

Betriebszustand Is Als Grundenergie dient die Flüssigkeitswärme des Wassers.

Betriebszustand II: Als Grundenergie dient sowohl die Flüssig-

keits- als auch die latente Erstarrungswär- - me des Wassers, welche mit Hilfe des Phänomens der freien Eiskristallbildung (Eisschlamm) gewonnen wird.

Betriebszustand III: Als Grundenergie dient vor allem die latente

Erstarrungswärme des Wassers als Folge des Eisansatzes an den Kühlflächen.

Betriebszustand IVi Die Wärmeenergie des Wassers wird durch

dessen eigene kinetische Energie nutzbar gemacht. Wärmepumpenanlagen dieser Art werden als Wasserkraftwärmepumpwerke bezeichnet.

Die theoretische Abkühlung des Wassers t in ⁰C aufgrund seiner Fallhöhe H(m) folgt im Betriebszustand IV/I der Beziehung:

t_o(°C) = 0,00234 (°C/m) · e_Q · H(m)

wobei e die Leistungsziffer Epsilon des Kälteteiles der Anlage bedeutet, und die spezifische Wärme c des Wassers mit 1 kcal/kg°C angenommen wird.

Für eine bestimmte Wassermenge G(kg/sec) ergibt sich daraus die theoretische Wärmeleistung Q₁ (kcal/h).

Q₁(kcal/h) = 8,424 (seckcal/mkg) · (e_Q + 1) · G(kg/sec) · H(m)

Während Wärmepumpenanlagen bekannter Ausführungen, deren Hauptaufgabe die Wärmegewinnung aus dem Wasser ist, grundsätzlich nur im Betriebszustand I arbeiten, können erfindungsgemäß ausgeführte Anlagen im Betriebszustand I bis III und, sofern sie ohne Fremdenergie arbeiten, im Betriebszustand IV/I bis III verwendet werden.

Da Wasserkraftwärmepumpwerke die kinetische Energie des Wassers entsprechend ihrer Leistungsziffer vervielfachen, können auch kleine Gewässer· bzw. Gefälle ganzjährig wirtschaftlich genutzt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die Verdampfer bzw. Kühler vorzugsweise aus kammförmigen Elementen (Fig. 3.1) gebildet, welche mit Rippen (Fig. 1.1 und Fig. 2.3) und/oder Fahnen (Fig. 1.2 und Fig. 2.4) versehen sind, so daß sich im Betriebszustand III das Eis in Schuppen oder Schalenteilen von den Kühlflächen lösen kann. Die Unterkühlung des Kältemittelkondensates wird so geregelt, daß seine latente Wärme als Abtauenergie verwendet werden kann. Für den Betriebszustand III werden den

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Kühlsystemen vorzugsweise Sammelgefäße (Fig. 3.2) entsprechender Wärmespeicherung zugeordnet.

Im Betriebszustand II und III tritt im Wasser Eisbildung auf. Dabei kann es vor allem im Betriebszustand II zu einem Temperaturanstieg im Wasser kommen, da ein Teil der Erstarrungswärme wieder in die Flüssigkeit über geht. Dieser Effekt begünstigt die Aufrechterhaltung des eisfreien Zustandes der Kühlflächen, obwohl der absolute Wärmeinhalt des Wasser-Eisgemisches bis zur Unterkühlung sinken kann.

Der Betriebszustand II wird durch den sehr engen Temperaturbereich gekennzeichnet, an welchen das Phänomen der freien Eiskristallbildung im Wasser gebunden ist.

Abgesehen von Kristallisationskernen bzw. -keimen im Wasser, wird diese Erscheinung - wie bereits erwähnt - durch die Oberflächentemperatur der Kühlsysteme ausgelöst. Daß aber nicht nur jene Faktoren bestimmend sind, welche die Oberflächentemperatur direkt beeinflussen, sondern auch die Wärmeeindringtiefe eine wesentliche Rolle spielt, geht aus der Tatsache hervor, daß mit beginnender Vereisung der Kühlflächen das Phänomen der freien Eiskristallbildung im Wasser schlagartig aufhört. Die beim Aggregatsprung frei werdende Wärmeenergie reicht dann nicht mehr aus, an der Haftfläche mindestens +Ö°C zu erzeugen und ein Ablösen der Eiskristalle zu bewirken.

Eine an sich beliebige Struktur der Oberfläche des Grundmaterials und/oder der Oberflächenbeschichtung der Kühlsysteme von vorzugsweise fünf bis zweitausend My, sowie Temperaturregelung (Fig. 3.6) des flüssigen Kältemittels vor dem Drosselventil, pulsierende Kältemittelzufuhr und/oder pulsierender Saugdruck (Fig. 3.8 und 3.9) bei Trockenverdampfern, ermöglichen höhere Kühlflächenbelastungen im Betriebszustand II. Da die spezifische Abkühlung des Wassers aufgrund seiner kinetischen Energie je nach Leistungsziffer und Gesamtwirkungsgrad des Wasserkraftwärmepumpwerkes bei ca. 0,006 bis 0,015°C/ra Fallhöhe liegt, kommt dem Betriebszustand II

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bei diesen Anlagen besondere Bedeutung zu. Es sprengt allerdings den Rahmen dieser Erfindung nicht, wenn auf den Betriebszustand II verzichtet, der Betriebszustand III aber angewendet wird. Dasselbe gilt auch für Wärmepumpenanlagen mit Fremdenergie als Antriebsquelle, sowie für die Art der Kompressoren oder Absorber.

Die Zeichnung veranschaulicht beispielsweise die zur Erreichung des Er findung s ζ ie Ie s vorgeschlagenen Maßnahmen. In den Fig. und 2 bedeuten Teil 1 und 3 Rippen, Teil 2 und 4Fahnen. Aber auch andere Rippenanordnungen, wie z. B. rauten- oder wabenförmige (Streckmetall- oder- Streckplastiküberzug) , sind möglich, sofern sie die Bildung eines geschlossenen Eisansatzes verhindern, so daß sich das Eis beim Abtauen in Form von Schuppen oder Schalenteilen lösen kann. In Figur 3 (Schaltschemabeispiel eines Trockenverdampfers) bedeutet:

1. kamm- bzw. rechenförmiges Verdampferelement,

2. Sammelgefäß für Kältemittelkondensat,

3. Niveauregelung,

4. Abtauleitung,

5. Kondensatunterkühlung,

6. Temperaturregelung,

7. Saugleitung,

8. und 9. Pulsator für Saugdruck und Kältemittelzuführung (phasenverschobene Wirkung),

10. Einspritzleitung,

11. Einspritzventil,

12. Einspritzdüsen.

Die Teile 2, 3 bzw. 6, 8, 9 sind nur dann erforderlich, wenn die latente Wärme des Kältemittelkondensates als Abtauenergie verwendet werden soll.

Abgesehen von der bekannten Umweltfreundlichkeit bieten erfinduhgsgemäß ausgeführte Wärmepumpenanlagen die Möglichkeit, das Wärmepotential der Oberflächengewässer ganzjährig in einem Ausmaße zu nutzen, welches das Angebot an kinetischer Energie, selbst in einem wasserkraftreichen Lande, um ein Vielfaches übersteigt.

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In Industrieländern wird derzeit ca. 20 bis 30 % der hochwertigen elektrischen Energie - vor allem in Haushalten wieder in niederwertige Wärmeenergie mit einem Temperaturniveau unter 60°C verwandelt. Bei Anwendung des Wärmepumpenprinzips würde man für denselben Zweck nur 5 bis 8 % benötigen, so daß durch den Bau von Fernwärmepumpwerken das Angebot an elektrischer Energie indirekt um ca. 15 bis 22 % erhöht wird. Bezogen auf eine äquivalente Wärmeleistung, sind die Investitionskosten bei erfindungsgemäß ausgeführten Wärmepumpenanlagen, insbesondere Wasserkraftwärmepumpwerken und Fernwärmepumpwerken, wesentlich kleiner als bei Wasserkraft-E-Werken. Sie liegen je nach Größe des Fernwärmenetzes bei ca. 25 bis 45 %. Da der Wärmeinhalt der Oberflächengewässer - abgesehen von der Abfallwärme - fast ausschließlich aus gespeicherter Sonnenenergie besteht, stellen vorangeführte Wärmepumpenanlagen das derzeit wirtschaftlichste und betriebssicherste Verfahren zur ganzjährigen Rückgewinnung der Verlust- und Sonnenenergie dar, und sind damit in der Lage, einen volkswirtschaftlich bedeutenden Beitrag zur Energieversorgung eines Landes zu leisten.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE :

, 1.jWärmepumpenanlage, die nicht nur die Flüssigkeitswärme \ J des Wassers sondern auch dessen Erstarrungswärme als Grundwärmeenergiequelle nutzt, dadurch gekennzeichnet, daß deren Gesamtkühlfläche aus mehreren Kühlsystemen besteht, welche wahl- bzw. wechselweise abgetaut werden, wobei die Anzahl der Kühlsysteme aufgrund des Unterkühlungsgrades X„(%) des Wassers, der zulässigen Stärke des Eisansatzes an den Kühlflächen und den örtlichen Verhältnissen bezüglich der Gefahr einer Eisstoßbildung im Unterwasser (ökologisch vertretbarer Eisanteil in den Oberflächengewässern) bestimmt wird.
2. Wärmepumpenanlage..nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Wärmepumpenaggregat mindestens zwei Kühlsysteme besitzt, welche wahlweise zu- oder abgeschaltet werden können, so daß ein Abtauen ohne Betriebsunterbrechung möglich ist, wobei die Abtauintervalle in Abhängigkeit von der zulässigen Stärke des Eisansatzes und der Anzahl der Kühlsysteme durch an sich bekannte technische Mittel (z. B. Programmsteuerung) geregelt werden.
3. Wärmepumpenanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei indirekter Kühlung dem Kühler bzw. Teilen desselben, Sammelgefäße entsprechender Wärmespeicherfähigkeit zugeordnet sind, so daß die latente Wärme des verflüssigten Kältemittels als Abtauenergie verwendet werden kann.
4. Wärmepumpenanlage, welche nicht nur die Flüssigkeitswärme des Wassers sondern auch dessen Erstarrungswärme als Grundwärmeenergiequelle nutzt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Flüssigkeitsleitung des Kältemittelkreislaufes mindestens ein Sammelgefäß mit einem Niveauregelorgan (Fig. 3) angeordnet ist, so daß die latente Wärme des Kältemittels in Form von Mitteldruckdampf z.B. als Abtauenergie zur Verfügung steht.

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5. Wärmepumpenanlage, welche nicht nur die Flüssigkeitswärme des Was seirsy- sondern auch dessen Erstarrungswärme als Grundwärmeeriergiequelle nutzt, dadurch gekennzeichnet, da%"die Oberfläche der Kühler bzw. der Verdampfer "ausformgerecht" mit Rippen (Fig. 1.1 und Fig. 2.3) und/ oder Fäiihen (Fig. 1.2 und Fig. 2.4) versehen ist, damit sich bei zef tgerechtem Abtauen kein geschlossener Eismantel um die Kühlflächen bilden kann, so daß sich während des Abtküvorganges der Eisansatz in Form von Schuppenoder Schalenteilen durch Strömüngsdruck und Auftrieb des Wassers löst.
6. Wärmepumpenanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen bzw. Fahnen der Kühlflächen, ganz oder teilweise aus einem Material geringer Wärmeleitfähigkeit bestehen und vorzugsweise wulst- oder rautenförmig ausgebildet sind.
7. Wärmepumpenanlage nach. Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühler bzw. Verdampfer vorzugsweise aus kamm- bzw. rechenförmigen Elementen besteht.
8. Wärmepumpenanlage, welche nicht nur die Flüssigkeitswärme des Wassers sondern auch dessen Erstarrungswärme als Grundwärmeenergiequelle nutzt, dadurch gekennzeichnet, daß durch an sich bekannte Maßnahmen, wie z. B. Saugdruck- oder Leistungsregelung und/oder Änderung der StrömungsVerhältnisse des Wassers, die Oberflächentemperatur der Kühlsysteme in einem Bereich bis ca. -3°C so beeinflußt wird, daß die Erstarrungswärme des Wassers ohne Eisansatz an den Kühlflächen mit Hilfe der freien Eiskristallbildung im Wasser gewonnen werden kann.
9. Wärmepumpenanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Auswahl der Oberflächenbeschichtung der Kühlsysteme der Einfluß der Wärmeeindringtiefe auf das Phänomen der freien Eiskristallbildung im Wasser berücksichtigt wird.
10. Wärmepumpenanlage, welche nicht nur die Flüssigkeitswärme des Wassers sondern auch dessen Erstarrungswärme als Grundwärmeenergiequelle nutzt, dadurch gekennzeich-, net, daß bei Trockenverdampfern durch an sich bekannte Regelgeräte das verflüssigte Kältemittel pulsierend zugeführt und/oder abgesaugt (Fig. 3 ) und seine Unterkühlungstemperatur eventuell geregelt wird, so daß ein kontrolliertes Schwanken des Saugdruckes und damit der Oberflächentemperatur des Verfampfers eintritt, wodurch ein intermittierender Abtaueffekt erreicht wird.

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