DE2610463A1 - Verfahren zum uebertragen von waerme oder kaelte und waermepumpe zu dessen durchfuehrung - Google Patents
Verfahren zum uebertragen von waerme oder kaelte und waermepumpe zu dessen durchfuehrungInfo
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- F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
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- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
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Description
ί
U Mi i:R MULLI-R - STI.INMEISTER
U aoöu Mütichun 22 D-4ÜOO Bielefeld
iilltittalii· A
iJ
St/un
Manfred R. Burger Wolfratshauser Str. 8023 Pullach
Ernst Gagel, Karwendelstr. 8000 München 70
Rudolf Kalmovicz Stadtweg 25 8059 Altenerding
Alfred Prechtl Lindenweg 6 8082 Grafrath
Verfahren zum Übertragen von Wärme oder Kälte und Wärmepumpe
zu dessen Durchführung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Wärme
oder Kälte zwischen zwei getrennten Fluidströmen mit Hilfe einer Wärmepumpe, die einen Kältekreislauf mit einem Verdampfer,
einem Kompressor, einem Kondensator und einer Drosselung umfaßt,
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dessen Verdampfer und Kondensator mit den getrennten Fluid-'■■■t:röiii(>n
in Wärmeaustausch tiPbracht werden können, sowie
eine Wärmepumpe zur Durchfürhunq dieses Verfahrens.
Wärmepumpen sind in verschiedenen Ausführungsformen für Heiz- und Kühlbetrieb bekannt. Im Interesse einer wirtschaftlichen
Arbeitsweise einer Wärmepumpe ist es bei der Konstruktion und Auslegung von Wärmepumpen ein wesentlicher Gesichtspunkt,
einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erzielen, der sich aus dem Verhältnis von abgegebener Wärme- oder Kälteleistung
zu aufgewandter Energie, insbesondere elektrischer Energie ergibt. In diesem Sinne schlagen die parallelen Anmeldungen
P 25 42 728.5 und P 25 55 887.6 der Anmelder eine Reihe von Verbesserungen vor.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Wärmepumpen, wie sie in den genannten parallelen Anmeldungen
beschrieben werden und darüberhinaus allgemein bei Wärmepumpen den Wirkungsgrad oder die Leistungsziffer weiter zu
verbessern.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren
dadurch gekennzeichnet, daß man bei Heizbetrieb den mit dem Verdampfer in Wärmeaustausch stehenden Fluidstrom nach Verlassen
des Verdampfers mit dem Kältekreislauf zwischen Kondensator und Drossel in Wärmeaustausch bringt.
Weitere Merkmale der Erfindung und die erfindungsgemäße Vorrichtung
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Durch die erfindungsgemäße Lösung werden eine Reihe von Vorteilen erzielt, die in der parallelen Anmeldung P 25 55 887.6
ausführlich erläutert werden. Sie sollen daher hier nur in verkürzter Form wiedergegeben werden.
1. Durch die sich zwangsläufig ergebende Abkühlung des Kältemittels
vor der Drossel und damit vor dem Verdampfer wird die Enthalpiedifferenz zwischen dem flüssigen Kältemittel
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vor dem Verdampfer und dem gasförmigen Kältemittel hinter dem Verdampfer beträchtlich, und zwar in der Größenordnung
von 40 % und darüber erhöht, so daß die der Enthalpiedifferenz
entsprechende, von dem Kältemittel in dem Kondensator aus dem Fluidstrom aufgenommene Wärmemenge entsprechend
anwächst.
2. Durch die Senkung der Temperatur vor dem Verdampfer wird
zugleich die Temperatur hinter dem Verdampfer erniedrigt. Damit sinkt das spezifische Volumen ν des von dem Kompressor
zu komprimierenden Kältemittels. Mit der Verringerung des spezifischen Volumens ν des Kältemittels nimmt zugleich
die von dem Kompressor zu leistende Kompressionsarbeit ab.
Zu diesen Vorteilen, die sich gemäß der Patentanmeldung P 25 55 887.6 auch dann ergeben, wenn der von außen zugeführte
Fluidstrom vor dem Eintritt in den Kondensator mit dem Kältekreislauf zwischen Kondensator und Drossel in Wärmeaustausch
gebracht wird, tritt hier unmittelbar ein weiterer Vorteil. Dieser Vorteil liegt darin, daß durch Erwärmung des zur Außenseite
des Gebäudes zurückgeführten Fluidstroms ein auf der Außenseite des Gebäudes vorgesehener Wärmetauscher verkleinert
werden kann, wenn nicht unmittelbar die Außenluft als Fluidstrom verwendet wird, sondern ein Zwischenträger, beispielsweise
eine Sole vorgesehen ist.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.
Der Kältekreislauf umfaßt einen Verdampfer 41, einen Kompressor 42, einen Kondensator 43 und eine Drossel 44. Diese
Elemente sind durch Leitungen 47 in der erwähnten Reihenfolge zu einem geschlossenen Kreis miteinander verbunden. Ein Kältemittel
durchströmt den Kältekreislauf ebenfalls in der Reihen-
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folge der vorstehenden Aufzählung.
Der Verdampfer 41 und der Kondensator 4 3 sind dargestellt als Wärmetauscher 50, 51 mit einem Innenrohr, daß das
Kältemit tel aufnimmt und einem dieses konzentrisch umgebenden
Außenrohr, das jeweils von dem zugeordneten Fluidstrom durchströmt wird. Der Verdampfer 41 steht bei Heizbetrieb mit einem
Wärmepotential außerhalb des zu beheizenden Raumes, beispielsweise der Außenluft, über eine Einlaßleitung 75 und
Auslaßleitung 76 in Wärmeaustausch. In der Auslaßleitung 76 befindet sich eine Pumpe 79. Der Kondensator 43 steht seinerseits
über einer Einlaßleitung 77 und einer Auslaßleitung 78 entweder unmittelbar oder mit Hilfe eines Zwischenträgers in
Wärmeaustausch. In der Auslaßleitung 78 befindet sich eine Pumpe 80 f die das zum Heizen verwendete Fluid umwälzt.
Obwohl die Einlaßleitung 75 unmittelbar in den Verdampfer-Wärmetauscher
50 einmünden kann, ist sie in der dargestellten Ausführungsform über einen Wärmetauscher geführt, der in der
dargestellten Form als Gegenstromkühler bezeichnet werden kann und mit der Bezugsziffer 207 bezeichnet ist. Ein derartiger
Gegenstromkühler 207 wird in der parallelen Anmeldung P 25 55 887.6 der Anmelder vorgeschlagen. Seine Vorteile
werden in der genannten Anmeldung ausführlich erläutert und oben z.T.wiederholtvsoweit sie auch für den im folgenden beschriebenen
erfindungsgemäßen Wärmetauscher gelten.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist zusätzlich zu dem Wärmetauscher oder Gegenstromkühler 207 ein weiterer
Gegenstromkühler 207' vorgesehen, der sich zwischen dem Kondensator
43 und der Drossel 44 und, sofern der Gegenstromkühler 207 verwendet wird, zwischen diesem und der Drossel 44
im Kältekreislauf befindet. Die den Wärmetauscher 50 verlassende Auslaßleitung 76 tritt nicht unmittelbar zur Außenseite
des Gebäudes aus, sondern wird durch den Wärmetauscher oder Gegenstromkühler 207' im Gegenstrom zu dem Kältekreislauf
hindurchgeführt. Dadurch ergeben sich die oben erwähnten Vor-
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teile.
Die Wärmetauscher 207 und 207' werden nur deshalb als
"Gegenstromkühler" bezeichnet, weil sich durch Gegenstromkühlung der intensivste Wärmeaustausch ergibt. Selbstverständlich
können auch andere Wärmetauscherformer verwendet werden, wenn sich dies als zweckmäßig erweist oder eine
ausreichende Wirkung ermöglicht. Insbesondere bei Verwendung von Luft als Fluidstrom kann es unter Umständen konstruktiv
nicht zu vertretende Schwierigkeiten bereiten, eine Gegenstromkühlung
im engeren Sinne konstruktiv zu verwirklichen. Anstelle eines Gegenstromkuhlers kann daher je nach den
Voraussetzungen des Einzelfalles ein anderer geeigneter Wärmetauscher herangezogen werden.
Im übrigen ist es ohne weiteres möglich, die Gegenstromkühler 207 und 207' so in die Leitungen 75 und 76 zu integrieren,
daß sie mit Hilfe von geeigneten Umschaltventilen wahlweise zugeschaltet oder überbrückt werden können.
- Patentansprüche -
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Leerseite
Claims (5)
- PatentansprücheVerfahren zur übertragung von Wärme oder Kälte zwischen zwei getrennten Fluidströmen mit Hilfe einer Wärmepumpe, die einen Kältekreislauf mit einem Verdampfer, einem Kompressor, einem Kondensator und einer Drossel umfaßt, dessen Verdampfer und Kondensator mit den getrennten Fluidströmen in Wärmeaustausch gebracht werden können, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Heizbetrieb den mit dem Verdampfer in Wärmeaustausch stehenden Fluidstrom nach Verlassen des Verdampfers mit dem Kältekreislauf zwischen Kondensator und Drossel in Wärmeaustausch bringt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man den Wärmeaustausch im Gegenstrombetrieb durchführt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem man bei Heizbetrieb den dem Verdampfer zugeführten Fluidstrom vor dem Verdampfer mit dem Kältekreislauf zwischen Kondensator und Drossel in Wärmeaustausch bringt, dadurch gekennzeichnet , daß man den den Kondensator verlassenden Fluidstrom mit dem Kältekreislauf stromabwärts des in den Kondensator eintretenden Fluidstroms in Wärmeaustausch bringt.
- 4. Wärmepumpe zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der den Verdampfer (41) verlassende Fluidstrom (7 6) einen Gegenstromkühler (207') durchläuft, der in einer Leitung (47) des Kältekreislaufe's zwischen dem Kondensator(43) und der Drossel (44) angeordnet ist.
- 5. Wärmepumpe nach Anspruch 3, bei der dem Verdampfer (41) zugeführte Fluidstrom einen Gegenstromkühler (207) durchläuft, der in der Leitung (47) des Kältekreislaufes zwischen Kondensator (43) und Drossel (44) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Gegenstromkühler (2071) zwischen dem Gegenstromkühler(207) und der Drossel (44) vorgesehen ist.7 0 9 8 2 9/0608 0RIG1NALINSPECTED' nach Anspruch 4 oder 5, dadurch cj e k e η η ζ ι,- L c h net, daß die Gegenstromkühler (207,207') mit der liin laß leitung (75) und der Auslaßleitung (76) des den Verdampfer (41) einschließenden Wäremetauschers derart
verbunden sind, daß sie wahlweise von dem Fluidstrom durchströmt oder umgangen werden können.709829/0608
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT24076 | 1976-01-15 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2610463A1 true DE2610463A1 (de) | 1977-07-21 |
DE2610463B2 DE2610463B2 (de) | 1978-03-16 |
Family
ID=3485272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2610463A Withdrawn DE2610463B2 (de) | 1976-01-15 | 1976-03-12 | Verfahren zum Übertragen von Wärme oder Kälte und Wärmepumpe zu dessen Durchführung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2610463B2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5165254A (en) * | 1991-08-01 | 1992-11-24 | Institute Of Gas Technology | Counterflow air-to-refrigerant heat exchange system |
CN114945780A (zh) * | 2020-01-15 | 2022-08-26 | 三菱电机株式会社 | 热泵装置 |
-
1976
- 1976-03-12 DE DE2610463A patent/DE2610463B2/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5165254A (en) * | 1991-08-01 | 1992-11-24 | Institute Of Gas Technology | Counterflow air-to-refrigerant heat exchange system |
CN114945780A (zh) * | 2020-01-15 | 2022-08-26 | 三菱电机株式会社 | 热泵装置 |
CN114945780B (zh) * | 2020-01-15 | 2024-04-12 | 三菱电机株式会社 | 热泵装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2610463B2 (de) | 1978-03-16 |
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Legal Events
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BHN | Withdrawal |