DE2619722A1

DE2619722A1 - Kompakter waermepumpenboiler

Info

Publication number: DE2619722A1
Application number: DE19762619722
Authority: DE
Inventors: Max Schaffner
Original assignee: WAERMEPUMPEN AG
Current assignee: WAERMEPUMPEN AG
Priority date: 1975-08-25
Filing date: 1976-05-04
Publication date: 1977-03-10
Also published as: CH595600A5

Description

Kompakter Wärmepumpenboiler Kompakter Wärmepumpenboiler zum Erwärmen von Boilerwasser in einem Behälter mittels einer Wärmepumpe und eines Kondensators.
Bei derartigen Boilern wird die Kondensationswärme einer Wärmepumpe dazu benutzt, um einen Warmwasserbehälter aufzuheizen.
Dazu ist im wesentlichen eine Wärmepumpe, sowie ein Kondensator erforderlich, der die Wärmeenergie an das Boilerwasser abgibt.
Es sind bereits solche Vorrichtungen bekannt, bei denen der Wasserbehälter und die Wärmepumpe örtlich getrennt sind.
Dies hat jedoch den Nachteil, dass die Konstruktion der Anlage kompliziert und somit auch teuer wird. Ausserdem treten durch die Uebertragungsleitungen erhebliche Verluste auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Konstruktion eines Wärmepumpenboilers zu vereinfachen und ein kompaktes, leicht montierbares Gerät mit verbessertem Wirkungsgrad zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Kombination folgender Merkmale gelöst: a) Der Kondensator ist im und/oder um den Wasserbehälter angeordnet, b) Verdampfer und Kompressor der Wärmepumpe sind unmittelbar über und/oder unter dem Warmwasserbehälter angeordnet und mechanisch mit letzterem verbunden, c) der Verdampfer ist zur Entnahme von Wärmeenergie unmittelbar aus der Umgebungsluft mit einem Ventilator versehen, dessen Luftstrom den Verdampfer bestreicht.
Um den Wirkungsgrad der beschriebenen Vorrichtung zu erhöhen, ist über dem Kältemittelverdampfer ein Ventilator angebracht, der die Umgebungsluft ansaugt. Der Kondensator kann dabei im Warmwasserbehälter selbst und/oder um diesen herum angeordnet sein.
Die Erfindung ist im folgenden in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Wärmepumpenboiler bei dem der Kondensator im Boiler selbst liegt, und Fig. 2 ein abgewandeltes Beispiel des Erfindungsgegenstands, bei welchem der Kondensator um den Boiler herum angeordnet ist.
Gemäss Fig. 1 weist ein Warmwasserboiler einen Wasserbehälter 7 auf, welcher mit einer Isolation 8 und einem Mantel 9 versehen ist. Der Wasserbehälter 7 ist in bekannter Weise an eine Zufuhr-Leitung 10 angeschlossen, welche Kaltwasser zuführt und ist mit einer Boiler-Leitung 11 versehen, über welche das im Wasserbehälter 7 erwärmte Wasser entnommen werden kann. Mit dem Wasserbehälter 7 bildet eine Wärmepumpe, bestehend aus Kompressor 1, Verdampfer 3 und Kondensator 2 eine bauliche Einheit. Die rein physikalische Funktion von Wärmepumpen ist dabei für den Fachmann allgemein bekannt und gebräuchlich und wird deshalb hier nicht näher erläutert.
Die erfindungsgemäss gewählte Anordnung des Verdampfers 3 am Wasserbehälter 7 führt ersichtlicherweise dazu, dass einerseits der mechanische Aufbau der Gesamtanordnung wesentlich vereinfacht wird und dass andererseits die Verbindungsleitungen zwischen Verdampfer 3 und Kondensator 2 auf ein Minimum reduziert werden. Ein Ventilator 4, welcher unmittelbar über dem Kompressor 1 angeordnet ist, saugt die Umgebungsluft an und leitet diese durch den Verdampfer 3. Dabei wird der Umgebungsluft Wärme entzogen und der Wärmepumpe, bzw. dem Kältemittel-Kreislauf Wärmeenergie zugeführt.
Die erfindungsgemäss vorgesehene Anordnung von Ventilator 4, Kompressor 5 und Verdampfer 3 führt darüber hinaus dazu, dass einerseits für den Verdampfer 3 auf optimal einfache Weise die für den Wärmeaustausch erforderliche Fläche zur Verfügung steht und gleichzeitig der entstehende Raum optimal für den Kompressor 1 und den Ventilator 4 genutzt wird.
Ausserdem wird dabei durch die angesaugte und durch den Verdampfer 3 geleitete Umgebungsluft der Kompressor 1 gekühlt und dessen Eigenwärme an den Verdampfer 3 abgegeben.
Die Verbindung zwischen dem Kompressor 1, bzw. dem Verdampfer 3 und dem Kondensator 2 wird auf kürzestem Weg durch Kupferrohre 5 erreicht, welche das erwärmte Kältemittel dem Kondensator 2 zuführen und damit eine Aufheizung des Wasserbehälters 7 bewirken.
Zum Auffangen von Kondenswasser, welches bei der Abkühlung der Umgebungsluft im Verdampfer 3 entstehen kann, ist zusätzlich auf dem Wasserbehälter 7 und unter dem Verdampfer 3 eine Auffangschale 6 vorgesehen.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass die Energieentnahme aus der Umgebungsluft zu voll ausreichender Heizleistung führt und dass die für den Antrieb des Kompressors 1, sowie des Ventilators 4 erforderliche elektrische Energie nur etwa 30 % des Energiebedarfs von elektrischer Warmwasseraufbereitung beträgt.
Ersichtlicherweise stellt die erfindungsgemcisse Anordnung eine optimal Kompakte und im Hinblick auf einfachen Betrieb und Reduzierung von Verlusten optimale Konstruktion dar.
Fig. 2 zeigt einen abgewandelten Wasserbehälter 7, bei welchem die Aufheizung durch das im Kondensator 2 zirkulierende Kühlmittel ohne direkten Kontakt des Kondensators 2 mit dem Wasser im Wasserbehälter 7 erreicht wird.
Wie dargestellt, ist dabei der Kondensator 7 als Heizschlange um den Wasserbehälter 7 in die Isolation 8 geführt, sodass Aufwärmung von aussen erfolgt.
Ersichtlicherweise ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist es z.B.
in bestimmten Anwendungsfällen denkbar, die aus Kompressor 1, Verdampfer 3 und Ventilator 4 bestehende Einheit unter dem Wasserbehälter 7 anzuordnen, ohne dass dadurch die Gesamtanordnung leiden würde.

Claims

Patentansprüche

1. )Kompakter Wärmepumpenboiler zum Erwärmen von Boilerwasser J in einem Behälter mittels einer Wärmepumpe und eines Kondensators, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Kombination folgender Merkmale a) der Kondensator (2) ist im und/oder um den Wasserbehälter (7) angeordnet b) Verdampfer (3) und Kompressor (1) der Wärmepumpe sind unmittelbar über und/oder unter dem Warmwasserbehälter (7) angeordnet und mechanisch mit letzterem verbunden c) der Verdampfer (3) ist zur Entnahme von Wärmeenergie unmittelbar aus der Umgebungsluft mit einem Ventilator (4) versehen, dessen Luftstrom den Verdampfer (3) bestreicht.

2. Wärmepumpenboiler nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , d a s s der Kompressor (1) im Zentrum des Verdampfers (3) angeordnet ist.