DE2633100A1 - Heat pump for hot water supply - pref. uses domestic waste water as heat source - Google Patents

Heat pump for hot water supply - pref. uses domestic waste water as heat source

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DE2633100A1 DE19762633100 DE2633100A DE2633100A1 DE 2633100 A1 DE2633100 A1 DE 2633100A1 DE 19762633100 DE19762633100 DE 19762633100 DE 2633100 A DE2633100 A DE 2633100A DE 2633100 A1 DE2633100 A1 DE 2633100A1
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Abstract

The heat pump has its condenser made as a heat exchanger to which the cold water entering a hot-water supply system is brought. The evaporator is pref. made as a heat exchanger through which the domestic waste water flows, either vertically or horizontally. The waste-water pipe has a filter and a by-pass for solid particles. The separate components, compressor (10), evaporator (11), expansion valve (12) and condenser (13) are joined together by a pipe through which a cold medium circulates. The pipe coil (11') of the evaporator (11) is installed in a container (14) supplied by a conduit (15) with warm waste water at about 40 deg.C. The cooled water leaves through outlet conduit (16).

Description

R. 3 3 1 1S λR. 3 3 1 1 S λ

2.6.1976 Wd/Ht2.6.1976 Wd / Ht

Anlage zurAttachment to

Patent- undPatent and

GebrauchsmasterhilfsanmeldungUtility master auxiliary registration

ROBERT BOSCH GMBH5 7 Stuttgart ROBERT BOSCH GMBH 5 7 Stuttgart t

WärmepumpenanlageHeat pump system

Zusammenfassungsummary

Es wird eine Warmepumpenanlage vorgeschlagen, deren Wärmetauscher am Verdampfer durch warmes Abwasser gefüllt ist und die dort von der Wärmepumpe entnommene Wärme dem Wärmetauscher am Verflüssiger zuführt. Der Wärmetauscher am Verflüssiger ist am Brauchwasserzulauf angeordnet.A heat pump system is proposed, its heat exchanger is filled with warm wastewater at the evaporator and the heat extracted there by the heat pump is transferred to the heat exchanger at the condenser. The heat exchanger on the condenser is located on the domestic water inlet.

709885/00 4 S709885/00 4 p

R. i- s δR. i- s δ

Stand der TechnikState of the art

Bei einer bekannten Anlage dieser Art sind für die getrennte Verwendung der Abwasserwärme aus verschiedenen Wärmeverbrauchern getrennte Abwasserstränge für diese Wässer notwendig. Auf diese Weise ist die Anlage wirtschaftlich gesehen nicht besonders gut ausgelegt (DT-OS 2 304 537).In a known system of this type are for the separate use of waste water heat from different heat consumers separate sewer lines are necessary for these waters. In this way, the system is not particularly well designed from an economic point of view (DT-OS 2 304 537).

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Anlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch Einbau des Verflüssigers in den Brauchwasserzulauf der Warmwasserbereitungsanlage eine wirtschaftlichere Betriebsweise möglich, weil hierbei der für Wärmepumpenbetrieb besonders wirtschaftliche Temperaturunterschied zwischen Verflüssigungs- und Verdampfungstemperatur kleiner 300C eingehalten werden kann.The system according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that by installing the condenser in the domestic water inlet of the hot water heating system, a more economical mode of operation is possible because the temperature difference between the condensing and evaporation temperatures of less than 30 0 C, which is particularly economical for heat pump operation, can be maintained.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen, insbesondere durch den Einbau· des Verdampfers in die ohnedies vorhandene Abwasserleitung ist eine noch bessere Wirtschaftlichkeit gegeben. Auch wird hierdurch die Installtions kostengünstig.Through the measures listed in the subclaims, in particular By installing the evaporator in the existing sewer pipe, the economy is even better given. This also makes the installation cost-effective.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine schematische Ansicht einer Wärmepumpenanlage, Figuren 2 bis 5 verschiedene Anordnungen und Ausbildungen eines Abwasser-Wärmetauschers auf der Verdampferseite, Figur 6 einen Wärmetauscher auf der Verflüssigerseite.An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. FIG. 1 shows a schematic view of a heat pump system, Figures 2 to 5 different arrangements and designs of a waste water heat exchanger on the evaporator side, Figure 6 shows a heat exchanger on the condenser side.

— X —- X -

70988B/00A570988B / 00A5

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Die Wärmepumpe besteht in bekannter Weise aus einem Verdichter 10, einem Verdampfer 11, einem Expansionsventil 12 und einem Verflüssiger 13. Diese Teile sind im geschlossenen Kreislauf durch eine Rohrleitung miteinander verbunden, in welcher ein Kältemittel zirkuliert.The heat pump consists in a known manner of a compressor 10, an evaporator 11, an expansion valve 12 and a Condenser 13. These parts are connected to one another in a closed circuit by a pipe in which a Refrigerant circulates.

Die Rohrschlange II1 des Verdampfers 11 ist in einem Behälter 14 angeordnet, in welchen eine Leitung 15 mündet, die warmes Abwasser von etwa HO ° C eines Gebäudes oder eines beliebigen Verbrauchers führt. Den Behälter 14 verläßt eine Leitung 16, in welcher das durch den Verdampfer abgekühlte Wasser entweicht. Dieses Wasser wird auf etwa 5 ° C abgekühlt und ins Freie gtleitet. Die Rohrschlange 13' des Verflüssigers 13 ist ebenfall· in einem Behälter 17 angeordnet. In den Behälter 17 dringt von unten her eine Leitung 18 ein, an den Oberteil des Behälters ist eine Leitung 19 angeschlossen. Die Leitung 18 bildet einen Brauchwasserzulauf, in welcher z. B. Leitungswasser von unge fähr 15 ° C in den Behälter 17 eintritt. Es entzieht dem Ver- . flüssiger dort Wärme und verläßt den Behälter mit maximal 7P ° Q· The coil II 1 of the evaporator 11 is arranged in a container 14 into which a line 15 opens, which carries warm waste water of about HO ° C from a building or any consumer. A line 16 leaves the container 14, in which the water cooled by the evaporator escapes. This water is cooled to about 5 ° C and discharged into the open . The pipe coil 13 'of the condenser 13 is also arranged in a container 17. A line 18 penetrates into the container 17 from below, and a line 19 is connected to the upper part of the container. The line 18 forms a service water inlet, in which z. B. tap water of approximately 15 ° C in the container 17 enters. It withdraws from forgiveness . liquid there heat and leaves the container with a maximum of 7P ° Q

Die Figuren 2 bis 5 zeigen verschiedene Anordnungen und Ausgestaltungen des Behälters 14 am· Verdampfer 11, Wie die ?igur t zeigt, kann der mit 114 bezeichnete Behälter senkreoht angeori· net sein* er wird über die Leitung 15 mit warmem Waseer g Danach beginnt das in der ebenfalls senkrecht angeordneten schlange 11' zirkulierende Kältemittel dem Waaaer aolangi» zu entziehen, bis es eine Temperatur von ca. + 50C hat. Die über den Verdichter 10 auf höheres Temperatumiv#i,l» hobene Wärmemenge des umlaufenden Kältemittels wird i» scher 13 an das in der Leitung 18 zufließende BrauohwaSMr geben, bis dieses die gewünschte Temperatur hat (s*. B? + Der Verdichter wird abgeschaltet, wenn die TemperatW dtll Figures 2 to 5 show various arrangements and configurations of the container 14 at · evaporator 11, as the? Igur t indicates the designated with 114 container senkreoht angeori · net may be * he g via line 15 with warm Waseer Then begins the to escape into the likewise vertically arranged serpentine 11 'circulating refrigerant Waaaer the aolangi "until it has a temperature of about + 5 0 C. The amount of heat of the circulating refrigerant , which has been raised to a higher temperature via the compressor 10, is transferred to the BrauohwaSMr flowing in the line 18 until it has the desired temperature (s *. B? + The compressor is switched off , if the TemperatW dtll

- 4 709885/0045 - 4 709885/0045

ßADßAD

- I/ - R. 3 ' i δ - I / - R. 3 'i δ

sers 5 ° C erreicht hat oder wenn die maximale Brauchwassertemperatur von +7O0C erreicht ist. Dadurch wird der Stromverbrauch niedrig gehalten. Im Expansionsventil wird das Kältemittel wieder entspannt, so daß es bei niedrigerer Temperatur wieder Wärme aufnehmen kann.sers has reached 5 ° C or when the maximum hot water temperature of + 7O 0 C is reached. This keeps power consumption low. The refrigerant is relaxed again in the expansion valve so that it can absorb heat again at a lower temperature.

Im Behälter 11*1 sinkt das durch die Leitung 15 zugeführte und abgekühlte Wasser nach unten. Bei Zugang von neuem warmem Wasser wird das abgekühlte Wasser in die Leitung l6 verdrängt.In the container 11 * 1 the supplied through the line 15 and sinks chilled water down. When new warm water is received, the cooled water is displaced into line 16.

Wie die Figur 3 zeigt, kann der Behälter 214 auch waagrecht angeordnet sein, die Rohrschlange desgleichen.As FIG. 3 shows, the container 214 can also be arranged horizontally be, the pipe-serpent likewise.

Enthalten die Abwässer Feststoffe, so ist es zweckmäßig, eine Feststoffumleitvorrichtung vorzusehen. Dem mit 31^ bezeichneten Behälter wird warmes Wasser wieder über die Leitung 15 zugeführt, Vor dem Behälter zweigt eine Leitung 20 ab, die in den Ablaufkanal 16 mündet. An der Mündungsstelle der Leitung 20 in die Leitung 15' ist ein Sieb 21 angeordnet, so daß keine Feststoffe in den Behälter 314 gelangen können. Diese fallen über die Leitung 20 in die Ableitung l6.If the wastewater contains solids, it is advisable to provide a solids diverting device. The one marked with 31 ^ The container is supplied with warm water again via the line 15, a line 20 branches off in front of the container, which leads into the drainage channel 16 opens. A sieve 21 is arranged at the point at which the line 20 joins the line 15 ', so that no solids can get into the container 314. These fall over the line 20 into derivative l6.

Die Figur 5 zeigt den Behälter HlH am Verdampfer in waagrechter Anordnung ebenfalls mit einer- Feststoffumleitung 22 mit entsprechendem Sieb 23. Die Zuführung erfolgt wieder über die Leitung 15.FIG. 5 shows the container HI on the evaporator in a horizontal arrangement, likewise with a solids bypass 22 with a corresponding sieve 23. The feed takes place again via the line 15.

Die Figur 6 zeigt eine Konstruktion des Behälters I7 - er ist mit 117 bezeichnet. Aus dieser Anordnung ist zu erkennen, daß das kalte Wasser aus der Leitung 18 unten am Behälter einströmt, und daß das warme Wasser oben am Behälter über die Leitung 19 zum Verbraucher fließt.Figure 6 shows a construction of the container I7 - it is labeled 117. From this arrangement it can be seen that the cold water flows in from the line 18 at the bottom of the container, and that the warm water at the top of the container via the line 19 flows to the consumer.

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Claims (4)

AnsprücheExpectations (l.) Wärmepumpenanlage bestehend aus einem Verdampfer, der aus der Umgebung Wärme aufnimmt, einem Verflüssiger, der die von der Wärmepumpe erzeugte Wärme an eine Heizleitung abgibt, einem Expansionsventil und einem Verdichter, welcher im geschlossen Kreis ein Kältemittel vom Verdampfer zum Verflüssiger transportiert, dadurch gekennzeichnet, daß der Verflüssiger (13) als Wärmetauscher im Brauchwasserzulauf (18) angeordnet ist.(l.) Heat pump system consisting of an evaporator, which consists of the Environment absorbs heat, a condenser that transfers the heat generated by the heat pump to a heating cable, a Expansion valve and a compressor, which is closed in the Circuit transports a refrigerant from the evaporator to the condenser, characterized in that the condenser (13) is arranged as a heat exchanger in the domestic water inlet (18). 2. Wärmepumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (11) als Wärmetauscher in der Abwasserleitung (15) eines Gebäudes (15) oder dergleichen angeordnet ist.2. Heat pump according to claim 1, characterized in that the evaporator (11) as a heat exchanger in the sewer line (15) a building (15) or the like is arranged. 3. Wärmepumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dev Wärmetauscher für das Abwasser in senkrechter Richtung vom Abwasser durchströmt ist.3. A heat pump according to claim 2, characterized in that the waste water flows through the dev heat exchanger for the waste water in the vertical direction. 4. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher für das Abwasser in waagrechter Richtung vom Abwasser durchströmt ist.4. Plant according to claim 2, characterized in that the heat exchanger for the wastewater is traversed by the wastewater in a horizontal direction. 5· Anlage nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Wärmetauscher für das Abwasser ein Sieb (21) und eine Umgehungs-•leitung (20) für das Ableiten von im Wasser vorhandenen Peststoffen vorgesehen ist. /5 · Plant according to claim 2 to 4, characterized in that in Heat exchanger for the waste water, a sieve (21) and a bypass line (20) is intended for the discharge of pesticides present in the water. / 70988 5/00 4 S orig,wal inspected 70988 5/00 4 S orig, wal inspected
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5241829A (en) * 1989-11-02 1993-09-07 Osaka Prefecture Government Method of operating heat pump
US6041613A (en) * 1994-07-05 2000-03-28 Morse; Cecil O. Energy conserving heat pump system
DE102010029880A1 (en) * 2010-06-09 2011-12-15 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Vorrichtug for hot water preparation by wastewater heat recovery
CN111520804A (en) * 2020-04-28 2020-08-11 郑士利 Heat pump-based heating unit

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