DE2650285A1 - Heat pump control system - employs temp. and pressure operated stepping motor for valve between supply and heating circuits - Google Patents

Heat pump control system - employs temp. and pressure operated stepping motor for valve between supply and heating circuits

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DE2650285A1
DE2650285A1 DE19762650285 DE2650285A DE2650285A1 DE 2650285 A1 DE2650285 A1 DE 2650285A1 DE 19762650285 DE19762650285 DE 19762650285 DE 2650285 A DE2650285 A DE 2650285A DE 2650285 A1 DE2650285 A1 DE 2650285A1
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    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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Abstract

The heat pump (1) with an evaporator (2), a condenser (3) and a compressor (4) with a throttle (5), extracts heat from e.g. sub soil water through a heat exchanger (7) and supplies it to a storage tank (11) connected to radiators. To control the flow in the output circuit (8) to suit its temperature and climatic conditions, a control valve (12) is included between the heat exchanger (7) and the tank (11). This is operated by a stepping motor (13) with lines (14, 15) through which are applied temperature control signals. Pressure in the heat pump circuit is also converted into control signals, applied to the stepping motor by another line (16).

Description

SIEMENS AKTIEIiGESEIiIfSOHAFj: Unser ZeichenSIEMENS AKTIEIiGESEIiIfSOHAFj: Our mark

Berlin und München VPA 76 P 8 5 51 BRDBerlin and Munich VPA 76 P 8 5 51 BRD

28502852850285

Verfahren zum Regeln des Verflüssigungsdruckes im Kältemittelkreislauf einer WärmepumpeMethod for regulating the condensing pressure in the refrigerant circuit of a heat pump

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.

Wenn im Heizungskreislauf nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 die Vorlaufmenge zunimmt, wird am Wärmetauscher zunehmend mehr Wärme abgenommen, wodurch der Verflüssigungsdruck im Kältemittelkreislauf durch Rückgang der Temperatur sinkt.If the flow rate increases in the heating circuit according to the preamble of claim 1, it is increasing at the heat exchanger More heat is removed, which means that the condensing pressure in the refrigerant circuit drops as the temperature drops.

Nimmt dagegen im Heizungskreislauf die Vorlauf menge ab, v/ird am Wärmetauscher weniger Wärme abgenommen, wodurch der Verflüssigungsdruck im Kältemittelkreislauf steigt.If, on the other hand, the flow rate decreases in the heating circuit, less heat is drawn off at the heat exchanger, which reduces the condensing pressure increases in the refrigerant circuit.

Stellt sich ein zu hoher Verflüssigungsdruck im Kältemittelkreislauf ein, kann der Verdichter der Wärmepumpe beschädigt werden, wenn nicht zuvor ein Sicherheitsorgan anspricht, das den Verdichter stillsetzt. Das Stillsetzen des Verdichters hat aber zur Folge, daß keine Wärme mehr an den Heizungskreislauf abgegeben wird. Starke Druckschwankungen im Kältemittelkreislauf sind ebenso wie zu hohe Drücke schädlich für den ο Verdichter.If the condensing pressure in the refrigerant circuit is too high a, the compressor of the heat pump can be damaged if a safety device does not respond beforehand, the stops the compressor. However, the shutdown of the compressor has the consequence that no more heat is transferred to the heating circuit is delivered. Strong pressure fluctuations in the refrigerant circuit, as well as excessively high pressures, are harmful to the ο compressor.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 auf einfache Weise so zu verändern, daß der Verflüssigungsdruck im Kältemittelkreislauf auf Werten gehalten wird, die für die Lebensdauer des VerdichtersThe object of the invention is to modify the method according to the preamble of claim 1 in a simple manner so that that the condensing pressure in the refrigerant circuit is kept at values that are useful for the service life of the compressor

Bee 25 Bes / 24.8.1976Bee 25 Bes / 8/24/1976

809818/0618809818/0618

annehmbar sind.are acceptable.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebene Maßnahme gelöst.According to the invention, the object set is achieved by the measure specified in the characterizing part of claim 1 solved.

Zweckmäßige Verfahrensschritte sind in den Ansprüchen 2 und 3 angegeben. :Appropriate process steps are set out in claims 2 and 3 specified. :

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben, die eine schematische Darstellung eines Heizungskreislaufes darstellt, dessen Vorlauf von einer Wärmepumpe beaufschlagt ist.The invention is described with reference to the drawing, which shows a represents a schematic representation of a heating circuit, the flow of which is acted upon by a heat pump.

In der Zeichnung ist der Kältemittelkreislauf einer Wärmepumpe mit 1 bezeichnet. Die Wärmepumpe weist in üblicher Weise einen Verdampfer 2, einen Verflüssiger 3» einen Verdichter 4 und eine Drossel 5 auf.The drawing shows the refrigerant circuit of a heat pump denoted by 1. The heat pump has in the usual way an evaporator 2, a condenser 3 »a compressor 4 and a throttle 5.

Der Verflüssiger 3 der Wärmepumpe gibt die über 6 beispielsweise aus dem Grundwasser gewonnene Wärme über einen Wärmetauscher 7 an einen Heizungskreislauf 8 ab, in dem Radiatoren 9 oder dergleichen und Pumpen 1o angeordnet sind. Im Heizungskreislauf 8 kann auch ein Speicher 11 angeordnet sein.The condenser 3 of the heat pump gives the over 6 for example Heat obtained from the groundwater through a heat exchanger 7 to a heating circuit 8, in which radiators 9 or the like and pumps 1o are arranged. in the A memory 11 can also be arranged in the heating circuit 8.

Im Heizungskreislauf 8 ist die Vorlaufmenge pro Zeiteinheit in Abhängigkeit von der Temperatur des Vorlaufes und der Witterung regelbar. Die Regelung kann beispielsweise so erfolgen, daß ein Ventil 12 im Heizungskreislauf 8 stetig geregelt wird, wobei ein Stellmotor 13 durch Stellsignale erregt wird, die über Leitungen 14, 15 herangeführt v/erden und der Temperatur des Vorlaufes beziehungsweise der Witterung proportional sind. Bei steigendem Durchfluß wird im Heizungskreislauf 8 im Maße der Steigerung vom Verflüssiger 3 zunehmend Wärme an den Heizungskreislauf S angegeben. Hierdurch sinkt die Temperatur und damit der Druck im Kältemittelkreislauf 1. Umgekehrt steigt der Druck im Kältemittelkreislauf 1, wenn vom Verflüssiger 3 weniger Wärme an den Heizungskreislauf 8 abgegeben wird. 'In the heating circuit 8 is the flow rate per unit of time depending on the temperature of the flow and the weather adjustable. The regulation can take place, for example, in such a way that a valve 12 in the heating circuit 8 is continuously regulated, wherein a servomotor 13 is excited by control signals that V / ground via lines 14, 15 and are proportional to the temperature of the flow or the weather. With increasing flow is in the heating circuit 8 to the extent the increase from the condenser 3, increasing heat to the heating circuit S. This reduces the temperature and thus the pressure in the refrigerant circuit 1. Vice versa the pressure in the refrigerant circuit 1 rises when less heat is released from the condenser 3 to the heating circuit 8 will. '

809818/0818809818/0818

5 5 1 BRD5 5 1 FRG

Damit sich der Druck im Kältemittelkreislauf 1 in Grenzen hält, die für die Lebensdauer des Verdichters 4 günstig sind, wird er abhängig von der Vorlaufmenge pro Zeiteinheit und/oder der Temperatur des Vorlaufes geregelt.So that the pressure in the refrigerant circuit 1 is kept within limits, which are favorable for the service life of the compressor 4 are, it is regulated depending on the flow rate per unit of time and / or the temperature of the flow.

Die Regelung kann so erfolgen, daß der Druck im Kältemittel-7okreislauf 1 in ein Stellsignal umgewandelt wird, das über eine Leitung 16 3er». Stellmotor 13 abhängig von der Temperatur des Vorlaufes und/oder'der Vorlaufmenge pro Zeiteinheit erregt.The regulation can take place in such a way that the pressure in the refrigerant circuit 1 is converted into a control signal that is transmitted via a line 16 3 ». Servomotor 13 depending on the temperature of the Vorlaufes and / oder'der the amount of flow per unit of time excited.

Anstelle des Ventils 12 kann im Heizungskreislauf 8 eine Pumpe angeordnet sein, mit der die Vorlaufmenge pro Zeiteinheit in Abhängigkeit von der Temperatur des Vorlaufes und der Witterung durch Drehzahlveränderung regelbar ist. Hierbei werden die Temperatur des Vorlaufes und die Daten der Witterung in Signale umgewandelt, mit denen ein die Drehzahl der Pumpe verändernder Regler erregbar ist. Zum Regeln des Verflüssigungsdruckes im Kältemittelkreislauf wird die Größe des Verflüssigungsdruckes in ein elektrisches Signal umgewandelt, mit dem der Drehzahlregler in Abhängigkeit von der Temperatur des Vorlaufes und/oder der Vorlaufmenge pro Zeiteinheit beeinflußt wird (nicht dargestellt).Bei beiden Verfahrensweisen wird jeweils dann die Vorlaufmenge pro Zeiteinheit erhöht und/oder die Temperatur des Vorlaufs gesenkt, wenn der Verflüssigungsdruck im Kältemittelkreislauf einen vorgegebenen Wert übersteigt.Instead of the valve 12 can be in the heating circuit 8 a Be arranged pump with which the flow rate per unit of time depending on the temperature of the flow and the Weather can be regulated by changing the speed. Here the temperature of the flow and the data of the weather converted into signals with which a controller that changes the speed of the pump can be excited. For regulating the condensing pressure In the refrigerant circuit, the size of the condensing pressure is converted into an electrical signal, with which the speed controller depends on the temperature of the flow and / or the flow rate per unit of time is influenced (not shown). In both procedures, the advance amount per unit of time is then in each case increased and / or the temperature of the flow decreased when the condensing pressure in the refrigerant circuit is a predetermined Value exceeds.

Durch Erhöhung der Vorlaufmenge pro Zeiteinheit alleine wird am Wärmetauscher 7 mehr Wärme abgenommen,wobei die Temperatur im Kältemittelkreislauf 1 sinkt und damit auch der Druck.By increasing the flow rate per unit of time alone, more heat is removed at the heat exchanger 7, with the temperature in the refrigerant circuit 1 drops and with it the pressure.

Durch Senken der Temperatur des Vorlaufes alleine, was durch Vergrößern der vrärmeabgebenden Flächen bei 9 erfolgen kann, stellt sich eine größere Temperaturdifferenz zwischen dem Wärmetauscher 7 und dem Heizungskreislauf 8 ein, wodurch die Temperatur und damit der Druck im Kältemittelkreislauf 1 1oo ebenfalls abgesenkt wird.By lowering the temperature of the flow alone, which can be done by increasing the heat-emitting areas at 9, there is a greater temperature difference between the heat exchanger 7 and the heating circuit 8, whereby the Temperature and thus the pressure in the refrigerant circuit 1 1oo is also lowered.

809818/0618809818/0618

-^- 5 76P 8551 BRD- ^ - 5 76P 8551 FRG

Es ist auch möglich aus Vorlaufmenge pro Zeiteinheit und der Temperatur des Vorlaufes einen Leitwert zu bilden und den Verflüssigungsdruck im Kältemittelkreislauf abhängig von diesem Leitwert zu regeln.It is also possible to create a conductance from the flow rate per unit of time and the temperature of the flow to regulate the condensing pressure in the refrigerant circuit depending on this conductance.

3 Patentansprüche
1 Figur3 claims
1 figure

80981 8/061880981 8/0618

LeerseifeEmpty soap

Claims (3)

PatentansprücheClaims 76Ρ 85 5 1 BRD76Ρ 85 5 1 FRG η JVerfahren zum Regeln des Verflüssigungsdruckes im Kältemittelkreislauf einer Wärmepumpe, deren Verflüssiger über einen Wärmetauscher Wärme an einen Heizungskreislauf abgibt, in dem die Vorlaufmenge pro Zeiteinheit in Abhängigkeit von der Temperatur des Vorlaufes und der Witterung regelbar ir.+;, dadurch gekennzeichnet, daß der Verflüssigungsdruck abhängig von der Vorlaufmenge pro Zeiteinheit und/oder der Temperatur des Vorlaufes geregelt wird. η J Method for regulating the condensing pressure in the refrigerant circuit of a heat pump, the condenser of which emits heat to a heating circuit via a heat exchanger, in which the flow rate per unit of time can be regulated depending on the flow temperature and the weather ir. +;, characterized in that the Condensing pressure is regulated depending on the flow rate per unit of time and / or the temperature of the flow. 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein im Heizungskreislauf angeordnetes Ventil von einem Stellmotor stetig geregelt wird,- der.von Stellsignalen erregbar ist, die der Witterung und der Temperatur des Vorlaufes im Heizungskreislauf proportional sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Verflüssigungsdruck in Stellsignale umgewandelt wird, mit denen der Stellmotor (13) in Abhängigkeit von der Temperatur des Vorlaufes und/oder der Vorlaufmenge pro Zeiteinheit erregbar ist.2. The method of claim 1, wherein one in the heating circuit arranged valve is continuously regulated by a servomotor, - der.von actuating signals that can be excited by the weather and the temperature of the flow in the heating circuit are proportional, characterized in that that the condensing pressure is converted into control signals with which the servomotor (13) depending on the Temperature of the flow and / or the flow amount per unit of time can be excited. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verflüosigungsdruck in Signale umgewandelt wird, mit denen die Drehzahl einer im Heizungskreislauf (1) angeordneten Pumpe in Abhängigkeit von der Temperatur des Vorlaufes und/oder der Vorlaufmenge pro Zeiteinheit erregbar ist.3. The method according to claim 1, characterized in that that the liquefaction pressure is converted into signals with which the speed of a pump arranged in the heating circuit (1) as a function of the Temperature of the flow and / or the flow amount per unit of time can be excited. 809818/08 tö809818/08 tö
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