DE2651116A1 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von waerme - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von waermeInfo
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- DE2651116A1 DE2651116A1 DE19762651116 DE2651116A DE2651116A1 DE 2651116 A1 DE2651116 A1 DE 2651116A1 DE 19762651116 DE19762651116 DE 19762651116 DE 2651116 A DE2651116 A DE 2651116A DE 2651116 A1 DE2651116 A1 DE 2651116A1
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B30/00—Heat pumps
- F25B30/02—Heat pumps of the compression type
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Description
Die "irfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Erzeugung von Wärme mit einem WHrmepumpenkreielauf,
bei dem ein Kreislaufmedium verdichtet, durch Wärmeentzung verflüssigt,
entspannt und durch Wärmeleontakt mit einem.Wärmeträger
verdampft wird.
Bei bekannten Verfahren dieser Art besteht ein grundsätzliches Problem darin, daß bei tiefen Außentemperaturen kein
geeigneter Wärmeträger zur Verfügung steht, dem Wärme zur Verdampfung des Kreislaufmediums entzogen werden kann. Dies gilt
insbesondere, wenn als Wärmeträger Wasser verwendet werden soll,
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da dieses bei Abkühlung unter 0 C im Verdampfer einfrieren würde.
Aber auch bei' der Verwendung von Luft als Wärmeträger vereisen die Verdampferflächen, wodurch der Betrieb der Wärmepumpe erheblich gestört wird.
Bei bekannten Wärmepumpenanlagen 1st in solchen Fällen folglich zusätzlich ein Heizkessel vorgesehen, der die Nutzwärmeerzeugung der Wärmpumpe bei tiefen Außentemperaturen unterstützt
oder ersetzt (bivalentes System). Durch die Notwendigkeit zweier unterschiedlicher Wärmeerzeuger erhöhen sich jedoch die Investitionen für solche Systeme erheblich. Außerdem ist im allgemeinen
ein Regelsystem erforderlich, das bei einer entsprechend tiefen ßrenztemperatur die Wärmeerzeugung von der eigentlichen Wärmepumpe auf den Heizkessel umschaltet. Ein derartiges Regelsystem
ist ebenfalls teuer und überdies störanfällig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, das auoh bei tiefen
Außentemperaturen zur Nutzwärmeerzeugung ohne Verwendung ein··
Heizkessels geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
die Antriebsmaschine für den Verdichter der Wärmepumpe und /oder die Abgase der Antriebsmaschine durch den Wärmeträger gekühlt
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LINDE AKTIENGESELLSCHAFT -Ir-
werden, bevor dieser in den Wärmekontakt mit dem Kreislaufmedium tritt.
Erfindungsgemäß wird folglich die beim Betrieb der Antriebsmaschine
zwangsläuft entstehende und zum Teil nutzbare Verlustwärme nicht wie nach dem Stand der Technik direkt an den
Verbraucher, d.h. beispielsweise an den Heißwasserkreislauf einer Zentralheizung abgegeben, vielmehr wird durch diese Verlustwärme
zunächst der Wärmeträger, dem im Wärmekontakt mit verdampfendem Kreislaufmedium Wärme entzogen wird, erwärmt. Polgich ist die
Anlage auch dann noch betriebsfähig, wenn der Wärmeträger bei einer Temperatur von annähernd 0 C zur Verfügung steht und ihm
wegen Vereisung des Verdampfers effektiv keine Wärme entzogen werden kann. In diesem Extremfall wUrde auch durch die Anwendung
des erfindungsgemäßen Verfahrens dem wärmeträger effektiv keine Wärme entzogen, jedoch wäre beim Betreiben der Anlage der Wirkungsgrad
einer gewöhnlichen Kesselheizung immer noch gegeben.
Von der erfindungsgemäßen VerfahrensfUhrung wird insbesondere dann von Vorteil Gebrauch gemacht, wenn als Antriebsmaschine
für den Verdichter des Kreislaufmediums eine Verbrennungskraftmaschine, wie etwa ein Gas- oder Dieselmotor, verwendet wird,
da in diesem Fall besonders viel Verlustwärme anfällt und zwar an der Antriebsmaschine selbst sowie in deren Abgasen.
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Der Wärmeträger kann auch nach dem Wärmekontakt mit dem verdampfenden Kreislaufmedium ganz oder teilweise erneut
zur Kühlung der Antriebsmaschine und anschließend zur Verdampfung des Kreislaufmediums verwendet werden.
Geeignet zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Wärmepumpe mit einem Verdichter mit Antriebsmaschine,
einem Verflüssiger, einem Entspannungsventil und einem Verdampfer,
der einen Strömungsquerschnitt für einen Wärmeträger aufweist, bei der der Strömungsquerschnitt für den Wärmeträger eingangseeitig
mit einem Wärmetauscher verbunden 1st, der einen Querschnitt für im Kreislauf geführtes Kühlmittel der Antriebsmaschine aufweist.
Es ist auch möglich, einen Teilstrom des Wärmeträgers durch das MotorkUhlsystem und den Abgaswärmetauscher zum Verdampfer
der Wärmepumpe zuführen.
Bei relativ hohen Außentemperaturen und bei entsprechend hohen Temperaturen des Wärmeträgers ist es sinnvoll, die Abwärme
der Antriebsmaschine nicht auf den Wärmeträger zu übertragen, sondern
direkt an den Verbraucher abzuführen, Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, wenn bei der Wärmepumpe der Kühlmittelkreislauf der
Antriebsmaschine zusätzlich an einen Wärmetauscher ansehließbar ist, der einen Strömungsquerschnitt für einen Nutzwärmeträger
aufweist.
.A
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Das erfindungsgemäße Verfahren wim im folgenden anhand
eines schematisch dargestellten Ausfuhrungsbeispieles näher erläutert.
Eine Anlage zum Durchfuhren des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht aus einem Verdampfer 1, einem Verflüssiger 2, einem Verdichter J5 mit einem Brennkraftmotor 4, einem Drosselventil
5, einem Motor-KUhlkreislauf mit Pumpe 6, Wärmetauscher
und einem Heißwasserkreislauf einer Zentralheizung 8.
Ein Kreislaufmedium, vorzugsweise R 22 wird im Verdichter
3 verdichtet, wobei sich das Kreislaufmedium erwärmt. Durch Abgabe
der Verdichtungs- und Kondensationswärme an den Heißwasserkreislauf 8 wird das Kreislaufmedium im Verflüssiger 2 kondensiert.
Danach wird es im Drosselventil 5 entspannt, wobei es sich abkühlt.-Durch Wärmetausch mit Flußwasser wird es im Verdampfer
1 verdampft und erneut der Saugseite des Verdichters 3
zugeführt. Als Wärmeträger dient Plußwasser, das einem Flußbett 9 mit Hilfe der Pumpe 10 entnommen wird und nach Durchströmen
der Wärmetauscher 7 und 1 z.B. in einen Sickerschacht 11 abgegeben
wird.
Erfindungsgemäß wird die bei 70 bis 900C, anfallende
Verlüstwärmedes Brennkraftmotors 4 über einen Kuhlmittelkreislauf
mit Hilfe des Wärmetauschers 7 an das Flußwasser Übertragen, das
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sich dabei erwärmt, bevor^ steh/Flußwasser im Verdampfer Jf -Ί
Wärme entzogen wird. f^^^pTj
Durch Leitung 13 krann das Flußwasser erneut zum Wärmetauscher
7 zurückgeleitet werden.
Durch die Heizungen 12 und 12' kann das Kühlmedium des Brennkraftmotors 4 zusätzlich erhitzt werden. Die Heizeinrichtungen
12 und 12f werden vorteilhafterweise mit demselben
[ Arbeitsstoff wie die Brennkraftmaschine 4 betrieben.
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0KK3SNAL INSPECTED
Claims (6)
- LINDE AKTIENGESELLSCHAFT- *Γ - S 76/092. Ke/fl 9.II.76Patentansprüche[1.j Verfahren zur Erzeugung von Wärme mit einem Wärmepumpenkreislauf, bei dem ein Kreislaufmedium verdichtet, durch Wärmeentzug verflüssigt, entspannt und durch Wärmekontakt mit einem Wärmeträger verdampft wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmaschine (4) für den Verdichter und/oder die Abgase der Antriebsmaschine durch den Wärmeträger gekühlt werden, bevor dieser in den Wärmekontakt mit dem Kreislaufmedium tritt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsmaschine eine Verbrennungskraftmaschine (4) verwendet wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des Wärmeträgers nach dem Wärmekontakt mit dem Kreislaufmedium erneut zur Kühlung der Antriebsmaschine und zur Verdampfung des Kreislaufmediums verwendet wird.809820/012 2ORIGINAL INSFSCT1EDLINDE AKTIENGESELLSCHAFT
- 4. Wärmepumpe zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3> mit einem Verdichter mit Antriebsmaschine, einem Verflüssiger, einem Entspannungsventil und einem Verdampfer, der einen Strömungsquerschnitt für einen Wärmeträger aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsquerschnitt für den Wärmeträger eingangsseitig mit einem Wärmetauscher (7) verbunden ist, der einen Querschnitt für im Kreislauf geführtes Kühlmittel der Antriebsmaschine aufweist.
- 5- Wärmepumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelkreislauf der Antriebsmaschine zusätzlich an einen Wärmetauscher anschließbar ist, der einen Strömungsquerschnitt für einen Nutzwärmeträger aufweist.
- 6. Wärmepumpe nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel der Antriebsmaschine (4) durch mindestens eine Heizeinrichtung (12, 12') beheizbar ist.809820/0122
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19762651116 DE2651116A1 (de) | 1976-11-09 | 1976-11-09 | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von waerme |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19762651116 DE2651116A1 (de) | 1976-11-09 | 1976-11-09 | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von waerme |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2651116A1 true DE2651116A1 (de) | 1978-05-18 |
Family
ID=5992742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19762651116 Withdrawn DE2651116A1 (de) | 1976-11-09 | 1976-11-09 | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von waerme |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2651116A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1981001738A1 (en) * | 1979-12-15 | 1981-06-25 | Bauer I | Method for operating a heat pump,and pump for implementing such method |
| DE3014029A1 (de) * | 1980-04-11 | 1981-10-22 | Rheinisch-Westfälisches Elektrizitätswerk AG, 4300 Essen | Waermepumpenanlagen fuer heizungszwecke |
-
1976
- 1976-11-09 DE DE19762651116 patent/DE2651116A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1981001738A1 (en) * | 1979-12-15 | 1981-06-25 | Bauer I | Method for operating a heat pump,and pump for implementing such method |
| DE3014029A1 (de) * | 1980-04-11 | 1981-10-22 | Rheinisch-Westfälisches Elektrizitätswerk AG, 4300 Essen | Waermepumpenanlagen fuer heizungszwecke |
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Legal Events
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