DE2725598A1

DE2725598A1 - Mit einem gefriergeraet kombinierter, mit einer waermeisolation versehener brauchwasserbehaelter

Info

Publication number: DE2725598A1
Application number: DE19772725598
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Riller
Original assignee: DUOFROST KUEHL GEFRIERGERAETE
Current assignee: DUOFROST KUEHL GEFRIERGERAETE
Priority date: 1977-06-07
Filing date: 1977-06-07
Publication date: 1979-01-11

Description

Mit einem Gefriergerät kombinierter, mit einer Wnrmeisolatio
versehener Brauchwasserbehälter Die Erfindung bezieht sich auf einen mit einem Gefriergerat kombinierten, mit einer Wärmeisolation versehenen ßrauchwasserbehälter, bei dem der Verfijissiger des Kältekreislaufes des Gefriergerätes im Inneren des Brauchwasserbehälters angeordnet ist.
Aus der Literatur (z.B. DGm 1 800 743) sind Anordnungen bekannt, die zur Kälteerzeugung dienen - beispielsweise zur Absenkung der Temperatur in einem Gefrierraum - und deren am Verflüssiger des Kältekreislaufes abgegebene Energie zur Brauchwassererijitzung benutzt wird. Derartige Anordnungen werden in wachsendem Maße auch für Haushaltsanwendungen interessant werden, da mit ständig wachsenden Energiepreisen zu rechnen ist. Die Kombination aus Gefriergerät und Brauchwassererwärmer liegt hier besonders nahe, da einerseits heute gebräuchliche Gefriergeräte täglich zwischen 1 und 4 kWh Energie verbrauchen, andererseits allein für die Körperpflege pro Person und Tag etwa 1,5 kWh benötigt werden.
Bei geeigneter Ausbildung der Geräte-Kombination kann hier eine Reduzierung des Gesamt-Energieverbrauches auf ca. 50 % des ursprünglichen Wertes erzielt werden.
fig. 1 zeigt den Verlauf der Energie-Flüsse an einer derartigen Gerätekombination: Dem Netz wird die für das Gefriergerät notwendige Energie QN entzogen. Mit dieser Energie wird der Kältekreislauf des Gefr iergerates betrieben, der über seinen Verdampfer dem Innenraum des Gerätes so viel Energie entzieht, daß dieser Innenraum auf einer Temperatur von @ -18°C gehalten werden kaim. Da die Isolation eines solchen Gerätes nicht ideal gestaltet werden kann, wird -veranlaßt durch die Temperaturdifferenz zwischen Aufstellungsraum und Geräteinnenraum- dem Aufstellungsraum des Gerates eine Energie Qn1 entnommcn. Die Summe aus den bei den Energien QN und gnl wird zum Teil an der Oberfläche des Kompressors wieder an den Aufstellungsraum abgegeben (QK), zu einem anderen Teil aber über den im Brauchwasserbereiter befindlichen Verflüssiger an das Wasser abgegeben (QV).
Der Brauchwasserbereiter seinerseits wird iiber die auch hier nicht ideale Wärmeisolation die energie Qn2 an den Aufstellungsraum abgegeben. Die überschüssige Wärme QW schließlich wird als Nutzwärme dem Brauchwasser zugeführt.
Für das Gesamtsystem gilt die Gleichung = QK + QR2 + QW - QR1 Je nach Aufstellungsort der Geratekombination wird die Anlage so zu dimensionieren sein, daß entweder QN = QW ist, d.h., daß die Energiebilanz des Aufstellungsraumes durch die Gerätekombination nicht beeinflußt wird (z.B. Küche), oder > ist, d.h., daß dem Aufstellungsraum über die Wärmepumpe Energie entzogen wird (z.B. Aufstellung im Heizungskeller).
Der Nachteil der bekannten Geräteausbildungen besteht darin, daß für den Fall = O, d . h., keine Brauchwasserentnahme während der Urlaubszeit usw., ein zusätzlicher Verflüssiger vorgesehen werden muß, was gerätemäßig einen großen Aufwand bedeutet.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, diesen zusätzlichen Geräteaufwans zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Isolation nur im oberen Teil des Brauchwasserbehälters so stark bemessen ist, daß die an das Brauchwasser abgegebene Wärmemenge mindestens derjenigen entspricht, die vom Gefriergerät dem Netz entnommen wird, und daß im unteren Teil des Brauchwasserbehälters eine nicht oder nur schwach isolierte Wärmeaustauscherfläche gebildet wird, die für die Abgabe der Verflüssigerwärme an den Aufstellungsraum für den Fall, daß kein Brauchwasser benötigt wird, ausreicht.
Eine erfindungsgemäße Ausbildung der Brauchwasserbehälter-Isolation zeigt Fig. 2.
Im unteren Teil eines Behälters 2 ist ein Verflüssiger 4 des Kältekreislaufs angebracht. Die hier abgegebene Wärme steigt durch die natürliche Konvektion in den oberen Teil des Behälters auf. In diesem oberen Teil ist der Behälter durch die Isolationsstärke 8 so gut isoliert, daß die oben angegebenen Bedingungen für die Wärmeabgabe an den Raum ( QW = QN bzw. QW 5 eingehalten werden können oder der Innenraum sogar über eine Zusatzheizung l auf eine ggfs. gewünschte höhere durch den Temperaturbegrenzer 3 einstellbare Temperatur aufgeheizt werden kann. Je nach Größe der regelmäßigen Wasserentnahme aus dem Brauchwasserbehälter wird sich in diesem oberen Behälterteil eine Grenzschicht zwischen warmem und kaltem Wasser einstellen.
Sobald die Brauchwasserentnahme für längere Zeit aufhört, wird diese Grenzschicht in den unteren, durch die dünne Isolation 9 nur schwach isolierten Teil des Brauchwasserbehälters absinken.
Diese Isolationsschicht 9 ist nun erfindungsgeltläß so dimensioniert, daß die durch sie gebildete Behälteroberfläche für die Abgabe der Verfliissiger-Warme an den Aufstellungsraum ausreichend ist.
Eine weitere mögliche Ausbildung des Erfindungsgegenstandes zeigt Fig. 3.
Auch hier wird die Verflüssiger-Wärme am Verflüssiger 14 an das im Brauchwasserbehälter 12 befindliche Wasser abgegeben.
Auch hier ist eine Nachheizung des im oberen Teil des Behälters befindlichen Wassers über Widerstandsheizkörper 10 auf eine am Temperaturbegrenzer 11 einstellbare Temperatur möglich.
Ein begrenzter Teil am unteren Ende des Behälters ist bei dieser Ausbildung nicht mit einer Isolationsschicht 18 versehen.
Die so gebildete Wärmetruscherfläche 15 wird bei Überschreiten der am Regler 17 eingestellten maximalen Grenztemperatur für den Verflüssiger durch den von einem rotor 13 angetriebenen Lüfter 14 gekühlt.
4 Seiten Beschreibung 3 Patentansprüche 1 Blatt Zeichnung L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche einem Gefriergerät kombinierter, mit einer Wärmeisolation versehener Brauchwasserbehälter, bei dem der Verflüssiger des Kältekreislaufes des Gefriergerätes im Inneren des Brauchwasserbehälters angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolation nur im oberen Teil des Brauchwasserbehälters so stark bemessen ist, daß die an das Brauchwasser abgegebene Wärmemenge mindestens derjenigen entspricht, die vom Gefriergerät dem Netz entnommen wird, und daß im unteren Teil des Brauchwasserbehälters eine nicht oder nur schwach isolierte Wärmeaustauscherfläche gebildet ist, die für die Abgabe der Verflüssigerwärme an den Aufstellungsraum für den Fall, daß kein Brauchwasser benötigt wird, ausreicht.
2) Mit einem Gefriergerät kombinierter Brauchwasserbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im unteren Teil des Brauchwasserbehälters gebildeten Wärmeaustauscherfläche (15) zusätzlich ein Ventilator zugeordnet ist.
3) Mit einem Gefriergerät kombinierter Brauchwasserbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verflüssiger (14) im Brauchwasserbehälter ein Regler (17) zur Steuerung des Lüfters (16) zugeordnet ist.