DE2746908A1 - Heizsystem mit zweistufigem verdichterbetrieb - Google Patents

Heizsystem mit zweistufigem verdichterbetrieb

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Description

Heizsystem mit zweistufigem Verdichterbetrieb
Die Erfindung bezieht sich auf die Steuereinrichtung für eine Wärmepumpe, insbesondere auf ein Steuersystem zur Regulierung das Betriebs einer Wärmepumpe, bei dem zwei Verdichter Verwendung finden.
Der hier verwendete Begriff "Wärmepumpe" betrifft ein umstellbares Kühlsystem, das in der Lage ist, einen zu klimatisierenden Raum entweder zu erwärmen oder zu kühlen. In den meisten kleineren Wärmepumpensystemen wird ein einziger Verdichter verwendet. Die Steuerung des Systems ist daher relativ einfach und wirft wenige Probleme auf. Bei vielen größeren Wärmepumpen werden jedoch zwei Verdichter eingesetzt, wobei jeder Verdichter Kllteeittel; durch einen zugeordneten geschlossenen Kühlkreis pumpt.
Bei Wärmepumpensystemen, bei denen zwei Verdichter vorhanden sind, ist es üblich, den Betrieb der Verdichter während des Kühlbetriebe der Wärmepumpe derart einzustellen, daß die Verdichter nacheinander mit Zunahme der Kühlbelastung des System* eingeschaltet werden· Wenn das System jedoch den zu klimatisierenden Raum erhitzt, befinden sich normalerweise beide Verdichter in Betrieb, unabhängig von den
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bezüglich der zu liefernden Wärmemenge an das System gestellten Anforderungen. Der Betrieb von beiden Verdichtern während des Heizens wird in erster Linie durchgeführt, um den unbeabsichtigten schrittweisen Betrieb eines der Verdichter zu verhindern, wenn das System einen Entfrostungszyklus durchführt. Wie dem Fachmann bekannt ist, muß das System, bedingt durch das Inbetriebsetzen eines Verdichters, wenn der Außenventilator abgeschaltet ist, wie es bei der Entfrostung üblich ist, unter ungünstigen Bedingungen arbeiten, die zu einer Beschädigung des Systems führen können.
Der zur Vermeidung der mit dem Entfrosten verbundenen Probleme dienende kontinuierliche Betrieb der beiden Verdichter bringt jedoch andere Probleme mit sich, die, obgleich sie nicht besonders groB sind, ebenfalls zur nutzlosen Vergeudung von Energie und möglicherweise zum Versagen des Systems führen können.
Es ist daher ein Ziel der Erfindung, Wärmepumpen zu verbessern, die mehr als einen Kühlkreis aufweisen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, die in Verbindung mit Wärmepumpen, bei denen mehrere Verdichter vorhanden sind, einsetzbaren Steuersysteme zu verbessern.
Noch ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine Wärmepumpeneinheit mit mehreren Verdichtern vorzusehen, bei der der Betrieb eines jeden
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Verdichters sowohl während des Heiz- als auch Kühlbetriebs in einer geordneten Reihenfolge reguliert ist, um Beschädigungen der Anlage zu vermeiden.
Schließlich ist es Ziel der Erfindung, die durch Wärmepumpeneinheiten mit mehreren Verdichtern verbrauchte Energiemenge zu reduzieren.
Diese und weitere Ziele werden erfindungsgemäß durch eine Wärmepumpe erreicht, die zwei Verdichter aufweist, einen inneren Wärmeaustauscher zum Heizen und Kühlen eines konditionieren Bereiches, Entfrostereinrichtungen zur Entfernung von Eis auf dem äußeren Wärmeaustauscher, Thermostateinrichtungen zum Inbetriebsetzen der Verdichter in Ansprache auf ein Ansteigen oder Fallen der Temperatur innerhalb des konditionierten Bereiches, eine elektrische Schaltung zum Aktivieren der Entfrostereinrichtungen, um einen Entfrostungszyklus zu initiieren und gleichzeitig damit durch ein Über* erfÜes Thermostates den zweiten Verdichter in der Reihenfolge in Betrieb zu setzen, erste und zweite Schalter in der Entfrosterschaltung, die, wenn sie geschlossen sind, die Schaltung in Betrieb setzen, Mittel zum Schließen des ersten Schalters, wenn der erste Verdthter in der Reihenfolge in Betrieb gesetzt worden ist, und thermisch sensitive Mittel zum Schließen des zweiten Schalters, wenn der äußere Wärmetauscher einer Vereisung ausgesetzt ist, um damit zu erreichen, daß sich beide Verdichter in Betrieb befinden, wenn ein Entfrostungszyklus initiiert wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines AusfUhrungsbeispieles und der beigefügten Zeichnung beschrieben. Ee zeigenl
Fig. 1 in echematischer Weise eine Wärmepurapeneinheit, bei der mehrere Verdichter Verwendung finden|
Fig. 2 ein Diagramm, in dem eine zur Steuerung des Betriebes der
Verdichter, die bei dem in Fig. 1 gezeigten Wärmepumpensystem Verwendung finden, dienende elektrische Schaltung dargestellt istι und
Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht eines Temperaturfühlers, der
die Temperatur des Kühlmittels erfaßt, das den äußeren wärmetauscher verläßt, der dem in Fig. 1 gezeigten Wärmepumpensystem zugeordnet ist.
Wendet man sich nunmehr Fig. 1 zu, so erkennt man ein in schematischer Form dargestelltes Wärmepumpensystem, das allgemein mit der Bezugsziffer 10 versehen und in der Lage ist, je nach Bedarf einen Bereich, der konditionierte Luft benötigt, wie ein Wohnhaus u.a., sowohl zu erhitzen als auch zu kühlen. Das Wärmepumpensystem enthält zwei einzelne geschlossene KQhlkreise, von denen jeder durch seinen eigenen Verdichter betrieben wird. Wie nachfolgend noch genauer erläutert werden wird, ist der Betrieb eines jeden Verdichters in einer vorgegebenen Weise
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reguliert, um die an das System gestellten Anforderungen bezüglich Heizen und Kühlen in wirksamer Weise erfüllen zu können. Wie man Fig. 1 entnehmen kann, umfaßt das Wärmepumpensystem zwei Verdichter 19 und 20 sowie einen äußeren Wärmetauscher 12, der eine obere Schlange 13 und eine untere Schlange 14 enthält, und einen inneren Wärmetauscher 15, der ebenfalls eine obere Schlange 16 und eine untere Schlange 17 aufweist.
Der Verdichter 19 steht über ein solenoidbetätigtes Vierwege-Umschaltventil 21 mit einem ersten Kühlkreis in Verbindung, der sich aus der unteren Schlange 17 des inneren Wärmetauschers und der oberen Schlange 13 des äußeren Wärmetauschers zusammensetzt. In ähnlicher Weise steht der Verdichter 20 über ein zweites solenoidbetätigtes Vierwege-Umschaltventil 23 mit der unteren Schlange 14 des äußeren Wärmetauschers und der oberen Schlange 16 des inneren Wärmetauschers in Verbindung. Geeignete Expansionsvorrichtungen 28,29, wie sie dem Fachmann bekannt sind, sind in den Kühlleitungen 30,31 angeordnet, die sich zwischen den beiden Wärmetauschern erstrecken. Diese Expansionsvorrichtungen dienen dazu, den Kfltenittelflufl von der Hochdruckseite eines jeden Kreises zur Niederdruckseite desselben zu drosseln.
Wie es bei Wärmepumpanlagen dieses Typs üblich ist, wirkt der äußere Wärmetauscher als Verflüssiger, wenn sich die Wärmepumpe im Kühlbetrieb befindet, und als Verdampfer, wenn diese im Heizbetrieb arbeitet. Den Fachmann ist klar, daß jeder Wärmetauscher entgegengesetzt wirkt, wenn
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der Betrieb der Wärmepumpe verändert wird. Der Innere Wärmetauscher funktioniert dann als Verflüssiger und der äußere Wärmetauscher als Verdampfer, wenn mit dem System aufgeheizt wird.
Wendet man sich nunmehr Fig. 2 zu, so erkennt man darin einen elektrischen Schaltplan für ein Steuersystem 40, das zur Regulierung des Betriebes der beiden in dem vorliegenden Wärmepumpensystem eingesetzten Verdichter dient. Der mit M-1 in Fig. 2 bezeichnete Motor ist an den Verdichter angeschlossen, wie in Fig. 1 gezeigt, während der mit M-2 bezeichnete Motor mit dem Verdichter 20 in Verbindung steht. Jeder Motor ist für einen Dreiphasenbetrieb ausgelegt, wobei die einzelnen Windungen über die Anschlüsse L-1, L-2, L-3 an eine geeignete 240 Volt-Quells 41 angeschlossen sind. Zwei der Laitungen, die den Motor M-2 mit den Anschlüssen L-2 und L-3 verbinden, sind an eine Seite eines herabtransformierenden Transformators T-1 angeschlossen, der über seine Sekundärwindungen eine Spannung von 24 Volt liefern kann.
In dem zu konditionierenden Bereich ist ein Thermostat 44 angeordnet. Wie man Fig. 2 entnehmen kann, ist der Thermostat mit dem 24 Volt-Kreis der Niederspannungsseite des Transformators T-1 verdrahtet. 0er Thermostat enthält vier Temperatur-empfindliche Schalter SW-1 bis SW-4. Die ersten beiden Schalter SW-1 und SW-2 steuern den Betrieb der beiden Verdichtermotoren, wenn sich das Wärmepumpensystem im Kühlbetrieb befindet. Die Schalter SW-3 und SW-4 dienen zur Steuerung des Betriebs der
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Verdichtermotoren, wenn sich das System im Heizbetrieb befindet. Die Schalter für den Kühlbetrieb SW-1 und SW-2 achließen sich, wenn die Temperatur in dem konditionierten Bereich ansteigt. Im Gegensatz dazu schließen eich die Schalter SW-3 und SW-4, wenn die Temperatur in dem konditionierten Bereich abfällt. Der Schalter SW-1 ist so eingestellt, daß er sich bei einer Temperatur schließt, die um drei bis fünf Grad niedriger ist als die Schließtemperatur des Schalters SW-2, so daß sich die Schalter in einer regulierten Abfolge schließen, wenn die Temperatur in dem konditionierten Bereich ansteigt. Darüber hinaus ist der Heizschalter SW-3 so eingestellt, daß er; sich bei einer geringfügig höheren Temperatur als der Schließtemperatur des zweiten Heizschalters SW-4 schließt, so daß sich auch die Heizschalter in einer regulierten Abfolge schließen, wenn die Temperatur im konditionierten Bereich abfallt.
Bei Kühlbetrieb nehmen die solenoidbetätigten Umschaltventile 21 und 23 (Fig. 1), die zu den beiden Kühlkreisen gehören, automatisch eine Stellung ein, in der sie Kühlmittel durch die beiden Kreise leiten, wobei die beiden äußeren Schlangen 13,14 in den jeweiligen Kreisen als Verflüssiger und die beiden inneren Schlangen 16,17 als Verdampfer wirken. Wenn die Temperatur innerhalb des konditionierten Bereiches ansteigt, schließt der erste Kühlschalter SW-1. Durch das Schließen dieses Schalters werden die Relais 1CR und 2CR erregt. Durch die Erregung von 2CR werden^Zcft-T, lcR-2 und 2CR-3 in dan Windungen
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des Motors M-1 geschlossen , wodurch der Motor betätigt und der erste Kühlkreis, der dem Verdichter 19 zugeordnet ist, eingeschaltet wird. Wenn das Relais 1CR erregt ist, wird auch 1CR-1 in einem Steuerkreie 45 zur Entfrostung in Kontakt gezogen. Ein Stromfluß durch diesen Kreis wird jedoch bis zu dem Zeitpunkt verhindert, an dem ein zweiter Wärme-empfindlicher Schalter SW-5, der mit 1CR-1 in Reihe geschaltet ist, ebenfalls geschlossen wird. Wie nachfolgend in Einzelheiten wiedergegeben wird, ist der Schalter SW-5 an beide Schlangen des äußeren Wärmetauschers angeschlossen und so eingestellt, daß er eich nur dann schließt, wenn die Raumtemperaturen niedrig genug sind, so daß die Oberflächen der Außenschlangen vereisen. Das hat die Wirkung, daß der Schalter SW-5 den Entfrosterkreis ausschließt, wenn die Wärmepumpe den konditionierten Bereich kühlt.
Wenn sich der Schalter SW-1 im geschlossenen Zustand befindet, arbeitet nur einer der beiden Kühlkreise. Ein kontinuierlicher Temperaturanstieg innerhalb des konditionierten Bereiches, normalerweise ein Anstieg von drei bis fünf Grad, führt zu einem Schließen des zweiten Thermostat-Schalters SW-2. Wie man am besten Fig. 2 entnehmen kann, wird durch das Schließen des Schalters SW-2 eine elektrische Verbindung hergestellt, durch die das Relais 3CR erregt wird· Dadurch werden wiederum die Kontakte 3CR-1, 3CR-2 und 3CR-3 in den Windungen des Motors M-2 geschlossen, wodurch der zweite Kühlkreis in Tätigkeit versetzt wird, um den ersten Kühlkreis zu verstärken und damit die von dem Wärmepumpensystem geforderte Kühlleistung zu erbringen.
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Ein Abfallen der Außentemperatur erzeugt ein entsprechendes Abfallen der Innentemperatur, so daß sich die Schalter SW-1 und SW-2 öffnen und damit das Wärmepumpensystem außer Betrieb setzen. Ein kontinuierlicher Temperaturabfall verursacht ein Schließen des Thermostat-Schalters SW-3, wodurch das Umkehrväntil-Relais 1RVR in dem 24 Volt-Kreis erregt wird. Wenn dieses Relais erregt ist, erfüllt es zwei Aufgaben. Obgleich nicht gezeigt, werden durch eine Erregung von IRVR die den solenoidbetätigten Umkehrventilen 21,23 (Fig. 1) zugeordneten Wicklungen erregt, so daß die beiden Kühlkreise nunmehr entgegengesetzt wirken. Die beiden Außenschlangen wirken in ihren jeweiligen Kreisen nunmehr als Verdampfer, während die beiden Innenschlangen als Verflüssiger arbeiten. Durch die Erregung von 1 RVR wird auch der Kontakt 1RVR-1 im 24 Volt-Kreis geschlossen. Wenn der Kontakt 2RVR-1 geschlossen ist, wirkt er als Nebenschluß zum Umgehen des Schalters SW-1, so daß 1CR und 2CR erregt werden können.
Wie vorstehend beschrieben, wird durch die Erregung von 2CR der erste Kühlkreis durch den Verdichter 19 betrieben und infolge des Umschaltens des Vierwegeventile der konditionierte Bereich erhitzt. Durch die Erregung des zweiten Relais 1CR wird einer der beiden Ausgangsschalter geschlossen, die im Entfrosterkreis angeordnet sind. Es wird nunmehr davon ausgegangen, daß die Raumtemperatur ausreichend hoch ist, so daß der Schalter SW-5 offenbleibt und der Entfrosterkreis außer Betrieb
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gehalten wird, während der konditlonierte Bereich durch das Wärmepumpensyetem erhitzt wird.
Wenn die Temperatur des konditionierten Bereiches weiter abfällt, schließt eich daraufhin der zweite Heizbetrieb-Schalter SW-4 im Thermostat 44 zusammen mit dem Schalter SW-3. Wenn dieses eintritt, kann Strom durch den normalerweise geschlossenen Kontakt 4CR-3 fließen und damit das Relais 3CR erregen. Wie oben erklärt, werden durch die Erregung dieses Relais wiederum die Kontakte 3CR-1, 3CR-2 und 3CR-3 in den Windungen des Motors M2 geschlossen, wodurch der zweite Kühlkreis zusammen mit dem ersten Kühlkreis in Tätigkeit versetzt wird. An dieser Stelle soll erwähnt werden, daß ein Kühlkreis oder beide KUhlkreiae aufeinanderfolgend in Tätigkeit versetzt werden können, um ein Erhitzen zu bewirken, wenn die Bedingungen der Umgebung so sind, daß der Schalter SW-5 offenbleibt, d.h. wenn der Entfrosterkreis außer Betrieb gehalten wird.
Bei der vorliegenden Vorrichtung kann sich der thermisch sensitive Schalter SW-5 schließen, wenn sich auf den Oberflächen der Außenschlangen 13,14 Eis zu bilden beginnt. Der Schalter soll auf sine vorgegebene Durchschnittstemperatur ansprechen, die in dem Kühlmittel gemessen wird, das in die beiden Außenschlangen eindringt. Wie man besten den Fig. und 3 entnehmen kann, ist ein Temperaturfühler 32, der in der Lage ist, eine ertastete Temperatur in ein elektrisches Signal umzuwandeln, mittels
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Schrauben 34 auf einer Platte 33 befestigt. Die Platte ist entweder durch Klebung oder auf metallurgische Weise mit beiden Kühlleitung 30,31 verbunden, die sich zwischen dem inneren und äußeren Wärmeaustauscher erstrecken, wobei die Platte in enger Nachbarschaft zu den Einlassen der beiden Außenschlangen angeordnet ist. Die Platte 33 ist aus einem Material hergestellt, das gute Wärmeübertragungseigenschaften aufweist, wie die Kühlleitungen 30,31. Der Meßfühler des Temperaturfühlers, der in Kontakt mit der Platte angeordnet ist, ist daher in der Lage, die Durchschnittstemperatur des Kältemittel«, das in die beiden Schlangen eindringt, schnell und wirksam zu erfassen. Ein elektrisches Signal, das die erfaßte Temperatur anzeigt, wird über die Leitungen 36,37 der Steuerschaltung 40 zugeführt. Wie man weißt, existiert eine Beziehung zwischen der Raumtemperatur und der Kältenittelabgabetemperatur» wodurch der Entfrostungszyklus in Ansprache auf die vorgegebene KIltaaittaltemperatur in Tätigkeit versetzt werden kann, um auf, diese Weise zu verhindern, daß die Außenschlangen vereisen.
Es wird nunmehr wieder auf Fig. 2 Bezug genommen. Wenn eine Kfltaeittaltemperatur erfaßt wird, die anzeigt, daß eine Vereisung der Schlangen eintritt, schließt sich der Schalter SW-5 im Entfrosterkreis 45. Zu diesem Zeitpunkt ist das Verzögerungsrelais 1TR erregt. Dadurch wird ein Schließen des Kontaktes 1TR-1 und eine Erregung des Nebenrelais 4CR verursacht. Das erregte Nebenrelais schließt den normalerweise geöffneten Kontakt 4CR-1 und den Kontakt 4CR-3 in dem 24 Volt-Kreis. Wenn sich der 24 Volt-Kreis in diesem Zustand befindet, wird das Relais 3CR erregt,
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unabhängig von der Stellung des Schalters SW-4, so daß auf diese Weise gesichert ist, daß sich der Motor des zweiten Verdichters immer dann in Tätigkeit befindet, wenn ein Entfrostungszyklus ermöglichst worden ist.
Wenn Strom in dem Entfrosterkreis fließt, wird auch das Entfrostersystem 50 betätigt. Das Entfrostersystem kann von irgendeiner bekannten Bauart sein und wird zum Entfernen des Eises von der Oberfläche der Außenschlange verwendet. Es wird vorgeschlagen, ein Entfrostersystems eines Typs zu verwenden, bei dem die Vierwege-Umschaltventile in den beiden Kühlkreisen nicht repositioniert werden müssen, um einen Entfrostungszyklus in Tätigkeit zu setzen, beispielsweise das in der US-PS 3 677 025 beschriebene Entfrostersystem. Wie bei den meisten Entfrostersystemen üblich, ist der der Außenschlange zugeordnete Ventilator während des Entfrostungszyklus außer Betrieb gesetzt. Zu diesem Zweck wird ein normalerweise geschlossener Kontakt 60 geöffnet, wenn der Entfrostungszyklus durch das Entfrostersystem 50 in Tätigkeit versetzt wird, wodurch der Ventilatormotor 51 außer Betrieb gesetzt wird.
Durch die Erregung des Relais 4CR wird auch der Kontakt 4CR-2 in dem 24 Volt-Kreis geschlossen. Dadurch kann die Hilfsheizvorrichtung 55 mit Strom versorgt werden, wenn der Schalter SW-4 im Thermostat 44 geschlossen ist. Die Hilfsheizvorrichtung kann daher nur dann in Tätigkeit versetzt werden, nachdem der zweite Verdichter in Tätigkeit versetzt worden ist und die Raumtemperatur ausreichend niedrig ist, so
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daß auf der Außenschlange Eis entsteht. Die Hilfsheizvorrichtung ist daher in denjenigen Zeiträumen von einem Tätigwerden ausgeschlossen, in denen das wirksamere Wärmepumpensystem die von dem System geforderte Wärmeleistung in unabhängiger Weise erbringen kann. Dadurch wird die Energiemenge erniedrigt, die zum Erhitzen des konditionierten Bereiches erforderlich ist.
Nach Beendigung des Entfrostungszyklus öffnet sich der Schalter 3W-5 und inaktiviert auf diese Weise das Entfrostersystem 50. Das Verzögerungsrelais 1TR bleibt jedoch im erregten Zustand, hält die beiden Verdichter in Tätigkeit und ermöglicht ein Tätigwerden der Hilfsheizvorrichtung, falls dies erforderlich ist. Die Abfallzeit des Verzögerungsrelais ist so groß, daß sich der Schalter SW-5 nochmals schließen kann, wenn die Vereisung des äußeren Wärmetauschers fortdauert. Dadurch wird das unerwünschte zyklische Arbeiten des Verdichters 20, der dem zweiten Kreis zugehört, vermieden, das durch die unerwünschte Erregung des Relais 4CR hervorgerufen wird. Wenn keine Vereisung stattfindet, schließt sich der Schalter SW-5 nicht wieder, und 1TR-1 wird aberregt, so daß das System zu der Betriebsweise zurückkehrt, die von dem Thermostat gefordert wird.
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Claims (6)

Carrier Corporation Carrier Tower Syracuse, New York 13221 /USA D-60 18. Oktober 1977 Patentansprüche
1.( Wärmepumpensystem mit mehr als einem Verdichter, die an einen inneren Wärmetauschar angeschlossen sind, um einen konditionierten Dereich sowohl zu erhitzen als auch zu kühlen, sowie an einen äußeren Wärmetauscher, mit Entfrostungseinrichtungen, die zur Entfernung von Eis von dem äußeren Wärmetauscher dienen, und Thermostateinrichtungen in dem konditioniert^ Bereich, um die Verdichter in Reihe in Tätigkeit zu versetzen, wann die Temperatur in dem konditionierten Bereich eine Reihe von vorgegebenen Temperaturwerten übersteigt und unter diese fällt, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Entfrostersteuerschaltung (45) aufweist, die, wenn sie eingeschaltet ist, Entfrostareinrichtungen in Tätigkeit versetzt, um einen Entfrostungszyklus zu initiieren, und die Tharmostateinrichtungen (44) über; , um ein Anlaufen dar Verdichter zu bewirken, unabhängig von der Temperatur in dem konditionierten Bereich, des weiteren erste und zweite Kontakte (1CR-1, SW-5) in
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der Steuerschaltung, durch deren Tätigkeit die Steuerschaltung aktiviert wird, Mittel zur Aktivierung des ersten Kontaktes (1CR), wenn sich der erste Verdichter in der Reihenfolge in Betrieb befindet, und Mittel zur Aktivierung des zweiten Kontaktes (32), wenn bei dem äußeren Wärmetauscher eine Vereisung eintritt.
2. Wärmepumpensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Aktivierung des zweiten Schalters durch einen
thermischen Detektor (32) gebildet sind, der in unmittelbarer Nähe der Außenschlange angeordnet ist.
3. Wärmepumpensystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der thermische Detektor (32) in Kontakt mit der Kühlleitung
gebracht ist, durch die KMltemittel in den äußeren Wärmetauscher einfließt.
4. Wärmepumpensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es des weiteren eine Hilfsheizvorrichtung (55) umfaßt, die den konditionieren Bereich mit zusätzlicher Wärme beliefern kann, sowie Schalter (4CR,4CR-2), die auf die Thermostateinrichtungen ansprechen und die Hilfsheizvorrichtung aktivieren, nachdem alle Verdichter der Reihe nach in Tätigkeit versetzt worden sind.
5. Wärmepumpensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
es Umstelleinrichtungen (1RVR,21,23) umfaßt, die den
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Thcrmostateinrichtungen zugeordnet sind, um die Wärmepumpe von Kühlen auf Erhitzen umzuschalten, wenn die Temperatur in dem konditionieren Bereich auf einen vorgegebenen Temperaturwert abfällt.
6. Wärmepumpensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet! daß die Entfrostersteuerschaltung ein elektrisches Relais (4CR) aufweist, das durch das Schließen der ersten und zweiten Kontakte erregt wird, sowie Schalter (4CR-1), die auf die Erregung des Relais ansprechen, um die Thermostateinrichtungen zu Obersteuern und die Verdichter in Tätigkeit zu versetzen.
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DE2746908A 1976-11-08 1977-10-19 Wärmepumpensystem Expired DE2746908C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/739,398 US4105064A (en) 1976-11-08 1976-11-08 Two stage compressor heating

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2746908A1 true DE2746908A1 (de) 1978-05-11
DE2746908C2 DE2746908C2 (de) 1984-04-05

Family

ID=24972104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2746908A Expired DE2746908C2 (de) 1976-11-08 1977-10-19 Wärmepumpensystem

Country Status (19)

Country Link
US (1) US4105064A (de)
JP (1) JPS5367145A (de)
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DE (1) DE2746908C2 (de)
ES (1) ES463843A1 (de)
FR (1) FR2393249A1 (de)
GB (1) GB1581076A (de)
IL (1) IL53181A0 (de)
IT (1) IT1087125B (de)
MX (1) MX145916A (de)
NZ (1) NZ185444A (de)
PT (1) PT67229B (de)
SE (1) SE431675B (de)
YU (1) YU39502B (de)
ZA (1) ZA776092B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2910316A1 (de) * 1978-03-24 1979-10-04 Carrier Corp Mehrfachkompressorwaermepumpe mit zugeordneter abtaueinrichtung
EP0019235A1 (de) * 1979-05-11 1980-11-26 Vereinigte Metallwerke Ranshofen-Berndorf AG Langzeitwärmespeicher mit Aggregatzustandsumwandlung

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1605052A (en) * 1977-04-21 1981-12-16 Trane Co Air conditioning system
US4228846A (en) * 1978-08-02 1980-10-21 Carrier Corporation Control apparatus for a two-speed heat pump
US4248053A (en) * 1979-03-05 1981-02-03 Westinghouse Electric Corp. Dual capacity compressor with reversible motor and controls arrangement therefor
US4332137A (en) * 1979-10-22 1982-06-01 Carrier Corporation Heat exchange apparatus and method having two refrigeration circuits
FR2493422A1 (fr) * 1980-10-31 1982-05-07 Westinghouse Electric Corp Groupe motocompresseur de refrigeration a capacite multiple avec dispositif de commande.
JPS6470636A (en) * 1987-09-10 1989-03-16 Toshiba Corp Air-conditioning machine
DE3832037A1 (de) * 1988-09-21 1990-03-22 Kriwan Ind Elektronik Gmbh Verfahren zur steuerung von arbeitsmaschinen in einer verbundanlage
JPH0453628U (de) * 1990-09-12 1992-05-07
US5307645A (en) * 1991-07-02 1994-05-03 Pannell Bobby L Air conditioning system for a recreational vehicle
US5205130A (en) * 1991-07-02 1993-04-27 Pannell Bobby L Dual stage AC system for recreational vehicle
US5722245A (en) * 1996-08-27 1998-03-03 Ponder; Henderson Frank Microwave heat pump defroster
US5771699A (en) * 1996-10-02 1998-06-30 Ponder; Henderson F. Three coil electric heat pump
US5715690A (en) * 1996-10-03 1998-02-10 Ponder; Henderson F. Microwave thermal heat pump defroster
US6283716B1 (en) * 1997-10-28 2001-09-04 Coltec Industries Inc. Multistage blowdown valve for a compressor system
IT1305719B1 (it) * 1998-11-16 2001-05-15 Autoclima S P A Sistema di condizionamenteo dell'aria di un autoveicolo, a duecircuiti frigoriferi separati ed autonomi, con scambiatori di calore
US9694651B2 (en) * 2002-04-29 2017-07-04 Bergstrom, Inc. Vehicle air conditioning and heating system providing engine on and off operation
US6978630B2 (en) * 2004-01-16 2005-12-27 Dometic Corporation Dual-circuit refrigeration system
US7849700B2 (en) * 2004-05-12 2010-12-14 Electro Industries, Inc. Heat pump with forced air heating regulated by withdrawal of heat to a radiant heating system
US7802441B2 (en) * 2004-05-12 2010-09-28 Electro Industries, Inc. Heat pump with accumulator at boost compressor output
US20080098760A1 (en) * 2006-10-30 2008-05-01 Electro Industries, Inc. Heat pump system and controls
US7296425B2 (en) 2005-04-01 2007-11-20 Sunwell Engineering Co., Ltd. Sensor assembly for detecting ice crystal formation on heat exchange surface and ice-making machine incorporating the same
CN101326410B (zh) * 2005-12-07 2012-04-25 开利公司 使用不同制冷剂的多管路制冷系统
JP4978303B2 (ja) * 2007-05-15 2012-07-18 パナソニック株式会社 熱交換形換気装置
WO2011064972A1 (ja) * 2009-11-25 2011-06-03 パナソニック株式会社 発熱体収納箱冷却装置
JP5766293B2 (ja) * 2011-09-13 2015-08-19 三菱電機株式会社 冷凍空調装置
JP5661190B2 (ja) * 2011-09-13 2015-01-28 三菱電機株式会社 冷凍空調装置
CN104728820B (zh) * 2013-12-18 2016-09-07 苟仲武 热泵电汽水锅炉
US9581371B2 (en) 2014-03-21 2017-02-28 Lennox Industries Inc. System for operating an HVAC system having tandem compressors
US10415856B2 (en) 2017-04-05 2019-09-17 Lennox Industries Inc. Method and apparatus for part-load optimized refrigeration system with integrated intertwined row split condenser coil

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3103794A (en) * 1962-07-02 1963-09-17 Westinghouse Electric Corp Defrost controls for heat pumps

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3107500A (en) * 1961-04-24 1963-10-22 George L Coad Temperature-responsive heat pump defrosting unit
US3103793A (en) * 1962-11-20 1963-09-17 Westinghouse Electric Corp Defrost controls for heat pumps
US3556203A (en) * 1969-03-17 1971-01-19 Westinghouse Electric Corp Temperature control system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3103794A (en) * 1962-07-02 1963-09-17 Westinghouse Electric Corp Defrost controls for heat pumps

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2910316A1 (de) * 1978-03-24 1979-10-04 Carrier Corp Mehrfachkompressorwaermepumpe mit zugeordneter abtaueinrichtung
EP0019235A1 (de) * 1979-05-11 1980-11-26 Vereinigte Metallwerke Ranshofen-Berndorf AG Langzeitwärmespeicher mit Aggregatzustandsumwandlung

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5367145A (en) 1978-06-15
PT67229A (en) 1977-12-01
FR2393249B1 (de) 1984-06-08
BR7707310A (pt) 1978-06-20
ZA776092B (en) 1978-06-28
SE7711488L (sv) 1978-05-09
YU263177A (en) 1982-05-31
MX145916A (es) 1982-04-21
IL53181A0 (en) 1977-12-30
CH626439A5 (de) 1981-11-13
AR217265A1 (es) 1980-03-14
CA1059329A (en) 1979-07-31
IT1087125B (it) 1985-05-31
SE431675B (sv) 1984-02-20
FR2393249A1 (fr) 1978-12-29
JPS5634782B2 (de) 1981-08-12
AU509296B2 (en) 1980-05-01
US4105064A (en) 1978-08-08
AU3029677A (en) 1979-05-10
DE2746908C2 (de) 1984-04-05
ES463843A1 (es) 1978-06-01
GB1581076A (en) 1980-12-10
YU39502B (en) 1984-12-31
PT67229B (en) 1979-04-13
NZ185444A (en) 1980-12-19

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