DE2747620A1

DE2747620A1 - Waermepumpe

Info

Publication number: DE2747620A1
Application number: DE19772747620
Authority: DE
Inventors: Alwin Dipl Ing Benner; Hartmut Fuchs
Original assignee: Buderus AG
Current assignee: Buderus AG
Priority date: 1977-10-24
Filing date: 1977-10-24
Publication date: 1979-04-26

Description

EUDERUS AKTIENGESELLSCHAFT - 2 TP/F/B/PG 15-114

Wäi'mepumpe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärmepumpe mit einem Kältemittelkreislauf durch einen Verdampfer, einen Kompressor und einen Kondensator.

Im Verdampfer eines solonen Gerätes verdampft das Kältemittel und nimmt Wärme aus der Umgebung auf. Infolge der anschließenden Kompression wird das Kältemittel wieder verflüssigt, wobei es im Bereich des Kondensators wieder Wärme an die Umgebung abgibt. Dieser Kreisprozeß läßt sich sehr gut zu Heizzwecken für Gebäude einsetzen. Der Verdampfer wird dabei direkt oder indirekt mit der Umgebungsluft, mit dem Erdreich oder mit einem offenen Gewässer in Wärmeaustausch gebracht. Der Kondensator steht mit einem Wärmeabnehmer, etwa mit einem gut isolierten Wasserspeicher, in Verbindung.

Durch den Einsatz einer Wärmepumpe läßt sich ein beträchtlicher Energieanteil aus der Umgebung gewinnen. Für die Beheizung eines Hauses ist aber in allen Fällen ein weiterer Wärmeerzeuger in Form eines herkömmlichen Heizkessels nötig. Die Wärmepumpe ist nämlich nur in Temperaturbereichen über 5° C betriebsbereit, und sie kann nur in diesen Bereichen den vollständigen oder teilweisen Energiebedarf eines Hauses decken. Sobald die Wärmepumpe nicht mehr funktionsfähig ist, d.h. bei niedrigen Umgebungstemperaturen, dient deshalb der Heizkessel als alleiniger Energielieferant.

Die sehr wirtschaftlich arbeitende Wärmepumpe soll auch noch in Temperaturbereichen zur Energiegewinnung eingesetzt werden, die bisher dem Heizkessel vorbehalten waren.

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Es wird zu diesem Zweck gemäß der Erfindung vorgeschlagen, den Verdampfer direkt oder indirekt mit den Abgasen des Heizkessels in Wärmeaustausch zu bringen.

Die Abgase des Heizkessels besitzen je nach den vorhandenen Bedingungen Temperaturen von I50 - 250 ° C. Diese Temperaturen liegen zum Teil beträchtlich über den unbedingt notwendigen Abgastemperaturen. Durch die Wärmepumpe können deshalb echte Wärmeverluste bei Kesselbetrieb vermieden werden. Es ist sogar möglich, die für notwendig gehaltenen Abgastemperaturen ohne Schaden im Schornstein zu unterschreiten, indem ein Schornsteinaufsatz aus korrosionsfestem Material als Wärmeaustauscher eingesetzt wird. Der Schornsteinaufsatz kann direkt von dem Kältemittel durchströmt werden und wäre dann mit dem Verdampfer der Wärmepumpe identisch. Zweckmäßiger ist es, einen Zwischenwärmeträger mit einem Prostschutzmittel hindurchzuleiten, der die aufgenommene Wärme zum Verdampfer der Wärmepumpe führt. Durch die Verwendung eines solchen korrosionsfesten Schornsteinaufsatzes können die Abgastemperaturen ohne Schädigung des Schornsteines gesenkt werden, wobei allerdings ein ausreichender Zug erhalten bleiben muß. Bei einem Temperaturabfall unter den hierfür notwendigen Wert ist evtl. ein Ventilator erforderlich.

Eine Wärmepumpe erfüllt ihre wichtigste Aufgabe, wenn der Heizkessel nicht eingeschaltet ist, d.h. in Übergangszeiten und im Sommer. Damit der als Schornsteinaufsatz ausgebildete Wärmeaustauscher auch in diesen Zeiten seine Funktion erfüllt, wird er gemäß einem besonderen Kennzeichen der Erfindung als doppelwandiger Zylinder ausgebildet, dessen Innenfläche von den Abgasen und dessen Außenfläche von der Umgebungsluft bespült wird. In Übergangszeiten und im Sommer wird durch ein Gebläse Luft an den Außenflächen vorbeigeleitet. Das den doppelwand igen Zylinder durchströmende Kältemittel bzw. der Zwischenwärmeträger entnimmt der Luft Energie und führt sie über den Kondensator der Wärmepumpe einem Wasserspeicher zu. Sobald der Heizkessel eingeschaltet ist, wird zusätzlich oder ausschließ-

lieh den Abgasen Energie entzogen. Der Schornsteinaufsatz bildet somit einen idealen Wärmetauscher für die Wärmepumpe, da mit ihm wesentlich bessere Ergebnisse erzielt werden als mit einem nur von Luft beaufschlagten Wärmeaustauscher.

Die beigefügte Zeichnung stellt in einer einzigen Figur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.

Der Schornstein 1 besitzt oberhalb des Daches 2 einen Aufsatz in Form eines doppelwandigen Zylinders. Dieser besteht aus einer korrosionsbeständigen Innenfläche 2 und einer Außenfläche 4 , die beide eine für den Wärmeaustausch optimale Gestaltung besitzen sollten, und die einen Zwischenraum einschließen. Im Abstand zur Außenfläche 4 ist ein äußerer Mantel 6 angeordnet, der einen Luftschacht 7 begrenzt. Der äußere Mantel 6 kann die Außenkonturen eines herkömmlichen Schornsteinsbesitzen.

Von der Wärmepumpe 8 wird ein Kältemittel oder ein mit Frostschutz versehener Wärmeträger durch eine Vorlaufleitung in den Zwischenraum 5 gepumpt. Die notwendigen Pumpen und Ventile sind nicht dargestellt. Das strömende Medium entnimmt entweder über die Außenfläche 4 der Außenluft, die mit einem Gebläse 10 durch den Luftschacht 7 geleitet wird, oder über die Innenfläche 3 den Abgasen einen hohen Wärmeanteil und leitet diesen durch die Rücklaufleitung 11 zur Wärmepumpe 8 und von dort zu einem nicht dargestellten Wärmeverbraucher.

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Claims

BUDERUS AKTIENGESELLSCHAFT TP/P/b/PG 15-114 Patentansprüche

1. / Wärmepumpe mit einem Kältemittelkreislauf durch einen ^-^ Verdampfer, einen Kompressor und einen Kondensator, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer direkt oder indirekt mit den Abgasen eines Heizkessels im Wärmeaustausch steht.

2. Wärmepumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen als Wärmeaustauscher ausgebildeten Schornsteinaufsatz (3,4) zum Durchleiten des Kältemittels oder eines zum Verdampfer führenden Zwischenwärmeträgers.

3· Wärmepumpe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schornsteinaufsatz (3,4) als doppelwandiger Zylinder ausgebildet ist, dessen Innenfläche (3) von den Abgasen und dessen Außenfläche (4) von Umgebungsluft bespült wird.

4. Wärmepumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Gebläse (10) zum Vorbeileiten der Umgebungsluft an der Außenfläche (4) des Schornsteinaufsatzes (3,4).

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