DE2748415A1 - Bimodales heizsystem und verfahren zum heizen - Google Patents

Bimodales heizsystem und verfahren zum heizen

Info

Publication number
DE2748415A1
DE2748415A1 DE19772748415 DE2748415A DE2748415A1 DE 2748415 A1 DE2748415 A1 DE 2748415A1 DE 19772748415 DE19772748415 DE 19772748415 DE 2748415 A DE2748415 A DE 2748415A DE 2748415 A1 DE2748415 A1 DE 2748415A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat
absorption
vessel
mode
evaporator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19772748415
Other languages
English (en)
Other versions
DE2748415C2 (de
Inventor
Auke Ole Tjomme De Vries
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nederlandse Gasunie NV
Original Assignee
Nederlandse Gasunie NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nederlandse Gasunie NV filed Critical Nederlandse Gasunie NV
Priority to DE2748415A priority Critical patent/DE2748415C2/de
Priority to JP13210578A priority patent/JPS54109237A/ja
Priority to EP78200266A priority patent/EP0001858B1/de
Priority to IT51692/78A priority patent/IT1106068B/it
Publication of DE2748415A1 publication Critical patent/DE2748415A1/de
Priority to US06/213,486 priority patent/US4394959A/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2748415C2 publication Critical patent/DE2748415C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00Heat pumps
    • F25B30/04Heat pumps of the sorption type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Heizsystem, das mit zumindest einer Wärmepumpe ausgestattet ist, mit der Wärme aus der Umgebung aufnehmbar und direkt oder über einen oder mehrere Wärmeaustauscher aufnehmbar und direkt oder über einen oder mehrere Wärmeaustauscher an einen heizenden Raum oder mehrere zu heizende Räume abtretbar ist, wobei das System mehr als einen Wirkungsmodus besitzt.
Auf Wärmepumpen beruhende Systeme bieten gute Aussichten für eine Ersparnis an Primärenenergie, besonders bei der Raumheizung.
Ein derartiges System ist aus der NL-AS 7500642 bekannt. Das dort beschriebene bimodale System hat einen ersten Wirkungsmodus, bei dem das System bei nicht zu niedriger Außenlufttemperatur betrieben wird und der wirksame Teil eine erste Verdichtungswärmepumpe - dort "Basiswärmepumpe" genannt - darstellt, und einen zweiten Wirkungsmodus, bei dem das System bei extrem niedriger Außenlufttemperatur betrieben wird und außer der "Basiswärmepumpe" eine zweite Verdichtungswärmepumpe - dort als "Hilfswärmepumpe" bezeichnet - zugeschaltet ist. Es wird auf diese Weise ein Arbeitsbereich erhalten, der im Hinblick auf Schwankungen in der Außenlufttemperatur und in der Belastung des Systems größer ist als es bei einem einfachen Pumpsystem mit nur einem einzigen Wirkungsmodus möglich ist. Dies hängt mit den Beschränkungen zusammen, die dadurch entstehen, dass man das Kompressionsverhältnis des Verdichters nicht zu groß, die Temperatur des Druckrohrs nicht zu hoch und die Verdampfungstemperatur nicht zu niedrig wünscht.
Ein solches kompliziertes und wartungsbedürftiges System ist nur für Großanlagen wirtschaftlich attraktiv. Der Schallpegel der be- nutzten Motoren und Kompressoren kann sehr störend sein. Für Kleinanlagen wird man einen elektrisch angetriebenen Verdichter benutzen, wodurch der Verbrauch an Primärenergie gegenüber einem konventionellen Heizsystem ungünstig ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfacheres und auch für Kleinanlagen wirtschaftlich attraktives, wartungsgünstiges, geräuscharmes Heizsystem zu schaffen, das mit zumindest einer Wärmepumpe ausgestattet ist, mit der Wärme aus der Umgebung aufnehmbar und direkt oder über einen oder mehrere Wärmeaustauscher an einen zu heizenden Raum oder mehrere zu heizende Räume abtretbar ist, wobei das System mehr als einen Wirkungsmodus aufweist. Die hier als "Umgebung" benannte kalte Wärmequelle kann die Außenluft sein, aber auch z.B. ein offenes Gewässer, Grundwasser, der Boden, Industrieabwasser usw.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist das System erfindungsgemäß mit ersten Mitteln versehen, die in einem ersten Wirkungsmodus als Absorptionswärmepumpe verwendbar und mit zumindest einer Wärmequelle zur Lieferung der Antriebskraft ausgestattet sind, und ferner mit zweiten Mitteln, die den erstgenannten Mitteln im wesentlichen entsprechen und in einem zweiten Wirkungsmodus als Verdampfungs-Kondensations-System zum Transport von Wärme direkt oder über einen oder mehrere Wärmeaustauscher von der genannten Wärmequelle in den zu heizenden Raum oder die zu heizenden Räume arbeiten können.
Als Wärmequelle zur Beschaffung der Antriebskraft kann eine mit fossilem, vorzugsweise mit gasförmigem Brennstoff geheizte Heizanlage benutzt werden, beispielsweise aber auch eine Dampfspirale. Eine mit Gas betriebene Heizanlage hat für dieses Anwendungsgebiet den Vorteil einer energetisch und wirtschaftlich optimalen Energieverteilung.
Bei nicht zu niedriger Umgebungstemperatur wird das Heizsystem im genannten ersten Wirkungsmodus betrieben und bei niedrigerer Umgebungstemperatur im zweiten Wirkungsmodus.
Unter einem "Verdampfungs-Kondensations-System" ist hier ein geschlossenes System zu verstehen, in dem dort, wo sich eine Wärmequelle befindet, Flüssigkeit unter Aufnahme von Wärme verdampfen kann, wonach dieser Dampf an einer anderen Stelle im System unter Abgabe von Wärme kondensieren kann. Die kondensierte Flüssigkeit strömt zurück zur Heizstelle, nötigenfalls mit Hilfe einer Umwälzpumpe.
Eine Absorptionswärmepumpe besteht, bekanntermaßen, in der Transportrichtung des Betriebsmediums gesehen, der Reihe nach aus einem Verdampfer, in dem das Betriebsmedium bei niedrigem Druck verdampft und somit der Umgebung Wärme entzieht, einem Absorptionsgefäß, in dem das nunmehr gasförmige Betriebsmedium in der Absorptionsflüssigkeit absorbiert wird, einer Flüssigkeitspumpe, welche die an Betriebsmedium reiche Flüssigkeit pumpt, einem Siedegefäß, das erhitzt wird, so dass das Betriebsmedium in Gasform aus der Flüssigkeit herausgetrieben wird, sowie einem Kondensator, in dem das Betriebsmedium bei höherem Druck kondensiert und dabei Wärme abgibt.
In der Rückleitung vom Kondensator zum Verdampfer befindet sich ein Drosselventil. Ferner ist zwischen dem Siedegefäß und dem Absorptionsgefäß eine Rückleitung für die an Betriebsmedium arme Absorptionsflüssigkeit mit zugehörigem Drosselventil vorgesehen.
Ein erfindungsgemäßes Heizsystem ist vorzugsweise als Kreislaufsystem ausgeführt, in dem der Reihe nach ein Verdampfer, ein Absorptionsgefäß, eine Flüssigkeitspumpe, ein zu erhitzendes Siedegefäß, ein Kondensator und ein erstes Drosselventil angeordnet sind, wobei das Kreislaufsystem eine Rückleitung mit einem zweiten Drosselventil zwischen dem Siedegefäß und dem Absorptionsgefäß aufweist, welche Teile zusammen eine Absorptionswärmepumpe für den ersten Modus bilden, wobei für den zweiten Modus das Absorptionsgefäß so groß ist, dass darin der gesamte Vorrat an Absorptionsflüssigkeit gelagert werden kann, und zugleich Absperrventile, um den von dem Verdampfer und dem Absorptionsgefäß gebildeten Teil des Systems von dem Rest des Systems abzusperren, sowie eine mit einem Absperrventil ausgestattete Leitung zwischen dem Ablaß des Kondensators und der Zufuhr der Flüssigkeitspumpe vorgesehen sind. Es kann ggf. im System ein Wärmeaustauscher zwischen der relativ kalten von der Pumpe zum Siedegefäß gepumpten Flüssigkeit und der relativ warmen durch die Rückleitung aus dem Siedegefäß abgeführten Flüssigkeit für den internen Wärmeaustausch angebracht sein.
Im zweiten Wirkungsmodus wird das Betriebsmedium im Siedegefäß verdampft und im Kondensator kondensiert. Die Absorptionsflüssigkeit ist im Absorptionsgefäß gespeichert.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Heizen von Gebäuden mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Heizsystems, wobei man sich zumindest einer Wärmepumpe bedient, mit der Wärme aus der Umgebung aufnehmbar und direkt oder über einen oder mehrere Wärmeaustauscher an einen zu heizenden Raum oder mehrere zu heizende Räume abtretbar ist. Das erfindungsgemäße Verfahren wird dadurch gekennzeichnet, dass beim Überschreiten eines bestimmten Übergangswertes durch die Umgebungstemperatur im ersten Wirkungsmodus ein Betriebsmedium bei niedrigem Druck kontinuierlich in einem Verdampfer verdampft wird, wobei das verdampfende Betriebsmedium der Umgebung Wärme entzieht, das nunmehr verdampfte Betriebsmedium durch eine in einem Absorptionsgefäß befindliche Absorptionsflüssigkeit absorbiert wird, von diesem Absorptionsgefäß aus kontinuierlich Absorptionsflüssigkeit mit in ihr absorbiertem Betriebsmedium durch eine Pumpe in ein Siedegefäß gepumpt und darin erhitzt wird, wodurch das Betriebsmedium aus der Absorptionsflüssigkeit herausgetrieben wird, das ausgetriebene Betriebsmedium bei höherem Druck unter Abgabe von Wärme durch das kondensierende Betriebsmedium in einem Kondensator kondensiert wird, welche Wärme direkt oder über einen oder mehrere Wärmeaustauscher an einen zu heizenden Raum oder mehrere zu heizende Räume abgetreten wird, das kondensierte Betriebsmedium über ein Drosselventil wieder dem Verdampfer zugeführt wird und die an Betriebsmedium arme Absorptionsflüssigkeit über ein Drosselventil wieder dem Absorptionsgefäß zufließt, und dass beim Unterschreiten des gewählten Übergangswertes durch die Umgebungstemperatur in einem zweiten Wirkungsmodus die Absorptionsflüssigkeit gespeichert wird, die Verbindungen zwischen Kondensator und Verdampfer, Absorptionsgefäß und Pumpe sowie Siedegefäß und Absorptionsgefäß gesperrt werden, der Kondensator an die Pumpe angeschlossen und kondensiertes Betriebsmedium zum Siedegefäß gepumpt wird, welches Betriebsmedium anschließend in einem Kreislaufsystem im Siedegefäß verdampft und im Kondensator wieder kondensiert, wobei Wärme vom erhitzten Siedegefäß zum Kondensator transportiert wird. Als Absorptionsflüssigkeit wird Wasser und als Betriebsmedium Ammoniak bevorzugt. Vorzugsweise wird die Absorptionsflüssigkeit beim zweiten Wirkungsmodus im Absorptionsgefäß gespeichert.
Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens im ersten Wirkungsmodus kann es zur Ablagerung von Eis auf dem Verdampfer kommen, wobei der Druck im Verdampfer zurückgeht. Das erfindungsgemäße Verfahren wird dann vorzugsweise so durchgeführt, dass das Verfahren bei einer über dem gewählten Übergangswert liegenden Umgebungstemperatur im Falle einer Druckverringerung im Verdampfer infolge Eisablagerung auf dem Verdampfer vorübergehend im genannten zweiten Wirkungsmodus durchgeführt wird, wobei ferner die im Absorptionsgefäß gespeicherte Absorptionsflüssigkeit verdampft und im Verdampfer unter Wärmeabgabe kondensiert wird, wodurch das auf dem Verdampfer abgelagerte Eis zu schmelzen anfängt, und dass im Falle eines Druckanstiegs im Verdampfer durch das Verschwinden der Eisablagerung wieder das Verfahren des ersten Wirkungsmodus ausgeführt wird.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung und eines Beispiels erläutert.
Die Zeichnung stellt schematisch als nicht einschränkendes Beispiel ein erfindungsgemäßes Heizsystem dar.
Die Positionszahlen in der Zeichnung bedeuten:
1 Verdampfer;
2 Absorptionsgefäß;
3 Verbindungsleitung zwischen dem Verdampfer 1 und dem Absorptionsgefäß 2;
4 Absperrventil in der Leitung 3;
5 Flüssigkeitspumpe;
6 Verbindungsleitung zwischen dem Absorptionsgefäß 2 und der Pumpe 5;
7 Absperrventil in der Leitung 6;
8 Siedegefäß;
9 Verbindungsleitung zwischen der Pumpe 5 und dem Siedegefäß 8;
10 Gasbrenner zum Erhitzen des Siedegefäßes 8;
11 Gaszufuhrleitung;
12 Regelventil in der Gaszufuhrleitung 11;
13 Trennsäule mit Dephlegmator auf dem Siedegefäß 8;
14 Kondensator;
15 Verbindungsleitung zwischen der Trennsäule 13 und dem Kondensator 14;
16 Verbindungsleitung zwischen dem Kondensator 14 und dem Verdampfer 1;
17 Absperrventil in der Leitung 16;
18 Drosselventil in der Leitung 16;
19 Flüssigkeitsrückleitung zwischen dem Siedegefäß 8 und dem Absorptionsgefäß 2;
20 Absperrventil in der Leitung 19;
21 Drosselventil in der Leitung 19;
22 Verbindungsleitung zwischen dem Abflußende des Kondensators 14 und irgendeiner Stelle in der Leitung 6;
23 Absperrventil in der Leitung 22;
24 Wärmeaustauscher im Kondensator 14, durch den zu erhitzendes Wasser oder ein anderes Betriebsmedium fließt;
25 Heißwasserleitung;
26 an die Leitung 25 angeschlossene Heizungsradiatoren in dem oder den zu heizenden Räumen;
27 Rückleitung für abgekühltes Wasser;
28 Wärmeaustauscher im Absorptionsgefäß 2, durch den das Rückflußwasser strömt;
29 Wärmeaustauscher für die Dephlegmatorwirkung im Kopfe der Trennsäule 13;
30, 31 Verbindungsleitungen zwischen den Wärmeaustauschern 28 und 29 bzw. 29 und 24;
32 Umwälzpumpe;
33 Steuergerät für die Absperrventile 4, 7, 12, 17, 20 und 23;
34 Temperatursensor, der die Umgebungstemperatur misst und an das Steuergerät 33 ein Temperatursignal abgeben kann;
35 Temperatursensor, der die Temperatur in einem zu heizenden Raum misst und an das Steuergerät 33 ein Temperatursignal abgeben kann;
36 Niveausensor, der an das Steuergerät 33 ein Signal abgeben kann, wenn das Siedegefäß 8 fast keine Flüssigkeit mehr enthält;
37 Drucksensor, der den Druck in der Leitung 15 in der Nähe des Dephlegmators misst und an das Steuergerät 33 ein Drucksignal abgeben kann;
38 Drucksensor, der den Druck im Verdampfer 1 mißt und an das Steuergerät 33 ein Drucksignal abgeben kann;
39 Rauchgaswärmeaustauscher im Abzugskanal für die Verbrennungsgase des Brenners 10.
Die Wirkungsweise des dargestellten Heizsystems ist folgendermaßen:
Bei nicht zu niedriger Umgebungstemperatur befindet sich das System im ersten Wirkungsmodus und es funktioniert als Wärmepumpe. Auf Befehl des Steuergeräts 33 werden die Absperrventile 4, 7, 17 und 20 geöffnet; das Absperrventil 23 ist geschlossen. Der Brenner 10 wird vom Gasabsperrventil 12 so gesteuert, dass die vom Temperatursensor 35 gemessene Temperatur dem gewünschten eingestellten Wert entspricht. Im Verdampfer 1 wird Betriebsmedium verdampft, wobei der Umgebung Wärme entzogen wird. Dieses Betriebsmedium wird im Absorptionsgefäß 2 von der Absorptionsflüssigkeit absorbiert. Im Siedegefäß 8 wird das Betriebsmedium durch Erhitzung aus der Absorptionsflüssigkeit herausgetrieben. Die verdampfte Absorptionsflüssigkeit wird in der Säule 13 abgetrennt. Das Betriebsmedium kondensiert im Kondensator 14, gibt dabei an den Wärmeaustauscher 24 Wärme ab und kehrt über das Drosselventil 18 wieder in den Verdampfer 1 zurück. Die Absorptionsflüssigkeit fließt aus dem Absorptionsgefäß 2 durch die Leitung 6, die Pumpre 5, die Leitung 9, das Siedegefäß 8, die Leitung 19 und das Drosselventil 21 in das Absorptionsgefäß 2 zurück.
Gemäß dem vorliegenden Beispiel strömt durch den Wärmeaustauscher 24 Wasser, das in diesem Austauscher erhitzt wird. Das heiße Wasser wird über den Rauchgaswärmeaustauscher 39, der noch Wärme aus den Verbrennungsgasen aufnimmt, und die Leitung 25 in die Heizungsradiatoren 26 geführt; das abgekühlte Wasser fließt durch die Rückleitung 27 zur Pumpe 32 zurück und wird anschließend wieder in den Wärmeaustauschern 28, 29 und 24 erhitzt. Die dem Gasbrenner 10 zugehende Gasmenge wird vom Steuergerät 33 derart eingestellt, dass die vom Sensor 35 gemessene Temperatur einen im voraus eingestellten Sollwert beibehält. Evtl. wird noch ein Wärmeaustauscher hinzugeschaltet, damit die Flüssigkeit in der Leitung 19 einen Teil ihrer Wärme an die Flüssigkeit in der Leitung 9 abtritt, so dass letztere einigermaßen erhitzt wird.
Im zweiten Wirkungsmodus, dem Verdampfungs-Kondensations-System, wird das System in zwei Fällen betrieben, und zwar:
1. intermittierend für kurze Zeit mit dazwischenliegenden längeren Perioden, in denen der Wärmepumpenmodus angewandt wird. Dieser Fall stellt sich ein bei etwas niedrigerer Umgebungstemperatur. Dabei wird sich nämlich oftmals an der Außenseite des Verdampfers 1 Eis ablagern, was den Wärmeübergang beeinträchtigt. Dabei fallen Temperatur und Druck im Verdampfer 1 ab, was vom Drucksensor 38 angezeigt wird. Der Verdampfer 1 muß daher in regelmäßigen Zeitabständen abgetaut werden. Dabei darf die Heizung des Gebäudes selbstverständlich nicht unterbrochen werden. Das System wird dann vorübergehend gemäß dem zweiten Wirkungsmodus betrieben.
2. kontinuierlich, wenn die Umgebungstemperatur unter einen bestimmten, im voraus eingestellten Wert absinkt, wobei das Wärmepumpen-System der Umgebung keine genügende Wärmemenge mehr zu entziehen vermag und weiter das häufige Auftauen des Verdampfers einen solchen Energieaufwand erfordern würde, dass der Wirkungsgrad des auf Wärmepumpen beruhenden Systems sich gegenüber dem des Verdampfungs-Kondensations-Systems verschlechtern würde.
Die Umschaltung vom ersten auf den zweiten Wirkungsmodus hat folgenden Verlauf:
a) das Absperrventil 17 wird geschlossen. Noch im Verdampfer 1 befindliches Betriebsmedium fließt durch die Leitung 3 in das Absorptionsgefäß 2 und wird dort in der Absorptionsflüssigkeit absorbiert;
b) aus der zwischen dem Absorptionsgefäß 2 und dem Siedegefäß 8 umlaufenden Absorptionsflüssigkeit wird das Betriebsmedium durch Sieden entfernt, kondensiert im Kondensator 14 und wird vorübergehend darin gespeichert;
c) nachdem das Betriebsmedium im wesentlichen entfernt ist, verdampft die Absorptionsflüssigkeit, wodurch der vom Druckssensor 37 gemessene Druck ansteigt. Das Absperrventil 7 wird dann geschlossen, so dass die Flüssigkeitszufuhr zum Siedegefäß 8 unterbrochen wird und sich dieses Gefäß in das Absorptionsgefäß 2 entleert;
d) wenn der Niveausensor 36 anzeigt, dass das Siedegefäß 8 so gut wie leer ist, wird das Absperrventil 12 geschlossen, so dass der Brenner 10 abgeschaltet ist. Bei leerem Siedegefäß 8 wird das
Absperrventil 20 geschlossen;
e) das Absperrventil 23 wird geöffnet. Im Kondensator 14 kondensiertes Betriebsmedium wird von der Pumpe 5 ins Siedegefäß 8 gepumpt;
f) durch Öffnen des Absperrventils 12 wird der Brenner 10 wieder zugeschaltet. Betriebsmedium verdampft im Siedegefäß 8 und kondensiert im Kondensator 14, wobei an das durch die Wärmeaustauschspirale 24 fließende Wasser Wärme abgegeben wird. Das System befindet sich jetzt im zweiten Wirkungsmodus und funktioniert als Verdampfungs-Kondensations-System.
Ob in diesem zweiten Modus das Absperrventil 4 offen oder geschlossen ist, hängt von der Umgebungstemperatur ab. Liegt die Umgebungstemperatur über dem Erstarrungspunkt der Absorptionsflüssigkeit, nicht unter 0°C oder sicherheitshalber über 1-2°C, so ist das Absperrventil 4 geöffnet; Absorptionsflüssigkeit verdampft im Absorptionsgefäß 2 und kondensiert im Verdampfer 1 unter Abgabe von Wärme, so dass auf dem Verdampfer 1 abgelagertes Eis schmilzt und als Flüssigkeit in das Gefäß 2 zurückfließt. Bei Umgebungstemperaturen unter 0°C ist das Absperrventil 4 geschlossen.
Die Umschaltung vom zweiten auf den ersten Wirkungsmodus erfolgt ganz einfach durch Öffnen der Ventile 4, 7, 17 und 20 und Schließen des Absperrventils 23.
Beispiel
Bei Anwendung eines Heizsystems gemäß dem vorliegenden Schema wird als Betriebsmedium Ammoniak und als Absorptionsflüssigkeit Wasser benutzt. Bei Umgebungstemperaturen, die nicht unter 1-2°C liegen, wird das System im ersten Wirkungsmodus als Wärmepumpe betrieben, und zwar unter folgenden Bedingungen:
Temperatur im Kondensator ca. 50°C
Temperatur im Verdampfer ca. 3°C
je Joule aus der Umgebung aufgenommene
nutzbare Heizenergie 0,49 Joule
Heizwirkungsgrad der Anlage 0,85
Gesamtwärmeeffekt = (0,49 mal 0,85) + 0,85 = 1,26
Minderverbrauch gegenüber einer konventio-
nellen Zentralheizungsanlage mit einem Heiz-
effekt von 0,75:
1,26-0,75/1,26 mal 100% = ca. 40%
Bei Umgebungstemperaturen unter 1-2°C wird das System im zweiten Wirkungsmodus als Verdampfungs-Kondensations-System betrieben.
Geht man davon aus, dass zur Heizung einer mittelgroßen gut isolierten Wohnung bei einer Außenlufttemperatur von -10°C ca. 11 kW benötigt werden, so errechnet sich bei einem Wärmetransport von 1050 kJ je kg im Kondensator kondensierendes Ammoniak ein maximaler Ammoniakumlauf von 11/1050 = ca. 0,01 kg/s. Bei einem Heizeffekt von 0,85% beträgt die zu installierende Brennerkapazität somit 11/0,85 = ca. 13 kW.
In diesem Beispiel eines erfindungsgemäßen Heizsystems wird eine Heißwasser-Zentralheizung beschrieben. Das Heizsystem gemäß der Erfindung kann selbstverständlich auch auf andere Weise, z.B. als Heißluft-Heizungsanlage, ausgeführt sein.

Claims (8)

1. Heizsystem mit zumindest einer Wärmepumpe, mit der Wärme aus der Umgebung aufnehmbar und direkt oder über einen oder mehrere Wärmeaustauscher an einen zu heizenden Raum oder mehrere zu heizende Räume abtretbar ist, wobei das System mehr als einen Wirkungsmodus besitzt, gekennzeichnet durch erste Mittel, die in einem ersten Wirkungsmodus als Absorptionswärmepumpe verwendbar und mit zumindest einer Wärmequelle zur Lieferung der Antriebskraft versehen sind, und ferner durch zweite Mittel, die den erstgenannten Mitteln im wesentlichen entsprechen und in einem zweiten Wirkungsmodus als Verdampfungs-Kondensations-System zum Transport von Wärme direkt oder über einen oder mehrere Wärmeaustauscher von der genannten Wärmequelle in den zu heizenden Raum oder die zu heizenden Räume verwendbar sind.
2. Heizsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Kreislaufsystem, in dem der Reihe nach ein Verdampfer (1), ein Absorptionsgefäß (2), eine Flüssigkeitspumpe (5), ein zu erhitzendes Siedegefäß (8), ein Kondensator (14) und ein erstes Drosselventil (18) angeordnet sind, und durch eine Rückleitung (19) mit einem zweiten Drosselventil (21) zwischen dem Siedegefäß (8) und dem Absorptionsgefäß (2), welche Teile zusammen eine Absorptionswärmepumpe für den ersten Modus bilden, wobei für den zweiten Modus das Absorptionsgefäß (2) so groß ist, dass darin der gesamte Vorrat an Absorptionsflüssigkeit speicherbar ist, und zugleich Absperrventile (7, 23), um den von dem Verdampfer (1) und dem Absorptionsgefäß (2) gebildeten Teil des Systems von dem Rest des Systems abzusperren, sowie eine mit einem Absperrventil (23) ausgestattete Leitung (22) zwischen dem Ablaß des Kondensators (14) und der Zufuhr der Flüssigkeitspumpe (5) vorgesehen sind.
3. Verfahren zum Heizen von Gebäuden unter Verwendung zumindest einer Wärmepumpe, mit der Wärme aus der Umgebung aufnehmbar und direkt oder über einen oder mehrer Wärmeaustauscher an einen zu heizenden Raum oder mehrere zu heizende Räume abtretbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass beim Übersteigen eines bestimmten Übergangswertes durch die Umgebungstemperatur im ersten Wirkungsmodus ein Betriebsmedium bei niedrigem Druck kontinuierlich in einem Verdampfer verdampft wird, wobei das verdampfende Betriebsmedium der Umgebung Wärme entzieht, das nunmehr verdampfte Betriebsmedium durch eine in einem Absorptionsgefäß befindliche Absorptionsflüssigkeit absorbiert wird, von diesem Absorptionsgefäß aus kontinuierlich Absorptionsflüssigkeit mit in ihr absorbiertem Betriebsmedium durch eine Pumpe in ein Siedegefäß gepumpt und darin erhitzt wird, wodurch Betriebsmedium aus der Absorptionsflüssigkeit herausgetrieben wird, das ausgetriebene Betriebsmedium bei höherem Druck unter Abgabe von Wärme durch das kondensierende Betriebsmedium in einem Kondensator kondensiert wird, welche Wärme direkt oder über einen oder mehrere Wärmeaustauscher an einen zu heizenden Raum oder mehrere zu heizende Räume abgetreten wird, das kondensierte Betriebsmedium über ein Drosselventil wieder dem Verdampfer zugeführt wird und die an Betriebsmedium arme Absorptionsflüssigkeit über ein Drosselven- til wieder dem Absorptionsgefäß zufließt, und dass beim Unterschreiten des gewählten Übergangswertes durch die Umgebungstemperatur in einem zweiten Wirkungsmodus die Absorptionsflüssigkeit gespeichert wird, die Verbindungen zwischen Kondensator und Verdampfer, Absorptionsgefäß und Pumpe sowie Siedegefäß und Absorptionsgefäß gesperrt werden, die Abfuhr des Kondensators an die Pumpe angeschlossen und kondensiertes Betriebsmedium zum Siedegefäß gepumpt wird, welches Betriebsmedium anschließend in einem Kreislaufsystem im Siedegefäß verdampft und im Kondensator kondensiert, wobei Wärme vom erhitzten Siedegefäß zum Kondensator transportiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorptionsflüssigkeit im zweiten Wirkungsmodus im Absorptionsgefäß gespeichert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren bei einer über dem gewählten Übergangswert liegenden Umgebungstemperatur im Falle einer Druckverringerung im Verdampfer infolge Eisablagerung auf demselben vorübergehend im genannten zweiten Wirkungsmodus durchgeführt wird, wobei ferner die im Absorptionsgefäß gespeicherte Absorptionsflüssigkeit verdampft und im Verdampfer unter Wärmeabgabe kondensiert wird, wodurch das auf dem Verdampfer abgelagerte Eis zu schmelzen anfängt, und dass im Falle eines Druckanstiegs im Verdampfer durch das Verschwinden der Eisablagerung wieder das Verfahren des ersten Wirkungsmodus ausgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang vom ersten zum zweiten Modus und umgekehrt von einem im Verdampfer befindlichen Drucksensor und Schaltmitteln zustande gebracht wird, welche Schaltmittel ein Signal von diesem Drucksensor erhalten und die erforderlichen Verbindungen öffnen oder schließen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Umgebungstemperatur von weniger als 0°C, bei der das Verfahren im zweiten Wirkungsmodus ausgeführt wird, die Verbindung zwischen dem Verdampfer und dem Absorptionsgefäß geschlossen wird.
8. Verfahren zum Heizen eines Raumes oder mehrere Räume, dadurch gekennzeichnet, dass ein Heizsystem nach Anspruch 1 oder 2 benutzt wird.
DE2748415A 1977-10-28 1977-10-28 Heizverfahren und bimodales Heizsystem zum Heizen von Gebäuden Expired DE2748415C2 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2748415A DE2748415C2 (de) 1977-10-28 1977-10-28 Heizverfahren und bimodales Heizsystem zum Heizen von Gebäuden
JP13210578A JPS54109237A (en) 1977-10-28 1978-10-26 Heating and its method
EP78200266A EP0001858B1 (de) 1977-10-28 1978-10-27 Heizverfahren und bimodales Heizsystem zum Heizen von Gebäuden
IT51692/78A IT1106068B (it) 1977-10-28 1978-10-27 Perfezionamento nei sistemi e procedimenti di riscaldamento comprendenti pompe di calore
US06/213,486 US4394959A (en) 1977-10-28 1980-12-05 Multimode heating system and method for heating

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2748415A DE2748415C2 (de) 1977-10-28 1977-10-28 Heizverfahren und bimodales Heizsystem zum Heizen von Gebäuden

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2748415A1 true DE2748415A1 (de) 1979-05-03
DE2748415C2 DE2748415C2 (de) 1986-10-09

Family

ID=6022525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2748415A Expired DE2748415C2 (de) 1977-10-28 1977-10-28 Heizverfahren und bimodales Heizsystem zum Heizen von Gebäuden

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4394959A (de)
EP (1) EP0001858B1 (de)
JP (1) JPS54109237A (de)
DE (1) DE2748415C2 (de)
IT (1) IT1106068B (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0036981A2 (de) * 1980-03-28 1981-10-07 Buderus Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Absorptions-Heizanlage
DE3012549A1 (de) * 1980-03-31 1981-11-12 Ask Techn. Entwicklungen Gmbh & Co Betriebs Kg, 8580 Bayreuth Kocher einer nach dem absorberprinzip arbeitenden waermepumpe
EP0046196A2 (de) * 1980-08-16 1982-02-24 Buderus Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer monovalent alternativen Absorptionsheizanlage
DE3216489A1 (de) * 1982-04-29 1983-11-03 Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 5630 Remscheid Sorptionswaermepumpe
DE3405800A1 (de) * 1984-02-17 1985-08-22 Knoche, Karl-Friedrich, Prof. Dr.-Ing., 5100 Aachen Verfahren zum betreiben einer generator-absorptionswaermepumpen-heizanlage fuer die raumheizung, warmwasserbereitung u.dgl. und generator-absorptionswaermepumpen- heizanlage
DE3501216A1 (de) * 1985-01-16 1986-07-17 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Regelvorrichtung fuer sorptions-waermepumpen

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0035873B1 (de) * 1980-03-05 1984-11-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Mit Heizkörpern versehene Absorptionswärmepumpe
DE3016251A1 (de) * 1980-04-26 1981-11-05 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren zur regelung einer absorptions-heizanlage
DE3165184D1 (en) * 1980-05-03 1984-09-06 Lucas Ind Plc An absorption cycle heat pump
JPS58500376A (ja) * 1981-03-14 1983-03-10 ヨ− バイラント ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング ウント コンパニ− 吸収式熱ポンプの制御法
WO1982003265A1 (en) * 1981-03-14 1982-09-30 Kantner Alexander Method for regulating a sorption heat pump
DE3201349A1 (de) * 1982-01-18 1983-07-28 Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg, 3450 Holzminden Verfahren zur regelung einer absorptionswaermepumpenanlage
US4596122A (en) * 1982-09-30 1986-06-24 Joh. Vaillant Gmbh Sorption heat pump
NL8204161A (nl) * 1982-10-28 1984-05-16 Philips Nv Werkwijze voor het bedrijven van een bimodale warmtepomp, alsmede bimodale warmtepomp voor het toepassen van genoemde werkwijze.
EP0124632A1 (de) * 1983-05-07 1984-11-14 Rekord Heizungs- und Klimageräte Ruckelshausen GmbH & Co. KG Austreiber für Sorptionswärmepumpen
EP0132000B1 (de) * 1983-07-08 1986-10-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Verfahren zum Betreiben einer Wärmepumpe und Wärmepumpe zum Durchführen dieses Verfahrens
JPS6069438A (ja) * 1983-09-24 1985-04-20 Hajime Tenma 空気セントラル暖房装置
DE3344599C1 (de) * 1983-12-09 1985-01-24 TCH Thermo-Consulting-Heidelberg GmbH, 6900 Heidelberg Resorptions-Wärmewandleranlage
US4593531A (en) * 1985-01-15 1986-06-10 Ebara Corporation Absorption cooling and heating apparatus and method
JPS648928U (de) * 1987-07-02 1989-01-18
US4791790A (en) * 1987-12-24 1988-12-20 Yazaki Corporation Air-cooled absorption-type water cooling and heating apparatus
JP3393780B2 (ja) * 1997-01-10 2003-04-07 本田技研工業株式会社 吸収式冷暖房装置
JPH11190564A (ja) * 1997-12-26 1999-07-13 Tokyo Gas Co Ltd 空気調和装置
JP4062479B2 (ja) * 2001-02-14 2008-03-19 本田技研工業株式会社 吸収式冷暖房装置
DE10237851A1 (de) * 2002-08-19 2004-03-04 ZAE Bayern Bayerisches Zentrum für angewandte Energieforschung e.V. Ein- oder mehrstufige Absorptionskältemaschine (AKM) oder Absorptionswärmepumpe (AWP) sowie Verfahren zur Steuerung der Verdampferleistung in einer solchen AKP/AWP
ITMI20090729A1 (it) * 2009-04-29 2010-10-30 Marco Guerra Pompa di calore ad assorbimento con modulazione della potenza del bruciatore
IT1393708B1 (it) * 2009-04-29 2012-05-08 Guerra Pompa di calore ad assorbimento per condizioni operative estreme
IT1399062B1 (it) 2010-03-22 2013-04-05 Guerra Pompa di calore ad assorbimento per condizioni operative di sovralimentazione del generatore
IT1403103B1 (it) * 2010-12-15 2013-10-04 Guerra Pompa di calore ad assorbimento multi-stadio e auto-adattante
CN102367969A (zh) * 2011-09-13 2012-03-07 苏州市伦琴工业设计有限公司 高温热量输送系统
RU2624723C2 (ru) * 2015-11-13 2017-07-05 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Система автоматического управления технологическими процессами отопительной установки
EP3285025B1 (de) * 2016-08-18 2019-07-03 Andreas Bangheri Absorptionswärmepumpe und verfahren zum betreiben einer absorptionswärmepumpe

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2272871A (en) * 1938-01-10 1942-02-10 Honeywell Regulator Co Absorption heating system
US3605873A (en) * 1970-03-30 1971-09-20 Carrier Corp Heating and cooling system

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2019290A (en) * 1933-04-24 1935-10-29 Kemper P Brace Heating and cooling system
DE1020997B (de) * 1953-11-24 1957-12-19 Hagfors Hilding Jonas Einar Johansson und Per Johan George Norbäck (Schweden) Verfahren zur Wärmeübertragung in Richtung auf höhere Temperatur
NL269570A (de) * 1960-09-26
US3363674A (en) * 1965-11-22 1968-01-16 Trane Co Absorption refrigeration apparatus and methods
US3418825A (en) * 1967-03-07 1968-12-31 Carl D. Russell Cdr combination high and low pressure power injection heating and refrigeration machine and method
US3556200A (en) * 1968-12-18 1971-01-19 Carrier Corp Heating and cooling system
US3626716A (en) * 1969-10-15 1971-12-14 Carrier Corp Absorption refrigeration machine heat pump
US3710852A (en) * 1971-09-24 1973-01-16 Trane Co Double effect absorption heating and cooling system
SE390209C (sv) * 1974-01-21 1979-01-15 Svenska Flaektfabriken Ab Anordning vid luftbehandling av en eller flera lokaler
US3916991A (en) * 1974-04-05 1975-11-04 George S Trump Heating system
DE2552538A1 (de) * 1975-11-22 1977-05-26 Hans Dipl Ing Dr Herrmann Heizofen mit waermepumpe

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2272871A (en) * 1938-01-10 1942-02-10 Honeywell Regulator Co Absorption heating system
US3605873A (en) * 1970-03-30 1971-09-20 Carrier Corp Heating and cooling system

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0036981A2 (de) * 1980-03-28 1981-10-07 Buderus Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Absorptions-Heizanlage
EP0036981A3 (en) * 1980-03-28 1981-11-25 Buderus Aktiengesellschaft Method and means for operating an absorption heating installation
DE3012549A1 (de) * 1980-03-31 1981-11-12 Ask Techn. Entwicklungen Gmbh & Co Betriebs Kg, 8580 Bayreuth Kocher einer nach dem absorberprinzip arbeitenden waermepumpe
EP0046196A2 (de) * 1980-08-16 1982-02-24 Buderus Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer monovalent alternativen Absorptionsheizanlage
EP0046196A3 (en) * 1980-08-16 1982-04-14 Buderus Aktiengesellschaft Method and apparatus for operating a monovalent alternative absorption heating installation
DE3216489A1 (de) * 1982-04-29 1983-11-03 Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 5630 Remscheid Sorptionswaermepumpe
DE3405800A1 (de) * 1984-02-17 1985-08-22 Knoche, Karl-Friedrich, Prof. Dr.-Ing., 5100 Aachen Verfahren zum betreiben einer generator-absorptionswaermepumpen-heizanlage fuer die raumheizung, warmwasserbereitung u.dgl. und generator-absorptionswaermepumpen- heizanlage
EP0152931A2 (de) * 1984-02-17 1985-08-28 Knoche, Karl-Friedrich, Prof. Dr.-Ing. Verfahren zum Betreiben einer Generator-Absorptionswärmepumpen-Heizanlage für die Raumheizung, Warmwasserbereitung und dergl. und Generator-Absorptionswärmepumpen-Heizanlage
EP0152931A3 (en) * 1984-02-17 1987-05-20 Knoche, Karl-Friedrich, Prof. Dr.-Ing. Method of running a generator-absorption heat pump heating installation for room heating, hot water heating and the like and a generator-absorption heat pump heating installation
DE3501216A1 (de) * 1985-01-16 1986-07-17 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Regelvorrichtung fuer sorptions-waermepumpen

Also Published As

Publication number Publication date
JPS54109237A (en) 1979-08-27
US4394959A (en) 1983-07-26
EP0001858B1 (de) 1981-04-01
EP0001858A1 (de) 1979-05-16
IT7851692A0 (it) 1978-10-27
IT1106068B (it) 1985-11-11
JPS6222054B2 (de) 1987-05-15
DE2748415C2 (de) 1986-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2748415A1 (de) Bimodales heizsystem und verfahren zum heizen
DE19955339B4 (de) Heißwasserversorgungssystem
DE69412488T2 (de) Wärmeaustauschgerät und -verfahren für wärmeaustausch zwischen austreiber und absorber und deren verwendung in einer wärmepumpe
CH627833A5 (de) Absorptionskaelteverfahren mittels kocherenergie, die einer absorptionskaelteanlage zugefuehrt wird.
DE2737971A1 (de) Waermepumpe mit einer brennmaterialbefeuerten hilfsheizvorrichtung
EP1876402A2 (de) Wärmepumpe mit einer Temperiereinrichtung
EP0741270B1 (de) Verfahren zum betreiben eines Absorptionskühlaggregates sowie Absorptionskühlaggregat
WO2007059732A1 (de) Vorrichtung zur steigerung der heizleistung und energiepufferung bei einer wärmepumpe
EP1045214A2 (de) Absorptionswärmepumpe und Verfahren zum Betrieb einer Absorptionswärmepumpe
DE2754132C2 (de) Kühlvorrichtung
WO2001094862A1 (de) Kälteaggregat
WO2009065233A1 (de) Anlage für die kälte-, heiz- oder klimatechnik, insbesondere kälteanlagen
DE2649872A1 (de) Waermepumpe zur erzeugung von nutzwaerme und nutzkaelte mit energiespeicherung unter ausnutzung der erstarrungs- bzw. schmelzwaerme von wasser
EP0091095B1 (de) Speicherheizanlage mit Sorptionsspeicher
DD240061A5 (de) Zwillingsspeicher im waermeuebergangskreislauf
DE69921871T2 (de) Absorptionskälteanlage mit Kupplung von Kondensat und Lösung
DE3016532C2 (de) Absorptionswärmepumpe
AT398631B (de) Kühlanlage
DE3339806C2 (de)
DE602004008761T2 (de) Kühlsystem und verfahren zum betrieb eines solchen systems
EP0699878A1 (de) Brennwertkessel zum Erwärmen und Speichern von Trinkwasser und Heizungswasser
DE2248124A1 (de) Destillationsanlage
CH695464A5 (de) Wärmepumpe.
DE19861020C1 (de) Lüftungsanordnung für Gebäude
DE102020101227B4 (de) Schichtwärmespeicher

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee