DE2807990A1

DE2807990A1 - Sorptionswaermepumpe

Info

Publication number: DE2807990A1
Application number: DE19782807990
Authority: DE
Inventors: Autun Gelesic; Ottomar Kampfenkel
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1978-02-23
Filing date: 1978-02-23
Publication date: 1979-08-30

Description

Joh. Vaillant GmbH u. Co DE 794

21.0Z 78

Sorptions-Wärmepumpe

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sorptionswärmepumpe nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Als Sorptionswärmepumpen werden hier sowohl Absorptions- als auch Resorptionswärmepumpen verstanden wie auch Kältemaschinen auf dem Absorptions- oder Resorptionsverfahren beruhend.

Jede der Anlagen, unabhängig vom Anwendungszweck:, benötigen ein Lösungsmittel und ein Kältemittel, wobei letzteres in flüssiger oder dampfförmiger Form vorliegen kann, je nach dem Anlagenteil, in dem es geführt wird.

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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter
weiteatgehender Erhöhung des Wirkungsgrades (Ausnutzung des
Wärmeinhaltes der Abgase des Austreibers, Minimierung der
Wärroeverluste, Wärmerückgewinnung bei der Raumentlüftung)
eine Gefährdung und Beeinträchtigung der Benutzer der Anlage durch austretendes gasförmiges Kältemittel zu vermeiden.

Die Lösung dieser Aufgabe liegt in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs.

Der daraus resultierende technische Fortschritt ist daran zu sehen, daß sich eine baukastenartig aufbaubare Anlage ergibt, die durch Auswechseln der einzelnen Elemente für jsden Anwendungsfall einen optinalen Wirkungsgrad liefert. Durch den gasdichten Außenmantel kann weder Kälte- noch Lösungsmittel nach außen in den Aufstellraum der Anlage dringen.

Weitere Ausgestaltungen und erfindungsgemäße Weiterbildungen der Erfindung sind aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Figur der Zeichnung ersichtlich, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Querschnittsprinzipdarstellung zeigt.

Eine Absorptionswärmepumpenanlage 1 für Heizzwecke weist einen
gasdicht ausgeführten Gehäusemantel 2 auf, so daß sich ein Innenraum 3 ergibt, in dem von unten nach oben unmittelbar aufeinander

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ruhend ein Kocher 4, ein Kondensator 5, ein Absorber 6, ein Speicher 7 und ein Verdampfer S angeordnet sind. Der Kocher bildet das unterste Bauteil der einzelnen Elemente 4 bis 8, er schließt unten mit dem Gehäuseboden 9 ab und wird von einem Brenner 10 beheizt, der von einer Brennstoffleitung 11 gespeist ist, in die ein Brennstoffventil 12 eingefügt ist, da3 von einem Stellglied 13 beherrscht ist.

Die Oberseite 14 des Gehäuses 2 geht gasdicht in einen Kanal 15 über, in dem ein Gebläse 16 angeordnet ist, das von einem polumschaltbaren Elektromotor 17, der nicht unbedingt innerhalb des Kanales angeordnet sein muß, angetrieben ist. Der Motor 17 ist über eine elektrische Leitung 18 mit einer Parallelschaltung zweier Relais 19 und 20 verbunden, die auf ihren anderen Seiten jeweils an R angeschaltet sind sowie mit einer weiteren Leitung 21, die an MP geführt ist. Das Relais 20 kann durch einen Außentemperaturfühler erregt werden. Ein C0₂_FQhler 24 in einem Wohnraum beaufschlagt ein Stellglied 23 in einem Kontrollraum des Wohnbereiches.

Im Bereich des Austreibers 4 münden zwei Lufteinlässe 25 und 26 in den Innenraum 3 des Gehäuses 2 in der Nähe des Bodens 9, die durch Luftklappen 27 bzw. 28 verschließbar sind. Die Luftklappen und 28 werden über Leitungen 29 und 30 vom Stellglied 23 beaufschlagt.

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Die Elemente der Wärmepumpenanlage, mindestens also Austreiber, Kondensator, Absorber und Verdampfer, weisen Zylinderform auf, zwischen ihnen und dem Gehäuse 2 entsteht somit ein ringzylindri3cher Zwischenraum 31· Vom Austreiber 4 geht eine Abgasleitung aus, die konzentrisch die Elemente 5 bis 8 durchsetzt und die in den Kanal 15 stromauf des Gebläses T6 einmündet. Die Verlängerung der Abgasleitung 32 im Bereich der einzelnen Elemente geschieht durch konische Abgasstutzen 33» von denen jeweils das untere Ende des einen Stutzens auf das obere Ende des unteren Stutzens gasdicht paßt. Eine Vertauschung der Höhenlage der Anordnung der einzelnen Elemente ist somit ohne weiteres möglich. Somit wird die Temperatur des den Austreiber unmittelbar verlassenden Abgases am Beginn der Abgasleitung 32 insoweit ausgenutzt, als daß dieses Abgas im Verlaufe der vier folgenden Abgasstutzen Wärme an die zugehörigen Elemente abgibt, so daß das Abgas relativ kühl in den Kanal 15 entlassen wird.

Der Kocher ist so aufgebaut, daß er von den vom Brenner 10 stammenden Abgasen axial durchströmt werden kann. Das gleiche gilt für den Aufbau des Verdampfers. Durch den Verdampfer hindurch steht der Innenraum 3 des Gehäuses 2 mit dem Kanal 15 in Verbindung: Das bedeutet, daß bei Inbetriebnahme des Gebläses 16 und Öffnung einer der Luftklappen 27 oder 28 die im Innenraura 3 des Gehäuses 2 befindliche Luft den Verdampfer 8 passiert und anschließend über

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den Kanal 15 ins Freie befördert wird. Eine Vermengung der Luft aus dem Innenraum 3 dos Gehäuses 2 mit Abgas aus der Abgasleitung 32 findet erst im Kanal 15 statt.

Während der Lufteinlaß 25 mit dem Aufstellungsraum der Wärmepumpe korrespondiert, ist der Lufteinlaß 26 mit der Atmosphäre verbunden. Die Klappen 27 und 28 sind vom Stellglied 23 so positioniert, daß bei ausreichendem Wärmeinhalt der Abluft oder Gasverunreinigung, die von dem Fühler 24 gemessen wird, die Klappe 27 mehr oder weniger geöffnet wird, während bei guten Luftverhältnissen im Wohnraum die Klappe 28 allein geöffnet ist/ um den Innenraum 3 des Gehäuses 2 mit Frischluft zu beaufschlagen.

An die Anlage 1 ist eine Zentralheizung mit einer Vielzahl von Radiatoren über eine Vorlaufleitung 34 und eine Rücklaufleitung 35 angeschlossen. Die Rücklaufleitung 35 mündet in den Kondensator 5, die Vorlaufleitung 34 geht von einem Speicher 33 aus.

Der Austreiber 4 ist mit dem Absorber 6 über eine mit einer Pumpe versehene Rücklaufleitung 37 verbunden, die den Kocher verlassende Leitung für Kältemitteldampf ist mit 38 bezeichnet und führt zum Kondensator 5. Austreiber 4 und Absorber 6 sind über eine mit einem Expansionsventil 39 versehenen Leitung 40 miteinander verbunden, über eine Leitung 41 für Kältemitteldampf ist der Verdampfer mit dem Absorber verbunden.

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Speicher 7 und Absorber 6 stehen über eine Leitung 42 unmittelbar in Verbindung. Des weiteren stehen Kondensator 5 und Verdampfer über eine mit einem Expansionsventil 43 versehene Leitung 44 miteinander in Verbindung. Schließlich ist noch eine Leitung 45 zwischen Absorber und Kondensator vorgesehen, die ein Teil des Heizkreise3 ist.

Sollte eines der Lösungsmittel und Kältemittel in flüssiger und gasförmiger Form führende Elemente 4 bis 8 oder eine der Leitungen oder eine der Armaturen undicht werden, so wird gasförmiges Kältemittel in den Innenraum 3 des Gehäuses 2 einströmen, aber durch das Gebläse 16 in die Atmosphäre befördert werden» Das Gebläse 16, das strömungsmäßig am Ausgang des Gehäuses 2 angeordnet ist, wird einen Unterdruck im gesaraten Innenraum des Gehäuses 2 aufrechterhalten. Damit wird Austritt von Gas in den Aufstellungsraum verhindert.

Durch die Polumschaltbarkeit des Motors 17 kann bei Außerbetriebnahme der Wärmepumpe die durchgesetzte Luftmenge auf das notwendige Minimum reduziert werden. Das Relais 20 besitzt einen Umschaltkontakt 19 und 46, der Kontakt 19 liegt in der Spannungszuleitung zu der Wicklung des polumschaltenden Motors 17, die den schnellen Motorlauf bewirkt, der Kontakt 46 im Zuge der anderen

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Leerseite

Claims

Joh» Vaillant GmbH u. Co DE

Ansprüche

Sorptionswärmepumpe mit nenigstens einem brennstoffbe=· heizten Austreiber, Kondensator, Verdampfer sowie Verbindungselementen, die innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind₅ dadurch gekennzeichnet, daß die überein= ander angeordneten Elemente (M₅ 5, 6_S 7, 8) von der Abgasleitung (32) des Austreibers (U) durchsetzt sind und daß der Innenraum (3) des Gehäuses (2) über den das oberste Element bildenden Verdampfer (8) von einem Gebläse (16) an die Atmosphäre entlüftet ist»

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ORIGINAL INSPECTED
2. Sorptionswärmepumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wesentlichen Elemente (4, 5, 6, 8) Zylinderform aufweisen und von der Abgasleitung (32) konzentrisch durchsetzt sind.
3· Sorptionswärmepumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (16) an der Austrittsöffnung (15) aus dem Gehäuse (2) vorgesehen ist und daß wenigstens eine Eintrittsöffnung (25, 26) für Luft vorgesehen ist.
4. Sorptionswärmepumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 31 dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnungen (25, 26) von je einer Luftklappe (27, 28) verschließbar sind und daß die Lufteintrittsöffnungen (25, 26) den Innenraum (3) des Gehäuses (2) zumindest teilweise mit der Außenatmosphäre und gegebenenfalls teilweise mit dem Aufstellungsraum verbinden.
5. Sorptionswärmepumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (16) in Abhängigkeit von Signalen eines Raum-C0₂_p_ühlers ^₂U) und eines Außentemperaturfühlers (22) geschaltet wird.

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Sorptionswärraepurape nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Innenrauras (3) des Gehäuses (2) der Austreiber (4) die unterste Stellung, der Verdampfer (8) die oberste Stellung einnimmt und daß zwischen beiden der Absorber (6) und der Kondensator vorgesehen 1st.

Sorptionswärraepurape nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (¹I, 5, 6, 7, 8) durch konische Anschlußstutzen (33) für die Abgasleitung (32) auswechselbar miteinander verbunden sind.

Sorptionswärmepumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (16) von einem poluraschaltbaren Motor (17) betätigt ist, dessen eine Wicklung in Abhängigkeit von Signalen des Raumtemperaturfühlers (22) an Spannung gelegt ist und dessen andere dann an Spannung liegt, wenn der Raumfühler den Motor stillsetzt,

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