DE3020434A1 - Energieuebertragungssystem - Google Patents

Energieuebertragungssystem

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DE3020434A1
DE3020434A1 DE19803020434 DE3020434A DE3020434A1 DE 3020434 A1 DE3020434 A1 DE 3020434A1 DE 19803020434 DE19803020434 DE 19803020434 DE 3020434 A DE3020434 A DE 3020434A DE 3020434 A1 DE3020434 A1 DE 3020434A1
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Description

Gh 4773 · Energieübertragungssystem
In einem Beispiel eines aus der US-PS 39 22 S76 bekannten Systems ist ein Energieerhaltungssystem offenbart, und zwar für die Verwendung von Abgaswärme von einem Luftkonditioniergerät oder einem Künl- oder Gefriersystem für Warmwasser. Eine Pumpe ist zwischen einem Wasserreservoir und einem Wärmetauscher für die Zirkulation des Wassers vorgesehen. Ein Temperaturfühler ist thermisch gekuppelt mit dem Wasser und elektrisch gekuppelt mit der Pumpe, um die Pumpe außer Betrieb zu setzen, wenn die Temperatur des Wassers in dem Reservoir hei oder über einer vorgewählten Temperatur liegt. Ein von der Temperatur gesteuertes Ventil ist zwischen dem Wärmetauscher und dem Reservoir in der Weise eingeschaltet, daß nur bis zu einer vorbestimmten Temperatur erhitztes Wasser zum Reservoir geliefert wird. Ein solches System besitzt verschiedene Nachteile, die sich insbesondere daraus ergeben, daß grundsätzlich nur di<:
Wassertemperatur ermittelt wird, um die Wasserdurc.iflußrate (Menge und/oder Geschwindigkeit) durch den Wärmetauscher zu steuern. Durch eine überwachung lediglich der Wassertemperatur könnte der Kompressorkopfdruck bzw. dessen oberer Druck überiräßig ansteigen, und dies resultiert in einer verminderten Lebensdauer des Kompressors und in einer geringen Leistungsfähigkeit. Falls außerdem eine Unterbrechung in der Strömungszirkulation des Wassers auftritt, dann kann das Wasser am Temperaturfühler kühl oder kalt sein und doch könnte im übrigen Teil des Systems das Wasser überhitzt werden, weil das Kühlsystem weiterarbeiten wird. Auf diese Weise können
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übermäßige Drücke im Kompressor auftreten.
Der Erfolg jedes Energieübertragungssystems hängu von den Kosten des zugehörigen Systems ab, verglichen mit den Kosteneinsparungen der angewandten Energie. Der Kompressor seinerseits bildet generell den teuersten Teil eines solchen Systems und ist außerdem der Teil, der am meisten empfänglich ist für ein Fehlverhalten. Es ist daher äußerst wichtig, sicherzustellen, daß die Leistungsfähigkeit des Kompressors so hoch wie möglich ist und daß die Lebensdauer des Kompressors so lang ausgedehnt wird wie möglich. Diesem Aspekt wird in der zuvor genannten ÜS-PS nicht Rechnung getragen. Weitere Nachteile des in der genannten US-PS angeführten Systems sind darin zu sehen, daß das Kühlsystem gewissermaßen wandern kann, weil die Wassertemperatur zu Steuerzwecken herangezogen wird (in andern Worten: Es wird ein äußerer Faktor bezüglich des Kompressors benutzt), anstatt daß für die Steuerung ein innerer Faktor im Kompressor als solchem benutzt wird. Das vorgeschlagene System wird daher mehr Energie verbrauchen als notwendig, wodurch elektrische Energie verschwendet wird.
Obwohl die vorliegende Erfindung generell mit Wasser in Verbindung gebracht wird, ist es so zu verstehen, daß die Erfindung auch für jegliche andere geeignete Flüssigkeiten anwendbar ist, so daß sie nicht nur auf Wasser begrenzt ist.
Die Erfindung geht dabei aus von einem Energieübertragungssystem, enthaltend
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- r-h
a) eine Kühl- oder Gefriereinrichtung mit einem in einem geschlossenen Kreis vorgesehenen Kompressor für ein kompressibles Kühlmittel, einen Wärmetauscher, ein Steuerelement für den Kühlmitteldurchfluß sowie einen Verdampfer;
b) ein Flüssigkeitsreservoir;
c) eine Flüssigkeitszuführeinrichtung zum Zuführen von Flüssigkeit zu dem Wärmetauscher, um
IQ dazu Wärme vom Kühlmittel zu übertragen; und
d) eine Flüssigkeitsabflußeinrichtung, um Flüssigkeit von dem Wärmetauscher zu dem Flüssigkeitsreservoir zu leiten.
Die Erfindung besteht darin, daß eine Kompressorfühlereinrichtung vorgesehen ist, die einen besonderen Zustand am Abfluß des Kompressors ermittelt, und daß eine Steuereinrichtung für die Durchflußrate arbeitsmäßig mit der Kompressorfühlereinrichtung gekoppelt und so ausgebildet ist, daß die Flüssigkeitsdurchflußrate durch den Wärmetauscher in Abhängigkeit von Zuständen gesteuert wird, die durch die Kompressorfühlereinrichtung am Auslauf des Kompressors ermittelt werden.
Die Kompressorkühlereinrichtung kann so ausgebildet und angeordnet sein, daß sie die Temperatur im Abfluß des Kompressors und/oder den Druck im Abfluß des Kompressors ermittelt.
Ein Steuerelement für die Kühlmitteldurchflußrate kann als Ausdehnungsventil oder als Kapillarrohr vorgesehen sein.
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Das Flüssigkeitsreservoir kann einen zusätzlichen Erhitzer enthalten, um die Flüssigkeit im Bedarfsfalle zu erhitzen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Bypass zwischen dem Kompressorabfluß und dem Einlaß zum Verdampfer vorgesehen ist, daß ein Solenoidventil im Bypass vorhanden ist und daß eine Steuereinrichtung in der Weise angeordnet und ausgebildet ist, daß sie auf den Saugdruck des Kompressors anspricht, damit das Kühlmittel im Bypass direkt vom Kompressor zum Verdampfer in dem Fall geführt wird, wenn der Saugdruck des Kompressors unter einen vorbestimmten Wert abfällt, und daß sie außerdem auf ein Absteigen des Saugdruckes vom Kompressor anspricht, um das Solenoidventil in dem Bypass zu schließen, wenn der vorbestimmte Saugdruck erreicht ist.
Hierbei ist es vorteilhaft, wenn eine Temperaturfühlereinrichtung für die Ermittlung der Temperatur am Boden des Flüssigkeitsreservoirs vorgesehen ist, wobei diese Temperaturfühlereinrichtung so ausgebildet und angeordnet ist, daß sie ein Außer-Betriebsetzen des Kompressors bewirkt, falls die ermittelte Temperatur einen bestimmten Wert erreicht.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß eine erste Temperaturfühlereinrichtung zur Ermittlung der Temperatur in einem oberen Niveau im Flüssigkeitsreservoir vorgesehen ist und daß eine zweite Temperaturfühlereinrichtung angepaßt ist für eine Ermittlung der Temperatur in einem unteren
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-
· Niveau, wobei beide Temperaturfühlereinrichtungen elektrisch mit dem Kompressor gekoppelt sind, um eine Aktivierung des Kompressors lediglich dann zu gestatten, wenn bestimmte untere Temperaturen ermittelt werden, und wobei ferner beide Temperaturfühlereinrichtungen untereinander so verbunden sind, daß der Kompressor inaktiv gemacht wird, wenn die untere Temperaturfühlereinrichtung eine vorbestimmte Temperatur übersteigt.
Die zweite Temperaturfühlereinrichtung kann ausgebildet und angeordnet sein, um die Temperatur am 3oden des Flüssigkeitsreservoirs oder am- Flüssigkeitszuführeinlaß des Reservoirs oder an irgendeiner geeigneten Stelle der Flüssigkeitszuführung zum Reservoir zu ermitteln.
Der Wärmetauscher kann einen Vorkühler oder Hilfskühler enthalten, durch den Flüssigkeit hindurchgeführt wird, bevor sie den Wärmetauscher erreicht.
Flüssigkeit kann direkt von einer Zuführquelle zum Wärmetauscher zugeführt werden, und eine Pumpe kann vorgesehen sein, um Flüssigkeit von der Zuführquelle zum Wärmetauscher zu pumpen.
Alternativ kann Flüssigkeit von dem Flüssigkeitsreservoir zum Wärmetauscher zugeführt werden.
Das Flüssigkeitsreservoir kann einen Abfluß besitzen, um Flüssigkeit vom oberen Niveau des Reservoirs abzuführen und/oder es kann einen Abfluß aufweisen zum Abführen von Flüssigkeit unter Schwerkraft vom Flüssigkeitsreservoir .
302Ό434
Die Flüssigkeit kann Wasser sein.
Im folgenden sei die Erfindung anhand zweier Beispiele näher erläutert, die in der beigefügten Zeichnung schematisch veranschaulicht sind. Es zeigen
Fig. 1 ein Fließschema einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Energieübertragungssystems, das ein Schwerkraft-Flüssigkeitsreservoir enthält;
Fig. 2 ein Fließschema einer zweiten Ausführungsform des Systems, wobei dieses System ein unter Druck gesetztes Flüssigkeitsreservoir enthält. 15
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Die Beschreibung bezieht sich auf Systeme, in denen die erwärmte Flüssigkeit Wasser ist. Wie bereits erwähnt worden ist, kann jedoch jede andere geeignete Flüssigkeit erwärmt bzw. erhitzt werden, wie z.B. chemische Behandlungsflüssigkeit, öl, Waschflüssigkeitsmischungen usw.
Das in Fig. 1 veranschaulichte Energieübertragungssystem. 10 enthält eine Kühl- oder Gefriereinrichtung mit einem in einem geschlossenen Kreislauf angeordneten Verdampfer 12, der so ausgebildet ist, daß er durch einen Ventilator 14 abgekühlt werden kann, und der über eine Kühlmittelleitung 16 mit einem Kompressor 18 in Verbindung steht. Der Kompressor 18, der eine Einlaß- oder Saugseite und eine Auslaß- oder Abgabeseite aufweist, wird elektrisch oder in anderer Weise betrieben, wobei Einzelheiten der Betriebschaltung jedoch nicht dargestellt sind. Vom Kompressor 18 führt eine Strömungslinie bzw. eine Leitung 20 zu einem Kondensator oder Wärmetauscher 22, von dein aus sich eine Leitung 24 zu einem Steuerelement für den Kühlmxtteldurchfluß (in Menge und/oder Geschwindigkeit) erstreckt, das in Form eines Ausdehnungsventiles 26 vorgesehen ist (das aber auch durch ein geeignetes Kapillarrohr ersetzt werden kann), das mittels einer Leitung 28 an den Verdampfer 12 angeschlossen ist.
Bei der Ausführungsform, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, wird Wasser direkt von einer Hauptzufüh-2Q rung entlang der Wasserzuführleitung 30 zum Wärmetauscher 22 zugeführt, und der Abfluß erfolgt über eine Leitung 32 zu einem Reservoir, das in Form
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eines Vorratstanks oder -kesseis 34 ausgeführt ist.
In diesem Falle ist ein Schwerkraftsystem 36 mit eingeschlossen, und der Tank 34 ist zur Atmosphäre hin offen.
Der Tank 34 ist mit einem elektrischen Hilfserhitzer 38 versehen, der seinen eigenen Steuerthermostaten besitzt. Sollte das Wasser in dem Tank 34 für einen längeren Zeitabschnitt unbenutzt bleiben, dann wird die Temperatur von der anfangs vorbestimmten Ten.pe-
TO ratur (z.B. 60°C) abfallen. Diese Verluste sind allen Vorratskesseln gemeinsam, ob sie im Zusammenhang mit Wärmepumpen benutzt werden oder nicht. Ein Wärmeverlust dieser Art ist auf Strahlungs- und Leitungsverluste zurückzuführen. Wenn die Temperatur den festgesetzten Punkt des Thermostaten 40 (z.B. 55°C) erreicht hat, dann wird der Erhitzer 38 aktiviert werden, vorausgesetzt das System 10 liefert in dem Augenblick kein heißes Wasser. Die Größe des Erhitzers 38 basiert daher gewöhnlich auf der niedrigsten Ge-Samteingangsleistung zum System 10. Obwohl der Zusatz- bzw. Hilfserhitzer 38 in der Lage sein kann, teilweise als Bereitschaftserhitzer für eine Heißwasserzufuhr in dem Falle zu wirken, daß eine Pumpe ausfällt, kann außerdem ein zusätzlicher elektrischer Erhitzer 42 in gleichartiger Position installiert werden, so daß - in Kombination mit dem Hilfserhitzer 38 - dieser Erhitzer 42 eine Kapazität besitzen könnte, die der gesamten Systemleistung äquivalent ist. Dieser Zusatz- bzw. Hilfserhitzer 42 wür-' de dann durch seinen eigenen Thermostaten über das System 10 in derselben Art und Weise wie der Erhitzer 38 gesteuert werden. Dementsprechend würde er abgetrennt sein, während die Einheit normal funktioniert.
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In diesem Falle wäre es möglich, bei relativ niedrigen Kosten ein 100%iges Hilfssystem zur Verfügung zu haben.
Der Abfluß aus dem Tank 34 erfolgt durch die Auslaßleitung 44. Die Auslaßleitung 44 liegt gerade oberhalb des Erhitzers 38, so daß im Falle einer Fehlfunktion des Systems der Erhitzer 38 stets mit Wasser bedeckt ist.
Ein Wasserstandsdetektor 46 besitzt ein Luftrohr, das ein Drucksignal zu dem Energieübertragungssystem 10 leitet, um die Dauer einer Heißwasserleitung über das System zu steuern. Dieser Detektor 46 kann ersetzt werden durch einen Thermostaten oder durch eine geeignete Temperaturfühlereinrichtung.
Der Betriebsablauf ist folgender:
Wasser wird kontinuierlich bei Netzleitungsdruck dem System 10 über die Zuführleitung 30 zugeführt. Falls der Wasserstand im Tank 34 niedrig ist, wird ein reduziertes Drucksignal von dem Detektor 46 (Drucksonde) übertragen werden, wodurch dann eine Inbetriebsetzung des Kompressors 18 bewirkt wird, so daß heiß3S Wasser produziert wird. Das Wasser fließt dann durch den Wärmetauscher 22 zurück in den oberen Teil des Vorratskessels 34 bis der Füllstand erreicht ist, bei dem der Detektor 46 den Kompressor 18 und dadurch das System 10 ausschaltet. Eine Pumpe 48 kann - falls es für notwenidg gehalten wird - in der Leitung 30 vorgesehen werden.
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- icy- "'
Während des Betriebes des Systems 10 wird die Wasserdurchflußrate so aufrechterhalten, daß eine relariv konstante Auslaßtemperatür (z.B. 6O°C) gesteuert wird. Dies erfolgt mit Hilfe einer Kompressor-Fühlereinrichtung 49 (z.B. einem Drucksensor oder einem Thermostaten), die an den Auslaß des Kompressors 18 angeschlossen und so ausgeführt ist, daß sie - in Abhängigkeit von den ermittelten Zuständen - die Durchflußrate mittels einer Durchflußrate-Steuereinrichtung in Form eines Ventiles 50 in der Leitung 32 steuert.
Die in das Wasser eingeführte Wärme wird von der Luft abgezogen, die über den Verdampfer 12 durch den Ventilator 14 gesaugt wird. Falls die Außenlufttemperatür abfällt, wird das Wasser des System 10 noch bei der vorbestimmten Temperatur (z.B. 60°C) gehalten; jedoch wird die vergleichsweise niedrige Leistung der Einheit unter diesen Bedingungen eine abfallende Wasserdurchflußrate notwendig machen, um die erforderliche Wasserauslaßtemperatur aufrechtzuerhalten. Die Durchflußrate wird reduziert durch eine Einstellung des Ventiles 50 über den Kopfdruck und/oder die Temperatur des Kompressors 18.
In dem Falle, daß sehr kalte Perioden anhalten, könnte ein Gefrieren am Verdampfer 12 auftreten. In diesem Falle wird ein Solenoidventil 52 betätigt werden, um im Bypass warmes Kühlmittelgas entlang einer Leitung 54 direkt durch den kalten Verdampfer 12 zu leiten, bis das Eis aufgetaut ist. Dies erfolgt mittels eines Detektors 56, der so ausgebildet ist, daß er den Saugdruck des Kompressors 18 erfaßt, und wenn
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dann dieser Druck unter einen vorbestimmten Wert abfällt, wird das Solenoidventil 52 aktiviert und der Ventilator 14 ausgeschaltet. Nach einem Ansteigen des Saugdruckes, wenn ein vorbestimmter Wert erreicht wird, wird der Detektor 56 das Solenoidventil 52 abschalten und den Ventilator 14 erneut in Tätigkeit setzen.
In der Auslaßleitung 44 kann eine Pumpe 58 vorgesehen sein für die Zufuhr von Wasser zu verschiedenen IQ Auslässen 60, wie es durch einen Endverbraucher erforderlich werden kann.
Es sei nun auf Fig. 2 Bezug genommen. Hier ist ein unter Druck gesetztes Vorratskesselsystem 62 veran-
■ic schaulicht. Da der interne Betrieb des Wärnetauschersystems 10 der gleiche ist, wie er anhand der Fig. 1 beschrieben worden ist, wird die Beschreibung gleicher Teile sowie deren Betriebsweise nicht noch einmal wiederholt werden, es sei lediglich auf die glei-
2Q chen Bezugszeichen hingewiesen.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 wird kaltes Netzleitungswasser durch die Zuführleitung 64 über ein Rohr bzw. eine Leitung 6 8 in den Boden des Wasserreservoirs oder des Vorratskessels oder -tanks 70 eingespeist. Dort kann eine Druckreguliereinrichtung 66 zwischen den Leitungen 64 und 68 angeordnet sein. Wann immer Wasser vom Tank 70 abgezogen wird, fließt kaltes Wasser in den Boden des Tanks 70, so daß ge-
2Q nau das Wasser ersetzt wird, das verbraucht worden ist. Der grundlegende Unterschied zwischen dem Schwerkraftsystem gemäß Fig. 1 und dem unter Druck gesetzten
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oder geschlossenen Kesselsystem gemäß Fig. 2 besteht somit darin, daß die Wassertemperatur im Schwerkraftsystem stets bei einer vorbestimmten Temperatur (z.B. 6O0C) erhalten wird, während im Falle des unter Druck gesetzten Tanks 70 stets eine Schicht kalten Wassers am Boden des Tanks 70 vorhanden ist.
Wenn das kalte Wasser am Boden des Tanks aufsteigt, wird dies durch einen ersten Thermostaten 72 erfaßt, der im Tank 70 mit kurzem Abstand vom Boden des Tanks angeordnet ist. Dieser Thermostat 72 ist so ausgebildet, daß er den Kompressor 18 aktiviert. Eine Pumpe 74, die Wasser vom Boden des Druckkessels 70 abzieht, fördert es durch den Wärmetauscher 22 und führt es mit einer vorbestimmten Temperatur zurück in den oberen Teil des Tanks 70, nachdem es durch den Wärmetauscher 22 hindurchgeführt worden ist. Dieses Vorgehen hält an, bis der Tank voll ist mit erhitztem Wasser bei der vorbestimmten Temperatur. Zur Bestimmung dieses Zustandes kann ein zweiter Thermostat 76 am Boden des Tanks 70 (oder in der Leitung 68 oder in der Leitung 78) angeordnet sein.
Der Abfluß vom Tank 70 erfolgt durch die Abflußleitung 80 zu verschiedenen Auslässen 82. Eine Pumpe 84 kann in der Leitung 80 angeordnet sein, falls es erforderlich ist.
Das Vorsehen von zwei Thermostaten, nämlich des Thermostaten 72 zwischen dem Boden und dem oberen Pegel im Tank 70 sowie einen zweiten Thermostaten 76 am Bo den oder in der Leitung 68 oder 78, erfolgt in der Weise, daß das System 10 nur dann zu arbeiten beginnt.
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· wenn beide Thermostaten kaltes Wasser anzeigen. Die Thermostaten 70, 76 sind in der Weise miteinander verriegelt, daß der Kompressor 18 (und dadurch das System 10) nur dann inaktiv gemacht wird, wenn der untere Thermostat eine relativ hohe Temperatur (z.B.
300C) fühlt. Dies führt zu einer längeren Laufzeit des Kompressors 18. Infolgedessen ist kein dauerndes Ein- und Ausschalten des Kompressors gegeben, was in einer großen Abnutzung und in einer kurzen Lebensdauer resultiert.
Das Kühlmittel in dem System 10 kann "Freon 22" sein.
Falls erforderlich, kann ein Hilfskühler 86 abströmseitig von dem Wärmetauscher 22 vorgesehen werden. Das Wasser wird daher zunächst durch den Hilfskühler 86 geleitet werden und dann durch den Wärmetauscher 22.
Das erfindungsgemäße System sieht vor, daß die Wasserabflußtemperaturen die Kondensationstemperaturen übersteigen, beispielsweise um etwa 5°C, was auf den Überhitzungseffekt zurückzuführen ist. Dies macht es möglich, die Kondensationsdrücke herabzusenken, und es trägt dadurch zu einer beträchtlichen Leistungsfähigkeit bei. Aufgrund der Tatsache, daß niedrigere Kondensationsdrücke und/oder -temperaturen verwendet werden, wird selbstverständlich die Lebensdauer des Kompressors erhöht.
OQ Aufgrund der Steuerung des Thermostaten 76 (Temperatursensor) , der sicherstellt, daß das Wasser in der Leitung 78 eine bestimmte Temperatur (z.B.28°C) nicht
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übersteigt, ist außerdem eine Möglichkeit für eine ausgedehnte Unterkühlung bzw. Hilfskühlung vorgesehen. Dadurch wird die Leistungsfähigkeit des Systems verbessert.
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Claims (1)

  1. . Patentansprüche:
    M Λ Energieübertragungssystem, enthaltend
    a) eine Kühl-oder Gefriereinrichtung mit einem in einem geschlossenen Kreis vorgesehenen Kom
    pressor für ein kompressibles Kühlmittel, einen Wärmetauscher, ein Steuerelement für den Kühl-mitteldurchf luß sowie einen Verdampfer;
    b) ein Flüssigkeitsreservoir;
    c) eine Flüssigkeitszuführeinrichtung zum Zuführen von Flüssigkeit zu dem Wärmetauscher, um
    Wärme vom Kühlmittel zu übertragen; und
    d) eine Flüssigkeitsabflußeinrichtung, um Flüssigkeit von dem Wärmetauscher zu dem Flüssigkeitsreservoir zu leiten,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine Kompressorfühlereinrichtung (49) vorgesehen ist, die einen .besonderen Zustand am Abfluß des Kompressors ermittelt, und daß eine Steuereinrichtung (50) für die Durchflußrate arbeits
    mäßig mit der Kompressorfühlereinrichtung (49) gekoppelt und so ausgebildet ist, daß die Flüssigkeitsdurchflußrate durch den Wärmetauscher (22) in Abhänigigkeit von Zuständen gesteuert wird, die durch die Kompressorfühlereinrichtung (49) am
    Auslauf des Kompressors (18) ermittelt werden.
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    ORIGINAL INSPECTED
    2^ System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressorf ühlereinr-ichtung {49) so ausgebildet ist, daß die Temperatur im Abfluß des Kompressors (18) abgefühlt wird.
    3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressorfühlereinrichtung (49) so ausgebildet ist, daß der Druck in dem Abfluß des Kompressors (18) ermittelt wird.
    · 4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, -daß das Flüssigkeitsreservoir (34; 70) einen zusätzlichen Erhitzer (42) enthält, um die Flüssigkeit im Bedarfsfalle zu erhitzen.
    5- System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bypass (54) zwischen dem Kompressorabfluß und dem Einlaß zum Verdampfer (12) vorgesehen ist, daß ein Solenoidventil (52) im Bypass vorhanden ist und daß eine
    Steuereinrichtung in der Weise angeordnet und ausgebildet ist, daß sie auf den Saugdruck des Kompressors (18) anspricht, damit das Kühlmittel im Bypass direkt vom Kompressor (18) zum Verdampfer (12) in dem Fall geführt wird, wenn der Saug
    druck des Kompressors (18) unter einen vorbestimmten Wert abfällt, und daß sie außerdem auf ein Ansteigen des Saugdruckes vom Kompressor (18) anspricht, um das Solenoidventil (52) in dem Bypass zu schließen, wenn der vorbestimmte Saugdruck erreicht ist.
    4)3005-1/Ό709
    302043A
    6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Temperaturfühlereinrichtung (72) für die Ermittlung der Temperatur am Boden des Flüssigkeitsreser.voirs (70) vorgesehen ist, wobei diese Temperaturfühiereinrichtung (72) so ausgebildet und angeordr.c-t ist, daß sie ein Außer-Betriebsetzen des Kcmpres.-orrf (18) bewirkt, falls die ermittelte Temperatur einen bestimmten Wert erreicht.
    7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche;, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Temperaturfühlereinrichtung (72) zur Ermittlung der Terr.-eratur in einem oberen Niveau im Flüssigkeitsreservoir (70) vorgesehen ist und daß eine zweite Temperaturfühlerexnrxchtung (76) angepaßt ist für eine Ermittlung der Temperatur in einen unteren Niveau, wobei beide Temperaturfühlereinrichtungen elektrisch mit dem Kompressor (18) gekoppelt sind, um eine Aktivierung des Kompressors (18) lediglieh dann zu gestatten, wenn bestimmte untere Temperaturen ermittelt werden, und wobei ferner beide Temperaturfühlereinrichtungen (72, 76) untereinander so verbunden- sind, daß der Kompressor (18) inaktiv gemacht wird, wenn die untere Temperaturfühlereinrichtung (76) eine vorbestimmte Temperatur übersteigt.
    8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Temperaturfühlereinrichtung (72) so ausgebildet ist, daß die Temperatur am Boden des Flüssigkeitsreservoirs (70) ermittelt wird.
    030051/0709
    BAD ORIGINAL
    - ■ 4 -
    9. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
    daß die zweite Temperaturfühlereinrichtung (72)
    sie/
    so ausgebildet ist, daß/STe Temperatur am Flüssigkeitszuführeinlaß (68) zum Reservoir (70) ermittelt.
    5
    10. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Temperaturfühlereinrichrung (72) so ausgebildet ist, daß sie die Temperatur in jeder geeigneten Position in der Flüssigkeitszuführung (64, 68) zum Reservoir (70) ermittelt.
    11. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit direkt von einer Zuführquelle (30) zum Wärmetauscher (22) zugeführt wird.
    12. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit von einem Flüssigkeitsreservoir (70) zum Wärmetauscher (22) zugeführt wird.
    030051/0709
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4487032A (en) * 1983-04-01 1984-12-11 Speicher Terry L Energy conservation for household refrigerators and water heaters
DE3410861A1 (de) * 1984-03-23 1985-10-03 KKW Kulmbacher Klimageräte-Werk GmbH, 8650 Kulmbach Luft- wasser- waermepumpe
ATE274174T1 (de) * 1998-11-30 2004-09-15 Fraunhofer Ges Forschung Verwendung einer lüftungsanordnung für gebäude
JP3737381B2 (ja) * 2000-06-05 2006-01-18 株式会社デンソー 給湯装置
CZ292405B6 (cs) * 2002-02-26 2003-09-17 Jaroslav Kolář Způsob provozování tepelného čerpadla a tepelné čerpadlo k provádění tohoto způsobu
CN101187517B (zh) * 2006-11-17 2010-05-12 海尔集团公司 空调除霜方法
JP5216368B2 (ja) * 2008-02-29 2013-06-19 日立アプライアンス株式会社 ヒートポンプ式給湯機
WO2011127553A1 (en) 2010-04-16 2011-10-20 Energy Recovery Systems Inc. Retro-fit energy exchange system for transparent incorporation into a plurality of existing energy transfer systems
WO2012032787A1 (ja) * 2010-09-10 2012-03-15 パナソニック株式会社 熱媒体循環型ヒートポンプ暖房機
US10260775B2 (en) 2013-03-15 2019-04-16 Green Matters Technologies Inc. Retrofit hot water system and method
US9234686B2 (en) 2013-03-15 2016-01-12 Energy Recovery Systems Inc. User control interface for heat transfer system
US9016074B2 (en) 2013-03-15 2015-04-28 Energy Recovery Systems Inc. Energy exchange system and method
FR3041420B1 (fr) * 2015-09-22 2019-08-16 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Dispositif de production d'eau chaude sanitaire par recuperation de chaleur des eaux usees, une installation et un procede de production associe

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