DE3020434A1 - Energieuebertragungssystem - Google Patents
EnergieuebertragungssystemInfo
- Publication number
- 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
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- compressor
- temperature
- liquid
- designed
- heat exchanger
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 46
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 49
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- VOPWNXZWBYDODV-UHFFFAOYSA-N Chlorodifluoromethane Chemical compound FC(F)Cl VOPWNXZWBYDODV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B30/00—Heat pumps
- F25B30/02—Heat pumps of the compression type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
- F24D19/1039—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating the system uses a heat pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
- F24H15/136—Defrosting or de-icing; Preventing freezing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
- F24H15/174—Supplying heated water with desired temperature or desired range of temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/212—Temperature of the water
- F24H15/223—Temperature of the water in the water storage tank
- F24H15/225—Temperature of the water in the water storage tank at different heights of the tank
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/227—Temperature of the refrigerant in heat pump cycles
- F24H15/232—Temperature of the refrigerant in heat pump cycles at the condenser
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/242—Pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/246—Water level
- F24H15/248—Water level of water storage tanks
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/305—Control of valves
- F24H15/31—Control of valves of valves having only one inlet port and one outlet port, e.g. flow rate regulating valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/355—Control of heat-generating means in heaters
- F24H15/37—Control of heat-generating means in heaters of electric heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/375—Control of heat pumps
- F24H15/38—Control of compressors of heat pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B47/00—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
- F25B47/02—Defrosting cycles
- F25B47/022—Defrosting cycles hot gas defrosting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
- F25B49/027—Condenser control arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
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
030051/0709
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
Ö3Ü051/0709
- 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.
030051/0709
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
030051/0709
- /Λ
· 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
Ά f\ ')"!>
f^ ·1 7 <r*<
■»? ,*, -fs
ϋ y Q Q \ / υ f υ i
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
030051/0709
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.
030051/0709
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.
03ÖÖS1/-0709
- 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
630051/0709
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
030051/0709
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.
03ÖÖ51/07Ö9
· 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
030051/0709
übersteigt, ist außerdem eine Möglichkeit für eine ausgedehnte Unterkühlung bzw. Hilfskühlung vorgesehen.
Dadurch wird die Leistungsfähigkeit des Systems verbessert.
030051/0709
Claims (1)
- . Patentansprüche:M Λ Energieübertragungssystem, enthaltenda) eine Kühl-oder Gefriereinrichtung mit einem in einem geschlossenen Kreis vorgesehenen Kompressor 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, umWärme vom Kühlmittel zu übertragen; undd) 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 arbeitsmäßig 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) amAuslauf des Kompressors (18) ermittelt werden.030051/0709ORIGINAL INSPECTED2^ 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 eineSteuereinrichtung 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 Saugdruck 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/Ό709302043A6. 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.
510. 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
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ZA792706 | 1979-06-01 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3020434A1 true DE3020434A1 (de) | 1980-12-18 |
Family
ID=25574094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803020434 Withdrawn DE3020434A1 (de) | 1979-06-01 | 1980-05-29 | Energieuebertragungssystem |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU532576B2 (de) |
DE (1) | DE3020434A1 (de) |
ES (1) | ES8101757A1 (de) |
FR (1) | FR2458031A1 (de) |
GB (1) | GB2052712B (de) |
IL (1) | IL60196A0 (de) |
Families Citing this family (13)
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 |
-
1980
- 1980-05-28 AU AU58835/80A patent/AU532576B2/en not_active Ceased
- 1980-05-29 DE DE19803020434 patent/DE3020434A1/de not_active Withdrawn
- 1980-05-29 GB GB8017607A patent/GB2052712B/en not_active Expired
- 1980-05-30 FR FR8012065A patent/FR2458031A1/fr active Granted
- 1980-05-30 ES ES492043A patent/ES8101757A1/es not_active Expired
- 1980-05-30 IL IL60196A patent/IL60196A0/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES492043A0 (es) | 1980-12-16 |
GB2052712A (en) | 1981-01-28 |
AU5883580A (en) | 1980-12-04 |
GB2052712B (en) | 1983-12-07 |
FR2458031B3 (de) | 1981-11-06 |
IL60196A0 (en) | 1980-07-31 |
ES8101757A1 (es) | 1980-12-16 |
FR2458031A1 (fr) | 1980-12-26 |
AU532576B2 (en) | 1983-10-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3209761C2 (de) | Wärmepumpenanlage | |
DE19955389C2 (de) | Isotherme Kühlmittelzirkulationsvorrichtung | |
DE2713061C2 (de) | Anlage zur Warmwasserbereitung | |
DE3517222C2 (de) | ||
DE60107901T2 (de) | Heisswasserzufuhrsystem mit einem Wärmepumpenkreis | |
DE10231877B4 (de) | Konstanttemperaturflüssigkeitszirkuliervorrichtung | |
DE112016007113B4 (de) | Wärmepumpenvorrichtung | |
DE2609489A1 (de) | Waermepumpanlage | |
DE3020434A1 (de) | Energieuebertragungssystem | |
DE69634958T2 (de) | Vorrichtung und verfahren zur erwärmung eines flüssigen mediums | |
DE3220978A1 (de) | Waermepumpen-klimaanlage | |
DE102007025121A1 (de) | Heißwasser- und Fußbodenheizung | |
CH656208A5 (de) | Heizungsanlage mit einem heizkessel und einer waermepumpe. | |
DE10028517A1 (de) | Thermostatische Kühlflüssigkeitszirkuliervorrichtung | |
DE102017129342A1 (de) | Vorrichtung zur Bereitstellung von Wasser für mindestens eine Sanitärarmatur | |
DE2245035A1 (de) | Vorrichtung mit einem waermeerzeugenden teil, beispielsweise kompressor fuer ein kuehlsystem | |
DE3242491C2 (de) | Häusliches Warmwasserversorgungssystem | |
EP2827082B1 (de) | Verfahren zum Steuern eines Kompressors einer Wärmepumpe | |
DE2945529A1 (de) | Warmwasserbereiter | |
DE2546812A1 (de) | Gefrieranlage mit einer anzahl von einem fluessigen kuehlmittel gekuehlter kuehlelemente | |
DE60216764T2 (de) | Abtauen von kaskadenkühlanlagen mittels co2-heissgas | |
DE8313741U1 (de) | Gerät zur parallelen Erzeugung von Heiz- und Warmwasser mittels einer Wärmepumpe | |
DE3238333A1 (de) | Heiz- und kuehlvorrichtung und -verfahren | |
DE2558936C2 (de) | Sterilisationsvorrichtung mit mindestens einer Sterilisationskammer | |
DE3443899C2 (de) | Vorrichtung zum Heizen und Kühlen eines Nutzraumes eines Kraftfahrzeuges |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |