DE3023680A1

DE3023680A1 - Waermepumpe

Info

Publication number: DE3023680A1
Application number: DE19803023680
Authority: DE
Inventors: Burkhard 3451 Holenberg Drescher
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 1980-06-25
Filing date: 1980-06-25
Publication date: 1982-01-14

Description

STIEBEL ELTRON GmbH & Co. KG

Holzminden /Weser Qi 30236

16.6.1980 Akte

Färmepumpe

Die Erfindung· betrifft eine Wärmepumpe mit einem Verflüssiger, einem diesem über ein in einer Leitung liegendes Expansionsventil nachgeschalteten Verdampfer, der von TJmgebungsluft beaufschlagt ist, mit einer Einrichtung zum Abtauen von Verdampferlamellen und einer unter dem Verdampfer angeordneten Tauwassersaramelwanne.

Bekanntermaßen kann es bei Wärmepumpen mit Verdampfern, die der Luft Wärme entziehen, bei Außentemperaturen unterhalb von+7 C an den Verdampferlamellen zu Reifansatz kommen. Es muß deshalb der Verdampfer von Zeit zu Zeit abgetaut werden. Hierfür wird beispielsweise der Wärmepumpenkreislauf umgekehrt. Zur Aufnahme des Tauwassers ist unten im Verdampfer eine Sammelwanne angeordnet, die mit einem Abflußkanal verbunden ist.

Es hat sich gezeigt, daß sich in der Sammelwanne Eis bilden kann, das sich mit der für die Verdampferlamellen

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vorgesehenen Abtaueinrichtung nicht entfernen läßt. Diese Eisbildung ist ungünstig, da sie das Ablaufen des abgetauten Reifes verhindert und die Eisschicht Aggregate des Verdampfers einschließt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wärmepumpe der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der die Sammelwanne eisfrei gehalten ist.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß ein vor dem Expansionsventil liegendes Leitungsstück der Kältemittel vom Verflüssiger zum Verdampfer führenden Leitung in der Tauwassersammeiwanne verlegt ist. Damit ist erreicht, daß die Sammelwanne im Wärmepumpenbetrieb ständig auf einer Temperatur gehalten ist, bei welcher keine Eisbildung stattfinden kann. Es wird hierzu die im Kältemittel nach dem Wärmetausch im Hauptwärmetauscher enthaltene Restwärme ausgenutzt.

Es hat sich gezeigt, daß bisher in der Sammelwanne bis zu 5 kg Eis anfallen können. Um dieses Eis aufzutauen, ist eine Wärmemenge von 1675 kJ notwendig. Da der Abtauvorgang nicht langer als 15 min dauern soll, wäre zum Abtauen eine Leistung von 1,86 kW bereitzuhalten. Die bisher übliche Abtaueinrichtung kann diese zusätzliche Leistung nicht aufbringen. Insofern stellt die Erfindung eine wesentliche Einsparung dar, da aufgrund der besonderen LeitungsVerlegung sich eine andere Einrichtung zur Eisfreihaltung oder Enteisung der Sammelwanne erübrigt.

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ORIGINAL INSPECTED

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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist das Leitungsstück in der Tauwassersammelwanne isoliert. Die Isolierung ist dabei so dimensioniert, daß sie gerade noch so viel Wärme abstrahlt, daß die Sammelwanne eisfrei gehalten wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Unteransprüchen. Die Zeichnung zeigt eine Wärmepumpenanlage schematisch.

Die Wärmepumpe weist einen Verdampfer 1 mit einem Gebläse 2 und Verdampferlamellen 3 auf. Unter den Verdampferlamellen 3 ist eine Sammelwanne h angeordnet. Eine Leitung 5 führt über einen Flüssigkeitsabscheider zu einem Verdichter 7. Dieser ist über ein Vier-Wege-Umschaltventil 8 an einen Verflüssiger 9 angeschlossen. In dem Verflüssiger 9 ist ein Wärmetauscher 10 angeordnet, an den eine Heizungsvorlaufleitung 11 und eine Heizungsrücklaufleitung 12 angeschlossen sind.

Der Verflüssiger 9 ist über eine Leitung 13 mit dem Verdampfer 1 verbunden. In der Leitung 13 ist ein Expansionsventil i4 angeordnet. Parallel zum Expansionsventil 14 liegt ein Leitungszweig mit einem Magnetventil 15. Ein Leitungsstück 16 der Leitung 13 ist am Boden der Sammelwanne k verlegt. Das Expansionsventil 14 ist zwischen dieses Leitungsstück 16 und den eigentlichen Verdampfereingang 17 geschaltet.

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Die Leitung 5 weist einen zwischen der Sammelwanne k und den Lamellen 3 liegenden Bypass 18 auf. Der Bypass 18 dient zusammen mit dem Umschaltventil 8 und dem Magnetventil 15 zur Umkehrung des Kältemittelkreislaufes für den Abtaubetrieb. - Durch die

Umkehrung des Kältemittelkreislaufes erfolgt eine Beheizung des Verdampfers und damit ein Abtauen eines Reifansatzes an den Verdampferlamellen 3· Das abtauende Wasser tropft in die Sammelwanne k und gelangt von dort in einen nicht näher dargestellten Abflußkanal. Im Heizbetrieb strömt verdampftes Kältemittel zum Verdichter 7» wird dort unter Temperaturerhöhung komprimiert und gibt im Verflüssiger 9 seine Wärme an den Wärmetauscher 10 ab. Das Kältemittel tritt zwar abgekühlt, aber noch mit einer

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Temperatur über 0 C, in die Leitung 13 ein. Bis zur Sammelwanne k ist die Leitung 13 gut isoliert. Das Leitungsstück 16 in der Sammelwanne 4 ist nur so weit isoliert, daß die Sammelwanne k von der Restwärme des Kältemittels gerade so warm gehalten ist, daß kein Eis— ansatz auftreten kann.

Nach dem Durchströmen des Leitungsstücks 16 wird im Expansionsventil 14 der Kältemitteldruck abgebaut.

Beim Ausführungsbeispiel bildet der Verdampfer eine sep rate Baueinheit, die getrennt von der die übrigen Aggregate enthaltenden Baueinheit aufzustellen ist. Die Verbindung erfolgt über die Rohre 5 und 13. Die Erfindung kann auch eingesetzt werden, wenn die Wärmepumpe insgesamt eine Baueinheit bildet.

- 5 -über die Tauwasser-Abflußleitung 4¹

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Im Prinzip könnte das Leitungsstück 16 mittels eines weiteren Ventils überbrückt werden, wobei das Kältemittel dann nur durch das Leitungsstück i6 fließt, wenn die Außentemperatur so niedrig ist, daß eine Vereisung der Sammelwanne h zu befürchten ist. Ein derartiges Ventil kann jedoch keine wesentliche Verbesserung des durch die Beheizung der Sammelwanne h verminderten Wirkungsgrades bringen, da bei höheren Umgebungstemperaturen das Leitungsstück 16 praktisch keine Wärmeenergie an die Sammelwanne h abgibt.

Die Erfindung kann sowohl bei Wärmepumpen, die mit einem elektrischen Verdichter arbeiten, als auch bei Absorptionswärmepumpen eingesetzt werden.

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Claims

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16.6.1980 Patentansprüche / Schutzansprüche

Wärmepumpe mit einem Verflüssiger, einem diesem über ein in einer Leitung liegendes Expansionsventil nachgeschalteten Verdampfer, der von Umgebungsluft beaufschlagt ist, mit einer Einrichtung zum Abtauen von Verdampferlamellen und einer unter dem Verdampfer angeordneten Tauwassersammelschale, dadurch gekennzeichnet, daß ein vor dem Expansionsventil (i4) liegendes Leitungsstück (16) der Kältemittel vom Verflüssiger (9) zum Verdampfer (i) führenden Leitung in der Tauwassersammelschale (k) verlegt ist.
2. Wärmepumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungsstück (16) in der Tauwassersammelschale (4) isoliert ist.
3. Wärmepumpe nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Verdampfer eine eigene Verdampfer-Baueinheit bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Expansionsventil (lh) Teil der Verdampfer-Baueinheit (i) ist und zwischen dem Leitungsstück (16) und dem Verdampfereingang (I7) angeordnet ist.

h. Wärmepumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Verflüssiger (9) zu dem Verdampfer (1) führende Leitung (I3) stärker isoliert ist als das Leitungsstück (16).

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