DE3024096C2 - Einrichtung in einer Heizungsanlage zum Entzug von Wärme aus einem Pufferspeicher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung in einer Heizungsanlage zum Wärmeenizug aus einem Wärmeenergie speichernden Pufferspeicher, die ihm von einem äußeren Wärmetauscher zugeführt wird, sowie mit einem im Pufferspeicher angeordneten, zu einer Wärmepumpe gehörenden Kolbenverdichter und einen Verdampfer.

Die in Wärmepumpen üblicherweise verwendeten Kolbenverdichter schwingen infolge der Hin- und Herbewegung ihres Kolbens. Diese Schwingungen sind bei der bisherigen Bauweise unerwünscht und werden dadurch unterdrückt, daß man den Verdichter in einem Gehäuse federnd lagen und damit die Schwingungen innerhalb des Gehäuses abfängt.

Nutzt man die Sonnenenergie als Quelle einer Wärmepumpe, so ist es bekannt und üblich, in den Solekreislauf mit einem Kollektor einen Pufferspeicher zu schalten, der die tageszeitlich stark variierende Intensität der Sonneneinstrahlung glättet (DE-OS 27 44 618).

Das Medium im Puffer-Speicher kann dabei eine Sole oder auch ein Latentspcichermcdium sein, das innerhalb der für den Speicher in Betracht kommenden Speichertemperatur seinen Aggrcgatzusland ändert.

Im Pufferspeicher kann der Verdampfer einer Wärmepumpe angeordnet sein. Der Wärmeübergang zwischen dem im wesentlichen unbewegten oder wenig bewegten Medium im Pufferspeicher und der Oberfläche des Verdampfers ist dabei schlecht.

Aus der DE-OS 26 04 942 ist es bekannt, in einem Pufferspeicher mittels eines gesonderten Gestells einen in einem Gehäuse angeordneten Verdichter zu befestigen. Das Gestell trägt gleichzeitig um den Verdichter herum sowie darüber und darunter angeordnete Rohrschlangen für Wärmeaustausch. In diesen Rohrschlangen, die als äußere Rohrschlangen bezeichnet sind, befinden sich innere Rohrschlangen, die ebenfalls dem Wärmeaustausch als Verdampfer und Verflüssiger dienen. Die inneren Rohrschlangen müssen, um Geräusch und mechanische Schaden zu vermeiden, ihrerseits wieder anstoßfrei ^;n den äußeren Rohrschlangen befestigt sein. Verdichter und Rohrschlangen befinden sich im Speichcrmedium, das von den Wärmevcrlustcn des Verdichters mit aufgeheizt wird, Eine Umwälzpumpe kann das Medium im Pufferspeicher umwälzen.

Eine Umwälzpumpe stellt ein weiteres Energie verbrauchendes Bauteil d;ir.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der der Wärmeübergang im Pufferspeicher ohne Umwälzpumpe verbessert ist.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verdichter und der Verdampfer eine starre Einheit bilden, die im Medium des Pufferspeichers schwingfähig ist, indem sie im Pufferspeicher fe-■; dernd abgestützt ist.

Der Vorteil dieses Aufbaues besteht darin, daß die Schwingungen des Kolbenverdichters nicht im Gehäuse abgefangen werden, sondern vielmehr durch das Schwingen von Verdichtergehäuse und Verdampfer im ίο Medium das Medium im Pufferspeicher zum Schwingen, d. h. Bewegen anregen. Dieses Bewegen führt zu einem innigeren Kontakt zwischen den Wärmeaustauschern im Pufferspeicher und dem Medium im Pufferspeicher, weil das Medium im Pufferspeicher von Verli dichlcrgehäusc und Verdampfer in Bewegung versetzt wird. Der Verdampfer trägt aufgrund seiner großen Oberfläche am Bewegen des Mediums zu mehr als 90%, das Verdichtergehäuse zu weniger als 10% bei.

Bei der Verwendung eines l.atentspcichermatcrials entfällt darüber hinaus die Anwendung einer mechanischen \ lomogenisierungsvorrichtung.

Aus der DE-AS 10 09 203 ist ein verfahrbarer Luftentfeuchter bzw. ein Klcinklimagcrät bekannt, bei dem das Gehäuse des Motorverdichters mittels Gummipuffern federnd in einem Wasserbehälter gelagert ist, in dem sich auch ein Verflüssiger befindet. Der Motorverdichter schwingt also im Wasser. Über die Lagerung und Befestigung des Verflüssigers ist nichts ausgesagt; die federnde Abstützung des Verdichters dient nach jo Aussagen der Beschreibung nur dazu, die Übertragung der Motorverdichtersehwingiingen auf den Behälter zu verhindern.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielcs näher erläutert,
j·; Zentraler Teil der Einrichtung ist ein großer Pufferspeicher 1. Der Pufferspeicher kann ein Volumen von beispielsweise 1000 I haben und ist an seiner Außenseite 3 mit einer guten Wärmedämmung 5 versehen.

In dem Pufferspeicher I befindet sich ein hermetisch geschlossenes Gehäuse 7, in dem ein elektrisch angetriebener Kolbenverdichter 9 ungeordnet ist. Der Verdichter 9 ist Marr mit dem Gehäuse 7 verbunden. Das Gehäuse 7 kapselt den Kolbenverdichter hermetisch und wasserdicht ab. Das Gehäuse 7 ist seinerseits über Fedem 11 am Boden 13 des Pufferspeichers 1 abgestützt.

Die Wärmepumpe soll einem Sonnenkollektor oder einem Solarabsorbcr 15 Wärme entziehen. Der Pufferspeicher 1 speichert deshalb ein Medium (Wasser, Sole, Wärme, Kühlmittel, Latentspeichermedium), dem Wärw mc entzogen werden soll. Das Medium wird aus dem Pufferspeicher 1 über eine Rohrleitung 17 mittels einer Pumpe 19 abgepumpt und dem Sonnenkollektor oder -absorber 15 zugeführt. Im Kollektor oder Absorber 15 wird das Medium erwärmt und strömt über die Rohrlei-5S tung 21 in den Pufferspeicher 1 zurück, in dem es durch den Verdampfer der Wärmepumpe gekühlt wird. Befindet sich im Pufferspeicher 1 ein Lalentspeiehermcdium. dann gibt das durch den Kollektor 15 gepumpte Medium seine Wärme über einen im Speicher befindlichen, W) gestrichelt angedeuteten Wärmeaustauscher 23 an das Latentspcichermcdium ab.

Mil dem Verdichlcrgchäuse 7 ist über starre Verbindungen 25 ein Verdampfer 27 verbunden. Dem Pufferspeicher I wird nun Wärmeenergie dadurch entzogen. ιλ daß der Verdampfer 27 über seine Oberfläche oder zusätzlich über Kühlrippen 29 dem Medium im Speichor Wärmeenergie entzieht. Das das aus dem Verdampfer wird in dem Verdichter 9 verdichtet und gelangt über

;ine Rohrleitung 31 aus dem Pufferspeicher I zu einem Verflüssiger 33. Der Kreislauf ist geschlossen, inilem eine vom Verflüssiger zurückführende Rohrleitung 35 über ein vorzugsweise thermostatisch geregeltes Mx pansionsvcniil 37 das kondensierte Kälteniii.el dem Min- ~. gang 39 des Verdampfers 27 in dem i'ufferspeicher 1 zuführt. Klastische Verbindungen 41 in den 1 .cilungen 31 und 35 sorgen dafür, dall der Verflüssiger 33 und die Wand 5 des Pufferspeichers 1 von den Schwingungen des Verdichters, seinem Gehäuse und dem Verdampfer u> nicht beeinflußt werden. Der Verflüssiger 33 gibt auf der Sekundärseite Wärmeenergie an einen Hci/.kreislauf 43 ab, in dem beispielsweise eine Pumpe 45 das I leizwasser umwälzt.

Dadurch, daß das Gehäuse 7 des Verdichters 9 r, schwingfähig auf dem Boden 13 des Pufferspeichers abgestützt ist und der Verdampfer 27 über die Verbindungen 25 starr mit dem Gehäuse 7 verbunden ist, schwingt die aus Gehäuse 7 und Verdampfer 27 bestehende Ijnheit innerhalb des Pufferspeichers 1. Die Schwingungen .ίι beruhen darauf, daß Kolbenverdichter unvermeidbare Eigenschwingungen hat. Durch das Schwingen des Verdampfers verbessert sich der Wärmeübergang zwischen dem Medium im Pufferspeicher 1 und der der Oberfläche des Verdampfers. Die Verbesserung des Wärme- >ί Überganges führt zu einer besseren l.eisiungszahl der Wärmepumpe. Für den Fall, daß das Medium im Pufferspeicher ein Lalcnispeichcrmedium ist, erübrigt sich der Kinsatz einer mechanischen Bewegiingsvorriehtung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. rs Ρ;·

   Patentanspruch:

   Einrichtung in einer Heizungsanlage zum Wärmeentzug aus einem Wärmeenergie speichernden Pufferspeicher, die ihm von einem äußeren Wärmetauscher zugeführt wird, sowie mit einem im Pufferspeicher angeordneten, zu einer Wärmepumpe gehörenden Kolbenverdichter und einem Verdampfer, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter (9) und der Verdampfer (27) eine starre Einheit (7,9, 25,27) bilden, die im Medium des Pufferspeichers (1) schwingfähig ist, indem sie im Pufferspeicher (1) federnd abgestützt ist.