DE3036424A1 - DEVICE FOR GENERATING HEAT AND REFRIGERATION, STORING AND RECYCLING THE GENERATED HEAT AND REFRIGERATION, AND STORING AND USE OF SOLAR ENERGY - Google Patents
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Description
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Vorrichtung zur Wärme- und Kälteerzeugung, zum Speichern und Verwerten der erzeugten Wärme und Kälte sowie zum Speichern und Nutzen von SonnenenergieDevice for generating heat and cold, for storing and utilizing the generated heat and cold as well as for Storage and use of solar energy
Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Heizen und Kühlen und insbesondere eine solche Vorrichtung, mit der sich aus Sonnenenergie erzeugte Wärme speichern und nutzen läßt.The present invention relates to devices for heating and cooling and more particularly to such a device with which heat generated from solar energy can be stored and used.
Die derzeit eingesetzten Wärme- und Kälteerzeuger beruhen auf der Verwendung von Energiequellen wie der Elektrizität, dem Cl und dem Gas, deren Vorräte sinken; weiterhin nutzen sie sie auf wirkungsarme Weise aus und verschmutzen dabei noch die Umwelt.The currently used heat and cold generators are based on the use of energy sources such as electricity, the Cl and the gas, the supplies of which are falling; they continue to exploit them in a poorly effective manner and in the process are still polluting the environment.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die wiederbenutzbare Energiequellen zur Erzeugung von Wärme und Kälte ausnutzt. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, Wärme und Kälte mit hohem Wirkungsgrad und wirtschaftlich ohne Umweltverschmutzung zu erzeugen. Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, die erzeugte Wärme und Kälte beispielsweise zur häuslichen Warmwasserversorgung und zur weiteren Wärme- und Kälteerzeugung zu speichern. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, Sonnenenergie zur Wärmeerzeugung einzusetzen. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, Mittel zum Entfrosten der Vorrichtung anzugeben, so daß diese mit hohem Wirkungsgrad betrieben werden kann.It is therefore an object of the present invention to provide an apparatus indicate that uses reusable energy sources to generate heat and cold. It's another goal of the present invention to generate heat and cold with high efficiency and economically without pollution. It is a further object of the invention to use the generated heat and cold, for example, for domestic hot water supply and to store for further heat and cold generation. It is another object of the present invention to provide solar energy to use for heat generation. It is another object of the present invention to provide means for defrosting the device so that it can be operated with a high degree of efficiency.
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Diese und andere Ziele werden nach der vorliegenden Erfindung erreicht mittels einer Vorrichtung zum Erzeugen von Wärme und Kälte sowie zum Speichern und Nutzen dieser Wärme und Kälte, die Mittel zum Erzeugen von Wärme und Kälte sowie Mittel enthält, um die von der Vorrichtung erzeugte Wärme und Kälte zu speichern und zu verwerten.These and other objects are achieved in accordance with the present invention achieved by means of a device for generating heat and cold and for storing and using this heat and Cold, which contains means for generating heat and cold and means for the heat generated by the device and Store and utilize cold.
Die Erfindung ist an beispielhaften Ausfübrungsformen in den beigefügten Zeichnungen gezeigt.The invention is based on exemplary embodiments in accompanying drawings.
Fig. 1 ist eine schaubildliche Darstellung der Vorrichtung in einer stationären ersten Ausführungsform;Fig. 1 is a perspective view of the device in a stationary position first embodiment;
Fig. 2 ist eine schaubildliche Darstellung der Vorrichtung in einer stationären zweiten Ausführunsform;Figure 2 is a perspective view of the device in a stationary position second embodiment;
Fig. 3 ist ein Seitenriß eines Wärmeaustauschers in einer bewegbaren Ausführungsform der Erfindung;FIG. 3 is a side elevation of a heat exchanger in a movable embodiment of FIG Invention;
Fig. 4 ist eine schaubildliche Darstellung der Anordnung in einer solchen bewegbaren Ausführungsform, aber ohne den Speicher;Fig. 4 is a diagrammatic representation of the arrangement in such a movable embodiment, but without the memory;
Fig. 5 ist eine schaubildliche Darstellung des Speichers und der Nutzungseinrichtung in einem Druckluftsystem zur Benutzung mit den Anordnungen der Fig. 1 und 3;FIG. 5 is a diagrammatic representation of the memory and utilization device in FIG a compressed air system for use with the assemblies of Figures 1 and 3;
Fig. 6 ist eine ähnliche Darstellung des Speichers und der Nutzungseinrichtung in einem Pumpwasserkonvektionssystem zur Verwendung mit den Vorrichtungen der Fig. 1 und 3;Figure 6 is a similar illustration of the reservoir and utility in a pumped water convection system for use with the devices of Figures 1 and 3;
Fig. 7 ist eine ähnliche Darstellung der Verwertungseinrichtung in einem Druckluftsystem zur Ver- Fig. 7 is a similar illustration of the recycling device in a compressed air system for recycling
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Wendung mit den Anordnungen der Fig. 1 und 3 ohne den Speicher, aber mit Sonnenwärmeschlangen; Turn with the arrangements of Figures 1 and 3 without the memory, but with solar heating coils;
Fig. 8 ist eine ähnliche Darstellung des Speichers und der Verwertungseinrichtung in einem Druckluft- oder einem Konvektionssystem zur Verwendung mit den Anordnungen der Fig. 1 und 3 unter Verwendung von Sonnenwärmeschlangen;Fig. 8 is a similar representation of the storage and the utilization device in a compressed air or a convection system for use with the arrangements of Figures 1 and 3 using solar heat coils;
Fig. 9 ist ein Schnitt durch ein Ventil im Kühlbetrieb der Anordnung nach der vorliegenden Erfindung;Fig. 9 is a section through a valve in the cooling mode of the arrangement according to the present invention Invention;
Fig. 10 ist eine der Fig. 9 entsprechende Darstellung gilt aber für den Kühl-Entfrosterbetrieb;Fig. 10 is a diagram similar to Fig. 9 but for the cooling-defroster operation;
Fig. 11 ist eine entsprechende Darstellung für den Heizbetrieb; undFig. 11 is a corresponding illustration for the heating operation; and
Fig. 12 ist eine entsprechende Darstellung im Beiz-Defrosterbetrieb der vorliegenden Erfindung.Fig. 12 is a corresponding illustration in the pickling-defroster mode of the present invention.
Die Erfindung besteht aus einer Vorrichtung zur Wärme- und Kälteerzeugung und zum Speichern und Verwerten der erzeugten Wärme und Kälte.The invention consists of a device for generating heat and cold and for storing and utilizing the generated Heat and cold.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie sie die Figuren zeigen, weist die Vorrichtung beispielsweise eine Einrichtung zur Wärme- und Kälteerzeugung sowie Mittel zum Speichern und Verwerten der erzeugten Wärme und Kälte auf sowie Mittel, um von der Sonnenenergie in der wärme- und kälteerzeugenden Einrichtung erzeugte Wärme zu absorbieren, zu speichern und zu verwerten.In the preferred embodiment of the invention as they the figures show, the device has, for example, a device for heat and cold generation and means for Storage and utilization of the generated heat and cold as well as means in order to use the solar energy in the heat and cold generating Facility to absorb, store and utilize generated heat.
Die Wärme und Kälte erzeugende Einrichtung, d.h. der Generatorteil, weist eine Einrichtung zum Umwandeln des Zustands eines Kühlmittels (wie beispielsweise Freon) zur Wärme- undThe device producing heat and cold, i.e. the generator part, comprises means for converting the state of a coolant (such as freon) to heat and
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Kälteerzeugung sowie eine Einrichtung auf, um das Kühlmittel durch die Wandlereinrichtung zu führen.Refrigeration and a device to guide the coolant through the converter device.
Die Umwandeleinrichtung weist einen Verdichter 10, einen Wärmeaustauscher 11, mit der an den Verdichter 10 und die Führungseinrichtung angeschlossenen Schlange 11', einen an die Führungseinrichtung angeschlossenen Vorratsbehälter 12, ein an den Vorratsbehälter und die Führungseinrichtung angeschlossenes Dehnungsventil 13, eine Einrichtung zur Nutzung von Sonnenenergie mit den Spulen 14, die so ausrichtbar sind, daß sie Sonnenenergie aufnehmen können, und an die Führungseinrichtung angeschlossen sind, und einen an die Führungseinrichtung und den Verdichter angeschlossenen Wärmeaustauscher 16 mit der Schlange 16' auf.The conversion device has a compressor 10, a heat exchanger 11, with which the compressor 10 and the guide device connected snake 11 ', one to the Storage container 12 connected to the guide device, one connected to the storage container and the guide device Expansion valve 13, a device for using solar energy with the coils 14, which can be aligned so that they can absorb solar energy, and are connected to the guide device, and one to the guide device and the compressor connected to the heat exchanger 16 with the coil 16 '.
Die Führungseinrichtung weist ein Ventil 20 mit den Zylindern 21', 21 sowie in den Zylindern beweg- oder drehbaren Kolben 22, 22', Mittel, die die Kolben 22, 22' hin- und herbewegen oder drehen, und Mittel auf, die das Ventil und die Elemente der Umwandele inr ic htung miteinander verbinden.The guide device has a valve 20 with the cylinders 21 ', 21 and pistons 22 that can be moved or rotated in the cylinders, 22 ', means for reciprocating or rotating the pistons 22, 22', and means on which the valve and the elements of the converters connect devices to each other.
Die Bewegungseinrichtung weist die mit den Kolben 22, 22' verbundenen Stangen 23, 23", die Verbindungseinrichtung, die Rohrleitungen 23 - 33 sowie Mittel auf, um Kühlmittel durch das Ventil 20 zu führen, an das die Rohrleitungen 25, 26, 28, 29, 31 und 32 angeschlossen sind.The movement device has those connected to the pistons 22, 22 ' Rods 23, 23 ", the connecting device, the pipelines 23 - 33 as well as means to guide coolant through the valve 20 to which the pipes 25, 26, 28, 29, 31 and 32 are connected.
Die Führungseinrichtung weist die Teile 34 - 55, die Kanäle 56 - 98, die die Teile, Rohrleitungen und Zylinder miteinander verbinden, das Rückschlagventil 99 und an den Kolben 22, 22' unterschnittene Teile 100, 100', 101, 101', 102, 102' sowie die Sperrabschnitte 103, 103', 104, 104', 105, 105', und 106' auf.The guide device comprises the parts 34-55, the channels 56-98, which connect the parts, pipes and cylinders to one another connect the check valve 99 and on the piston 22, 22 'undercut parts 100, 100', 101, 101 ', 102, 102' and the blocking sections 103, 103 ', 104, 104', 105, 105 ', and 106 'on.
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Die Speicher- und Verwertungseinrichtung weist Mittel zum Speichern der vom Generatorteil erzeugten Wärme und Kälte sowie Mittel auf, um die vom Generatorteil erzeugte Wärme und Kälte zu verwerten.The storage and utilization device has means for storing the heat and cold generated by the generator part as well as means to utilize the heat and cold generated by the generator part.
Die Einrichtung zum Speichern von Hauswarmwasser weist den Tank 110, in dem die im Wärmeaustauscher 11 erzeugte Wärme aus dem Generatorteil gespeichert werden kann, sowie Mittel auf, die den Tank 110 mit einer Wasserquelle, einem Auslaß für das Wasser (wie beispielsweise Wasserhähne) sowie mit dem Generatorteil verbinden. Die Verbindungseinrichtung weist die Rohrleitungen 111 - 113 auf, und die Speichereinrichtung enthält weiterhin die Schlange 11" im Wärmeaustauscher 11·The device for storing domestic hot water has the tank 110, in which the heat generated in the heat exchanger 11 can be stored from the generator part, as well as means on the tank 110 with a water source, an outlet for the water (such as faucets) as well as with the generator part. The connecting device has the pipes 111-113, and the storage device furthermore contains the coil 11 "in the heat exchanger 11
Der Hauswärme- und -kältespeicher weist einen Tank mit dem Wärmeaustauscher 15 und der Schlange. 15', in dem die vom Generatorteil erzeugte Wärme über den Wärmeaustauscher 16 gespeichert werden kann, sowie Mittel auf, die den Tank mit der Sonnenwärme aufnehmenden Schlange 14, einem Ventil 20, dem Wärmeaustauscher 16 und dem Generatorteil verbinden. Die Verbindungseinrichtung enthält die Rohrleitungen 30-33 und die Schlange 15' für das Kühlmittel. Die Verbindungseinrichtung weist weiterhin in einem Druckluftsystem die Wasserleitungen 114 - 116 sowie in einem Konvektionssystem die Leitungen 114, 115, 117 und 118 auf.The house heat and cold storage has a tank with the heat exchanger 15 and the coil. 15 ', in which the generator part generated heat is stored via the heat exchanger 16 can be, as well as means that the tank with the solar heat absorbing coil 14, a valve 20, the heat exchanger 16 and the generator part. The connecting device includes the pipes 30-33 and the Coil 15 'for the coolant. The connecting device furthermore has the water pipes in a compressed air system 114 - 116 and in a convection system the lines 114, 115, 117 and 118.
Die Verwertungseinrichtung weist eine Vielzahl von (nicht gezeigten) Leitungen, ein im Wärmeaustauscher 16 angeordnetes Gebläse, das zur Druckluftheizung und -kühlung erwärmte oder gekühlte Luft durch die Kanäle drücken kann, sowie Mittel zum Verbinden der Kanäle untereinander und den Erzeugerteil auf. Die Verwertungseinrichtung enthält weiterhin einen Tank mit einem Wärmeaustauscher 15, eine Vielzahl von (nicht gezeigten) Konvektoren, die Pumpe 121, die zur Konvektionsheizung oderThe recycling facility has a large number of (not shown) Lines, a fan arranged in the heat exchanger 16, which heated or heated for compressed air heating and cooling can press cooled air through the channels, as well as means for connecting the channels to each other and the generator part. The recovery facility also contains a tank with a heat exchanger 15, a plurality of (not shown) Convectors, the pump 121, which is used for convection heating or
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-kühlung Heiz- oder Kühlwasser durch die Konvektoren drückt, sowie Mittel zum Verbinden des Tanks, der Konvektoren, der Pumpe und des Generatorteils untereinander auf. Die Verbindungseinrichtung enthält die Rohrleitungen 114 - 118 und die Verwertungseinrichtung enthält weiterhin die Schlange 16" im Wärmeaustauscher 16.-cooling presses heating or cooling water through the convectors, as well as means for connecting the tank, the convectors, the Pump and the generator part on each other. The connector includes the conduits 114-118 and the The utilization device also contains the coil 16 ″ in the heat exchanger 16.
Die Verbindungseinrichtung für das Wasser und das Kühlmittel sind in allen Betriebsarten identisch. Die Verbindungseinrichtung bestimmt sich aus der eingesetzten Systemart: Ein Druckluftsystem besteht aus dem Speichertank 15, der Pumpe 121, den Rohrleitungen 114 - 116 und dem Wärmeaustauscher 16 für sowohl den Heiz- als auch den Kühlbetrieb. Ein Konvektions- oder Heißwassersystem besteht aus dem Speichertank 15, der Pumpe 121, den Rohrleitungen 114, 115, 117 und 118 und dem Wärmeaustauscher für sowohl den Heiz- als auch den Kühlbetrieb. Die Rohrleitungen 117, 118 entfallen in einem Druckluftsystem; in einem Heißwasser- oder Konvektionssystern entfällt die Rohrleitung 116.The connection devices for the water and the coolant are identical in all operating modes. The connecting device is determined by the type of system used: A compressed air system consists of the storage tank 15, the pump 121, the Piping 114-116 and the heat exchanger 16 for both the heating as well as the cooling mode. A convection or hot water system consists of the storage tank 15, the pump 121, the pipes 114, 115, 117 and 118 and the heat exchanger for both heating and cooling operation. The pipes 117, 118 are omitted in a compressed air system; in a hot water or convection system eliminates the need for piping 116.
Der Wärmeaustauscher 11 weist nur in einer beweglichen Einheit, wie sie die Fig. 3 und 4 zeigen, eine schwenkbar montierte Verschlußklappe 130 auf. Die Vorrichtung weist weiterhin Innen- und Außenschlitze 131, 131', die in dem Wärmeaustauscher 11 in stationären Einheiten nach Fig. 1 und 2 nicht erforderlich sind, sowie das Gebläse 132 auf.The heat exchanger 11 has only one movable unit, as shown in FIGS. 3 and 4, which is pivotably mounted Closure flap 130 open. The device also has inner and outer slots 131, 131 'formed in the heat exchanger 11 are not required in stationary units according to FIGS. 1 and 2, as well as the fan 132.
Betrieblich wird im Kühlzyklus, wie in Fig. 1, 3 und 9 gezeigt, Kühlmittel als Gas mit niedrigem Druck vom Verdichter 10 verdichtet, so daß ein komprimiertes Gas mit hohem Druck in die Leitung 24 gelangt.Operationally, in the refrigeration cycle, as shown in FIGS. 1, 3 and 9, refrigerant is compressed as a low pressure gas by the compressor 10, so that a high pressure compressed gas enters the line 24.
Das gasförmige Kühlmittel strömt dann mit hohem Druck durch die Leitung 24 zum Wärmeaustauscher 11 und durch die Schlange 11'The gaseous coolant then flows at high pressure through line 24 to heat exchanger 11 and through coil 11 '
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die als Kondensator arbeitet, und in der das Kühlmittel durch schnelle Wärmeabgabe an die Hauswarmwasserschlange 11" im Wärmeaustauscher 11 zu einer Flüssigkeit mit hohem Druck kondensiert und in die Rohrleitung 25 abströmt. Das flüssige Kühlmittel strömt dann mit hohem Druck in der Leitung 25 zum Ventil 20 und durch den Kanal 56, die Öffnung 34, den Kanal 58 (der Kanal 5 7 wird vom Kolbenteil 104 gesperrt), die Öffnung 35, den Kanal 59, den Kolbenteil 100, den Kanal 60, die Öffnung 36, den Kanal 61, die Öffnung 37, den Kanal 62, den Kolbenteil 101, den Kanal 63, die Öffnung 38, den Kanal 64, die Öffnung 39 und den Kanal 65 (der Kanal 66 wird vom Kolbenteil 105 gesperrt) in die Leitung 29.which works as a condenser, and in which the coolant passes through rapid heat transfer to the 11 "domestic hot water coil in the heat exchanger 11 condenses to a liquid at high pressure and flows off into the pipeline 25. The liquid coolant then flows at high pressure in the line 25 to the valve 20 and through the channel 56, the opening 34, the channel 58 (the channel 5 7 is blocked by the piston part 104), the opening 35, the channel 59, the piston part 100, the channel 60, the opening 36, the channel 61, the opening 37, the channel 62, the piston part 101, the channel 63, the opening 38, the channel 64, the opening 39 and the channel 65 (the channel 66 is from the piston part 105 blocked) into line 29.
Von dort strömt das flüssige Kühlmittel mit hohem Druck in der Leitung 29 zu den Schlangen 14, die als Kondensator arbeiten, in dem das Kühlmittel durch Wärmeabgabe an die Umgebungsluft kondensiert, und in das Rohr 30.From there, the liquid coolant flows at high pressure in the line 29 to the coils 14, which work as a condenser, in which the coolant condenses by releasing heat to the ambient air, and into the tube 30.
Das teilgekühlte flüssige Kühlmittel strömt mit hohem Druck weiter in der Leitung 30 zum Wärmeaustauscher 15 und in die als Kondensator arbeitende Schlange 15' im Wassertank 15, kondensiert durch Wärmeabgabe an das umgebende Wasser und strömt schließlich in die Leitung 31.The partially cooled liquid coolant flows at high pressure further in the line 30 to the heat exchanger 15 and into the condenser coil 15 'in the water tank 15, condenses by giving off heat to the surrounding water and finally flows into line 31.
Das flüssige Kühlmittel strömt mit hohem Druck weiter durch die Leitung 31 zum Ventil 20 und über den Kanal 94, die Öffnung 55, den Kanal 93 (Kanal 95, Öffnung 54 und der Kanal 96 werden vom Kolbenteil 105' gesperrt), den Kolbenteil 102', den Kanal 92, die Öffnung 53, den Kanal 91 (der Kanal 90, die öffnung und der Kanal 89 sind vom Kolbenteil 105' gesperrt), die Öffnung 44, den Kanal 75 (der Kanal 74 ist vom Kolbenteil 106 gesperrt), das Rückschlagventil 99, den Kanal 75,- die Öffnung 45, den Kanal 78 (der Kanal 77 ist vom Kolbenteil 104 gesperrt), die Öffnung 46, den Kanal 79 (der Kanal 80, die Öffnung 47, und der Kanal 81 sind vom Kolbenteil 103' gesperrt), den Kolben-The liquid coolant continues to flow at high pressure through line 31 to valve 20 and via channel 94, opening 55, the channel 93 (channel 95, opening 54 and the channel 96 are blocked by the piston part 105 '), the piston part 102', the channel 92, the opening 53, the channel 91 (the channel 90, the opening and the channel 89 are blocked by the piston part 105 '), the opening 44, the channel 75 (the channel 74 is blocked by the piston part 106), the check valve 99, the channel 75, - the opening 45, the Channel 78 (the channel 77 is blocked by the piston part 104), the opening 46, the channel 79 (the channel 80, the opening 47, and the channel 81 are blocked by the piston part 103 '), the piston
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teil 10O1 und den Kanal 98 in die Leitung 26.part 10O 1 and channel 98 into line 26.
Das flüssige Kühlmittel strömt mit hohem Druck weiter durch das Rohr 26 in den Vorratstank 12 und durch das Rohr 27 in das Expansionsventil 13, in dem es zu einer Flüssigkeit mit niedrigem Druck expandiert und in die Rohrleitung 28 abgegeben wird.The liquid coolant continues to flow at high pressure through the pipe 26 into the storage tank 12 and through the pipe 27 in FIG the expansion valve 13, in which it expands to a liquid at low pressure and discharged into the conduit 28 will.
Von dort strömt das flüssige Kühlmittel mit niedrigem Druck durch die Leitung 28 zum Ventil 20 und über den Kanal 97, den Kolbenteil 101', den Kanal 88, die öffnung 51, den Kanal 87 (der Kanal 86, die öffnung 50 und der Kanal 85 sind vom Kolbenteil 104' gesperrt), die öffnung 40, den Kanal 68, (der Kanal 67 ist vom Kolbenteil 105' gesperrt), die öffnung 41, den Kanal 69, den Kolbenteil 102, den Kanal 70, die öffnung 42, den Kanal 71, die öffnung 43 und den Kanal 72 (der Kanal 73 ist vom Kolbenteil 106 gesperrt) in die Leitung 32.From there, the liquid coolant flows at low pressure through the line 28 to the valve 20 and via the channel 97, the Piston part 101 ', channel 88, opening 51, channel 87 (The channel 86, the opening 50 and the channel 85 are from the piston part 104 'blocked), the opening 40, the channel 68, (the channel 67 is blocked by the piston part 105'), the opening 41, the channel 69, the piston part 102, the channel 70, the opening 42, the channel 71, the opening 43 and the channel 72 (the channel 73 is blocked by the piston part 106) into the line 32.
Das flüssige Kühlmittel strömt mit geringem Druck in der Leitung 32 zum Wärmeaustauscher 16 und durch die als Verdampfer wirkende Schlange 16', in der es Wärme aus der Umgebungsluft aufnimmt und zu einem Niederdruckgas verdampft.The liquid coolant flows at low pressure in the line 32 to the heat exchanger 16 and through the evaporator acting coil 16 ', in which it absorbs heat from the ambient air and evaporates to a low pressure gas.
Dieses Niederdruckgas strömt in der Leitung 33 zum Einlaß des Verdichters; dann wiederholt sich der oben erläuterte Vorgang.This low pressure gas flows in line 33 to the inlet of the compressor; then the one explained above is repeated Occurrence.
Beim Kühlen wird Wasser aus dem Tank 15, das durch die Kondensation des Kühlmittels in der Schlage 15' geringfügig erwärmt worden ist, von der Pumpe 121 durch die Leitung 115 zum Wärmeaustauscher 16 gepumpt, wo es durch die als Kondensator wirkende Schlange 16" und eine Schlange 16' strömt, die als Verdampfer arbeitet. Das Wasser in der Schlange 16" und die Umluft werden durch die schnelle Wärmeaufnahme des KühlmittelsWhen cooling is water from the tank 15, which by the condensation of the coolant has been slightly heated in the stroke 15 ', from the pump 121 through the line 115 to the heat exchanger 16, where it flows through the coil 16 ″, which acts as a condenser, and a coil 16 ′, which acts as an evaporator is working. The water in the coil 16 "and the circulating air are caused by the rapid heat absorption of the coolant
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in der Schlange 16' schnell gekühlt. Das kühlere Wasser strömt dann durch die Leitung 115, die Pumpe 121, die Leitung 117, Kühlkonvektoren und schließlich die Leitung 118 zum Tank 15 zurück. In einem Strahlungs- oder Konvektionssystem können die Leitung 116 sowie das Gebläse 120 im Wärmeaustauscher 16 (Fig. 1) entfallen.Chilled quickly in line 16 '. The cooler water flows then through line 115, pump 121, line 117, Cooling convectors and finally the line 118 to the tank 15 return. In a radiation or convection system you can the line 116 and the fan 120 in the heat exchanger 16 (Fig. 1) are omitted.
Beim Kühlen in einem Druckluftsystem pumpt die Pumpe 121 vom Kühlmittel in der Schlange 15' geringfügig erwärmtes Wasser aus dem Tank durch die Leitung 114 zum Wärmeaustauscher 16 und durch die als Kondensator arbeitende Schlange 16", wobei die Schlange 16' als Verdampfer arbeitet. Das Wasser in der Schlange 16" und die Umluft kühlen sich durch die Wärmeübernahme des Kühlmittels in der Schlange 16' schnell ab. Das kalte Wasser strömt durch die Leitung 115, die Pumpe 121 und die Leitung 116 zum Tank 15 zurück, der es zur weiteren Verwendung aufnimmt. Das Rohr 117, die Konvektoren und das Rohr 118 sind in einem Druckluftsystem nicht erforderlich. Das Gebläse 120 im Wärmeaustauscher 16 (Fig. 1) wird gebraucht, um gekühlte Luft durch die Kanäle zu blasen.When cooling in a compressed air system, the pump 121 pumps water slightly heated from the coolant in the coil 15 ' from the tank through line 114 to heat exchanger 16 and by the coil 16 "operating as a condenser, the coil 16 'operating as an evaporator. The water in of the coil 16 ″ and the circulating air cool down quickly as a result of the heat transfer of the coolant in the coil 16 ' cold water flows through line 115, pump 121 and line 116 back to tank 15 which receives it for further use. The pipe 117, the convectors and the pipe 118 are not required in a compressed air system. The fan 120 in the heat exchanger 16 (Fig. 1) is used to blow cooled air through the ducts.
Das im Tank 15 gespeicherte kalte Wasser kann zu Kühlzwecken ohne Benutzung des Generatorteils und der Umwandlungseinrichtung genutzt werden, indem man es durch die Leitung 114, die Kaltwasserschlange 16" im Wärmeaustauscher 16, in dem das Gebläse warme Luft auf die Kaltwasserschlange 16" bläst und die Warmluft kühlt, und dann durch die Kanäle drückt. Das Wasser strömt durch die Leitung 115, die Pumpe 121 und die Leitung 116 zum Tank 15 zurück, um den Vorgang zu wiederholen.The cold water stored in the tank 15 can be used for cooling purposes without using the generator part and the conversion device can be used by passing it through line 114 to the cold water coil 16 "in the heat exchanger 16, in which the fan blows warm air onto the 16 "cold water coil and the Warm air cools and then pushes through the ducts. The water flows through line 115, pump 121 and line 116 back to tank 15 to repeat the process.
In einem Konvektionssystem kann das im Tank 15 gespeicherte Kaltwasser zum Kühlen ohne Benutzung des Generatorteils und der Umwandlungseinrichtung genutzt werden, indem man es durch die Leitungen 114, 115, die Pumpe 121, die Leitung 117,-Kühl-In a convection system, the cold water stored in the tank 15 can be used for cooling without using the generator part and the conversion device can be used by passing it through the lines 114, 115, the pump 121, the line 117, -Kühl-
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konvektoren und die Leitung 118 zum Tank 15 zurückführt. In diesem System wird kein Gebläse 120 und keine Leitung 116 benutzt.convectors and the line 118 to the tank 15 returns. In this system there is no fan 120 and no duct 116 used.
Um im Kühlentfrosterzyklus (Fig. 1, 4, 6 und 10) Reifablagerungen abzuschmelzen, wird gasförmiges Kühlmittel mit niedrigem Druck über dessen Einlaßventil (bei geschlossenem Auslaßventil) durch den beim Abwärtshub entstehenden Unterdruck in den Verdichter 10 gesaugt.In order to prevent frost deposits in the refrigeration cycle (Figs. 1, 4, 6 and 10) melt, gaseous coolant is released at low pressure through its inlet valve (with the outlet valve closed) sucked into the compressor 10 by the negative pressure occurring during the downward stroke.
Dieses gasförmige Kühlmittel mit niedrigem Druck wird dann vom Verdichter 10 beim Aufwärtshub des Kolbens bei geschlossenem Ein- und Auslaßventil verdichtet. Dann öffnet das Auslaßventil, während das Einlaßventil geschlossen bleibt, so daß das gasförmige Kühlmittel mit hohem Druck in die Leitung 24 gelangt.This low pressure gaseous refrigerant is then released by the compressor 10 on the piston upstroke when the piston is closed Compressed inlet and outlet valve. Then the outlet valve opens while the inlet valve remains closed, so that the gaseous Coolant reaches the line 24 at high pressure.
Das gasförmige Kühlmittel strömt mit hohem Druck in der Leitung 24 zum Wärmeaustauscher 11 und durch die als Kondensator arbeitende Schlange 11', in der das Kühlmittel durch Wärmeabgabe an das Wasser in der Schlange 11" (Fig. 1) oder an die Umluft (Fig. 3) kondensiert. Dabei wandelt sich das Kühlmittel zu einer warmen Flüssigkeit mit hohem Druck und strömt in die Leitung 25 ab.The gaseous coolant flows at high pressure in the line 24 to the heat exchanger 11 and through the condenser working coil 11 ', in which the coolant by heat dissipation to the water in the coil 11 "(Fig. 1) or to the Circulating air (Fig. 3) condenses. The coolant turns into a warm liquid at high pressure and flows into the Line 25 off.
Das flüssige Kühlmittel strömt dann mit hohem Druck in der Leitung 25 zum Ventil 20, durch den Kanal 56, die Öffnung 34, den Kanal 58 (der Kanal 57 ist vom Kolbenteil 104 gesperrt), die Öffnung 35, den Kanal 59, den Kolbenteil 100, den Kanal 60, die Öffnung 36, den Kanal 61, die öffnung 37, den Kanal 62, den Kolbenteil 101, den Kanal 63, die öffnung 38, den Kanal 64, die öffnung 39 und den Kanal 65 (der Kanal 66 ist vom Kolbenteil 105 gesperrt) in die Leitung 29. The liquid coolant then flows in the line at high pressure 25 to the valve 20, through the channel 56, the opening 34, the channel 58 (the channel 57 is blocked by the piston part 104), the Opening 35, the channel 59, the piston part 100, the channel 60, the opening 36, the channel 61, the opening 37, the channel 62, the Piston part 101, channel 63, opening 38, channel 64, opening 39 and channel 65 (channel 66 is from the piston part 105 blocked) into line 29.
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Dann strömt das flüssige Kühlmittel mit hohem Druck in der Leitung 29 durch die Schlangen 14, die so angeordnet sind, daß sie Sonnenenergie auffangen und als Kondensator (ohne Gebläse) arbeiten, in dem das Kühlmittel durch Wärmeabgabe an die Umluft kondensiert oder weitere Wärme aus der Umluft aufnimmt (abhängig von der Umlufttemperatur an und der Kühlmitteltemperatur in den Schlangen 14), und von dort in die Leitung 30.Then the liquid coolant flows at high pressure in the line 29 through the coils 14, which are arranged so as to that they collect solar energy and work as a condenser (without fan) in which the coolant is released by heat condenses to the circulating air or absorbs further heat from the circulating air (depending on the circulating air temperature and the coolant temperature in lines 14), and from there into line 30.
Das Kühlmittel strömt mit hohem Druck in der Leitung 30 weiter zum Wärmeaustauscher 15, durch die als Kondensator arbeitende Schlange 15' im Wassertank 15, wo das Kühlmittel weitere Wärme an das umgebende Wasser abgibt und dabei Wärme und Druck allmählich verliert, und schließlich in die Leitung 31.The coolant flows at high pressure in line 30 on to heat exchanger 15, through which it operates as a condenser Snake 15 'in the water tank 15, where the coolant gives off more heat to the surrounding water and thereby heat and Pressure gradually loses, and finally into line 31.
Das Kühlmittel strömt nun in der Leitung 31 zum Ventil 20 und über den Kanal 94, die öffnung 55, den Kanal 95 (der Kanal 93 ist vom Kolbenteil 106' gesperrt), die Öffnung 54, den Kolbenteil 102', den Kanal 89, die öffnung 52, den Kanal 90, die Öffnung 53, den Kanal 91 (der Kanal 92 ist vom Kolbenteil 106' gesperrt), die öffnung 44, den Kanal 75 (der Kanal 74 ist vom Kolbenteil 106 gesperrt), das Rückschlagventil 99, den Kanal 75, die Öffnung 45, den Kanal 78 (der Kanal 77 ist vom Kolbenteil 104 gesperrt), die Öffnung 46, den Kanal 80 (der Kanal 79 ist vom Kolbenteil 104' gesperrt), die Öffnung 47, den Kanal 81, den Kolbenteil 100', den Kanal 82, die öffnung 48, den Kanal 83, die öffnung 50, den Kanal 86, die öffnung 51, den Kanal 87, um den Vorratstank 12 und das Expansionsventil 13 herum durch die Öffnung 40, den Kanal 68 (der Kanal 67 ist vom Kolbenteil 105 gesperrt), die Öffnung 41, den Kanal 69, den Kolbenabschnitt 102, den Kanal 70, die öffnung 42, den Kanal 71, die Öffnung 43 und den Kanal 72 (der Kanal 73 ist vom Kolbenteil 106 gesperrt) in die Leitung 32.The coolant now flows in the line 31 to the valve 20 and via the channel 94, the opening 55, the channel 95 (the channel 93 is blocked by the piston part 106 '), the opening 54, the piston part 102', the channel 89, the opening 52, the channel 90, the opening 53, the channel 91 (the channel 92 is blocked by the piston part 106 '), the opening 44, the channel 75 (the channel 74 is blocked by the piston part 106), the check valve 99, the channel 75, the opening 45, the channel 78 (the channel 77 is blocked by the piston part 104), the opening 46, the channel 80 (the channel 79 is blocked by the piston part 104 '), the opening 47, the channel 81, the piston part 100 ', the channel 82, the opening 48, the channel 83, the opening 50, the channel 86, the opening 51, channel 87, around storage tank 12 and expansion valve 13 through opening 40, channel 68 (channel 67 is blocked by the piston part 105), the opening 41, the channel 69, the piston section 102, the channel 70, the opening 42, the Channel 71, the opening 43 and the channel 72 (the channel 73 is blocked by the piston part 106) into the line 32.
Dann strömt das Kühlmittel in der Leitung 32 zum Wärmeaustauscher 16 und durch die als Kondensator arbeitende Schlange 16',The coolant then flows in line 32 to heat exchanger 16 and through coil 16 ', which works as a condenser,
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in der das Kühlmittel durch schnelle Wärmeabgabe an die Reifablagerungen auf den Schlangen 16', 16" zu einem Gas mit niedrigem Druck kondensiert , da es nun seine Wärme und seinen Druck größtenteils verloren hat.in which the coolant is converted into a gas by rapidly giving off heat to the frost deposits on the coils 16 ', 16 " condenses at low pressure as it has now lost most of its heat and pressure.
Dieses gasförmige Kühlmittel mit nun niedrigem Druck strömt in der Leitung 33 zu Einlaßseite des Verdichters 10, so daß der beschriebene Vorgang sich wiederholt.This gaseous coolant with now low pressure flows in line 33 to the inlet side of the compressor 10, so that the process described is repeated.
Das erwärmte Kühlmittel entfrostet das System.The heated coolant defrosts the system.
Im Heizzyklus (Fig. 1,4-8 und 11) wird gasförmiges Kühlmittel mit niedrigem Druck über dessen Einlaßventil bei geschlossenem Auslaßventil in den Verdichter 10 durch den beim Abwärtshub seines Kolbens entstehenden Unterdruck eingesaugt.In the heating cycle (Fig. 1,4-8 and 11), gaseous coolant is at low pressure through its inlet valve when the valve is closed Discharge valve sucked into the compressor 10 by the negative pressure resulting from the downward stroke of its piston.
Im Aufwärtshub des Kolbens verdichtet der Kompressor 10 das gasförmige Kühlmittel bei geschlossenem Ein- und Auslaßventil. Dann öffnet das Auslaßventil, während das Einlaßventil noch geschlossen ist, so daß das komprimierte gasförmige Kühlmittel mit hohem Druck in die Leitung 24 strömt.In the upward stroke of the piston, the compressor 10 compresses the gaseous refrigerant with the inlet and outlet valves closed. Then the outlet valve opens while the inlet valve is still closed, so that the compressed gaseous refrigerant flows into the line 24 at high pressure.
Das gasförmige Kühlmittel strömt mit hohem Druck in der Leitung 24 zum Wärmeaustauscher 11 und durch die als Kondensator arbeitende Schlange 11', in der das Kühlmittel durch schnelle Wärmeabgabe an die Hauswarmwasserschlange 11" (Fig. 1) oder durch Wäremabgabe an die Umluft (mit dem Gebläse 120; Fig. 4) zu einer Flüssigkeit mit hohem Druck kondensiert, und in die Leitung 25 strömt.The gaseous coolant flows at high pressure in the line 24 to the heat exchanger 11 and through the one working as a condenser Coil 11 ', in which the coolant by rapid heat dissipation to the domestic hot water coil 11 "(Fig. 1) or through Heat release to the circulating air (with the fan 120; Fig. 4) condenses to a liquid at high pressure, and into the line 25 flows.
Das flüssige Kühlmittel strömt dann mit hohem Druck in der Leitung 25 zum Ventil 20 und durch den Kanal 56, die öffnung 34, den Kanal 57 (der Kanal 58, die öffnung 35 und der Kanal 59 sind vom Kolbenteil 103 gesperrt), den Kolbenabschnitt 100,The liquid coolant then flows in the line at high pressure 25 to the valve 20 and through the channel 56, the opening 34, the channel 57 (the channel 58, the opening 35 and the channel 59 are blocked by the piston part 103), the piston section 100,
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den Kanal 77, die Öffnung 45, den Kanal 78 (der Kanal 75 ist vom Rückschlagventil 99 gesperrt), die Öffnung 46, den Kanal 79, (der Kanal 80, die Öffnung 47 und der Kanal 81 sind vom Kolbenteil 103' gesperrt), den Kolbenabschnitt 100' und den Kanal 98 in die Leitung 26.the channel 77, the opening 45, the channel 78 (the channel 75 is blocked by the check valve 99), the opening 46, the channel 79, (the channel 80, the opening 47 and the channel 81 are from Piston part 103 'blocked), the piston section 100' and the channel 98 in the line 26.
Das flüssige Kühlmittel strömt mit hohem Druck in der Leitung 26 zum Vorratstank 12, zur Leitung 27, dann in das Expansionsventil 13, wo es zu einer Flüssigkeit mit niedrigem Druck expandiert, und in die Leitung 28.The liquid coolant flows at high pressure in line 26 to storage tank 12, to line 27, then into the expansion valve 13, where it expands to a low pressure liquid, and into line 28.
Das flüssige Kühlmittel strömt mit niedrigem Druck in der Leitung 28 zum Ventil 20 und über den Kanal 97, den Kolbenabschnitt 101, den Kanal 88, die öffnung 51, den Kanal 87 (der Kanal 86, die Öffnung 50 und der Kanal 85 sind vom Kolbenteil 104' gesperrt), die öffnung 40, den Kanal 67 (der Kanal 68, die öffnung 41 und der Kanal 6 9 sind vom Kolbenteil 105 gesperrt), den Kolbenabschnitt 101, den Kanal 66, die öffnung 39 und den Kanal 65 (der Kanal 64, die öffnung 38 und der Kanal 6 3 sind vom Kolbenteil 104 gesperrt) in die Leitung 29.The liquid coolant flows at low pressure in line 28 to valve 20 and via channel 97, the piston section 101, the channel 88, the opening 51, the channel 87 (the channel 86, the opening 50 and the channel 85 are from the piston part 104 'blocked), the opening 40, the channel 67 (the channel 68, the opening 41 and the channel 6 9 are blocked by the piston part 105), the piston section 101, the channel 66, the opening 39 and the channel 65 (the channel 64, the opening 38 and the Channel 6 3 are blocked by the piston part 104) into the line 29.
Das flüssige Kühlmittel strömt nun mit niedrigem Druck in der Leitung 2 8 zu den Schlangen 14, die so angeordnet sind, daß sie Sonnenenergie aufnehmen, und als Verdampfer arbeiten, in dem das Kühlmittel Wärme aus der Umluft aufnimmt und zu einem Gas mit niedrigem Druck verdampft, und dann in die LeitungThe liquid coolant now flows at low pressure in the line 28 to the coils 14, which are arranged so that they absorb solar energy, and work as an evaporator in which the coolant absorbs heat from the circulating air and turns it into a Low pressure gas evaporates, and then into the pipe
Das gasförmige Kühlmittel strömt mit niedrigem Druck durch die Leitung 30 in den Wärmeaustauscher 15 mit der als Kondensator arbeitenden Schlange 15' im Wassertank 15 in dem es Wärme an das umgebende Wasser abgibt, und schließlich in die LeitungThe gaseous coolant flows at low pressure through line 30 into heat exchanger 15, which acts as a condenser working snake 15 'in the water tank 15 in which it gives off heat to the surrounding water, and finally into the pipe
Das gasförmige Kühlmittel mit niedrigem Druck strömt in der Leitung 31 zum Ventil 20 und über den Kanal 94, die Öffnung 55,The gaseous coolant at low pressure flows in line 31 to valve 20 and via channel 94, opening 55,
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den Kanal 93 (der Kanal 95, die Öffnung 54 und der Kanal 96 sind vom Kolbenteil 105' gesperrt), den Kolbenabschnitt 102', den Kanal 92, die öffnung 53, den Kanal 91 (der Kanal 90, die öffnung 52, der Kanal 89 sind vom Kolbenteil 105' gesperrt), die Öffnung 44, den Kanal 74 (der Kanal 75 ist vom Rückschlagventil 99 gesperrt), den Kolbenabschnitt 102, den Kanal 73, die Öffnung 43 und den Kanal 72 (der Kanal 71, die öffnung 42 und der Kanal 70 sind vom Kolbenteil 105 gesperrt) in die Leitung 32.the channel 93 (the channel 95, the opening 54 and the channel 96 are blocked by the piston part 105 '), the piston section 102', the channel 92, the opening 53, the channel 91 (the channel 90, the opening 52, the channel 89 are blocked by the piston part 105 '), the opening 44, the channel 74 (the channel 75 is from the Check valve 99 blocked), the piston section 102, the channel 73, the opening 43 and the channel 72 (the channel 71, the The opening 42 and the channel 70 are blocked by the piston part 105) into the line 32.
Das gasförmige Kühlmittel strömt mit niedrigem Druck in der Leitung 32 zum Wärmeaustauscher 16 und durch die als Kondensator arbeitende Schlange 16', in der das Kühlmittel weiter kondensiert, indem es Wärme aus der Schlange 16" an das Wasser in der Schlange 16" (Fig. 1) oder (unter Benutzung des Gebläses 120)(Fig. 3) an die Umluft abgibt, und strömt dann in die Leitung 33.The gaseous coolant flows at low pressure in line 32 to heat exchanger 16 and through it as a condenser working coil 16 'in which the coolant condenses further by transferring heat from the coil 16 "to the water in the queue 16 ″ (FIG. 1) or (using the fan 120) (FIG. 3) to the circulating air, and then flows into line 33.
Das gasförmige Kühlmittel strömt nun mit niedrigem Druck in der Leitung 33 zur Einlaßseite des Kompressors 10, wo der beschriebene Prozeß sich wiederholt.The gaseous refrigerant now flows at low pressure in the line 33 to the inlet side of the compressor 10, where the described Process repeats itself.
Zur Erwärmung (Konvektionssystem) wird Speicherwasser aus dem Tank 15 genutzt, das durch das wärmeführende Kühlmittel aus der Schlange 14 stark aufgeheizt worden ist. Die als Verdampfer arbeitende Schlange 14 nimmt die Umluftwärme aus der Sonnenenergie sehr schnell auf. Das wärmehaltige Kühlmittel strömt dann durch die Leitung 30 zur Schlange 15', in der das Kühlmittel durch Wärmeabgabe an das Wasser im Tank 15 kondensiert. Die Pumpe 121 pumpt das erwärmte Wasser in der Leitung 114 zum Wärmeaustauscher und in die als inerter Kondensator arbeitende Schlange 15", wobei die Schlange 16' ebenfalls als inerter Kondensator arbeitet. Das erwärmte Wasser strömt dann in der Leitung 115 über die Pumpe 121, die LeitungFor heating (convection system), storage water from the tank 15 is used, which is carried by the heat-carrying coolant from the queue 14 has been heated up strongly. The vaporizer working snake 14 absorbs the circulating air heat from the solar energy very quickly. The heat-containing coolant then flows through line 30 to coil 15 'in which the coolant condenses by giving off heat to the water in tank 15. The pump 121 pumps the heated water in the Line 114 to the heat exchanger and into the inert condenser working coil 15 ", the coil 16 'also working as an inert condenser. The heated water then flows in line 115 via pump 121, the line
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117, die gleichen Konvektoren, die zum Kühlen eingesetzt werden, und in der Leitung 118 zum Tank 15 in einem fortwährend wiederholten Prozeß zurück.117, the same convectors that are used for cooling and back on line 118 to tank 15 in an iterative process.
In einem Strahlungs- oder Konvektionssystem sind die Leitung 116 sowie das Gebläse 120 im Wärmeaustauscher 16 (Fig. 1) nicht nötig.In a radiation or convection system are conduction 116 and the fan 120 in the heat exchanger 16 (FIG. 1) are not necessary.
Zur Erwärmung (Druckluftsystem) wird Speicherwasser aus dem Tank 15 benutzt, das vom wärmeführenden Kühlmittel aus der Schlange 14 stark aufgeheizt worden ist. Die als Verdampfer arbeitende Schlange 14 nimmt ümluftwärme aus der Sonnenenergie sehr schnell auf. Das wärmeführende Kühlmittel strömt dann in der Leitung 30 zur Schlange 15', in der es durch Wärmeabgabe an das Wasser im Tank 15 kondensiert. Die Pumpe 121 pumpt das aufgeheizte Wasser zum Wärmeaustauscher 16 in die als Kondensator arbeitende Schlange 16", wobei die Schlange 16" ebenfalls als Kondensator arbeitet. Von dort strömt das erwärmte Wasser in die Leitung 115 über die Pumpe 121 und die Leitung 116 zum Tank 15 in einem fortwährend wiederholten Prozeß zurück. Das Gebläse 120 bläst Kaltluft über die aufgeheizten Schlangen 16, 16", an denen sie sich erwärmt; dann wird sie in die Leitungen gedrückt. In diesem System (Fig. 1) sind die Leitung 117, die Konvektoren und die,Leitung 118 unnötig.Storage water is used for heating (compressed air system) from the Tank 15 is used, which has been strongly heated by the heat-carrying coolant from the coil 14. The vaporizer working snake 14 takes air heat from the solar energy very quickly. The heat-carrying coolant then flows in line 30 to coil 15 ', in which it emits heat condensed on the water in tank 15. The pump 121 pumps the heated water to the heat exchanger 16 as a condenser working snake 16 ", the snake 16" also working as a capacitor. From there the heated flows Water is returned in line 115 via pump 121 and line 116 to tank 15 in an iterative process. The fan 120 blows cold air over the heated coils 16, 16 "where it is heated; then it is pressed into the lines. In this system (Fig. 1) the line 117, the convectors and the line 118 are unnecessary.
Das im Tank 15 gespeicherte Heißwasser kann ohne Einsatz des Generatorteils und der Umwandlungseinrichtung als Wärmemittel verwendet werden, indem man es durch die Leitung 114, die Heißwasserschlange 16" im Wärmeaustauscher 16, in der das Gebläse 120 Kaltluft auf die Schlange 16" bläst und sie erwärmt, und dann in die Leitungen führt. Das Wasser strömt weiter durch die Leitung 115, die Pumpe 121 und das Rohr 116 zurück zum Tank 15, um den Prozeß zu wiederholen.The hot water stored in the tank 15 can be used as a heating medium without using the generator part and the conversion device can be used by passing it through line 114 to the hot water coil 16 "in the heat exchanger 16 in which the fan 120 blows cold air onto the coil 16 "and heats it, and then leads it into the pipes. The water continues to flow through line 115, pump 121 and pipe 116 back to the tank 15 to repeat the process.
In einem Konvektionssystem kann im Tank 15a gespeichertes Heißwasser ohne Einsatz des Generatorteils und des Umwandlungsteils als Wärmemittel verwendet werden, indem man es durch die Leitungen 114, 115, die Pumpe 121, die Leitung 117, die Heizkonvektoren und die Leitung 118 zum Tank 15 zurückleitet, um den Prozeß fortzuführen. In diesem System sind weder das Gebläse 120 noch die Leitung 116 erforderlich.In a convection system, hot water stored in the tank 15a can be used without using the generator part and the conversion part can be used as a heating medium by passing it through the lines 114, 115, the pump 121, the line 117, the heating convectors and the line 118 to the tank 15 returns to continue the process. In this system, neither fan 120 nor duct 116 is required.
Im Heiz- und Kühlkonvektionssystern handelt es sich bei dem Wärmeaustauscher 16 um eine abgeschlossene Einheit ohne Gebläse, die jedoch die Kühlmittelschlange 16' und die Wasserschlange 16" enthält.In the heating and cooling convection system, this is the case Heat exchanger 16 is a self-contained unit without a fan, but which has the coolant coil 16 'and the water coil 16 "contains.
Beim Druckluft-Heiz- und -kühlsystem ist der Wärmeaustauscher 16 eine an Leitungen angeschlossene offene Einheit mit einem Gebläse, der Kühlmittelschlange 16' u.. der Wasserschlange 16".In the compressed air heating and cooling system, the heat exchanger is 16 an open unit connected to lines with a fan, the coolant coil 16 'and ... the water coil 16 ".
Im Heiz-Entfrosterzyklus (Fig. 1, 4 und 12) wird, um Reifablagerungen abzuschmelzen, gasförmiges Kühlmittel mit niedrigem Druck in den Verdichter 10 durch das Einlaßventil bei geschlossenem Auslaßventil durch den beimAbwärtshub des Kolbens entstehenden Unterdruck eingesaugt.In the heating-defroster cycle (Fig. 1, 4 and 12) there is a build-up of frost Melt off low pressure gaseous refrigerant into the compressor 10 through the inlet valve when the valve is closed Exhaust valve created by the downstroke of the piston Vacuum sucked in.
Das gasförmige Kühlmittel mit zunächst niedrigem Druck wird im Verdichter 10 im Aufwärtshub des Kolbens bei geschlossenem Ein- und Ausgangsventil verdichtet. Dann öffnet das Auslaßventil bei geschlossenem Eingangsventil und das komprimierte gasförmige Kühlmittel strömt mit hohem Druck in die LeitungThe gaseous coolant with initially low pressure is in the compressor 10 in the upward stroke of the piston when the piston is closed Inlet and outlet valve compressed. Then the outlet valve opens with the inlet valve closed and the compressed one gaseous coolant flows into the line at high pressure
Das gasförmige Kühlmittel strömt dann mit hohem Druck in der Leitung 24 zum Wärmeaustauscher 11 und durch die als Kondensator arbeitende Schlange 11', in der das Kühlmittel durch Wärmeabgabe an das Wasser in der Schlange 11" (Fig. 1) oder an die Umluft (Fig. 3) kondensiert. Das Kühlmittel ändert beiThe gaseous coolant then flows at high pressure in line 24 to heat exchanger 11 and through it as a condenser working coil 11 ', in which the coolant by heat dissipation to the water in the coil 11 "(Fig. 1) or condensed to the circulating air (Fig. 3). The coolant changes at
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seinem Zustand zu dem einer Flüssigkeit mit hohem Druck und strömt in die Leitung 25 ab.its state to that of a liquid at high pressure and flows into the line 25 from.
Das flüssige Kühlmittel strömt mit hohem Druck in der Leitung 25 zum Ventil 20 und über den Kanal 56, die öffnung 34, den Kanal 57 (der Kanal 58, die Öffnung 35und der Kanal sind durch den Kolbenteil 103 gesperrt), den Kolbenabschnitt 100, den Kanal 77, die Öffnung 45, den Kanal 78 (der Kanal 75 ist vom Rückschlagventil 99 gesperrt), die Öffnung 46, den Kanal 80 (der Kanal 79 ist vom Kolbenteil 104' gesperrt), die Öffnung 47, den Kanal 81, den Kolbenabschnitt 100', den Kanal 82, die Öffnung 48, den Kanal 83, die Öffnung 49, den Kanal 84, den Kolbenabschnitt 101', den Kanal 85, die Öffnung 50, den Kanal 86, die öffnung 51 und den Kanal 87 um den Vorratsbehälter 12 und das Expansionsventil 13 herum, dann über die Öffnung 40, den Kanal 67 (der Kanal 68, die Öffnung 41 und der Kanal 69 sind durch den Kolbenteil 105 gesperrt), den Kolbenabschnitt 101, den Kanal 66, die Öffnung 39 und den Kanal 65 (der Kanal 64, die Öffnung 38 und der Kanal 6 3 sind durch den Kolbenteil 104 gesperrt) in die Leitung 2 9.The liquid coolant flows in the line at high pressure 25 to the valve 20 and via the channel 56, the opening 34, the channel 57 (the channel 58, the opening 35 and the channel are blocked by the piston part 103), the piston section 100, the channel 77, the opening 45, the channel 78 (the channel 75 is blocked by the check valve 99), the opening 46, the channel 80 (the channel 79 is blocked by the piston part 104 '), the opening 47, the channel 81, the piston portion 100 ', the Channel 82, the opening 48, the channel 83, the opening 49, the channel 84, the piston section 101 ', the channel 85, the opening 50, the channel 86, the opening 51 and the channel 87 around the storage container 12 and the expansion valve 13, then via the opening 40, the channel 67 (the channel 68, the opening 41 and the channel 69 are through the piston part 105 locked), the piston portion 101, the channel 66, the opening 39 and the channel 65 (the channel 64, the opening 38 and the channel 6 3 are blocked by the piston part 104) into the line 2 9.
Das flüssige Kühlmittel strömt mit hohem Druck durch die Leitung 2 9, durch die Schlangen 14, die so angeordnet sind, daß sie Sonnenenergie auffangen, und als Kondensator arbeiten, in dem das Kühlmittel Wärme an die Umluft der Schlange 14 abgibt, so daß sie entfrostet wird, und schließlich in die LeitungThe liquid coolant flows at high pressure through the line 2 9, through the coils 14, which are arranged so that they collect solar energy and work as a condenser in which the coolant gives off heat to the air around the coil 14, so that it is defrosted, and finally into the pipe
Nachdem es beim Entfrosten der Schlange 14 erheblich an Wärme und Druck verloren hat, strömt das Kühlmittel in der Leitung 30 zum Wärmeaustauscher 15 und durch die im Wassertank als Kondensator arbeitende Schlange 15', wobei es verbleibende Wärme an das umgebende Wasser abgibt, und schließlich in die Leitung 31.After having lost significant heat and pressure in defrosting the coil 14, the coolant flows in the conduit 30 to the heat exchanger 15 and through the coil 15 'working as a condenser in the water tank, with it remaining Gives off heat to the surrounding water, and finally into the line 31.
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Das Kühlmittel strömt sodann in der Leitung 31 zum Ventil und über den Kanal 94, die Öffnung 55, den Kanal 95 (Kanal 93 ist vom Kolbenteil 106' gesperrt), die öffnung 54, den Kanal 96, den Kolbenabschnitt 102', den Kanal 89, die öffnung 52, den Kanal 90, die Öffnung 53, den Kanal 91 (der Kanal 92 ist vom Kolbenteil 106' gesperrt), die Öffnung 44, den Kanal 74 (der Kanal 75 ist vom Rückschlagventil 99 gesperrt) , den Kolbenabschnitt 102, den Kanal 73, die öffnung 43 und den Kanal 72 (der Kanal 71, die Öffnung 42 und der Kanal 70 sind vom Kolbenteil 105 gesperrt), in die LeitungThe coolant then flows in line 31 to the valve and via channel 94, opening 55, channel 95 (channel 93 is blocked by the piston part 106 '), the opening 54, the channel 96, the piston section 102', the channel 89, the opening 52, the channel 90, the opening 53, the channel 91 (the channel 92 is blocked by the piston part 106 '), the opening 44, the channel 74 (the channel 75 is blocked by the check valve 99), the piston section 102, the channel 73, the opening 43 and the channel 72 (the channel 71, the opening 42 and the channel 70 are blocked by the piston part 105), into the line
Das gasförmige Kühlmittel strömt dann mit niedrigem Druck in der Leitung 32 zum Wärmeaustauscher 16 und durch die Schlange 16', die als Kondensator arbeitet und in der das Kühlmittel durch Wärmeabgabe an das Wasser in der Schlange 16" (Fig. 1) oder an die Umluft (Fig. 3) kondensiert, in die Leitung 33.The gaseous refrigerant then flows at low pressure in line 32 to heat exchanger 16 and through the coil 16 ', which works as a condenser and in which the coolant is released by heat transfer to the water in the coil 16 "(Fig. 1) or condensed to the circulating air (FIG. 3), into line 33.
Das gasförmige Kühlmittel strömt nun mit niedrigem Druck in der Leitung 33 zur Einlaßseite des Verdichters 10, wonach der beschriebene Prozeß sich wiederholt.The gaseous refrigerant now flows at low pressure in the line 33 to the inlet side of the compressor 10, whereupon the process described is repeated.
Das unter hohem Druck stehende erwärmte flüssige Kühlmittel entfrostet das System.The heated liquid coolant under high pressure defrosts the system.
Im Heizzyklus arbeiten die Einheiten 11, 15 und 16 als Kondensatoren, die Schlange 14 als Verdampfer.In the heating cycle the units 11, 15 and 16 work as capacitors, the snake 14 as an evaporator.
In den Kühlzyklen arbeiten die Einheiten 11, 14, 15 als Kondensatoren, die Einheit 16 jedoch als Verdampfer.In the cooling cycles, the units 11, 14, 15 work as capacitors, the unit 16, however, as an evaporator.
In den Heiz- und Kühl-Entfrosterzyklen arbeiten sämtliche Einheiten 11, 14, 15, 16 nur als Kondensatoren. - - ■ —All of them work in the heating and cooling defrost cycles Units 11, 14, 15, 16 only as capacitors. - - ■ -
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Die Urcwandlungseinrichtung nutzt Änderungen des Zustands und der Richtung einer Kühlmittelströmung zusammen mit Sonnenenergie als Hauptenergiequelle zur Wärme- und Kälteerzeugung aus; dieses Kühlmittel stellt eine in Verbindung mit der Verwertung von Sonnenenergie wiederholt nutzbare, wirkungsvolle wirtschaftliche und die Umwelt nicht verschmutzende Energiequelle dar.The primary converter uses changes in the state and the direction of coolant flow along with solar energy as the main energy source for heating and cooling; this coolant represents one in connection with the recovery Repeatedly usable, efficient, economical and non-polluting energy source from solar energy.
Die Speicher- und Verwertungseinrichtung ermöglicht, aus änderungen des Zustands des Kühlmittels weitere Wärme und Kälte für andere Zwecke auf wirkungsvolle und wirtschaftliche Weise zu erzeugen.The storage and recovery facility enables changes the condition of the coolant further heat and cold for other purposes in an effective and economical way to create.
Die die Sonnenenergie nutzende Einrichtung ermöglicht, Sonnenenergie, eine wirtschaftliche und unbegrenzt verfügbare Energiequelle, als zusätzliche Energiequelle für die Wärme- und Kälteerzeugung zu nutzen.The facility using solar energy enables solar energy, an economical and unlimited available energy source, as an additional energy source for heat and To use refrigeration.
Die Entfrostereinrichtung ermöglicht das Entfrosten der Anordnung, um dessen wirtschaftliches Arbeiten zu gewährleisten.The defroster enables the assembly to be defrosted, to ensure its economic operation.
Die bewegliche Anordnung (Fig. 4) benutzt die gleiche Umwandlungseinrichtung und Führungseinrichtung wie in der in Fig. 1 gezeigten stationären Anlage. Auch die Generatoreinheit und die Verwertungseinrichtung sind die gleichen - mit Ausnahme einiger Änderungen an der Verwertungseinrichtung.The movable assembly (Fig. 4) uses the same converting device and guide means as in the stationary system shown in FIG. Also the generator unit and the recovery facilities are the same, with the exception of a few changes to the recovery facility.
Innen- und Außenschlitze 131, 131' ("louvers") sind vorgesehen und eine Abschlußklappe 130 (Fig. 3, 4) ist schwenkbar auf dem Wärmeaustauscher 11 angeordnet, um entweder die Innen- oder die Außenfläche des Wärmeaustauschers 11 - abhängig von der gewählten Betriebsart - abzuschließen. Der Wärmeaustauscher 11 liegt mittig zwischen den Schlitzen 131,"131'.Inner and outer slots 131, 131 '("louvers") are provided and a closure flap 130 (Fig. 3, 4) is pivotably mounted on the heat exchanger 11 to either the indoor or the outer surface of the heat exchanger 11 - depending on the selected operating mode - to be completed. The heat exchanger 11 is located centrally between the slots 131, "131 '.
Im Kühlzyklus schließt die Klappe 130 die Innenfläche des als Kondensator arbeitenden Wärmeaustauschers 11 ab und legt diesenIn the cooling cycle, the flap 130 closes the inner surface of the heat exchanger 11, which operates as a condenser, and places it
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nach außen frei, wobei das Gebläse 132 die Wärme im Wärmeaustauscher 11 und der als Kondensator arbeitenden Schlange 14 zur Umluft bläst. Durch den Schlitz 131' strömt dem Gebläse 132 Frischluft zu.to the outside, with the fan 132 removing the heat in the heat exchanger 11 and the coil 14 working as a condenser blows to the circulating air. The fan flows through the slot 131 ' 132 Fresh air too.
Der als Verdampfer arbeitende Wärmeaustauscher 16 nimmt Wärme von der Innenseite der Wand W auf und kühlt die Umluft, die das Gebläse 120 durch das Innere oder durch Kanäle drückt. Der Wärmeaustauscher 16 liegt auf der Innenfläche der Wand W.The heat exchanger 16 working as an evaporator absorbs heat from the inside of the wall W and cools the circulating air the fan 120 pushes through the interior or through ducts. The heat exchanger 16 lies on the inner surface of the wall W.
Durch den Schlitz 131 läuft die Innenluft um und gelangt einmal gekühlte Frischluft zum Gebläse 120, so daß die Wirtschaftlichkeit und der Wirkungsgrad der Vorrichtung steigen.The inside air circulates and passes through the slit 131 once cooled fresh air to the fan 120, so that the economy and the efficiency of the device increases.
Die Schlange 14 liegt außerhalb der T-"and W und die Gebläse 120, 132 sind im Kühlzyklus (Fig. 4; Fig. 9; Druckluftsystem) beide in Betrieb.The queue 14 lies outside the T - "and W and the fans 120, 132 are both in operation in the cooling cycle (FIG. 4; FIG. 9; compressed air system).
Die einzige Änderung der Speichereinrichtung wäre, daß die Außenfläche des Wärmeaustauschers von der Verschlußklappe 130 abgeschlossen" wird, so daß Wärme und Kälte gespeichert werden könnten.The only change to the storage device would be to remove the outer surface of the heat exchanger from the shutter 130 "is completed" so that heat and cold could be stored.
Beim Kühlen wird vom Generatorteil Kälte erzeugt. Gemeinsam mit der Umwandlungs- und Führungseinrichtung zieht die als Verdampfer arbeitende Schlange 16' im Wärmeaustauscher 16 Wärme aus dem Wasser in der Schlange 16", die an den Tank 15 angeschlossen ist. Das eiskalte Speicherwasser im Tank 15 kann mit der Pumpe 121 zu kühlenden Gebäudeteilen zugeführt werden, ohne daß der Generatorteil der Anlage betrieben zu werden braucht. Beim Heizen erzeugt der Generatorteil Wärme. Gemeinsam mit der als Verdampfer arbeitenden Schlange 14 zieht er Wärme aus der umgebenden Außenluft ab. Das Kühlmittel führt die Wärme in der Leitung 30 zum Tank 15 und durch die SchlangeWhen cooling, cold is generated by the generator part. Together with the conversion and management organization, the als Evaporator working coil 16 'in heat exchanger 16 heats the water in coil 16 "that is connected to tank 15 is. The ice-cold storage water in the tank 15 can be supplied to parts of the building to be cooled with the pump 121, without the generator part of the system needing to be operated. When heating, the generator part generates heat. Together with the coil 14 working as an evaporator, it extracts heat from the surrounding outside air. The coolant leads the heat in line 30 to tank 15 and through the coil
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15', die als Kondensator arbeitet. Dabei wird Wärme aus der Kühlmittelschlange 15' an das Wasser im Speichertank 15 übergeben. Das noch warme Kühlmittel strömt aus der Schlange 15' im Speichertank 15 durch die Verbindungseinrichtung, .Leitung 31, das Ventil 20 und die Leitung 32 in die Schlange 16' im Wärmeaustauscher 16. Das im Tank 15 gespeicherte Heißwasser wird von der Pumpe 121 in die Verbindungseinrichtung gepumpt.15 ', which works as a capacitor. In doing so, heat is generated from the Transfer coolant coil 15 'to the water in storage tank 15. The still warm coolant flows from the coil 15 'in the storage tank 15 through the connecting device, .line 31, the valve 20 and the line 32 in the coil 16 'in the heat exchanger 16. The hot water stored in the tank 15 is pumped into the connector by the pump 121.
Beim Kühl-Entfrosterbetrieb, arbeiten die Einheiten 11, 14, 16 als Kondensatoren. Wird eine Speicherung benutzt, arbeitet auch die Einheit 15 als Kondensator. In dieser Betriebsart werden die Gebläse 120 und 132 nicht eingesetzt.During cooling / defrosting operation, units 11, 14, 16 as capacitors. If storage is used, the unit 15 also works as a capacitor. In this operating mode fans 120 and 132 are not used.
Beim Heizzyklus schließt die Klappe 130 die Außenfläche des Wärmeaustauschers 11 ab und legt ihn zum Inneren der Wand W frei. Die Schlange 14, die so angeordnet ist, daß sie gemeinsam mit dem Generatorteil, der Umwandlungs- und der Führungseinrichtung Sonnenenergie nutzen kann, arbeitet als Verdampfer und nimmt Wärme aus der Umluft auf; das wärmehaltige Kühlmittel wird dann auf einen Wärmeaustauscher 16 gegeben. Das Gebläse 120 (Fig. 3) bläst Wärme von den Schlangen 11 und 16 in das Innere. Durch den Schlitz 131 läuft erwärmte Luft um und strömt dem Gebläse Frischluft zu. Die Anlage der Fig. 3 braucht auf die verschiedenen Betriebsarten nicht umgestellt zu werden. Bei diesem Betrieb wird das Gebläse 132 nicht benutzt. During the heating cycle, the flap 130 closes off the outer surface of the heat exchanger 11 and places it on the inside of the wall W free. The queue 14, which is arranged to be shared with the generator part, the conversion and the guide means Can use solar energy, works as an evaporator and absorbs heat from the circulating air; the heat-containing coolant is then placed on a heat exchanger 16. The fan 120 (FIG. 3) blows heat from the coils 11 and 16 into the interior. Heated air circulates through the slot 131 and fresh air flows to the fan. The plant of FIG. 3 does not need to be switched to the various operating modes. In this operation, the fan 132 is not used.
Beim Heiz-Defrosterbetrieb arbeiten die Einheiten 11, 14, 16 als Kondensatoren; bei Speicherung arbeitet auch die Einheit 15 als Kondensator. In dieser Betriebsart werden die Gebläse 120 und 120' nicht benutzt.The units 11, 14, 16 work in the heating / defroster mode as capacitors; when stored, the unit 15 also operates as a capacitor. In this operating mode the fans 120 and 120 'not used.
Im Kühlzyklus (ohne Speicherung) schließt die Klappe 11a die Innenfläche des Wärmeaustauschers 11 ab, während, wenn ge-In the cooling cycle (without storage) the flap 11a closes the inner surface of the heat exchanger 11, while, if
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speichert wird, die Außenfläche abgeschlossen wird.is saved, the outer surface is completed.
Im Heizzyklus (mit oder ohne Speicherung) wird die Außenfläche abgeschlossen.In the heating cycle (with or without storage) the outer surface is closed off.
In den Entfrosterzyklen (Heiz- oder Kühlbetrieb) kann die Klappe 30 in beliebiger Stellung sich befinden.In the defroster cycles (heating or cooling mode) the flap 30 can be in any position.
Wird bei der Anordnung nach Fig. 4 ein Speichersystem benutzt, kann man mit einem Konvektionssystem arbeiten, das die gleichen prinzipiellen änderungen wie die Anordnung in Fig. 1 erfordert.If a storage system is used in the arrangement according to FIG. 4, one can work with a convection system which the same basic changes as the arrangement in FIG. 1 requires.
Die Zubereitung von Hauswarmwasser erfolgt durch die Kompressionswärme im Kühlmittel. Kaltwasser strömt durch die Leitung 111 in den Wärmeaustauscher 11 und durch die Schlange 11' und nimmt rasch Wärme aus der als Kondensator arbeitenden Schlange 11' auf. Das Heißwasser strömt dann durch die Leitung in den Tank 110, aus dem es mit der Leitung 113 den Wasserhähnen zugeführt werden kann.Domestic hot water is prepared using the compression heat in the coolant. Cold water flows through line 111 into heat exchanger 11 and through coil 11 'and quickly absorbs heat from the coil 11 ', which acts as a condenser. The hot water then flows through the pipe into the tank 110, from which it can be fed to the water taps via the line 113.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8141 | Disposal/no request for examination |