DE3134177A1

DE3134177A1 - Heiz- bzw. kuehlanordnung mit waermepumpe

Info

Publication number: DE3134177A1
Application number: DE19813134177
Authority: DE
Inventors: Herbert 3030 Walsrode Gohm
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-08-28
Filing date: 1981-08-28
Publication date: 1983-03-17

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser .Zeichen Berlin und München VPA 8? P 3 1 3 4

Heiz- bzw. Kühlanordnung mit Wärmepumpe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärmepumpe der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.

Beim Einsatz einer Wärmepumpe unter Vervrendung des Wärmepotentials der Erde werden Rohrleitungen in etwa 1,5 m Tiefe im Erdreich verlegt. Diese Verlegungsart ■ beansprucht eine große Fläche und ist sehr aufwendig.

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Aus der DE-AS 24 29 748 ist eine Anlage mit Wärmepumpe bekannt, bei der in einem geschlossenen Arbeitsmittelkreislauf ein Kompressor, ein Kondensator, eine Drossel und ein Verdampfer angeordnet 1st. Dabei ist der Verdampfer ein U-förmig ausgebildetes Rohr, das in ein Haupterdloch über 9 m Tiefe in den Boden ragt. Es ist noch ein weiterer geschlossener Arbeitsmittelhilfskreislauf mit einem Hilfskompressor, Hilfskondensator und Hilfsverdampfer vorgesehen, wobei der Hilfsverdampfer ebenfalls ein U-förmiges Rohr aufweist, das in einem weiteren Hilfserdloch angeordnet ist. Der Hilfskondensator besitzt ein U-förmiges Rohr, das im Haupterdloch parallel zum U-förmigen Verdampferrohr des Hauptkreislaufes angeordnet ist. Die Erdlöcher sind mit Frostschutzmittel gefüllt. Bei dieser bekannten Ausführung arbeiten mehrere Hilfswärmepumpen auf ein Arbeitsmedium im Haupterdloch, so daß dort praktisch keine Vereisung auftreten kann. Die Verwendung von Frostschutzmitteln im Erdloch erfordert aufwendige Vorkehrungen, um einen Übertritt des Frostschutzmittels in das Grundwasser sicher zu verhindern.

Nr 2 Ts / 25.08.1981

- 3- _ VPA 81 P 3 1 3 4 DE

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung anzugeben, bei der unter Erzielung eines hohen Wirkungsgrades eine einfache Unterbringung einer Rohrschlange auch in einem bereits bepflanzten Grundstück möglich ist. 5

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen.des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Rohrschlange als Rohrwendel wird eine gute Wärraezuleitung bei kleiner beanspruchter Fläche erzielt. Das Bohrloch wird nach dem Einbringen der Rohrwendel wieder mit dem Aushub verfüllt, so daß bei einem standfesten, bohrbarem Boden auch bei großen Tiefen keine Schalung oder Verrohrung erforderlich ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.

Die Figur zeigt beispielhaft eine Anordnung, die wahlweise zur Heizung oder Kühlung eines Raumes, zur Warmwasserbereitung oder dergleichen dienen kann. Ein erster geschlossener Kreislauf eines Arbeitsmediums wird durch eine Wärmepumpe gebildet, die aus einem durch einen Elektromotor angetriebenen Kompressor 1, einem Kondensator '2, ein Expansionsventil 3 und einem Verdampfer 4 besteht. Ein zweiter geschlossener Kreislauf eines Arbeitsmediums, vorzugsweise Wasser, wird durch eine mit dem Verdampfer 4 in Wärmeaustausch stehende Rohrschlange gebildet. Diese Rohrschlange ist eine an einem Gerüst 6 gehalterte Rohrwendel, die in einem Bohrloch 7 des Erdbodens 8 untergebracht ist.

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Vorzugsweise ist eine Rohrvrendel 5a innerhalb eines zylindrischen Gerüstes 6 aus einer Stahlgewebematte gehaltert. Diese Stahlgewebematte wird zu einem Korb mit etwa 0,8m bis 1,5m Durchmesser und einer Länge von 56m verschweißt. Auch an der Außenseite des Korbes können Rohrwendeln 5b befestigt werden. Dabei können die beiden Rohrwendeln 5a, 5b eine einzige Rohrschlange in der Weise bilden, daß zwischen der Außenrohrschlange und der Innenrohrschlange eine Gegenströmung entsteht. Die Außenrohrschlange wird mit der Innenrohrschlange durch eine handelsübliche Muffe 12 verbunden.

Zweckmäßigerweise wird die an dem Korb gehalterte Rohrwendel in ein etwa 8m tiefes Bohrloch eingebracht, das .15 nach dem Einbringen wieder mit Erdreich verfüllt wird.

Je nach Bedarf können mehrere Rohrwendeln, die in mit Abstand angeordneten Bohrlöchern untergebracht sind, vorgesehen sein und mit einer gemeinsamen Wärmepumpe verbunden werden.

Die Verbindungsleitungen 13 von der oder den Rohrwendeln zu einer in einem Gebäude 14 untergebrachten Wärmepumpe . werden in einer frostsicheren Tiefe im Erdreich verlegt.

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Mit dem Kondensator 2 der Wärmepumpe steht ein Verbraucher 10 oder mehrere in Wärmeaustausch. Das im Wärmepumpenkreislauf umlaufende Arbeitsmittel gibt im Kondensator 2 Wärme an den in den Rohrleitungen 10 zirkulierenden Wärmeträger ab und wird im Expansionsventil 3 entspannt. Im Verdampfer 4 wird dem in den Rohrwendeln 5a, 5b umgewälzten Wasser Wärme zum Verdampfen des Arbeitsmediums entzogen. Der gebildete Dampf wird im Kompressor 1 verdichtet, wobei die Tempera tür des Arbeitsmediums auf einen Wert ansteigt, der eine Wärmeabgabe an das Arbeitsmedium in den Leitungen 10 und /"-\ damit an den Verbraucher 11 ermöglicht.

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Durch, entsprechende Umschaltung des Kompressors 1 und Expansionsventil 3 in der Wärmepumpe läßt sich die Anordnung zum Kühlen verwenden, wobei dem Erdreich Wärme zugeführt wird.

1 Figur

6 Patentansprüche

Claims

VPA St P 3 13 h DE Patentansprüche

1. Heiz- bzw. Kühlanordnung mit mindestens zwei geschlossenen Kreisläufen eines Arbeitsmediums, wobei der erste geschlossene Kreislauf durch eine Wärmepumpe, bestehend aus einem Kompressor (1), Kondensator (2), Expansionsventil (3) und Verdampfer (4) gebildet 1st und der zweite geschlossene Kreislauf aus einer mit dem Verdampfer (4) in Wärmeaustausch stehende, in das Erdreich eingebetteten Rohrschlange gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschlange als eine an einem Gerüst (6) gehalterte Rohrwendel (5a; 5b) ausgebildet ist, die in einem Bohrloch ^?>> _\ ίΊ) des Erdbodens derart untergebracht ist, daß die Achse der Rohrwendel (5aj 5b) mit der Achse des Bohrloches (7) zumindest annähernd fluchtet.

2. Anordnung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die Rohrwendel (5a; 5b) und deren Anschlußleitungen (13) unterhalb der Prostgrenze des Erdbodens angeordnet sind und als Arbeitsmedium in der Rohrwendel Wasser dient.

^_n 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß die Rohrwendel (5a) innerhalb eines zylindrischen Gerüstes (6) gehaltert ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3»dadurch gekennzeichnet , daß eine zusätzliche Rohrwendel (5b) außen an dem zylindrischen Gerüst (6) gehaltert ist.

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5. Anordnung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet , daß die innen am Gerüst (6) angeordnete Rohrwendel (5a) mit der außen angeordneten Rohrwendel (5b) zu einer Rohrschlange verbunden sind.

6. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß das zylindrische Gerüst (6) eine Stahlgewebematte ist.