DE330378C

DE330378C - Heizung

Info

Publication number: DE330378C
Application number: DE1919330378D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1919-12-14
Filing date: 1919-12-14
Publication date: 1920-12-13

Description

Heizung. Heizungsanlagen unter Verwendung von Kältemaschinen sind bekannt. Andererseits ist es bekannt, Kältemaschinen mit verschiedener Arbeitsflüssigkeit so hintereinander. zu schalten, daß der Verdampfer der bei höherer Temperaturlage arbeitenden -Kältemaschine den Kondensator der bei der tieferen Temperaturlage arbeitenden Kältemaschine abkühlt (Kaskadenschaltung). Die Verwendung derartiger Kältemaschinen in Anlagen zur reversiblen Wärmeerzeugung ist daher ebenfalls als bekannt anzusehen.
Dient jedoch eine solches Heizungsanlage nicht zur Erzeugung von Wärme bei einer bestimmten hohen Temperatur, wie etwa bei der bekannten Erzeugung von Wasserdampf durch sogenannte Wärmepumpen, sondern soll eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, durch einen größeren Temperaturbereich hindurch von verhältnismäßig tiefer Temperatur auf höhere Temperaturen erwärmt werden, so beansprucht die Erwärmung dieser Flüssigkeit durch den Kondensator, der die Höchsttemperatur besitzt, einen unverhältnismäßig großen Energieaufwand.
Der Zweck der Erfindung ist es nun, diesen Energieaufwand zu verringern, und zwar geschieht dies dadurch, daß ein entsprechender Teil der Wärmeleistung des Kondensators der bei dem niedrigeren Temperaturniveau arbeitenden Maschine dazu benutzt wird, die zu 'erwärmende Flüssigkeit (bzw. Gas) bereits bis in die Nähe der Temperatur dieses Kondensators zu erwärmen, anstatt, wie bisher, die gesamte Wärmeabgabe des Kondensators der bei der niedrigeren Temperaturstufe arbeitenden Kältemaschine oder Wärmepumpe dazu zu verwenden, die Flüssigkeit im Verdampfer der bei der höheren Temperaturstufe arbeitenden Maschine zu verdampfen.
Der Vorteil dieser Anordnung ist bedeutend. Die bei der höheren Temperatur arbeitende Wärmepumpe wird entlastet und hat eine entsprechend geringere Wärmemenge zu leisten. Dadurch beansprucht sie nicht allein wesentlich weniger Arbeit, sondern sie fällt auch entsprechend kleiner aus.
Die bei der tieferen Temperatur arbeitende Wärmepumpe hat zwar jetzt eine entsprechend größere Wärmemenge zu leisten als die bei der höheren Temperatur arbeitende, aber keine größere als bei der bisher bekannten Anordnung. Es bleibt demnach insgesamt ein Gewinn durch die Ersparnis bei der oberen Stufe, bzw. wenn mehrfache Kaskadenschaltung vorgesehen ist, bei den oberen Stufen übrig.
Die Zeichnung stellt als Ausführungsbeispiel eine derartige Kaskadenschaltung zur Heißwasserbereitung in Fig. i schematisch dar, und zwar sind der Einfachheit halber nur zwei Stufen gewählt. a ist der Kom S pressor der Tieftemperaturstufe, b der Kompressor der Hochtemperaturstufe. c ist der Verdampfer der Tieftemperaturstufe, der vermittels der Leitung d mit warmem Abwasser oder Fluß; bzw. Grundwasser oder auch mit der Sole einer Kühlanlage erwärmt wird. e ist der Kondensator und i das Regelventil der Tieftemperaturstufe, f der Verdampfer der Hochtemperaturätufe, der mit dem Kondensator e der Tieftemperaturstufe durch ein Doppelrohrsystem oder in` anderer bekannter Weise im Wärmeaustausch steht; mit g ist der Kondensator und mit h das Regelventil der Hochtemperaturstufe bezeichnet. ,h ist die Leitung der zu erwärmenden Nutzflüssigkeit (Wasser), die zunächst in bekannter Weise die Unterkühlungswärme aufnimmt, dann durch den nicht von dem Verdampfer der Hochtemperaturstufe in Anspruch genommenen Teil des Kondensators e der Tieftemperaturstufe geht und dann erst - wieder nach Aufnahme der Unterkühlungswä@-me -in den Kondensator g der Hochtemperaturstufe gelangt.
Ist die Arbeitsflüssigkeit . in an sich be-. kannter Weise Wasserdampf, so kann, wie in Fig.2 schematisch dargestellt, die restliche Erwärmung des Wassers statt in einem besonderen Kondensator durch Kondensation des komprimierten Wasserdampfes in dem zu erwärmenden Wasser erfolgen, während der Verdampfer sein Wasser aus der Heißwasserleitung h bei der entsprechenden Temperatur ergänzt. Es schließt dann die vom Komp-essor b kommende Leitung bei l an die Heißwasserleitung h an; während ihr bei m unter Zwischenschaltung des Regelventils k das für den Verdampfer f notwendige Wasser entnommen wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Heizung unter Verwendung von Kältemaschinen in Kaskadenschaltung, bei der die vom Kondensator einer bei niedriger Temperaturstufe , arbeitenden Kältemaschine abgegebene Wärme zur Verdampfung der Arbeitsflüssigkeit der höheren Temperaturstufe dient, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Wärmeleistung dieses Kondensators zur Vorwärmung der Nutzflüssigkeit (bzw. Gases) dient, die darauf im Kondensator der höheren Temperaturstufe weiter erhitzt wird.
2. Heizungsanlage nach Anspruch i unter Verwendung von Wasse dampf in der Hochtemperaturstufe, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung eines besonderen Kondensators der komprimierte Wasserdampf unmittelbar mit dem zu erwärmenden Wasser, in Berührung gebracht wird.
3. Heizungsanlage nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser für den Verdampfer der Hochtemperaturstufe dem Kühlwasser für den Kondensator der Tieftemperaturstufe entnommen wird.