DE3319552C2

DE3319552C2 - Wärmepumpenaggregat zum Beheizen eines Wärmeträgersystems einer Warmwasser-Heizungsanlage

Info

Publication number: DE3319552C2
Application number: DE3319552A
Authority: DE
Inventors: Hans Nordborg Seekjaer
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1983-05-30
Filing date: 1983-05-30
Publication date: 1986-11-20
Also published as: DK159294C; DK263284D0; DK159294B; DK263284A; DE3319552A1

Abstract

Ein Wärmepumpenaggregat (1) dient zum Beheizen eines Wärmeträgersystems (10). Der Verdampfereingang (20) ist über eine mit einem Absperrventil (19) versehene Abtauleitung (17) mit einem druckseitigen Anschluß (18) verbunden. Es befindet sich wenigstens ein Abschnitt (6) des Kondensators (3) zwischen Verdichterausgang und Anschluß (18). Hierdurch wird die Abtauzeit verringert und die Gefahr der Flüssigkeitsbildung in der Saugleitung vermieden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wärmepumpenaggregat zum Beheizen eines Wärmeträgersystems einer Warmwasser-Heizungsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Wenn Wärmepurnpenaggregate mit luftgekühltem Verdampfer ausgestattet sind, bes.eht die Gefahr, daß der Verdampfer vereist, wenn die Lufttemperatur unter dem Gefrierpunkt sinkt Je dicker die Eisschicht ist, umso schlechter ist der Wirkungsgrad der Anlage. Es ist daher — allerdings nicht in Verbindung mit einer Warmwasser-Heizungsanlage — bekannt (DE-OS 30 23 459), dem Verdampfer über eine Abtauleitung heißes Kältemittelgas zuzuführen, das das Abtauen der Ei*- schicht bewirkt

Im bekannten Fall dient der Kondensator zum Beheizen eines Wasserboilers. Mit dem Kondensator liegt noch eine Kondensatorgruppe in Reihe, die direkt zum Erwärmen von Räumen benutzt wird, also eine Art Radiator darstellt Bevor das gasförmige Kältemittel in die Kondensatorgruppe eintritt, ist es bereits zu flüssigem Kältemittel kondensiert Beim Offnen eines Ventils fließt heißes Kältemittelgas, das im Verdichter und im Wasserboiler Wärme aufgenommen hat, zum Verdampfer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wärmepumpenaggregat der eingangs beschriebenen Art anzugeben, das bei Anwendung auf eine Warmwasser-Heizungsanlage ein rasches Abtauen des Verdampfers gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Auch in diesem Fall hat das Durchleiten des vom Verdichter geförderten Kältemittelgases durch den Kondensator beim Abtauen den Vorteil, daß das Kältemittelgas Wärme aus dem Wärmeträgersystem aufnehmen kann. Diese Wärmeaufnahme erfolgt aber erst, wenn die Temperatur des Kältemittelgases nach dem Verlassen des Verdichters niedriger ist als die Wärmeträgertemperatur. Nun ergibt sich aber längs des Wärmetauschers ein Temperaturgefälle, das bei dem für Heizungsanlagen normalerweise verwendeten Gegenstrom-Wärmetauscher ganz ausgeprägt ist Die höchste Temperatur des Wärmeträgers liegt im Bereich des Kältemitteleintritts, die niedrigste Temperatur im Bereich des Käitemittelaustritts. Wenn das Kältemittelgas schon im ersten Teil des Kondensators auf die dort herrschende Temperatur aufgeheizt worden ist, würde es im zweiten Teil Wärme an den Wärmeträger zurückübirtragen, weil dessen Temperatur geringer ist Diese Rückübertragung wird vermieden, wenn man das Kältemittelgas nicht über die gesamte mögliche Länge mit dem Wärmeträger in Wärmeaustausch bringt, sondern lediglich

is über einen ersten Abschnitt des Kondensators. Das Kältemittel hat daher eine höhere Temperatur, die zu dem gewünschten rascheren Abtauen führt Beispielsweise kann der Verdampfer innerhalb von weniger als zwei Minuten abgetaut werden. Es ist lediglich darauf zu achten, daß die Länge des ersten Kondensatorabschnitts ausreicht um das Kältemittelgas entsprechend zu erwärmen. Darüber hinaus wird der Druckabfall für das zum Abtauen benutzte Kältemittelgas reduziert
Die Heizvorrichtung des Anspruchs 2 sorgt dafür,

daß Kältemittel aus dem ölsumpf verdampfen kann. Gleichzeitig wird im Normalbetrieb ein Teil der inneren Wärme des Verdichters in den Kondensator überführt Diese Heizvorrichtung wird aber im Abtaubetrieb von der Abtauleitung umgangen, damit das Kältemittelgas nicht zusätzlich im Verdichter abgekühlt wird. Vom Kältemittel durchströmte Heizvorrichtungen für den ölsumpf eines Verdichters sind an sich aus DE-OS 30 34 965 bekannt

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer in der

Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert Die Figur zeigt ein Schaltbild des erfindungsgemäßen Wärmepumpenaggregats.

Ein Wärmepumpenaggregat 1 weist einen Verdichter 2, einen Kondensator 3, eine als Reduktionsventil ausgebildete Drosselstelle 4 und eineh luftgekühlten Verdampfer 5 auf. Der Kondensator besteht aus zwei Kondensatorabschnitten 6 und 7, die unter Zwischenschaltung einer im ölsumpf des Verdichters liegenden Heizvorrichtung 8 in Reihe geschaltet sind. Der Kondensator 3 bildet den Primärteil eines Wärmetauschers 9, über den das Wärmepumpenaggregat mit einem Wärmeträgersystem 10 in Verbindung steht Der Sekundärteil 11 des V'lrmetauschers 9 besteht aus zwei Abschnitten 12 und 13. Eine Umwälzpumpe 14 fördert das erwärmte

so Wasser in Heizkörper 15 und 16.

Eine Abtauleitung 17 verbindet einen Anschluß 18 zwischen den beiden Kondensatorabschnitten 6 und 7 über ein als Magnetventil ausgbildetes Absperrventil 19 mit dem Eingang 20 des Verdampfers 5. Das Absperrventil 19 wird durch einen Steuerkreis 21 erregt wenn ein Fühler 22 eine übermäßige Eisbildung am Verdampfer 5 feststellt.

Wenn das Absperrventil 19 öffnet, fördert der Verdichter 2 unter Druck stehendes Kältemittelgas über den Kondensatorabschnitt 6 direkt in den Verdampfer 5. Hierbei kühlt das Kältemittelgas ab. Die Sauggastemperatur sinkt. Damit sinkt auch die Druckgastemperatur. Sobald diese Temperatur diejenige des Wärmeträgers im Abschnitt 12 des Wärmetauschers 9 unterschreitet, wird das druckseitige Kältemittelgas vom Wärmeträgersystem 10 aus beheizt. Diese Wärmeaufnahme führt dazu, daß das dem Verdampfer 5 zugeführte Kältemittelgas nicht weiter abkühlen kann. Das Abtauen geht

rasch vonstatten. Eine Verflüssigung des Kältemittels im
Verdampfers ist ausgeschlossen.

Statt des als Warmwasser-Heizungsanlage veranschaulichten Wärmeträgersystems können auch andere
Systeme vorgesehen werden, beispielsweise ein Warmwasserspeicher für Brauchwasser.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Wärmepumpenaggregat zum Beheizen eines Wärmeträgersystems, einer Warmwasser-Heizungsanlage mit Verdichter, als Kondensator dienendem Primärteil eines Wärmetauschers, dessen Sekundärteil den Wärmeträger führt, Druck- und Saugseite trennender Drosselstelle und luftgekühltem Verdampfer, wobei eine mit einem Absperrventil versehene Abtauleitung den Verdampfereingang mit einem druckseitigen Anschluß verbindet und zum Abtauen des Verdampfers im Kondensator Wärme aufnehmendes Kältemittelgas führt, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeträger den gesamten Wärmetauscher (9) durchfließt, daß der Primärteil des Wärmetauschers aus mindestens zwei in Reihe geschalteten Kondensatorabschnitten (6, 7) besteht und daß der Anschluß (18) zwischen den beiden Kondensatorabschnitten vorgesehen ist.

2. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne* <<aR £üg beiden Kondensatorabscbiiitte (6 7) über eine mit dem Ölsumpf des Verdichters (2) in Wärmeaustausch stehende Heizvorrichtung (8) miteinander verbunden sind und der Anschluß (18) dieser Heizvorrichtung vorgeschaltet ist