DE3434950C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen von Luft durchströmten Wär­ metauscher als Verdampfer in einer Wärmepumpen-Heizungs­ anlage mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspru­ ches 1.

Bei dem aus der deutschen Offenlegungsschrift 26 39 339 bekannten Verdampfer dieser Art wird das Kältemittel zu­ erst dem auf der Lufteintrittsseite angeordneten Element zugeführt. Das Kältemittel durchströmt die hintereinan­ der im Luftstrom angeordneten Verdampferelemente somit im wesentlichen in der gleichen Richtung wie die Luft. Außerdem ist jedem Element ein Drosselventil vorgeschal­ tet, wobei das erste Drosselventil derart geregelt wird, daß die Wärmetauscherflächen dieses Elementes so kalt sind, daß an ihnen zwar eine Kondensation des in der Um­ gebungsluft befindlichen Wasserdampfs, nicht aber ein Gefrieren des ausgeschiedenen Wassers eintritt. Die wei­ teren Verdampferelemente kommen hierdurch nur noch mit relativ trockener Luft in Berührung. Trotz der hierbei erforderlichen recht komplizierten Regelung der Drossel­ ventile kann bei dem bekannten Verdampfer ein Vereisen der weiteren Verdampferelemente nicht vollständig verhindert werden, da bei der weiteren Abkühlung der Luft an den übri­ gen Verdampferelementen auch noch weitere Feuchtigkeit aus­ geschieden wird. Es muß zwar nicht mehr der gesamte Ver­ dampfer enteist werden, wie dies bei den üblichen, von der Luft quer durchströmten Verdampfer der Fall ist, erkauft wird dieser Vorteil aber mit einem erhöhten Regelaufwand und die Verwendung mehrerer regelbarer Drosselventile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei geringem Auf­ wand eine einfache Enteisung des Verdampfers zu erreichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Wärmetauscher der gat­ tungsgemäßen Art gemäß dem kennzeichnenden Teil des An­ spruches 1 ausgebildet.

Bei der Erfindung durchströmt das Kältemittel und die Luft den Wärmetauscher im Gegenstrom. Hierbei tritt eine Verei­ sung zuerst an dem Element auf, dem das Kältemittel zugeführt wird und an dem auch die Luft die niedrigste Temperatur aufweist. Der Abtauprozeß dieses einen Elements kann ver­ hältnismäßig einfach gestaltet werden.

Anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispie­ len wird die Erfindung näher erläutert. Die Figur zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem Diagramm, das den Temperatur­ verlauf angibt,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel.

Gemäß Fig. 1 besteht der als Verdampfer arbeitende Wärme­ tauscher aus vier Elementen 1 bis 4. Die Elemente werden hintereinander vom Energieträger Luft durchströmt. Das Käl­ temittel wird in das Element 1 eingegeben, aus dem der Luftstrom austritt. An dem Element 1 findet ein Energie­ austausch mit größter Temperaturdifferenz statt (siehe Diagramm). Bedingt durch die große Temperaturdifferenz scheidet hier die Luft die größte Feuchtigkeit aus. Diese Feuchtigkeit führt zum Eisansatz.

Bei entsprechender Regelung bleibt die Vereisung an dem Ele­ ment 1. Eine Abtauung gestaltet sich einfacher, als wenn alle Elemente abgetaut werden müßten. Beim Eintritt des Käl­ temittels in die weiteren Elemente 2, 3 und 4 wird die Dif­ ferenztemperatur mit jedem weiteren Element kleiner (siehe Diagramm). Am Ausgangselement 4 des Kältemittels, gleich Ein­ gangselement des Energieträgers Luft, ist die Differenztem­ peratur zwischen Luft und Kältemittel weitaus geringer als wenn die vier Elemente zu einem einzigen Element vereinigt wären, zumal hier die noch ungekühlte Luft zur Wirkung kommt.

Nach Fig. 2 besteht der Wärmetauscher ebenfalls aus vier Ele­ menten, jedoch wird das Element 1 von einem anderen Luftstrom durchströmt als die Elemente 2, 3 und 4. Das Kältemittel ge­ langt in das Element 1. Auch hier ist die Temperaturdiffe­ renz zwischen dem Kältemittel und der Luft am größten. Die Vereisung und das Abtauen findet vornehmlich an diesem Element statt. Der Vorteil gegenüber der Ausführungsform gemäß Fig. 1 besteht darin, daß die warme Außenluft direkt mit dem kältesten Element 1 in Berührung kommt.

Durchströmt das Kältemittel die Elemente 2, 3 und 4, so fin­ det der Temperaturdifferenzangleich statt wie bei Fig. 1.

Der Verdampfer gemäß Fig. 3 besteht aus einem Element, wel­ ches entsprechend gestaltet ist. Die Anzahl der Windungen kann größer oder kleiner als gezeichnet sein. Das Wirkungs­ ergebnis ist wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1.

Claims (2)

1. Von Luft durchströmter Wärmetauscher als Verdampfer in einer Wärmepumpen-Heizungsanlage, der in mindestens zwei hintereinander im gleichen Luftstrom angeordnete Ele­ mente aufgeteilt ist, die nacheinander vom Kältemittel durchströmt sind, dadurch gekennzeich­ net,
daß das Kältemittel dem auf der Luftaustrittsseite an­ geordneten Element (1) zugeführt und von dem auf der Lufteintrittsseite angeordneten Element (4) zum Ver­ dichter zurückgeführt wird
daß die Kältemittelanschlüsse zwischen den Elementen un­ mittelbar miteinander verbunden sind.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Element (1), dem das Kältemittel zugeführt wird, in einem anderen Luftstrom angeordnet ist (Fig. 2).