DE3609300A1

DE3609300A1 - Verfahren zum regeln des fuellstandes eines austreibers einer sorptionspumpe

Info

Publication number: DE3609300A1
Application number: DE19863609300
Authority: DE
Inventors: Joachim 5630 Remscheid Berg; Dieter 5600 Wuppertal Braunschweig; Paul 5068 Odenthal Heimbach
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1985-03-16
Filing date: 1986-03-17
Publication date: 1986-09-18

Description

Jon. Vaillant GmbH u. Co DE 1231

11. 03.

Verfahren zum Regeln des Füllstandes eines Austreibers einer Sorptionswärmepumpe

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Regeln des Füllstandes eines Austreibers einer Sorptionswärmepumpe gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs .

Es ist bekannt, daß man den Füllstand im Absorber einer solchen Wärmepumpe innerhalb gewisser Grenzen konstanthalten muß. Hierzu ist bereits vorgeschlagen worden, den Füllstand über eine Niveausonde zu erfassen, mit einem Sollwert zu vergleichen und zur Gewinnung einer Stellgröße ein Magnetventil im Boden des Austreibers zu öffnen oder zu schließen, je nachdem, ob der Füllstand durch öffnen des Magnetventils abgesenkt werden muß oder ob eine solche weitere Absenkung zu verhindern ist.

/τ Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein überfüllen des Austreibers bei Betriebszuständen,' die ein Abfallen der Differenz zwischen Kondensator- und Absorberdruck bedingen und somit die Rückführung der Lösung vom Austreiber in den Absorber reduzieren, zu vermeiden und so den Lösungspumpen-Massenstrom diesen Zuständen anzupassen.

Die Lösung der Aufgabe gelingt bei dem Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs ersicht-1i chen Maßnahmen.

Der Füllstand des Austreibers wird demgemäß entweder direkt mittels einer Niveauüberwachung im Austreiber oder indirekt mittels einer Niveauüberwachung im Absorber erfaßt. Bei stabilen Betriebszuständen schwankt der Austreiberfüllstand periodisch um einen konstruktiv festgelegten Mittelwert. Dies liegt daran, daß sowohl das Kaitemittel-Dampfentspannungsventi1 wie auch das Entspannungsventil für die arme Lösung als Magnetventile ausgebildet sind, die periodisch öffnen und schließen. Weiterhin ergibt sich das Schwanken aus dem Arbeiten der Lösungsmittelpumpe, die als Membranpumpe ausgebildet ist und damit auch stoßweise fördert. Aus dem Schwanken des Austreiberfül1 Standes ergibt sich eine Maximalzeit für das überschreiten eines mittleren Füllstandes. Sollte bei instabilen Zuständen die Druckdifferenz für die Lösungsrückführung abnehmen und dadurch das mittlere Austreiberniveau für längere Zeit überschritten werden, die bei einem Vielfachen der oben genannten Maximalzeit liegt, wird die Zuführung von Lösung durch die Lösungsmittelpumpe so lange vermindert beziehungsweise ganz unterbrochen, bis die Niveauüberwachung zum ersten Mal ein Unterschreiten des mittleren Füllstandes anzeigt.

Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen beziehungsweise aus der nachfolgenden Beschreibung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figur der Zeichnung näher erläutert.

Die Figur zeigt eine schematische Schaltung einer Absorptionswärmepumpe.

In der Figur der Zeichnung ist ein Wärmepumpenkreislauf einer Absorptionswärmepumpe in einer Prinzipdarstellung gezeichnet. Ein Austreiber 1 der Absorptionswärmepumpe ist durch eine nicht weiter dargestellte Wärmequelle beheizt. Im Innenraum 2 des Austreibers stellt sich ein Pegel 3 eines Gemischs aus Lösungsmittel und Kältemittel ein, der zwischen einem Maximumpegel 4 und einem Minimumpegel 5 schwanken kann. Dem Innenraum 2 des Austreibers ist eine Niveauelektrode 6 zugeordnet, die über eine Leitung 7 mit einer Steuerung 8 verbunden ist. Diese Steuerung ist Teil einer Füllstandsregelung, für die die Niveauelektrode 6 der Istwert-Geber ist. Als Sollwert-Geber für die Füllstandsregelung dienen Sollwerte entsprechend dem Minimum- und Maximumpegelstand. Bei Erreichen des Maximumpegelstandes ist die Füllstandselektrode überflutet, bei Erreichen des Minimumpegelstandes hingegen freiliegend. Im normalen Betrieb der Absorptionswärmepumpe ist die Niveauelektrode regelmäßig überflutet und freiliegend, und zwar in einem bestimmten Zeitverhältnis. Abweichungen dieses Zeitverhältnisses bedeuten entweder einen zu hohen oder zu niedrigen Füllstand.

An den Austreiber ist eine Kaitemittel-Dampf1 eitung 9 angeschlossen, in die ein Kondensator 10 eingeschleift ist. Stromab des Kondensators setzt sich die Leitung 9 fort, wobei ein Expansionsventil 11 vorgesehen ist,' das von einem Stellmotor 12 betätigbar ist, welcher über eine Leitung 13 mit der Steuerung 8 verbunden ist. An das Expansionsventil schließt sich ein Verdampfer 14 an, der über eine Leitung 15 mit dem Ab-

sorber 16 verbunden ist. Vom Absorber 16 fuhrt eine Leitung 17 für reiche Lösung unter Einschaltung einer Lösungsmittelpumpe 18 in den Innenraum 2 des Austreibers. Eine Leitung 19, in die ein weiteres Expansionsventil 20 eingeschaltet ist, stellt die Verbindung für arme Lösung aus dem Austreiber zum Absorber 16 dar. Das Expansionsventil 20 ist mit einem Stellmotor 21 versehen, welcher über eine Leitung 22 mit der Steuerung 18 verbunden ist. An die Steuerung 8 ist ein Zeitglied 23 über eine Leitung 24 angeschlossen. Die Lösungsmittelpumpe 18 ist mit einem Antriebsmotor 25 versehen, der seine Antriebsenergie über die Leitung 26 von der Steuerung erhält.

Die eben beschriebene Absorptionswärmepumpe besitzt folgende Funktion:

Ändert sich der Füllstand, das heißt der Pegel 3 im Inneren des Austreibers, in Richtung einer überfüllung des Austreibers, so wird die Elektrode 6 zunehmend in das Lösungsmittel eintauchen, überschreiten die Überfüllungszeiträume ein am Zeitglied 23 einstellbares Maß, so muß die Lösungsmittelzufuhr über die Pumpe 18 in den Austreiber zurückgenommen werden. Dies kann einerseits dadurch geschehen, daß dem Motor der Pumpe 18 eine Drehzahlsteuerung zugeordnet ist und daß die Drehzahl der Lösungsmittelpumpe verringert wird. Weiterhin wäre es möglich, die Lösungsmittelpumpe 18 in einem Pulspausenbetrieb zu betreiben und das Pulspausenverhältnis in Richtung auf eine Verringerung des Durchsatzes an reicher Lösung zu verändern. Bei Verwendung einer Membranpumpe ist es möglich, das' Fördervolumen pro Hub zu ändern und die Zahl der Hübe zu verringern. In allen diesen Fällen kommt es zu einem verminderten Durchsatz von weicher Lösung in den Austreiber und damit zu einem Abbau des zu hohen Pegelstandes. Schließlich ist es auch möglich, für eine

bestimmte Zeit den Lauf der Lösungsmitteipumpe 18 ganz zu unterbrechen, bis sich ein mittlerer Pegelstand im Austreiber wieder eingestellt hat.

- Leerseite -

Claims

Joh. Vaillant GmbH u. Co

DE 1231

1 1. G--

Ansprüche

Verfahren zum Regeln des Füllstandes eines Austreibers einer Sorptionswärmepumpe, insbesondere Absorptionswärmepumpe, mit einem Fü11stand-Istwert-Geber, einem Sollwert-Geber und einem Stellglied, dadurch gekennzeichnet, daß das Erreichen eines maximalen und eines minimalen Füllstandes überwacht wird und ein Abweichen von dem regelmäßigen Erreichen dieser Extremwerte zum Ansprechen des Stellgliedes benutzt wird.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim überschreiten eines mittleren Austreiberniveaus für eine bestimmte Zeit die Zuführung von Lösung durch die Lösungsmittelpumpe so lange vermindert beziehungsweise ganz unterbrochen wird, bis die Niveauüberwachung zum ersten Mal ein Unterschreiten des mittleren Füllstandes anzeigt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellgröße des Stellgliedes aus einem drehzahl gesteuerten Antriebsmotor der Lösungsmittelpumpe gewonnen wird.