DE4230818A1

DE4230818A1 - Method and device for regulating the output of a compression heat pump and / or chiller

Info

Publication number: DE4230818A1
Application number: DE19924230818
Authority: DE
Inventors: Harald Boehler
Original assignee: Fritz Egger GmbH and Co OG
Current assignee: Fritz Egger GmbH and Co OG
Priority date: 1992-09-15
Filing date: 1992-09-15
Publication date: 1994-03-17
Also published as: WO1994007095A1; AU4958193A

Abstract

A compression heat pump or refrigerating machine is driven by a circulating working medium composed of two mutually soluble components having different volatilities. The capacity is regulated by locally influencing the concentration of working medium in the circuit. For that purpose, liquid is separated before or after the compressor (1) from the liquid phase which contains a lower concentration of the more volatile component than the vapour phase, the separated liquid is temporarily stored and is added again by a pump (7) at the desired location of the circuit to a regulated amount of the circulating vapour phase which corresponds to the capacity requirements.

Description

Gegenstand der Erfindung sind ein Verfahren und eine Einrich tung zur Leistungsregelung von Kompressions-Wärmepumpen und Kompressions-Kältemaschinen, die mit einem Arbeitsmedium in Form einer Lösung arbeiten. Diese Lösung ist ein Gemisch zweier in einander gut löslicher aber unterschiedliche Flüchtigkeit aufweisender Medien oder Komponenten. Die Konzentration der Lö sung wird durch die Menge des in der Lösung befindlichen, hö here Flüchtigkeit aufweisenden Mediums gekennzeichnet und ver ändert sich in Abhängigkeit von dem Mischungsverhältnis der Me dien. Erfindungsgemäß erfolgt die Leistungsregelung der mit Lö sungen arbeitenden Wärmepumpe oder Kältemaschine durch die Re gelung der Konzentration der Lösung an wenigstens einer be stimmten Stelle des Kreislaufs.The invention relates to a method and a device device for regulating the output of compression heat pumps and Compression chillers that work with a working fluid in Work as a solution. This solution is a mixture of two mutually soluble but different volatility media or components. The concentration of the Lö solution is determined by the amount of height in the solution marked volatile medium and ver changes depending on the mixing ratio of the Me serve. According to the invention, the power control takes place with Lö solutions working heat pump or chiller by the Re setting the concentration of the solution on at least one agreed place of the cycle.

Die Regelung der Konzentration kann einerseits durch die Ver wendung eines vor dem Kompressor angeordneten Niederdruck-Flüs sigkeitsbehälters angeordneten Niederdruck-Flüssigkeitsbehäl ters und andererseits durch die Verwendung eines hinter dem Kompressor angeordneten Hochdruck-Flüssigkeitsbehälters erfol gen. Da sich im Behälter der Dampf hoher Konzentration und die Flüssigkeit niedriger Konzentration trennen, kann die Konzen tration der Lösung in Abhängigkeit davon eingestellt werden, wieviel Flüssigkeit niedriger Konzentration aus dem Behälter mit Hilfe eines Regelventils in den Kreislauf zurückgeführt wird. Steigt die Konzentration des Arbeitsmediums (der Lösung) der mit Lösungen arbeitenden Wärmepumpe oder Kältemaschine, so erhöht sich die Leistung der Maschine, fällt die Konzentration des Arbeitsmediums, so vermindert sich die Leistung der Ma schine.The regulation of the concentration can on the one hand by the Ver use of a low-pressure flow arranged in front of the compressor liquid container arranged low pressure liquid container ters and on the other hand by using a behind the Compressor arranged high-pressure liquid container successful gen. Since the vapor of high concentration and the Separate liquid of low concentration, the conc tration of the solution depending on be adjusted how much low concentration liquid from the container returned to the circuit with the help of a control valve becomes. If the concentration of the working medium (the solution) increases the heat pump or chiller working with solutions, so if the performance of the machine increases, the concentration drops of the working medium, the performance of the Ma seem.

Die Erfindung richtet sich auf die Leistungsregelung von mit Lösungen (z. B. Ammoniak-Wasser-Gemisch, oder in einander gut lösliche Freone usw.) arbeitenden Kompressions-Wärmepumpen und Kältemaschinen.The invention is directed to the power control with Solutions (e.g. ammonia-water mixture, or in each other well soluble freons etc.) working compression heat pumps and Chillers.

Bekanntlich gibt es in einander gut lösliche Medien-Paare, bei deren Verwendung in Kompressions-Wärmepumpen oder Kältemaschi nen der spezifische Energieverbrauch der Maschinen vermindert werden kann. Dies bedeutet soviel, daß der COP-Wert einer mit einem Lösungskreislaufarbeitenden Wärmepumpe um 30 bis 60% günstiger als der einer mit herkömmlichem homogenem Medium ar beitenden Wärmepumpe ausfallen kann.As is well known, there are media pairs that are readily soluble in one another, at their use in compression heat pumps or refrigeration machines the specific energy consumption of the machines is reduced can be. This means that the COP value is one with a solution circuit heat pump by 30 to 60% cheaper than that with a conventional homogeneous medium ar heat pump can fail.

Die Lösung oder das Medienpaar ist stets das Gemisch einer flüchtigeren und einer weniger flüchtigen Komponente. (So ist z. B. im Falle eines Ammoniak-Wasser-Gemisches das Ammoniak die flüchtigere, das Wasser die weniger flüchtige Komponente.) Wäh rend der Erwärmung einer eine gegebene Konzentration aufweisen den Lösung beginnt die flüchtigere Komponente überproportional zu verdampfen, und die Verdampfung findet bei kontinuierlichem Temperaturanstieg statt. In Abhängigkeit davon, ob mehr oder weniger flüchtigere Komponente in der Lösung enthalten ist, kann die Konzentration der Lösung unterschiedlich sein. Bei ei nem gegebenen Druck beginnen die Verdampfung und die Kondensa tion der verschiedene Konzentrationen aufweisenden Lösungen bei jeweils anderen Temperaturen und verlaufen entlang verschiede ner Temperaturablaufkurven, mit der Differenz, daß bei einer Verdampfung die Temperatur ansteigt, bei einer Kondensation hingegen zurückgeht. Bei der Verdampfung von Lösungen beginnt zuerst die flüchtigere Komponente zu verdampfen und ausgetrie ben zu werden, und so entsteht der eine höhere Konzentration aufweisende Dampf, wobei die Konzentration der zurückbleibenden Flüssigkeitsphase bei ansteigender Temperatur der Verdampfung kontinuierlich zurückgeht. Bei der Kondensation der Lösung wird zuerst der eine hohe Konzentration aufweisende Dampf konden siert und wird darauffolgend bei kontinuierlich rückgängiger Temperatur in der eine niedrigere Konzentration aufweisenden Flüssigkeitsphase gelöst.The solution or media pair is always a mixture of one more volatile and a less volatile component. (So is e.g. B. in the case of an ammonia-water mixture, the ammonia more volatile, the water the less volatile component.) Wuh have a given concentration during heating In the solution, the more volatile component begins disproportionately to evaporate, and evaporation takes place at continuous Temperature rise instead. Depending on whether more or less volatile component is contained in the solution, the concentration of the solution can be different. With egg Evaporation and condensation begin at a given pressure tion of the solutions having different concentrations different temperatures and run along different ner temperature curve, with the difference that at one Evaporation the temperature rises with condensation however, declines. Evaporation of solutions begins evaporate and expel the more volatile component first to be practiced, and this creates a higher concentration having steam, the concentration of the remaining Liquid phase with increasing temperature of the evaporation is continuously decreasing. When the solution condenses first the vapor, which had a high concentration, was condensed siert and will subsequently decrease with continuously Temperature in the lower concentration Liquid phase dissolved.

Als Folge der bei veränderlicher Temperatur erfolgenden Ver dampfung bzw. Kondensation kann die mit einer Lösung arbeitende Wärmepumpe oder Kältemaschine besser an die Heiz- oder Kühlauf gabe angepaßt werden, bei der auch die Wärmequelle und/oder das Wärmeaufnahme-Medium unterschiedliche Temperaturen aufweisen kann. Bei der Mehrzahl der wärmetechnischen Aufgaben (z. B. Hei zung, Kühlung, Wärmeausnutzung usw.) erfolgt bei dem Ver dampfer - was bei der Wärmepumpe die Wärmequelle, bei der Kältemaschine die Kühlaufgabe ist - bzw. bei dem Kondensator - was bei der Wärmepumpe die Wärmeausnutzung, bei der Kühlung die zu entfer nende Abwärme ist - die Wärmezufuhr bzw. der Wärmeentzug bei veränderlicher Temperatur. Wenn einem äußeren Medium veränder licher Temperatur ein Kreislauf veränderlicher Temperatur ange schlossen wird, kann mechanische Arbeit eingespart werden.As a result of the Ver Evaporation or condensation can be done with a solution Heat pump or refrigeration machine better for heating or cooling be adapted to the heat source and / or the Heat absorption medium have different temperatures can. For the majority of the thermal tasks (e.g. Hei tion, cooling, heat utilization, etc.) takes place at the Ver steamer - what is the heat source in the heat pump, what is the chiller the cooling task - or with the condenser - is what with the Heat pump the heat utilization, the cooling to remove The waste heat is - the heat input or the heat withdrawal variable temperature. When an external medium changes temperature a cycle of variable temperature is indicated mechanical work can be saved.

Der Aufbau der mit Lösungen arbeitenden Wärmepumpen und Kälte maschinen kann dem Aufbau einer herkömmlichen Wärmepumpe oder Kältemaschine vollkommen gleich sein. Die Maschine besteht aus einem Kompressor, einem Kondensator oder Absorber, einem Expan sionsventil sowie einem Verdampfer oder Austreiber. Diese Zu sammenstellung kann noch durch einen inneren Wärmetauscher er gänzt werden, für dessen Schaltung verschiedene bekannte Mög lichkeiten zur Verfügung stehen. Die deutsche Patentschrift Nr. 84 084 beschreibt den Aufbau der Wärmepumpe bzw. Kältemaschine mit Lösungskreislauf, die auch einen inneren Wärmeaustauscher und einen Flüssigkeitsabscheider enthält, wobei letzterer zwi schen dem Kompressor und dem Verdampfer angeordnet ist. Der Einbau eines Flüssigkeitsabscheiders ist dort vorgesehen, weil die früher verwendeten Kompressoren eine vollkommene Flüssig keitsabscheidung erforderten. Der Kompressor fördert somit nur Dampf, die Flüssigkeit wird durch eine Pumpe befördert. The construction of the heat pumps and refrigeration working with solutions machines can build a conventional heat pump or Chiller to be completely the same. The machine consists of a compressor, a condenser or absorber, an expan sion valve and an evaporator or expeller. This too compilation can still be done through an internal heat exchanger be added, for its switching various known possibilities options are available. The German patent no. 84 084 describes the structure of the heat pump or chiller with solution circuit, which also has an internal heat exchanger and contains a liquid separator, the latter between between the compressor and the evaporator. Of the Installation of a liquid separator is provided there because the compressors used earlier a perfect liquid separation required. The compressor therefore only delivers Steam, the liquid is carried by a pump.

Die zur Zeit bekannten Möglichkeiten der Leistungsregelung bei mit einem Lösungskreislaufarbeitenden Wärmepumpen und Kältema schinen sind diejenigen, die auch bei den mit einem homogenen Medium arbeitenden Wärmepumpen und Kältemaschinen Anwendung finden. Diese Möglichkeiten der Leistungsregelung sind fol gende:The currently known options for power control at with a solution circuit-working heat pump and cooling scheme Machines are the ones that also have a homogeneous Medium working heat pumps and chillers application Find. These possibilities of power regulation are fol gend:

- throttle control,
- speed control,
- bypass control,
- Slider control.

Im Falle der Drosselregelung vermindert sich bei Erhöhung der Drosselung vor dem Kompressor die Dichte des in den Kompressor eingesaugten Mediums, demzufolge der Kompressor ein geringeres Volumen fördert, was mit dem Rückgang der Leistung der ganzen Einrichtung verbunden ist. Bei der Drehzahlregelung kann die Leistungsänderung durch Änderung der Drehzahl des Kompressors erreicht werden. Dies bedeutet die Änderung der Drehzahl des den Kompressor antreibenden Elektromotors, was aber kostenauf wendige Hilfseinrichtungen erfordert. Bei der Bypass-Regelung wird ein Teil des Arbeitsmediums aus der Druckleitung des Kom pressors in die Saugleitung desselben zurückgeführt. Die Schie ber-Regelung hat sich bei den Schraubenkompressoren durchge setzt, wo entlang der Schraubenwelle des Kompressors in axialer Richtung ein Schieber bewegt und dadurch die arbeitende Wellen länge eingestellt werden kann. Durch entsprechende Einstellung der Wellenlänge kann der austrittsseitige Druck des Kompressors verändert und dadurch eine Leistungsregelung erreicht werden.In the case of throttle control, the increase decreases Throttling in front of the compressor the density of that in the compressor medium sucked in, consequently the compressor a lower Volume promotes what with the decline in overall performance Facility is connected. With speed control, the Change in output by changing the speed of the compressor can be achieved. This means changing the speed of the the compressor driving electric motor, but this is expensive agile auxiliary equipment required. With the bypass control is a part of the working medium from the pressure line of Kom pressors returned to the same suction line. The shoot Over-regulation has prevailed in screw compressors sets where along the screw shaft of the compressor in axial Direction a slide moves and thereby the working waves length can be adjusted. By appropriate setting the wavelength can be the outlet-side pressure of the compressor changed and thereby a power regulation can be achieved.

Bei Untersuchung der vorgenannten Möglichkeiten der Leistungs regelung kann festgestellt werden, daß durch ihre Anwendung im Kreislauf entweder Verluste entstehen, Drosselverluste bei der Drosselregelung, Förderverluste bei der Bypass-Regelung, oder zu ihrer Verwirklichung sind kostenaufwendige Hilfseinrichtungen erforderlich, d. h. bei der Drehzahlregelung ein Polumschalter motor, bzw. bei der Schieberregelung ein Schieber.When examining the aforementioned possibilities of performance regulation can be established that through its application in Circulation losses either arise, throttling losses at the Throttle control, delivery losses in the bypass control, or too their implementation are costly auxiliary facilities required, d. H. a pole changer for speed control motor, or a slide in the slide control.

Bei der erfindungsgemäßen Regelungslösung entstehen keine Ver luste und ihre Anwendung bedingt keine kostenaufwendige Hilfs einrichtung. Die Möglichkeit der verlustfreien Regelung ist eine Eigenheit der mit einem Lösungskreislaufarbeitenden Kompessions-Wärmepumpe und -Kältemaschine, was aus dem zweikom ponentigen Charakter der Lösung als Arbeitsmedium folgt.In the control solution according to the invention, no ver luste and their application requires no costly help Facility. The possibility of lossless regulation is a peculiarity of those working with a solution cycle Compession heat pump and chiller, what from the two com ponentigen character of the solution as a working medium follows.

Bei den mit Lösungen arbeitenden Wärmepumpen und Kältemaschinen können in Abhängigkeit von der Konzentration der Lösung zahl lose Betriebszustände verwirklicht werden. Ist die Konzentra tion der Lösung hoch, kann die Maschine im niedrigeren Tempera turbereich betrieben werden und umgekehrt, ist die Konzentra tion der Lösung niedrig, so kann die Maschine im höheren Tempe raturbereich betrieben werden. Steigt die Konzentration des Ar beitsmediums (der Lösung) der mit Lösungen arbeitenden Wärme pumpe oder Kältemaschine, so erhöht sich die Maschinenleistung und umgekehrt, wenn die Konzentration des Arbeitsmediums zu rückgeht, so vermindert sich auch die Maschinenleistung.For heat pumps and chillers working with solutions can count depending on the concentration of the solution loose operating states can be realized. Is the concentra tion of the solution high, the machine can operate at a lower temperature operating range and vice versa is the concentra tion of the solution low, the machine can run at higher temperatures operating range. The concentration of the Ar increases working medium (the solution) of the heat working with solutions pump or chiller, so the machine performance increases and vice versa when the concentration of the working medium increases decreases, so does the machine performance.

Die vorliegende Erfindung bietet eine Möglichkeit zur verlust freien Leistungsregelung von mit Lösungen arbeitenden Wärmepum pen und Kältemaschinen durch die Regelung der Konzentration des Arbeitsmediums (der Lösung) und beschreibt die zur Leistungsre gelung erforderlichen Hilfseinrichtungen und deren mögliche Schaltungen.The present invention offers a possibility of loss free power control of heat pumps working with solutions pen and chillers by regulating the concentration of the Working medium (of the solution) and describes the performance necessary auxiliary facilities and their possible Circuits.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei einer als Ar beitsmedium mit einer Lösung arbeitenden Wärmepumpe oder Kälte maschine im Kreislaufprozeß zwei Punkte vorzufinden sind, bei denen der Konzentrationsunterschied zwischen der Dampf- und der Flüssigkeitsphase der Lösung der größte ist. Diese beiden Punkte sind bei dem Kompressor-Eintritt bzw. dem Kompressor- Austritt vorzufinden, und da hier die größte Konzentrationsdif ferenz zwischen den beiden Phasen vorliegt, kann die Konzentra tion der Lösung hier im breitesten Bereich geregelt werden. An einer dieser Stellen werden die eine hohe Konzentration aufwei sende Dampfphase und die eine niedrige Konzentration aufwei sende Flüssigkeitsphase getrennt und separiert geleitet; dann wird die Flüssigkeitsphase geregelt so in den Kreislauf zurück geführt bzw. der Dampfphase wieder zugeführt, daß die Konzen tration der Arbeitsmedium-Lösung auf den gewünschten Wert ein gestellt wird. Mit diesem Verfahren kann die Leistungsregelung von Wärmepumpen und Kältemaschinen verlustfrei vorgenommen wer den.The invention is based on the knowledge that in an Ar working medium with a solution heat pump or cold machine in the circulatory process two points can be found at which the concentration difference between the steam and the Liquid phase of the solution is the largest. These two Points are at the compressor inlet or the compressor Find exit, and since here the greatest concentration dif If there is a difference between the two phases, the concentration tion of the solution can be regulated here in the widest range. At one of these places will have a high concentration transmit vapor phase and which has a low concentration transmit liquid phase separately and separately; then the liquid phase is regulated back into the cycle led or fed back to the vapor phase that the conc tration of the working medium solution to the desired value is provided. With this procedure, the power regulation heat pumps and chillers without loss the.

Mit der Regelung der Konzentration des Kreislaufes kann er reicht werden, daß der Kreislauf der durch die Aufgabe beding ten Leistung bzw. den Forderungen des Temperaturverlaufes ver lustlos angepaßt wird. Darüber hinausgehend kann durch die Re gelung der Konzentration auch erreicht werden, daß in den Bau teilen der Wärmepumpe oder der Kältemaschine (im Kompressor und in den Wärmeaustauschern) stets ein Arbeitsmedium der Konzen tration umgewälzt wird, dessen Zustand hinsichtlich der betref fenden Einrichtung der günstigste ist.By regulating the concentration of the circulation, he can be enough that the cycle conditional on the task performance or the requirements of the temperature curve is adjusted listlessly. In addition, the Re The concentration can also be achieved in the construction share the heat pump or the chiller (in the compressor and in the heat exchangers) is always a working medium for the concentrates tration is circulated, the state of which regarding the is the cheapest.

Für die Arbeitsweise des Kompressors ist wesentlich, daß die Temperatur des aus dem Kompressor austretenden Mediums einen vorgegebenen Wert nicht überschreitet. Als Teil der Konzentra tionsregelung ist bei einer konkreten Einrichtung auch diese Aufgabe zu lösen. Dazu wird ein besonderer Regler eingebaut, der von der Austrittstemperatur des Kompressors gesteuert vor den Kompressor oder in den Kompressor soviel flüssige Phase strömen läßt, als hinsichtlich der Temperatur des aus dem Kom pressor austretenden Mediums am günstigsten ist. In diesem Falle weicht die sich im Kompressor entwickelnde durchschnittliche Konzentration des Arbeitsmediums von der in den übrigen Bautei len der Wärmepumpe vorherrschenden durchschnittlichen Konzen tration ab. Die vorliegende Lösung ist auch mit dem Vorteil verbunden, daß die Änderung der Konzentration des Arbeitsmedi ums im Kreislauf die Einstellung der zum optimalen Betrieb des Kompressors günstigsten Konzentration nicht beeinflußt.For the operation of the compressor it is essential that the Temperature of the medium emerging from the compressor does not exceed the specified value. As part of the concentra In a specific institution, this is also a regulation To solve the task. For this, a special controller is installed, controlled by the outlet temperature of the compressor the compressor or in the compressor so much liquid phase can flow than in terms of the temperature of the com escaping medium is cheapest. In this Trap gives way to the average developing in the compressor Concentration of the working medium from that in the other components len of the heat pump prevailing average concentrations abation. The present solution also has the advantage connected that the change in the concentration of Arbeitsmedi in order to adjust the circuit for optimal operation of the Compressor's most favorable concentration is not affected.

Bei den Wärmeaustauschern liegen die durch die Konzentrations regelung erreichbaren Vorteile in der Möglichkeit der besten Auswahl der Umstände der Wärmeübertragung. Bekanntlich durch läuft bei einem Röhrenverdampfer oder -kondensator das in den Röhren strömende Medium verschiedene Strömungsformen. Im Ver laufe des Verdampfungsvorganges ist die Strömung zuerst blasen förmig, dann trudelig, laminar, wellenförmig, ringförmig und schließlich dispers. Beim Kondensator kommen die gleichen Strö mungsformen zustande, aber es beginnt mit der dispersen Strö mung und reicht bis zum Zustand der reinen Flüssigkeit. Zu den verschiedenen Strömungsformen gehören bei der Verdampfung und der Kondensation jeweils andere Wärmeübertragungsverhältnisse. Dadurch, daß in dem einen oder anderen Wärmetauscher die Kon zentration verändert wird, verändert sich auch das Strömungs bild der in dem Wärmeaustauscher befindlichen Lösung und so verändern sich auch die Verhältnisse bei der Wärmeübertragung.The heat exchangers are due to the concentration benefits achievable in the possibility of the best Selection of the circumstances of the heat transfer. As is known by runs in a tube evaporator or condenser Tubes flowing medium different flow forms. In Ver During the evaporation process, the flow is blowing first shaped, then spinous, laminar, wavy, annular and finally dispers. The same currents come from the capacitor forms, but it begins with the disperse flow tion and extends to the state of the pure liquid. To the different forms of flow include evaporation and the condensation different heat transfer conditions. The fact that in one or the other heat exchanger the Kon If the concentration is changed, the flow also changes picture of the solution in the heat exchanger and so the conditions for heat transfer also change.

Die Leistungsregelung der mit Lösungen arbeitenden bekannten Wärmepumpen oder Kältemaschinen erfolgt im Sinne der Erfindung in der Weise, daß an der Saug- oder Druckseite des Kompressors ein Behälter mit großem Flüssigkeitsfassungsvermögen angeordnet und in diesen das die gemischte Phase aufweisende Arbeitsmedium geleitet wird. In diesem Behälter scheidet sich das Arbeitsme dium in Flüssigkeit von niedriger Konzentration und Dampf von hoher Konzentration. Bei geregelter Zurückführung der Flüssig keit von niedriger Konzentration mittels einer Pumpe an ver schiedene Stellen des Kreislaufes verändert sich die Konzentra tion im betreffenden Abschnitt. Weiterhin kann in Abhängigkeit davon, wohin die Zurückführung der Flüssigkeit innerhalb des Systems erfolgt, in den verschiedenen Bauteilen des Systems - im Kondensator, im Verdampfer und im Kompressor - eine jeweils andere Konzentration erzeugt werden.The power control of the known working with solutions Heat pumps or chillers are used in the sense of the invention in such a way that on the suction or pressure side of the compressor arranged a container with a large liquid capacity and in them the working medium showing the mixed phase is directed. The working meter separates in this container dium in liquid of low concentration and vapor from high concentration. With controlled return of the liquid low concentration using a pump The concentration changes at different points in the cycle tion in the relevant section. Furthermore, depending of where the return of the liquid within the System takes place in the various components of the system - in the condenser, in the evaporator and in the compressor - one each other concentration can be generated.

Ein wesentliches Element der Erfindung ist die Bestimmung der Anordnungsstelle und der Ausgestaltung des Behälters sowie die Art und Weise der Regelung der sich in den verschiedenen Bau teilen des Kreislaufes einstellenden Konzentration. Die Anord nungsstelle des Behälters ist zum Teil bekannt, da früher vor dem Kompressor bereits ein Behälter vorgesehen wurde, in dem der Dampf und die Flüssigkeit getrennt wurden, um eine mög lichst vollkommene Flüssigkeitsabscheidung vor dem Kompressor zu erreichen. Ziel des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Behäl ters ist aber nicht die vollkommene Flüssigkeitsabscheidung, und so ist auch seine Konstruktionsausführung einfacher als die des bisher an der gleichen Stelle eingesetzten Flüssigkeitsab scheiders. Die Bestimmung des bei der Erfindung verwendeten Be hälters ist, die für die Konzentrationsregelung benötigte, eine vergleichsweise niedrige Konzentration aufweisende, veränderli che Flüssigkeitsmenge aufzunehmen. Der wichtigste Gesichtspunkt bei der Ausgestaltung des Behälters ist, seine Abmessungen rich tig zu wählen. Die Größe des Behälters ist vom Gesamtfassungs vermögen des Systems, der Bemessungskonzentration, dem zu re gelnden Konzentrationsbereich sowie von den Betriebsdrücken und Betriebstemperaturen abhängig. Der große Flüssigkeitsfassungs raum des Behälters ist aus dem Grunde erforderlich, weil er das im Verlaufe der Konzentrationsregelung ansteigende Flüssig keitsvolumen aufnehmen muß.An essential element of the invention is the determination of the Location and the design of the container and the Way of regulation in the different construction dividing the circulatory concentration. The arrangement The junction of the container is known in part because it used to be a container has already been provided in the compressor in which the vapor and liquid were separated to make a possible Perfect liquid separation in front of the compressor to reach. Aim of the container proposed according to the invention but is not the complete separation of liquids, and so its construction is also simpler than that of the liquid used up to now in the same place Scheiders. The determination of the Be used in the invention is the one required for the concentration control comparatively low concentration, changeable amount of liquid. The main point of view in the design of the container, its dimensions are rich to choose. The size of the container is from the overall frame assets of the system, the design concentration, the right applicable concentration range as well as the operating pressures and Operating temperatures dependent. The large fluid intake space of the container is necessary because it is the reason Liquid rising in the course of the concentration control volume must absorb.

Ein wesentlicher Teil der Konzentrationsregelung der mit Lösun gen arbeitenden Kompressions-Wärmepumpen und Kompressions-Käl temaschinen ist die Kontrolle der Konzentration und die Stelle dieser Kontrolle.An essential part of the concentration regulation of the solution against working compression heat pumps and compression coolers The machine is the control of the concentration and the body this control.

Die Konzentrationskontrolle ist an dem Punkt des Kreislaufes durchzuführen, wo der den Zustand des Arbeitsmediums zeigende Punkt auf der Flüssigkeits-Grenzkurve liegt, das heißt, wo das Arbeitsmedium in reinem Flüssigkeitszustand ist. (Diese Stelle ist im Kreislauf der das Ende der Kondensation anzeigende Punkt.) An diesem Punkt kann die Konzentrationsmessung auf zweierlei Weise vorgenommen werden. Einerseits so, daß man an diesem Punkt die Wichte oder den pH-Wert des Arbeitsmediums mißt. Nach der anderen Möglichkeit wird an dem wie vorstehend bestimmten Punkt des Kreislaufs ein Behälter eingebaut und in diesem Behälter die Flüssigkeit so auf einem konstanten Niveau gehalten, daß die Masse des sich über dem Flüssigkeitspegel entwickelnden Dampfes im Vergleich zur Masse der Flüssigkeit vernachlässigbar bleibt. Die Konzentration des Arbeitsmediums wird hiernach auf die Weise bestimmt, daß im Behälter gleich zeitig der Druck und die Temperatur des Arbeitsmediums gemessen werden, woraus die Konzentration des Mediums berechnet werden kann. Hinsichtlich der Genauigkeit der Messung ist es wichtig, daß der Behälter einen kleinen Dampfraum aufweist und sich darin der Flüssigkeitsstand nicht verändert.The concentration control is at the point of the cycle to be carried out where the one showing the condition of the working medium Point is on the liquid limit curve, that is, where that Working medium is in a pure liquid state. (This place is the one in the circuit indicating the end of condensation Point.) At this point the concentration measurement can be on be done in two ways. On the one hand so that you can at this point the weight or pH of the working medium measures. According to the other possibility, the same as above at a certain point in the cycle a container is installed and in This container keeps the liquid at a constant level kept the mass of itself above the liquid level evolving vapor compared to the mass of the liquid remains negligible. The concentration of the working medium is then determined in such a way that the same in the container the pressure and the temperature of the working medium are measured in good time from which the concentration of the medium can be calculated can. With regard to the accuracy of the measurement, it is important that the container has a small vapor space and itself the fluid level does not change.

Im Falle der mit einer Konzentrationsregelung arbeitenden Wär mepumpe oder Kältemaschine erhöht sich mit dem Anstieg der flüchtigeren Komponentenmenge die Leistung der Einrichtung. Wird bei Einhaltung einer konstanten Temperatur im Verlaufe der Verdampfung die Menge der im Arbeitsmedium vorhandenen flüchti geren Komponente erhöht, so nimmt infolge des Anstieges des Druckes des Verdampfers die Dichte des aus dem Verdampfer aus tretenden Mediums zu, wodurch gesichert ist, daß der Kompressor zum Abtransport der entstehenden zusätzlichen Dampfmenge fähig ist.In the case of heat working with a concentration control mepumpe or chiller increases with the increase in more volatile component amount the performance of the facility. If a constant temperature is maintained in the course of Evaporation is the amount of volatile in the working medium geren component increases, as a result of the increase in Evaporator pressure is the density of the evaporator emerging medium, which ensures that the compressor capable of removing the additional amount of steam generated is.

Mit den mit Lösungen arbeitenden Kompressions-Wärmepumpen und Kompressions-Kältemaschinen kann auch eine Einrichtung verwirk licht werden, die unter Verwendung eines einzigen Kompressors zwei Kreisläufe unterschiedlicher Konzentration verbindet. Die beiden verschiedene Konzentration aufweisenden und mit einem gemeinsamen Kompressor betriebenen Wärmepumpen oder Kältema schinen können mit großen Temperaturdifferenzen betrieben wer den, ähnlich den herkömmlichen zweistufigen Wärmepumpen oder Kältemaschinen. Bei der aus zwei verschiedene Konzentration aufweisenden Kreisläufen bestehenden Einrichtung mit einem Kom pressor können die erwarteten Vorteile dann realisiert werden, wenn die Konzentrationsregelung der beiden Kreisläufe von ein ander unabhängig erfolgt.With the compression heat pumps and Compression chillers can also be implemented be light using a single compressor connects two cycles of different concentration. The both with different concentration and with one common compressor operated heat pumps or refrigeration Machines can be operated with large temperature differences the, similar to the conventional two-stage heat pumps or Chillers. In the case of two different concentrations having existing circuits with a comm pressor, the expected benefits can then be realized if the concentration control of the two circuits of one otherwise done independently.

Der Vorteil der aus zwei verschiedene Konzentrationen aufwei senden Kreisläufen bestehenden Einrichtung ist, daß die einzel nen Kreisläufe mit verschiedenen Temperaturniveaus betrieben werden können und dadurch der Temperaturbereich, in dem die Einrichtung als ganzes arbeitet, breiter wird. Der die niedri gere Konzentration aufweisende Kreislauf kann im höheren Tempe raturbereich, der die höhere Konzentration aufweisende Kreis lauf im niedrigeren Temperaturbereich betrieben werden. Bei der mit zwei verschiedene Konzentrationen aufweisenden Kreisläufen arbeitenden Wärmepumpe ist die Konzentration des durch den Kom pressor fließenden Arbeitsmediums von der Konzentration des Ar beitsmediums beider Kreisläufe abweichend, und die Konzentra tion des Arbeitsmediums der einzelnen Kreisläufe ist davon un abhängig der Leistungsregelung des gegebenen Kreislaufes ent sprechend einzustellen, was mit der Verwendung eines Nieder- oder Hochdruck-Flüssigkeitsbehälters verwirklicht werden kann. The advantage of having two different concentrations send circuits existing facility is that the individual circuits with different temperature levels and thus the temperature range in which the Facility works as a whole, becomes wider. The low one Circulation with a higher concentration can occur at higher temperatures range, the circle with the higher concentration run in the lower temperature range. In the with two circuits with different concentrations working heat pump is the concentration of the by the comm pressor flowing working medium from the concentration of the ar beitsmediums deviating from both circuits, and the Konzentra tion of the working medium of the individual cycles is un thereof depending on the performance control of the given circuit ent speaking what to do with the use of a low or high pressure liquid container can be realized.

Die Vorteile der erfindungsgemäß mittels der Konzentration er folgenden Leistungsregelung sind:The advantages of the invention by means of the concentration following power regulation are:

- lossless power control,
- Optimal operation of the heat pump circuit facilities run,
- independent adjustment and adjustment of concentration gelation of the working medium in a large temperature range rich working, from two different concentrations pointing circuits existing heat pump or refrigeration seem.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die zu dessen Verwirklichung geeigneten Einrichtungen werden nachfolgend anhand schemati scher Zeichnungen von mehreren Ausführungsbeispielen detail liert beschrieben. Es zeigen:The method according to the invention and its implementation Suitable facilities are described below using schematic shear drawings of several embodiments detail described. Show it:

Fig. 1 die mit einem Niederdruck-Behälter erfolgende Lei stungsregelung einer mit einem Lösungskreislaufarbei tenden Kompressions-Wärmepumpe, Fig. 1, taking place with a low-pressure container Lei stungsregelung a Tenden with a solution circuit elaboration compression heat pump,

Fig. 2 die mit einem Hochdruck-Behälter erfolgende Leistungs regelung einer mit einem Lösungskreislauf arbeitenden Kompress ions-Wärmepumpe, Fig. 2, the taking place with a high-pressure container power control of an operating with a solution circuit Kompress ions heat pump,

Fig. 3 eine mit einem Lösungskreislaufarbeitende sowie mit einem Niederdruck-Behälter und einem inneren Wärmeaus tauscher versehene Kompressions-Wärmepumpe, wobei die Leistungsregelung von der Wärmeausnutzungs-Seite her erfolgt, Fig. 3 is an exchanger with a solution circuit working end as well as a low-pressure container and an inner heat from provided compression heat pump, wherein the power control of the heat Exploitation side is carried out,

Fig. 4 eine mit einem Lösungskreislauf arbeitende sowie mit einem Hochdruck-Behälter und einem inneren Wärmeaustau scher versehene Kompressions-Wärmepumpe, wobei die Lei stungsregelung von der kalten Seite her erfolgt, Fig. 4 is a working solution with a circuit and shear with a high-pressure container and an inner Wärmeaustau provided compression heat pump, wherein the Lei stungsregelung takes place from the cold side,

Fig. 5 eine Kompressions-Wärmepumpe mit zwei verschiedene Kon zentration aufweisenden Lösungskreisläufen und mit ei nem gemeinsamen Niederdruck-Behälter, Fig. 5 is a compression heat pump with two different Kon concentration solution comprising circuits and with egg nem common low pressure reservoir,

Fig. 6 eine Kompressions-Wärmepumpe mit zwei verschiedene Kon zentration aufweisenden Lösungskreisläufen und mit ei nem gemeinsamen Hochdruck-Behälter, Fig. 6 is a compression heat pump with two different Kon concentration solution comprising circuits and with egg nem common high-pressure container,

Fig. 7 in einem T-s Diagramm die Verhältnisse bei der mit ei nem Lösungskreisl aufarbeitenden Wärmepumpe im Ver gleich zu einer herkömmlichen Wärmepumpe, Fig. 7 in a Ts diagram of the relationships when the aufarbeitenden with egg nem Lösungskreisl heat pump Ver equal to a conventional heat pump,

Fig. 8 eine bereits bekannte mit einem Lösungskreislaufarbei tende Kompressions-Wärmepumpe und Fig. 8 is an already known with a solution circuit working compression heat pump and

Fig. 9 eine bereits bekannte mit einem Lösungskreislaufarbei tende Kompressions-Wärmepumpe mit einem inneren Wärme austauscher und einem Flüssigkeitsabscheider. Fig. 9 is an already known with a solution circuit working compression heat pump with an internal heat exchanger and a liquid separator.

Fig. 7 veranschaulicht in einem T-s Diagramm, wie groß die me chanische Arbeit bei einer mit veränderlicher Temperatur erfol genden Verdampfung bzw. Kondensation ist, die im Vergleich zu einer herkömmlichen Maschine im Falle von gleichen Endtempera turen eingespart werden kann. Die beiden Endtemperaturen sind T1 und T2. Den Bedarf der herkömmlichen Maschine an mechani scher Arbeit veranschaulicht die Fläche ABCD, den Bedarf des mit einer Lösung als Arbeitsmedium betriebenen Kreislaufprozes ses hingegen die Fläche AB*CD*. Die mit dem Lösungskreislauf theoretisch einsparbare mechanische Arbeit wird durch die durch ABB* und CDD* begrenzte Fläche veranschaulicht. Fig. 7 illustrates in a Ts diagram how large the me chanical work at a variable temperature with evaporation or condensation, which can be saved compared to a conventional machine in the case of the same final temperatures. The two end temperatures are T1 and T2. The area ABCD illustrates the need of the conventional machine for mechanical work, while the area AB * CD * illustrates the need of the circulatory process operated with a solution as the working medium. The mechanical work that can theoretically be saved with the solution cycle is illustrated by the area limited by ABB * and CDD *.

Fig. 8 veranschaulicht die Schaltung einer aus den bekannten Bauteilen zusammengestellten, mit einem Lösungskreislaufarbei tenden Wärmepumpe oder Kältemaschine, in der das aus dem Kom pressor 1 austretende Gemisch gegebener Konzentration in den Kondensator 2 (Absorber) gelangt, wo der eine höhere Konzentra tion aufweisende Dampf während der Wärmeabgabe kondensiert und dann in der eine niedrigere Konzentration aufweisenden flüssi gen Phase gelöst wird. Dies erfolgt nach dem für die Konzentra tion des Kreislaufes kennzeichnenden Temperaturverlauf. Von hier aus tritt das Medium in das Expansionsventil 3 ein, das es durchströmt, wobei sein Druck abfällt. Mit diesem niedrigeren Druck tritt die Lösung in den Verdampfer 4 (Austreiber) ein, wo infolge der von außen zugeführten Wärme am Anfang des Verdamp fers aus der noch eine hohe Konzentration aufweisenden Flüssig keitsphase eine hohe Konzentration aufweisender Dampf bei stei gender Temperatur austritt. In der zurückbleibenden flüssigen Phase nehmen die flüchtigeren Komponenten in ihrer Menge ent lang des Verdampfers kontinuierlich ab und so gelangt dann das Medium zum Eintritt in den Kompressor 1. Fig. 8 illustrates the circuit of a compiled from the known components, with a solution circuit working heat pump or refrigerator, in which the mixture emerging from the compressor 1 given concentration reaches the condenser 2 (absorber), where the steam has a higher concentration condenses during the heat emission and is then dissolved in the liquid phase having a lower concentration. This is done according to the temperature curve that characterizes the concentration of the circuit. From here the medium enters the expansion valve 3 , through which it flows, its pressure falling. With this lower pressure, the solution enters the evaporator 4 (expeller), where, due to the heat supplied from the outside at the beginning of the evaporator, a high concentration steam emerges from the still high-concentration liquid phase at a rising temperature. In the remaining liquid phase, the more volatile components continuously decrease in amount along the evaporator and then the medium then enters the compressor 1 .

Fig. 9 veranschaulicht die am meisten bekannte, mit einem Lö sungskreislaufarbeitende Kompressions-Wärmepumpenschaltung, die der deutschen Patentschrift Nr. 84 084 entsprechende Osen brück-Schaltung. Bei dieser Ausführung werden ein innerer Wär metauscher 5, ein Flüssigkeitsabscheider 6 und eine Flüssig keitspumpe 7 eingesetzt. Fig. 9 illustrates the most well-known, with a solution circuit-working compression heat pump circuit, the Osen bridging circuit corresponding to German Patent No. 84 084. In this embodiment, an inner heat exchanger 5 , a liquid separator 6 and a liquid speed pump 7 are used.

Fig. 1 zeigt eine mit einem Niederdruck-Flüssigkeitsbehälter versehene Variante der Erfindung, bei der vorgeführt wird, mit welchen Bauelementen die bekannte Schaltung ergänzt werden muß, um die Konzentration des Kreislaufes und dadurch seine Leistung regeln zu können. Die Größe des Flüssigkeitsbehälters 6 ist so auszuwählen, daß in ihm die im Verlaufe der Konzentrationsrege lung sich ändernde Lösungsmenge niedriger Konzentration aufge nommen werden kann. E bezeichnet den bei diesem Bemessungszu stand sich ergebenden Flüssigkeitspegel, der sich zwischen E′′ und E′ bewegen kann. Wird die Maschine bei hoher Konzentration betrieben, so spielt sich die Flüssigkeit auf den Pegel E′′, bei niedriger Konzentration hingegen auf den Pegel E′ ein. Ein wichtiger Teil der Schaltung ist der Behälter 8, der eine dop pelte Funktion versieht. Einerseits hält darin der Niveauregler 11 einen konstanten Flüssigkeitspegel, und von diesem Pegel er folgt die Steuerung des Expansionsventils 3, andererseits wird hier die Konzentration beobachtet. Zum Konzentrationsfühler 10 gehören ein Temperatur- und ein Druckmesser. Aus den gleichzei tig gemessenen Werten der Temperatur und des Druckes kann die Konzentration bestimmt werden und zwar kann mit Hilfe des Ar beitsmedium-Berechnungsalgorithmus der Lösung die hier vorhan dene Konzentration bestimmt werden. Der Wert dieser Konzentra tion steuert das Regelventil 9. Erfordert der Kreislauf einen Rückgang der Konzentration, so schließt das Regelventil 9 und die Pumpe 7 fördert mehr Lösung in den Kreislauf. Ist hingegen eine Erhöhung der Konzentration erforderlich, so öffnet das Ventil 9 und ein Teil der niedrige Konzentration aufweisenden Lösung (Flüssigkeit) gelangt in den Flüssigkeitsbehälter 6 zu rück. Fig. 1 shows a variant of the invention provided with a low-pressure liquid container, in which it is demonstrated with which components the known circuit must be supplemented in order to be able to regulate the concentration of the circuit and thereby its performance. The size of the liquid container 6 is to be selected so that the amount of solution which changes in the course of the concentration control can be taken up in a low concentration. E denotes the resulting liquid level at this design measurement, which can move between E '' and E '. If the machine is operated at a high concentration, the liquid is at the level E '', at a low concentration it is at the level E '. An important part of the circuit is the container 8 , which provides a double function. On the one hand, the level controller 11 maintains a constant liquid level, and from this level he follows the control of the expansion valve 3 , on the other hand, the concentration is observed here. Concentration sensor 10 includes a temperature and a pressure meter. The concentration can be determined from the simultaneously measured values of the temperature and the pressure, and indeed the concentration present here can be determined with the aid of the working medium calculation algorithm of the solution. The value of this concentration controls the control valve 9 . If the circuit requires a decrease in concentration, the control valve 9 closes and the pump 7 pumps more solution into the circuit. If, on the other hand, an increase in the concentration is required, the valve 9 opens and part of the low-concentration solution (liquid) returns to the liquid container 6 .

Mittels des bei der Schaltung verwendeten Ventils 13 kann gere gelt werden, daß, soweit erforderlich, im Kompressor 1 ein Me dium anderer Konzentration als im Wärmetauscher enthalten ist. Dieses Ventil 13 wird zweckdienlicherweise von der Austritt stemperatur des Kompressors mit Hilfe des Temperaturfühlers 12 gesteuert. Wenn bei dieser Ausführungslösung der Regler 13 ar beitet, so ist im Kompressor stets ein Medium höherer Konzen tration als in den Wärmeaustauschern enthalten.By means of the valve 13 used in the circuit can be gere gelt that, if necessary, a medium of different concentration than in the heat exchanger is contained in the compressor 1 . This valve 13 is expediently controlled by the outlet temperature of the compressor with the aid of the temperature sensor 12 . If in this embodiment the controller 13 ar works, a medium of higher concentration is always contained in the compressor than in the heat exchangers.

Fig. 2 zeigt die mit einem Hochdruckbehälter versehene Vari ante der Erfindung. Der zur Konzentrationsregelung nötige Hoch druck-Flüssigkeitsbehälter 14 wird an der Austrittsseite des Kompressors 1 angeordnet. Daraus strömt der Dampf in Fortset zung des Kreislaufs unmittelbar in den Kondensator 2, die Flüs sigkeit wird mittels der Pumpe 15 durch eine Zweigleitung ge fördert. Die übrigen Bauelemente und deren Arbeitsweise sind denen bei der vorstehend beschriebenen Ausführung gleich. Die Verwendung des Hochdruck-Behälters 14 ist auch mit dem Vorteil verbunden im Vergleich zur Variante mit dem Niederdruck-Behäl ter, daß die Leistungsaufnahme der Flüssigkeitspumpe geringer sein wird, da sie bei einer geringeren Druckdifferenz arbeitet. Bei der Schaltung sind das Regelventil 13, der Temperaturfühler 12 und der Flüssigkeits-Wärmeaustauscher 18 notwendig, wobei letzterer die separat geführte Flüssigkeit kühlt. Bei dieser Ausführung ist, wenn der Regler 13 arbeitet, die sich im Wärme austauscher ergebende Konzentration stets höher als im Kompres sor. Bei dieser Schaltung ermöglicht es der Regler 21, in den beiden Wärmeaustauschern (im Kondensator bzw. im Verdampfer) jeweils andere Konzentrationen einzustellen. In dem von der Hochdruckseite zurückführenden Flüssigkeitsleitungsabschnitt ist das Expansionsventil 19 einzusetzen. Fig. 2 shows the Vari ante provided with a high pressure container of the invention. The high-pressure liquid container 14 required for concentration control is arranged on the outlet side of the compressor 1 . From this, the steam flows in continuation of the circuit directly into the condenser 2 , the liquid is promoted ge by means of the pump 15 through a branch line. The other components and their mode of operation are the same as in the embodiment described above. The use of the high-pressure container 14 is also associated with the advantage in comparison with the variant with the low-pressure container that the power consumption of the liquid pump will be lower since it works at a lower pressure difference. When switching, the control valve 13 , the temperature sensor 12 and the liquid heat exchanger 18 are necessary, the latter cooling the separately guided liquid. In this embodiment, when the controller 13 is operating, the concentration resulting in the heat exchanger is always higher than in the compressor. With this circuit, the controller 21 makes it possible to set different concentrations in the two heat exchangers (in the condenser or in the evaporator). The expansion valve 19 is to be inserted in the liquid line section leading back from the high pressure side.

Fig. 3 zeigt zusätzlich zur in Fig. 1 dargestellten Variante mit dem Niederdruck-Behälter einen inneren Wärmeaustauscher 5. Die Konzentrationsregelung erfolgt mittels der Vorlauftempera tur 17 der Wärmeausnutzung. Die Schaltung enthält einen unmit telbaren Konzentrationsfühler 16, der nur in einen Leitungsab schnitt eingesetzt werden kann, in dem das Arbeitsmedium voll ständig aus flüssiger Phase besteht. Aus diesem Grunde ist die ser Fühler hinter dem inneren Wärmeaustauscher 5 eingebaut. Die Arbeitsweise der übrigen Bauelemente ist der bei der Fig. 1 beschriebenen gleich. FIG. 3 shows an internal heat exchanger 5 in addition to the variant shown in FIG. 1 with the low-pressure container. The concentration control takes place by means of the flow temperature 17 of the heat utilization. The circuit contains a direct concentration sensor 16 , which can only be used in a section of the line in which the working medium consists entirely of the liquid phase. For this reason, the water sensor is installed behind the inner heat exchanger 5 . The operation of the other components is the same as that described in FIG. 1.

Fig. 4 veranschaulicht die in Fig. 2 beschriebene mit einem Hochdruck-Behälter versehene Variante mit einem inneren Wärme austauscher 5. Die Regelung der Konzentration erfolgt von der Kühlungsseite her über die Temperatur-Regelung durch den Tempe raturfühler 20. Bei dieser Schaltungsanordnung ist im Vergleich zu der in Fig. 2 in der getrennt geführten Zweigleitung der flüssigen Phase noch ein Expansionsventil erforderlich, um die nötige Temperaturdifferenz im inneren Wärmeaustauscher zu er reichen. Fig. 4 illustrates the variant described in Fig. 2 provided with a high pressure container with an internal heat exchanger 5th The concentration is controlled from the cooling side via the temperature control by the temperature sensor 20 . In this circuit arrangement, an expansion valve is still required in comparison to that in FIG. 2 in the separately guided branch line of the liquid phase in order to reach the necessary temperature difference in the internal heat exchanger.

Fig. 5 zeigt die mit einem Niederdruck-Behälter 6 ausgestat tete Variante mit zwei verschiedene Konzentration aufweisenden Kreisläufen. In der Figur sind die Bezugszeichen für die Bau elemente des mit niedriger Konzentration arbeitenden Kreis laufes mit /1, des mit hoher Konzentration arbeitenden Kreis laufes mit /2 ergänzt. Die Einrichtung enthält den Flüssig keitsbehälter 6, den Kompressor 1, die Pumpe 7, den Regler 13 und den Temperaturfühler 12. Die beiden Kreisläufe haben von einander unabhängige Regler 9/1 und 9/2, die von den Konzentra tionsfühlern 10/1 und 10/2 gesteuert werden, und so gelangen in die beiden Kreisläufe niedrige Konzentration aufweisende Flüs sigkeitsphasen unterschiedlicher Menge zurück, weshalb die Kon zentration der beiden Kreisläufe unterschiedlich sein wird. Fig. 5, with a low pressure tank, Figure 6 shows equipped kitchens preparing variant with two different concentration having circuits. In the figure, the reference numerals for the construction elements of the low-concentration circuit with / 1, the high-concentration circuit with / 2 are added. The device contains the liquid tank 6 , the compressor 1 , the pump 7 , the controller 13 and the temperature sensor 12 . The two circuits have independent regulators 9/1 and 9/2 , which are controlled by the concentration sensors 10/1 and 10/2 , and so liquid phases with different concentrations return to the two circuits, which is why the con concentration of the two circuits will be different.

Der Kompressor 1 saugt aus dem Behälter 6 den hohe Konzentra tion aufweisenden Dampf an, der dann in die Kondensatoren 2/1 und 2/2 der beiden Kreisläufe gelangt. Vor dem Eintritt in die Kondensatoren wird durch die Regler 9/1 und 9/2 flüssige Phase niedriger Konzentration in den Dampf zurückgeführt, damit die dem Kreislauf /1 bzw. /2 zugeordneten verschiedenen Konzentra tionen erreicht werden. Das aus dem Kondensator austretende de kondensierte Gemisch tritt in die Behälter 8/1 bzw. 8/2 ein, deren Flüssigkeitspegel konstant bleibt und wo die Kontrolle der Konzentration des betreffenden Kreises erfolgt. Die von hier austretende Flüssigkeit gelangt in die inneren Wärmeaus tauscher 5/1 bzw. 5/2, wo sie weiter abkühlt und dann durch die Expansionsventile 3/1 bzw. 3/2 strömt. Das auf den Verdamp fungsdruckpegel zurückgegangene Arbeitsmedium durchströmt die Verdampfer 4/1 bzw. 4/2 und vereinigt sich in dem Sammelbehäl ter 6 der beiden Kreisläufe, in dem sich die Dampf- und die Flüssigkeitsphase trennen.The compressor 1 sucks the high concentration of vapor from the container 6 , which then gets into the condensers 2/1 and 2/2 of the two circuits. Before entering the condensers, the low-concentration liquid phase is returned to the steam by the regulators 9/1 and 9/2 , so that the various concentrations assigned to the circuit / 1 or / 2 are achieved. The de-condensed mixture emerging from the condenser enters containers 8/1 and 8/2 , the liquid level of which remains constant and where the concentration of the circuit in question is checked. The liquid emerging from here reaches the internal heat exchangers 5/1 or 5/2 , where it cools down further and then flows through the expansion valves 3/1 or 3/2 . The working fluid returned to the evaporation pressure level flows through the evaporators 4/1 and 4/2 and combines in the collecting container 6 of the two circuits, in which the vapor and liquid phases separate.

Auch bei der mit zwei verschiedenen Konzentrationen und einem Kompressor arbeitenden Wärmepumpe ist es zweckdienlich, die zum optimalen Betrieb des Kompressors erforderliche Konzentrations regelung zu verwirklichen, was mit dem vorstehend bereits be schriebenen Wärmefühler 12 und Regler 13 durchgeführt werden kann. Diese Regelung kann an die Flüssigkeitszweigleitung jedes Kreislaufes beliebiger Konzentration angeschlossen werden.Even with the heat pump working with two different concentrations and a compressor, it is expedient to implement the concentration control required for optimal operation of the compressor, which can be carried out with the heat sensor 12 and controller 13 already described above. This control can be connected to the liquid branch line of any circuit of any concentration.

Fig. 6 zeigt die mit einem Hochdruck-Behälter 14 ausgestattete Variante einer mit zwei verschiedenen Konzentrationen und einem Kompressor arbeitenden Einrichtung. Bei dieser Variante verei nen sich die beiden Kreisläufe vor dem Kompressor und strömt das Arbeitsmedium komprimiert in den Hochdruck-Flüssigkeitsbe hälter 14. Aus dem Behälter strömt der eine hohe Konzentration aufweisende Dampf den beiden Kreisläufen folgend in zwei Rich tungen. Die Konzentration der beiden Kreisläufe entwickelt sich zufolge der vor die Kondensatoren 2/1 und 2/2 zurückgeführten, eine niedrige Konzentration aufweisenden flüssigen Phase. Die Förderung der flüssigen Phase versieht die Pumpe 15. Nach den Kondensatoren strömt das Arbeitsmedium wie bei Fig. 5 beschrie ben durch die beiden Kreisläufe. Auch bei dieser Ausführung ist es zweckdienlich, den zum optimalen Betrieb des Kompressors er forderlichen Konzentrations-Regler 13 vorzusehen, wobei jedoch hier auch der Einsatz des Flüssigkeitskühlers 18 nötig ist. Fig. 6, with a high-pressure tank 14 is equipped with two different concentrations of a variant and a compressor acting device. In this variant, the two circuits converge in front of the compressor and the working medium flows compressed into the high-pressure liquid container 14 . The vapor, which has a high concentration, flows out of the container in two directions following the two circuits. The concentration of the two circuits develops as a result of the low concentration of the liquid phase which is returned to the condensers 2/1 and 2/2 . The pump 15 provides the conveyance of the liquid phase. After the capacitors, the working medium flows as described in FIG. 5 ben through the two circuits. In this embodiment, too, it is expedient to provide the concentration controller 13 required for optimal operation of the compressor, although the use of the liquid cooler 18 is also necessary here.

Vorstehend wurde zur Verwirklichung der Erfindung eine Einrich tung beschrieben, die mit einem Kreislauf oder mit zwei einem gemeinsamen Kompressor zugeordneten Kreisläufen arbeitet, in denen unterschiedliche Konzentrationen des Arbeitsmediums und dementsprechend abweichende Temperaturverhältnisse herrschen. Es ist aber auch möglich, in entsprechender Weise mit drei oder mehr Kreisläufen jeweils unterschiedlicher Konzentration zu ar beiten. Ebenso ist vorstehend stets von einem Arbeitsmedium bzw. einer Lösung aus zwei Komponenten die Rede. Deswegen sei darauf hingewiesen, daß die Vorteile der Erfindung sich auch mit einem aus drei oder mehr Komponenten unterschiedlicher Flüchtigkeit zusammengesetzten Arbeitsmedium erzielen lassen. Auch bei diesem ergeben sich in entsprechender Weise unter schiedliche Konzentrationen für die im Gleichgewicht miteinan der stehende flüssige und dampfförmige Phase.Above was a Einrich to implement the invention tion described with a circuit or with two one circuits associated with the common compressor works in which different concentrations of the working medium and accordingly there are different temperature conditions. But it is also possible to use three or more cycles of different concentrations work. Likewise, above is always from a working medium or a solution consisting of two components. That's why noted that the advantages of the invention are also with one of three or more components different Let volatile composite working medium be achieved. This also results in a corresponding manner under different concentrations for those in equilibrium the standing liquid and vapor phase.

Claims

1.Procedure for controlling the power of a compression heat pump and / or chiller working with a mutually soluble media pair, in which the circulating working medium is condensed, expanded, evaporated and compressed, the vapor phase and the liquid phase of the working medium on a large one Concentration difference between the two phases are separated and the lower concentration of separated liquid pointing at least at another place in the circuit is returned to this and mixed with the higher concentration of separated steam, characterized in that the separated liquid phase in the case of variable quantity storage of the liquid, it is fed back into the circuit in a controlled manner and the heat and / or cooling output is regulated in this way via the concentration control in the circuit.

2. The method of claim 1, wherein the compressor two Connects circuits, so that two condensation two expansions, two evaporations and one in common same compression take place, characterized in that in the independent circuits in the two flowing, high concentration steam ver different amounts of liquid at a low concentration be returned so that with the two different con circuits with concentrations in a wide tem temperature range can be worked.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the liquid return depending on the Concentration is regulated at one point in the cycle, in which the state of the working medium on the limit curve the liquid lies.

4. The method according to claim 3, characterized in that the Concentration determination using a combined measurement of pressure and temperature of the working medium.

5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the concentration is determined in a vessel in which the liquid level is kept at a constant value is and in which the mass of the steam compared to the Mass of the liquid is negligible.

6. Device for performing the method according to claim 1 with a compressor ( 1 ) and at least one through the compressor ( 1 ) leading circuit for the working medium, the compressor in the direction of flow of the working medium behind the com ( 1 ), a capacitor ( 2 ) Expansion valve ( 3 ) and an evaporator ( 4 ), wherein the Kreislauflei device opens into a phase separation container ( 6 , 14 ), from which a circuit line section for the vapor phase and a branch line with a pump ( 7 , 15 ) for the liquid phase go out, which meet at a subsequent mixing point of the circuit, characterized in that the branch line for the liquid phase is assigned a control device ( 9 ) controlling the liquid throughput to the mixing point.

7. Device according to claim 6, characterized in that the control device is formed by a control valve ( 9 ) in a circulation line order, which connects the branch line with the phase separation container ( 6 , 14 ).

8. Device according to claim 6 or 7, characterized in that in the circuit between the condenser ( 2 ) and the Ex expansion valve ( 3 ) a vessel ( 8 ) is arranged, which is assigned a concentration sensor ( 10 ) which the Regelein direction ( 9 ) controls.

9. Device according to claim 8, characterized in that the vessel ( 8 ) is assigned a liquid level sensor ( 11 ) which keeps the liquid level constant via a control of the expansion valve ( 3 ).

10. Device according to one of claims 6 to 9, characterized in that the phase separation container is a in front of the compressor ( 1 ) arranged low pressure container ( 6 ) which takes on the variable in its liquid phase quantity.

11. Device according to one of claims 6 to 9, characterized in that the phase separation container is a on the outlet side of the compressor ( 1 ) arranged high-pressure container ( 14 ) which receives the variable liquid phase in its amount.

12. Device according to one of claims 6 to 11 for carrying out the method according to claim 2 with two circuits operated at different temperature levels, each with a capacitor ( 2/1 or 2/2 ), a concentration control point ( 8/1 or 8/2 ), an expansion valve ( 3/1 or 3/2 ), an evaporator ( 4/1 or 4/2 ) and a heat exchanger ( 5/1 or 5/2 ), characterized in that the two Circuits in addition to a common condenser ( 1 ) is also assigned a common phase separation container ( 6 , 14 ) and that each circuit has its own independently operated control device ( 9/1 or 9/2 ) for the liquid recirculation in the the circuit is provided.

13. Device according to one of claims 6 to 12, characterized in that one to the phase separation container ( 5 , 14 ) connected return line for liquid Ar beitsmedium before the compressor ( 1 ) or in the compressor ( 1 ) opens and with a flow controller ( 13 ) is provided, which is controlled by a temperature sensor ( 12 ) behind the compressor ( 1 ).

14. Device according to claims 11 and 13, characterized in that the return secondary line for cooling the liquid working medium by a separate heat exchanger ( 18 ).

15. Device according to one of claims 6 to 12, characterized in that at least one heat exchanger through which the working medium flows ( 4 ) is connected to a return line for the liquid working medium with a throughput controller ( 21 ) connected to the phase separating container ( 6 , 14 ) in order to operate the heat exchanger ( 4 ) with an individual concentration of the working medium which offers the most favorable heat transfer conditions.