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Heißwasserspeicher in Verbindung mit einer Absorptionskälteanlage
Bei periodisch arbeitenden Absorptionskältemaschinen, die reit heißem Wasser beheizt
werden, hat man bereits versucht, daß zu Beginn der Kälteperiode anfallende heiße
Wasser, Glas ohne größeren Temperaturabfall gewonnen werden kann, im Haushalt zum
Kochen, Waschen und Spülen sowie zum Baden zu verwenden. Dabei wurde das Wasser
dem Ablauf entnommen, d. h. wenn kein Wasser gebraucht wurde, floß dieses durch
den Ablauf ab, so daß Wärmeenergie verlorenging und ein großer Wasserverbrauch sowie
ein beträchtlicher Wärmebedarf zum Betrieb der Kältemaschine erforderlich wurde.
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Bei .dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird die zum Betrieb
einer Absorptionskältemaschine notwendige Wärmeenergie einem Heißwasserspeicher
entnommen. Dabei wird das Heißwasser dem Austreiberabsorber einer periodisch arbeitenden
Absorptionskältemaschine zugeführt, erhitzt diesen und strömt durch Thermos.yphonwirkung
wieder dem Speicher zu. Auch das, Kühlwasser wird nach Verlassen der Kältemaschine
mittels eines kleinen elektrischen Heizkörpers aufgeheizt und dann dem Speicher
zugeführt, und zwar entsprechend der Heißwasserentnahme aus dem Speicher. Wird,
kein Wasser entnommen, so steigt das Wasser im Speicher bis zu einem Höchststand.
Ist dieser erreicht, so wird automatisch das Wasser kalt dem Abfluß zugeleitet.
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In. .dem Heißwasserspeicher ist in bekannter Weise eine elektrische
Heizpatrone mit einem Temperaturregler angeordnet, ,der das Speicherwasser immer
auf einer bestimmtem eingestellten Temperatur hält. Auch das damit verbundene Kühlsystem
ist in bekannter Weise ausgebildet, wobei ein oder mehrere Austreiberabsorber in
diesem
Falle phasenverschoben erhitzt werden, so daß das Kühlmittel, z. B. Alkohol, ausgetrieben
und in einem Sammelgefäß gesammelt wird. Ist aller Alkohol ausgetrieben, also im
Sammelbehälter eine bestimmte Flüssigkeitshöhe erreicht, öffnet sich mit Hilfe eines
Schwimmerkontaktes das Bodenventil, und das Kühlmittel strömt in den Verdampfer
ein. Gleichzeitig wird die Heizung auf einen zweiten Austreiberabsorber umgeschaltet,
so daß eine ununterbrochene Kühlung stattfindet. Das indem Wassermantel des ersten
Austreiberabsorber befindliche Heißwasser wird durch das einströmende Kühlwasser
zurückgedrückt, das Kühlwasser strömt, sofern der Speicher nicht voll ist, nach,
wobei es bei Eintritt in den Speicher, wie bereits erwähnt, erhitzt wird. Dieser
Vorgang wiederholt sich abwechselnd bei den beiden Austreiberabsorbern. Zur Steuerung
der Heiz- und Kühlwassermengen ist ein Schieberventil angeordnet, das durch zwei
Solenoide betätigt wird, wenn der oben genannte Schwimmerkontakt des Sammelgefäßes
in Tätigkeit tritt. Während also beim einen Austreiberabsorber .das Heißwasser umspült,
fließt das zum gleichen System gehörende Kühlwasser ab. Beim zweiten Austreiberabsorber
strömt das Kühlwasser in dessen. Mantel, drückt das Heißwasser hinaus in den Speicher,
kühlt und strömt ebenfalls zum Speicher, oder, wenn dieser voll ist, dem Ausfluß
zu. Dem Speicher kann Heißwasser beliebig, allerdings nur bis zu einem bestimmten
Tiefstand, entnommen werden, um ein Trockengehen des Speichers zu vermeiden.
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Die kombinierte Speicher- und Kühlanlage kann auch noch mit einem
Wärmeschrank verbunden werden, der zeitweise auch als Backofen benutzt wenden kann.
Hierdurch wird eine restlose Ausnutzung der gespeicherten Wärme erreicht werden.
Wird der Wärmeschrank als Backofen verwendet, so genügt eine zusätzliche Heizeinrichtung,
um den Ofen mit etwa 70° Wärme auf 2oo° Backtemperatur zu bringen. Die Kombination
deckt in einem Haushalt .den gesamten Wärme- und Kältebedarf, ohne daß für letzteren
besondere Kosten aufzuwenden sind. Besonders im bäuerlichen. Haushalt kommt diese
Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung allen Wünschen und Anforderungen voll
entgegen. Selbstverständlich kann die Anlage auch ohne Wärme- bzw. Backofen verwendet
werden, da das Grundsystem der Erfindung die Kombination Heißwasserspeicher mit
Absorptionskälteniaschine bildet. Die zum Anwärmen des Wärmeschrankes vorgesehene
Heizschlange kann auch als Heizelement für den Backofen Verwendung finden, wenn
man sie als Sekundärwicklung eines Transformators benutzt. Durch die neue Erfindung
wird eine äußerst günstige Ausnutzung der aufgewendeten Wärmeenergie erreicht, so,daß
die gesamte Anlage einen hohen Wirkungsgrad aufweist, wie er sonst kaum zu erreichen
ist.
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Die Zeichnung gibt -das Schema. der kombinierten Heißwasser- und Kühlanlage
wieder. Der erwähnte Wärme- bzw. Backofen ist der Übersichtlichkeit wegen nicht
gezeichnet. In Fig. II ist das Schieberventil 9 in der umgeschalteten Stellung dargestellt.
Das Ablaßventil 5 zeigt die Fig.111 in der Stellung, in der es sich befindet, wenn
der Speicher gefüllt ist.
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i ist der Heißwasserspeicher mit der Heizpatrone 2, die mit einem
nicht gezeichneten Temperaturregler versehen ist. Der höchstmögliche Wasserstand
wird durch das Überla,ufrohr 3 begrenzt. Hieran befestigt ist ein Schwimmer 1, der
den Zweiweghahn, das Ablaßventil 5 betätigt. 6 und 6° sind die beiden Austreiberabsorber,
die wechselweise in Tätigkeit treten. Die zugehörigen Wassermäntel 7 und 7° sind
am oberen Ende mit dem Schieberventi18 und am unteren Ende mit dem Schieberventil
g verbunden. Beide Schieberventile werden gleichzeitig geschaltet, und zwar durch
die Solenoide io und io°, die abwechselnd über die Kontakte i i und i ja und ein
zwischengeschaltetes Relais Strom erhalten. Die Kontakte werden durch die Schwimmer
12 und 12a in den Sammelbehältern 13 und 13a betätigt. Die Sammelbehälter haben
am Boden je ein Ventil 14 und 14 a, die durch die Solenoide 15 und i5a geöffnet
werden, gleichzeitig mit dem Betätigen der Schieberventile 8 und 9. Mit Ziffer 16
sind die Abflüsse für ,das Abwasser bezeichnet. Als Füllstoff für die Kälteeinrichtung
kann jedes geeignete Absorptionsmittel und Kältemittel Verwendung finden, z. B.
aktive Kohle und Alkohol. Die Heizschlange des Wärmeofens ist mit Ziffer 21 bezeichnet,
der Doppelverdampfer mit 18, die Leitungen mit 20 und die Kühler mit i9 bzw. iga.
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Bei Inbetriebsetzung sei angenommen, daß die beiden Austreiberabsorber
gesättigt sind und der Speicher mit kaltem Wasser mindestens bis zum tiefsten Stand
gefüllt ist. Wird das Wasser im Speicher erhitzt, so erhitzt sich auch der eine
der beiden Austreiberabsorber, je nach der zufälligen Stellung des Schieberventiles.
Beim Verdampfen des Kältemittels setzt die Kühlung ein und nach Umschalten tritt
der andere Austreiberabsorber in Tätigkeit. Durch,das dem Speicher zugeführte Kühlwasser,
das .dort erhitzt wird, wird der Speicher vollkommen gefüllt. Auch .das am Speicher
beliebig entnommene Heißwasser wird durch das zuströmende Wasser entsprechend ersetzt.
Die zusätzliche Heizung des Kühlwassers geschieht durch den Heizkörper 22.