Verfahren zum Betrieb einer gleichzeitig als Wärmepumpe dienenden
Kältemaschine Die Erfindung betrifft das Regeln der Kälte- und Wärmeleistung einer
gleichzeitig als Wärmepumpe dienenden Kompressions- oder Absorptionskältemaschine,
bei der die Kondensationswärme des umlaufenden Kältemittels an einen mit Fremdwärme
zusätzlich beheiztenWarmwasserspeicher abgegeben wird. Neben einem zugleich als
Warmwasserspeicher ausgebildeten wassergekühlten Kondensator ist in an sich bekannter
Weise ein luftgekühlter Kondensator vorgesehen.Method for operating a simultaneously serving as a heat pump
Refrigerating machine The invention relates to the regulation of the cooling and heating capacity of a
Compression or absorption refrigeration machine serving as a heat pump at the same time,
in which the condensation heat of the circulating refrigerant to one with external heat
additionally heated hot water storage tank is delivered. Next to one at the same time as
Water-cooled condenser designed as a hot water storage tank is known per se
Way an air-cooled condenser is provided.
Diese beiden Teilkondensatoren müssen in ihrer Wärmeaustauschfläche
so aufeinander abgestimmt sein, daß die Kältemittelkondensation in dem Teill:ondensator
stattfindet, in dem sie dem Betriebszustand der Anlage entsprechend erfolgen soll.
So soll sich, wenn Wärmeabgabe im Wärmespeicher erwünscht ist, das Kältemittel möglichst
allein in dem im Wärmespeicher befindlichen Teilkondensator verflüssigen. Wird das
Arbeitsverfahren der beiden Teilkondensatoren so gewählt, daß das Kältemittel sich
jeweils nur in einem der beiden Kondensatoren verflüssigen kann, so ist es zweckmäßig,
beide Kondensatoren in Serie zu schalten, damit das komprimierte gasförmige Kältemittel
zuerst in den im Warmwasserspeicher befindlichen Kondensator gelangt und dann erst
zum Luftkondensator. Vorteilhaft wird in die Verbindungsleitung der beiden Kondensatoren
ein Dreiwegeventil z. B. elektromagnetischer Bauart gelegt, durch das der Strom
des Kältemittels so umgeleitet werden kann, daß er am Luftkondensator vorbeiströmt.
Der Kältemittelstrom soll dann am Luftkondensator
vorbeigeleitet
werden, wenn der Warmwasserspeicher eine so niedrige Temperatur aufweist, daß das
gesamte: Kältemittel in ihm kondensieren kann.These two partial capacitors must be in their heat exchange surface
be coordinated so that the refrigerant condensation in the part: ondensator
takes place in which it should take place in accordance with the operating state of the system.
So, if heat release in the heat storage is desired, the refrigerant should be as possible
only liquefy in the partial condenser located in the heat accumulator. It will
Working method of the two partial condensers chosen so that the refrigerant
can only liquefy in one of the two condensers at a time, it is advisable to
to connect both condensers in series so that the compressed gaseous refrigerant
first enters the condenser located in the hot water tank and only then
to the air condenser. It is advantageous in the connecting line of the two capacitors
a three-way valve z. B. electromagnetic design, through which the current
of the refrigerant can be diverted so that it flows past the air condenser.
The refrigerant flow should then be at the air condenser
passed by
when the hot water tank has such a low temperature that the
entire: refrigerant can condense in it.
Erfindungsgemäß wird das Dreiwegeventil, durch das der Luftkondensator
zum Kondensator im Speicher hinzugeschaltet wird, nicht von einem auf den Kondensationsdruck
ansprechenden Fühler gesteuert, sondern von einem temperaturempfindlichen, in den
Heißwasserspeicher eingebauten Fühlorgan. Auf einfache Weise wird so: erreicht,
daß die Umschaltung nicht auf jede kurzzeitige Druckschwankung im Kondensator anspricht,
sondern träge erfolgt.According to the invention, the three-way valve through which the air condenser
is switched on to the condenser in the storage tank, not from one to the condensation pressure
responsive sensor, but controlled by a temperature-sensitive one in the
Hot water storage tank built-in sensor. In a simple way it is achieved as follows:
that the switch does not respond to any brief pressure fluctuation in the condenser,
but takes place slowly.
Der Heißwasserspeicher enthält, wie bereits erwähnt, neben dem darin
befindlichen Teilkondensator :ein zusätzliches wärmelieferndes Element, etwa eine
elektrische Widerstandsheizung. Würde diese Widerstandsheizung ein-geschaltet werden,
während der Verdichter läuft, so würde die erzeugte Kondensationswärme nicht im
Heißwasserspeicher abgegeben werden können; denn der Heißwasserspeicher enthält,
wie bereits beschrieben, einen Temperaturfühler, der den luftgekühlten Teilkondensator
an Stelle des im Heißwasserspeicher liegenden Teilkondensators einschaltet, wenn
die Wassertemperatur ein festgesetztes Maß übersteigt. Wird also mehr Heißwasser
benötigt. als die Wärmepumpe bei normalem, von der Kühlraumtemperatur gesteuerten
Betrieb liefern kann, so muß im Interesse der Wirtschaftlichkeit des Betriebes dafür
gesorgt werden, daß die Zusatzheizung nur bei Stillstand des Verdichters in Betrieb:
sein kann. Dies wird erfindungsgemäß durch einen Verriegelungskontakt am Motorschütz,
durch den die ganze Anlage eingeschaltet wird, erreicht.As already mentioned, the hot water tank contains in addition to that
Partial capacitor located: an additional heat-releasing element, such as a
electrical resistance heating. If this resistance heating were switched on,
while the compressor is running, the condensation heat generated would not be in the
Hot water tanks can be delivered; because the hot water tank contains
as already described, a temperature sensor that controls the air-cooled partial condenser
switches on instead of the partial condenser located in the hot water storage tank, if
the water temperature exceeds a specified level. So it gets more hot water
needed. than the heat pump at normal, controlled by the cold room temperature
Operation can deliver, so must in the interest of the profitability of the operation for it
it must be ensured that the additional heating only operates when the compressor is at a standstill:
can be. According to the invention, this is achieved by a locking contact on the motor contactor,
through which the entire system is switched on.
In der Zeichnung ist das Schema einer Kühlanlage mit Warmwasserbereitung
dargestellt. i ist der Verdichter, a der im Warmwasserbereiter und 3 der in Luft
liegende Teilkondensator, q. der Verdampfer, 5 stellt ein magnetisch betriebenes
Dreiwegeventil dar, 6 die elektrische Zusatzheizung im Warmwasserbereiter, 7, 8
und 9 Temperaturfühler, die über ihre zugehörigen Relais elektrische Schaltvorgänge
auslösen können. io ist ein Motorschütz mit Verriegelungskontakt und i i der in
Kälteanlagen übliche Überdrucksicherheitsschalter.In the drawing is the scheme of a cooling system with hot water production
shown. i is the compressor, a is the one in the water heater and 3 is the one in air
lying partial capacitor, q. the evaporator, 5 represents a magnetically operated
Three-way valve, 6 the electrical auxiliary heating in the water heater, 7, 8
and 9 temperature sensors, the electrical switching processes via their associated relays
can trigger. io is a motor contactor with locking contact and i i is the in
Overpressure safety switches commonly used in refrigeration systems.
Das durch den Fühler 7 im Heißwasserbereiter gesteuerte Dreiwegeventil
5 leitet dann den Kälte mitteldampf zum luftgekühlten Teilkondensator 3, wenn die
Temperatur im Heißwasserspeicher so weit angestiegen ist, daß der Kondensationsdruck
des Kältemittels unerwünscht hoch liegt. Das Kältemittel kondensiert dann ausschließlich
in 3. Sinkt die Temperatur im Speicher, etwa weil Heißwasser entnommen wird, so
sorgt Fühler 7, daß Ventil 5 wieder so gestellt wird, daß die Kondensationswärme
des Kältemittels an den Speicher geliefert wird. Das im Speicher befindliche Wasser
besitzt große thermische Trägheit. Fühler 7 folgt der Wassertemperatur. Ventil 5
wird daher träge geschaltet und kann nicht flattern. Temperaturfühler 8 kann im
Bedarfsfalle die elektrische Heizung 6 automatisch einschalten. Ist automatische
Einschaltung unerwünscht, so kann selbstverständlich Heizung 6 auch von Hand unter
Strom gesetzt werden.The three-way valve controlled by the sensor 7 in the hot water heater
5 then directs the refrigerant vapor to the air-cooled partial condenser 3 when the
The temperature in the hot water tank has risen so far that the condensation pressure
of the refrigerant is undesirably high. The refrigerant then only condenses
in 3. If the temperature in the storage tank drops, for example because hot water is being withdrawn, so
sensor 7 ensures that valve 5 is set again so that the condensation heat
of the refrigerant is delivered to the storage tank. The water in the storage tank
has great thermal inertia. Sensor 7 follows the water temperature. Valve 5
is therefore switched to slow and cannot flutter. Temperature sensor 8 can be in
If necessary, switch on the electric heater 6 automatically. Is automatic
Switching on is undesirable, so of course heating 6 can also be switched on by hand
Electricity can be set.
Das Schütz io, gesteuert von dem im Kühlraum befindlichen Temperaturfühler
9, besitzt einen Verriegelungskontakt. Ist der Verdichter in Betrieb, so ist das
Heizungsschütz und damit auch Heizung 6 stromlos. Ist aber der Verdichter nicht
in Betrieb, so kann der von der Wassertemperatur abhängige Temperaturfühler 8 über
das Heizungsschütz die Heizung 6 einschalten.The contactor io, controlled by the temperature sensor located in the cold room
9, has a locking contact. If the compressor is in operation, that is
Heater contactor and thus also heater 6 de-energized. But the compressor is not
in operation, the temperature sensor 8, which is dependent on the water temperature, can have
the heating contactor switch on the heating 6.