EP0027619A2

EP0027619A2 - Verfahren zum Betreiben einer Wärmepumpe

Info

Publication number: EP0027619A2
Application number: EP80106186A
Authority: EP
Inventors: Siegfried Escher; Hans Werner Kranz; Dieter Kühl; Hans-Ulrich Schweer; Rainer Friedrich; Petr Dipl.-Ing. Rehor; Hans Grünleitner
Original assignee: Kkw Kulmbacher Klimagerate-Werk GmbH
Current assignee: Kkw Kulmbacher Klimagerate-Werk GmbH
Priority date: 1979-10-22
Filing date: 1980-10-10
Publication date: 1981-04-29
Also published as: DE2942595A1; DE2942595C2; EP0027619A3

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Wärmepumpe. Der Verdichter der Wärmepumpe wird hier beim Erreichen eines zugelassenen Höchstdruckes des Kältemittels abgeschaltet. Entgegen der beim Stand der Technik üblichen Verfahrensweise, bei der das Abschalten als Stör-Fall gilt, wird der Verdichter nach einer wegen Erreichen des zugelassenen Höchstdruckes des Kältemittels erfolgten Abschaltung nach Ablauf einer ersten konstanten Zeit (t,) wieder eingeschaltet. Eine als Stör-Fall geltende Abschaltung des Verdichters erfolgt erst dann, wenn der Druck des Kältemittels innerhalb einer zweiten konstanten Zeit (t₂) wieder auf den zulässigen Höchstwert (pmax) ansteigt. Der Schaltzyklus beginnt jedoch von vorne, wenn sich der zugelassene Höchstdruck (pmax) erst nach dem Überschreiten der zweiten konstanten Zeit (t₂) einstellt. Durch diese Verfahrensweise wird die Häufigkeit der Schaltspiele des Verdichters und die Anzahl der Stör-Fälle vermindert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Wärmepumpe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Es ist bereits bekannt, den Verdichter einer Wärmepumpe in Abhängigkeit von der Temperatur einer vom Kondensator der Wärmepumpe aufzuheizenden Flüssigkeit und eines zulässigen Höchstdruckes im Kältemittelkreislauf zu schalten. Die Flüssigkeit kann Brauchwasser oder ein flüssiger Wärmeträger eines Heizungskreislaufes sein. Der Verdichter wird bei einer oberen Temperatur der Flüssigkeit abgeschaltet und bei einer unteren Temperatur der Flüssigkeit wieder eingeschaltet. Den jeweiligen Schaltbefehl erteilt ein mit der Flüssigkeit in Verbindung stehender Thermostat. Wenn der zulässige Höchstdruck im Kältemittelkreislauf erreicht ist, schaltet ein Überdruckschalter den Verdichter ab. Diese Abschaltung dient zum Schutz des Verdichters vor Überlastung. Nach einem solchen sogenannten Stör-Fall, kann der Verdichter in aller Regel nur nach besonderen Maßnahmen, die meist von einem Entstörungsdienst vorgenommen werden müssen, wieder eingeschaltet werden. Im Falle, daß sich der Wärmeübergang zwischen der Flüssigkeit und dem Thermostaten, zum Beispiel durch Kalkablagerung, verschlechtert, würde der Thermostat erst bei einer Temperatur ansprechen, die höher liegt, als die ursprünglich eingestellte Temperatur. Da die höhere Temperatur jedoch eine Folge höheren Druckes im Kältemittelkreislauf ist, schaltet hierbei der Uberdruckschalter den Verdichter anstelle des Thermostaten ab, so daß der Stör-Fall gegeben ist. Bei der bekannten Verfahrensweise wird außerdem der Verdichter insbesondere beim Aufheizen von Brauchwasser zu Lasten seiner Lebensdauer besonders häufig aus- und eingeschaltet.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren zum Betreiben einer Wärmepumpe der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art so zu verändern, daß die Häufigkeit der Ein- und Ausschaltungen des Verdichters und zugleich auch die Anzahl der Stör-Fälle vermindert wird.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Die gefundene Lösung hat den Vorteil, daß bei Zeitgliedern, im Unterschied zu dem Ansprechverhalten von Thermostaten, keine schleichenden Veränderungen eintreten. Im Gegensatz zu der notwendigen und zudem mit Unsicherheiten behafteten Abstimmung zwischen dem Überdruckschalter und einem Thermostaten beim Stand der Technik, ist beim erfindungsgemäßen Verfahren keine Abstimmung zwischen dem Überdruckschalter und den für die Einhaltung der konstanten Zeiten erforderlichen Zeitgliedern notwendig.
Eine zweckmäßige Verfahrensmaßnahme ist im Anspruch 2 angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschrieben, die ein Diagramm zeigt, auf dessen Abszisse die Zeit t und auf dessen Ordinate der Druck p im Kältemittelkreislauf aufgetragen ist.
Im Diagramm ist der zugelassene Höchstdruck des in einer Wärmepumpe umströmenden Kältemittels strichliert aufgetragen und mit p_max bezeichnet. Beim Erreichen des zugelassenen Höhepunktes p_max wird mindestens der Verdichter der Wärmepumpe abgeschaltet. Bedarfsweise können zugleich mit dem Verdichter auch andere Aggregate der Wärmepumpe, zum Beispiel ein den Verdampfer der Wärmepumpe beaufschlagendes Gebläse, abgeschaltet werden.
Es wird angenommen, daß der zugelassene Höchstdruck im Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe nach einer mit t_x bezeichneten Zeit erreicht wird. Beim Erreichen des Höchstdruckes p_max wird der Verdichter der Wärmepumpe abgeschaltet. Zugleich läuft ein Zeitglied an, das auf eine erste konstante Zeit t₁ eingestellt ist.
Innerhalb der Zeit t₁ fällt der Druck im Kältemittelkreislauf ab, da dem Kältemittel keine Wärme mehr zugeführt und weiterhin Wärme abgeführt wird.
Nach Ablauf der ersten konstanten Zeit t₁ wird der Verdichter der Wärmepumpe wieder eingeschaltet. Zugleich läuft ein auf eine zweite konstante Zeit t₂ eingestelltes Zeitglied an.
Steigt der Druck im Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe innerhalb der zweiten konstanten Zeit t₂ auf den zugelassenen Höchstdruck p_max an, wie der in einem Vollstrich dargestellte Druckverlaufzeit zeigt, wird der Verdichter wegen eines Stör-Falles endgültig abgeschaltet.
Der Schaltzyklus beginnt jedoch von vorn, wenn, wie aus dem strichpunktiert dargestellten Druckverlauf ersichtlich, sich der zugelassene Höchstdruck ^p _max des Kältemittels erst nach dem Überschreiten der zweiten konstanten Zeit t₂ einstellt, wenn also erst nach einer Zeit t₂ + t₃ der zugelassene Höchstdruck p_max erreicht wird. Der Verdichter wird auch hier abgeschaltet, jedoch nicht endgültig, wie bei einem Stör-Fall. Es läuft vielmehr wieder das auf die erste konstante Zeit t₁ eingestellte Zeitglied an und das Schaltspiel beginnt von neuem.
Zweckmäßig ist es, wie auch aus der Zeichnung ersichtlich, die zweite konstante Zeit t₂ kleiner als die erste konstante Zeit t₁ einzustellen.

Claims

1. Verfahren zum Betreiben einer Wärmepumpe, wobei mindestens der Verdichter der Wärmepumpe beim Erreichen eines zugelassenen Höchstdruckes des umströmenden Kältemittels abgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter nach einer wegen Erreichen des zugelassenen Höchstdruckes des Kältemittels erfolgten Abschaltung wieder eingeschaltet wird, wenn eine erste konstante Zeit(t₁) abgelaufen ist und dann eine endgültige Abschaltung erfolgt, wenn der Kältemitteldruck innerhalb einer zweiten konstanten Teit (t₂) wieder auf den zugelassenen Höchstdruck ansteigt und daß der Schaltzyklus von vorne beginnt, wenn sich der zugelassene Höchstdruck(p_max) des Kältemittels erst nach dem Überschreiten der zweiten konstanten Zeit (t₂) einstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite konstante Zeit (t₂) kleiner als die erste konstante Zeit(t eingestellt wird.