EP0076391A2

EP0076391A2 - Vorrichtung zur Wärmegewinnung

Info

Publication number: EP0076391A2
Application number: EP82108175A
Authority: EP
Inventors: Reinhold Pfaudler; Willy Kober
Original assignee: Al Ko Polar GmbH Maschinenfabrik
Current assignee: Al Ko Polar GmbH Maschinenfabrik
Priority date: 1981-10-03
Filing date: 1982-09-04
Publication date: 1983-04-13
Also published as: DE3269994D1; EP0076391A3; EP0076391B1

Abstract

Bei einer Wärmepumpe mit mindestens einem wenigstens einen Verdampfer (2), einen Verdichter (1) und einen Kondensator (3) enthaltenden Kälteteil, bei der der Verdampfer (2) und/oder der Kondensator (3) jeweils als eine ein Kältemittel enthaltende, in einem mit einem abzukühlenden bzw. aufzuheizenden Medium beschickten Wärmetauscher angeordnete Rohrleitung ausgebildet ist, lassen sich dadurch eine hohe Montage- und Wartungsfreundlichkeit sowie eine hohe Wärmewirtschaftlichkeit erreichen, daß der den Kondensator (3) und/oder den Verdampfer (2) jeweils aufnehmende Wärmetauscher einen einseitig offenen, mit Anschlüssen (6, 7) für das abzukühlende bzw. aufzuheizende Medium versehenen Topf (5) aufweist, in den die jeweils zugehörige, den Verdampfer (2) bzw. den Kondensator (3) bildende Rohrleitung einführbar ist, die auf einen den zugehörigen Topf (5) verschließenden Deckel (10) aufgesetzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wärmegewinnung mit einer Wärmepumpe mit mindestens einem wenigstens einen Verdampfer, einen Verdichter und einen Kondensator enthaltenden Kälteteil, wobei der Verdampfer und/oder der Kondensator jeweils als eine ein Kältemittel enthaltende, in einem mit einem abzukühlenden bzw. aufzuheizenden Medium beschickten Wärmetauscher angeordnete Rohrleitung ausgebildet ist.
Bei den bekannten Anordnungen dieser Art sind die den Verdampfer bzw. den Kondensator bildenden, vom Kältemittel durchströmten Rohrleitungen koaxial in zugeordneten weiteren, vom aufzuheizenden bzw. abzukühlenden Medium durchströmten Rohrleitungen angeordnet, die um den Verdichter herumgelegt sein können. Diese koaxial ineinander laufenden Rohrleitungen sind, nachdem sie einmal ineinander eingesetzt sind, praktisch nicht mehr auseinandernehmbar. Nachteilig hierbei ist daher, daß im Falle einer Verschmutzung bzw. eines Defekts des Kondensators bzw. des Verdampfers diese nicht gereinigt bzw. ausgetauscht werden können. Vielmehr muß bei den bekannten Anordnungen zu diesem Zweck der jeweils zugeordnete Wärmetauscher insgesamt ausgebaut und ausgewechselt werden, was nicht nur einen Eingriff in den Kältemittelkreislauf erfordert, sondern gleichzeitig auch eine Entleerung des Wärmetauschers erforderlich macht. Die Folge davon sind ein hoher Aufwand und hohe Kosten. Infolge der Verwendung koaxial ineinander laufender Rohre ist es bei den bekannten Anordnungen praktisch auch nicht möglich, den Kälteteil als komplette Baueinheit vorzufertigen und diese vorgefertigte Baueinheit anschließend mit anderen vorgefertigten Baueinheiten nur noch zusammenzusetzen. Vielmehr ergibt sich bei den bekannten Anordnungen eine verhältnismäßig aufwendige Montage, da der Kälteteil seinerseits erst fertiggestellt werden kann, wenn die durch koaxial ineinander laufende Rohre gebildeten, dem Kondensator bzw. dem Verdampfer zugeordneten Wärmetauscher fertiggestellt sind, was sich negativ auf den Herstellungsaufwand auswirkt. Die bekannten Anordnungen erweisen sich somit als nicht montage- und wartungsfreundlich genug.
Ganz abgesehen davon ist bei den bekannten Anordnungen jedoch im Bereich der dem Kondensator bzw. dem Verdampfer zugeordneten Wärmetauscher ein hoher Strömungswiderstand zu überwinden, was die Verwendung starker Umwälzpumpen zum Umwälzen des abzukühlenden bzw. aufzuheizenden Mediums erfordert und sich daher negativ auf die Wirtschaftlichkeit auswirkt. Ferner ist davon auszugehen, daß bei den bekannten Anordnungen die mit dem aufzuheizenden bzw. abzukühlenden Medium beaufschlagten Wärmetauscher ohne Eingriff in den Kälteteil nur sehr schwer entleerbar sind, was bei einer Außenaufstellung einer derartigen Wärmepumpe die Gefahr des Einfrierens mit sich bringt. Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnungen ist darin zu sehen, daß hierbei die dem Verdampfer bzw. Kondensator zugeordneten Wärmetauscher nur sehr schlecht isolierbar sind, was sich ebenfalls negativ auf die Wirtschaftlichkeit auswirkt. Die bekannten Anordnungen sind daher auch noch nicht wirtschaftlich genug.
Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Anordnungen, eine Vorrichtung eingangs erwähnter Art zu schaffen, bei der nicht nur eine einfache Montage und Demontage des gesamten Kältemittelteils als komplette Baueinheit möglich, sondern auch ein vergleichsweise geringer wärmetauscherseitiger Druckverlust gewährleistet ist und die gleichzeitig eine kompakte Bauweise und eine wirkungsvolle Isolation ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der den Kondensator und/oder den Verdampfer jeweils aufnehmende Wärmetauscher einen einseitig offenen, mit Anschlüssen für das abzukühlende bzw. aufzuheizende Medium versehenen Topf aufweist, in den die jeweils zugehörige, das Kältemittel enthaltende Rohrleitung einführbar ist, die auf einen den zugehörigen Topf verschließenden Deckel aufgesetzt ist.
Diese Maßnahmen gestatten in vorteilhafter Weise eine Vormontage des Kälteteils als komplette Baueinheit, die mit ihrer den Verdampfer bzw. den Kondensator bildenden Rohrleitung einfach heizstab- bzw. tauchsiederartig in den jeweils zugeordneten, topfförmigen Wärmetauscher einführbar ist, was nicht nur die Herstellung, sondern auch die Wartung und Reparatur außerordentlich erleichtern kann und sich daher vorteilhaft auf die Gestehungs- und Betriebskosten auswirkt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist darin zu sehen, daß hierbei auf einfache Weise und mit wenigen Komponenten die Leistung variierbar ist. Hierzu wird einfach das Kälteteil gegen ein anderes Kälteteil mit einem größeren Kondensator bzw. Verdampfer ausgetauscht. Die die Wärmetauscher enthaltende Baueinheit kann dabei für alle Leistungsgrößen unverändert beibehalten werden. Außerdem ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Anordnung in vorteilhafter Weise ein vergleichsweise geringer wärmetauscherseitiger Druckverlust, was die Verwendung verhältnismäßig schwacher Umwälzpumpen gestattet, die in vorteilhafter Weise eine geringe Leistungsaufnahme besitzen. Ferner ist es möglich, die zur Bildung der Wärmetauscher verwendeten Töpfe wirksam zu isolieren. Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen somit insbesondere in der Erzielung einer ausgezeichneten Wärmewirtschaftlichkeit.
In vorteilhafter Ausgestaltung der übergeordneten Maßnahmen kann die im Bereich jedes Topfes vorgesehene, den Kondensator bzw. den Verdampfer bildende Rohrleitung jeweils in Form einer freiliegenden, wandnah in den zugehörigen Topf einführbaren Rohrschlange auf den den zugehörigen Topf verschließenden Deckel aufgesetzt sein. Diese Maßnahmen ergeben bei vergleichsweise geringem Platzbedarf eine große Wärmeübergangsfläche, was sich positiv auf die Leistung auswirkt, und gestatten ein einfaches Ein- und Ausheben des am Deckel hängenden Kondensators und/oder Verdampfers. Zweckmäßig kann dabei im Bereich jeder Rohrschlange eine hiervon umfaßte, am Deckel befestigte Büchse vorgesehen sein. Diese Büchse grenzt praktisch eine die jeweils zugeordnete Rohrschlange enthaltende Strömungskammer ab und gewährleistet so eine übersichtliche Führung des den Wärmetauscher durchsetzenden Strömungsmediums, was sich ebenfalls positiv auf den erzielbaren Wärmeübergang auswirkt.
Eine weitere ganz besonders zu bevorzugende Maßnahme kann darin bestehen, daß der Topf bzw. die Töpfe in einen mit einer Einfassung versehenen Block eingeschäumt ist bzw. sind. Diese Maßnahme ergibt nicht nur eine ausgezeichnete Isolation der Töpfe, sondern führt in vorteilhafter Weise gleichzeitig auch zu einem selbsttragenden Bauteil, ohne daß dabei ein Tragrahmen für die Töpfe oder dergleichen benötigt würde, was sich vorteilhaft auf den erzielbaren Aufwand auswirkt.
Zwecks Gewährleistung von nicht nur monovalentem, sondern auch ein bivalentem Betrieb kann in weiterer, ganz besonders vorteilhafter Ausgestaltung der übergeordneten Maßnahmen vorgesehen sein, daß in den die Töpfe bzw. zumindest den dem Kondensator zugeordneten Topf aufnehmenden Block ein neben dem den Kondensator zugeordneten Topf angeordneter, vom aufzuheizenden Medium durchströmter, konventionell beheizbarer Durchlauferhitzer integriert ist.
Diese Maßnahmen ergeben in vorteilhafter Weise zwei komplett vormontierbare bzw. vorzufertigende Baueinheiten, nämlich den den Verdampfer, den Verdichter und den Kondensator enthaltenden Kälteteil der Wärmepumpe und den Block mit den Töpfen zur Bildung von Wärmetauschern und dem konventionell beheizbaren Durchlauferhitzer, Hierdurch wird die Installation und Wartung stark vereinfacht. Gleichzeitig ergibt sich hierdurch eine sogenannte Modulbauweise, die einen Ausbau in mehreren Stufen ermöglicht, was sich günstig auf die Finanzierbarkeit auswirkt. In der ersten Stufe kann einfach nur der genannte Block aufgestellt werden. In der zweiten Ausbaustufe kann das Kälteteil hinzukommen. Die Integration des konventionell beheizbaren Durchlauferhitzers in die wärmetauscherseitige Baueinheit ermöglicht in vorteilhafter Weise praktisch einen direkten Anschluß des konventionell beheizbaren Durchlauferhitzers an den heizungstechnisch hiermit zu koppelnden, kondensatorseitigen Wärmetauscher, so daß lange Verbindungsleitungen sowie die hiermit verbundenen Nachteile hinsichtlich Installation, Isolierung, Druck- und Wärmeverlusten und dergleichen entfallen. Infolge der direkten Verbindung zwischen Durchlauferhitzer und kondensatorseitigem Wärmetauscher ergeben diese beiden Teile in vorteilhafter Weise auch eine regelungstechnisch vergleichsweise leicht beherrschbare Einheit. Zudem kann dabei die erforderliche Regelungs- bzw. Steuerungseinheit gegenüber Anordnungen mit separater Anordnung des konventionell beheizbaren Durchlauferhitzers stark vereinfacht werden. Die blockseitige Integration des konventionell beheizbaren Durchlauferhitzers ergibt zu dem eine ausgezeichnete Schalldämmung. Ein ganz besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist darin zu sehen, daß der Gesamtblock mit aufgesetztem Kälteteil einfach als sowohl einen monovalenten als auch einen bivalenten Betrieb gewährleistender Ersatz für eine konventionelle Wärmegewinnungseinrichtung, beispielsweise in Form eines Heizkessels, installiert werden kann. Die mit diesen Maßnahmen erzielbaren Vorteile sind demnach insbesondere in der erreichten Kompaktheit, Einfachheit und Installationsfreudigkeit und damit insgesamt in einer ausgezeichneten Wirtschaftlichkeit zu sehen.
In vorteilhafter Fortbildung dieses Gedankens kann der Durchlauferhitzer in Serie zu dem dem Kondensator zugeordneten Topf liegen. Das zu erwärmende Medium durchströmt dabei auf jeden Fall sowohl den Topf als auch den Durchlauferhitzer, so daß einfach durch Zu- bzw. Abschaltung der Wärmepumpe bzw. des Durchlauferhitzers von monovalentem auf bivalentem Betrieb umgeschaltet werden kann und umgekehrt. Zweckmäßig liegt dabei der Durchlauferhitzer stromabwärts vom zugeordneten Topf. Hiermit läßt sich eine bivalente parallele Betriebsweise besonders einfach verwirklichen. Das zu erwärmende Medium kann hierbei durch den Kondensator der Wärmepumpe vorgewärmt werden und ist dann mit Hilfe des Durchlauferhitzers nur noch auf die gewünschte Endtemperatur zu bringen. Dies stellt demnach eine besonders sparsame Betriebsweise dar.
Gemäß einer weiteren Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen können die beiden Töpfe mittels eines gemeinsamen Deckels verschließbar sein. Der gemeinsame Deckel bildet dabei in vorteilhafter Weise gleichzeitig eine Montageplatte für das gesamte Kälteteil. Vorteilhaft kann der Verdichter dabei einfach auf dem als Montageplatte für den Kälteteil dienenden Deckel mittig abgestellt sein. Zweckmäßig ist der Verdichter von einer Schalldämmhaube umfaßt, die auf dem die Töpfe aufnehmenden Block aufgenommen ist.
Weitere zweckmäßige Fortbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der übergeordneten Ma ßnahmen ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit den restlichen Unteransprüchen.
In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine monovalente Einrichtung anhand eines Schnitts durch eine verdampfer- und kondensatorseitig wasserbeschickte Wärmepumpe,
Figur 2 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Figur 1 bei abgenommener Schalldämmhaube,
Figur 3 eine Seitenansicht der Anordnung nach Figur 1 bei aufgesetzter Schalldämmhaube,
Figur 4 eine bivalente Einrichtung in Figur 1 entsprechender Darstellung,
Figur 5 eine Seitenansicht der Anordnung nach Figur 4 bei aufgesetzter Schalldämmhaube,
Figur 6 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Figur 4 in Figur 2 entsprechender Darstellung.

Der prinzipielle Aufbau und die Wirkungsweise einer Wärmepumpe sind an sich bekannt und bedürfen daher im vorliegenden Zusammenhang keiner eingehenden Erläuterung mehr. Die der Figur 1 zugrunde liegende Wärmepumpe besteht aus einem als Baueinheit ausgebildeten, einen Verdichter 1, einen Verdampfer 2 und einen Kondensator 3 umfassenden Kälteteil und aus einem die den Kälteteil bildende Baueinheit aufnehmenden, geschäumten Block 4, der zwei in das Schaummaterial eingebettete, nebeneinander angeordnete Töpfe 5 aufweist, die mit Anschlüssen 6 bzw. 7 zum Zu- bzw. Ableiten des durch den Verdampfer 2 abzukühlenden bzw. des durch den Kondensator 3 aufzuheizenden Mediums versehen sind. Der geschäumte Block 4 ist mit einer ringsumlaufenden Einfassung 8 aus dünnem Blech versehen, die seine Formstabilität und Stoßfestigkeit erhöht. Die in den Block 4 eingeschäumten Töpfe 5 sind durch das sie umgebende Schaummaterial fixiert. Ein Tragrahmen oder dergleichen kann bei einer derartigen selbsttragenden Bauweise entfallen. Die Oberseite des Blocks 4 ist durch eine Kopfplatte 9 abgedeckt, die im Bereich der Töpfe 5 ausgenommen und flanschartig an diese angesetzt ist.
Einer der Töpfe 5, hier der in Figur 1 rechts gezeichnete, ist dem Verdampfer 2 und einer, hier der in Figur 1 links gezeichnete, ist dem Kondensator 3 zugeordnet. Der Verdampfer 2 und der Kondensator 3 bestehen aus von einem Kältemittel, das im Verdampfer 2 bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen verdampft und nach Verdichtung mittels des Verdichters 1 im Kondensator 3 unter Wärmeabgabe kondensiert, durchströmten Rohrleitungen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils in Form einer freiliegenden Rohrschlange ausgebildet sind, die etwa koaxial zur Topfachse in den jeweils zugeordneten Topf einführbar sind. Der Durchmesser der den Verdampfer 2 und den Kondensator 3 bildenden Rohrschlangen ist dabei so bemessen, daß sich eine wandnahe Anordnung der Rohrwindungen ergibt. Zur Vergrößerung des Wärmeflusses können die Kondensator- bzw. Verdampferrohre mit im Bereich ihres Außenumfangs angeordneten Rippen versehen sein. Die den Verdampfer 2 bzw. den Kondensator 3 bildenden Rohrschlangen sind auf einen Deckel 10 aufgesetzt, der den jeweils zugehörigen Topf 5 verschließt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist für beide Töpfe 5 ein gemeinsamer Deckel 10 vorgesehen, der sich über beide Töpfe hinwegerstreckt. Der Deckel 10 liegt zweckmäßig unter Zwischenschaltung einer Dichtung auf der Kopfplatte 9 auf und ist mit dieser im Bereich des oberen Rands jedes Topfes 5 durch Schrauben 11 lösbar verbunden, wie am besten Figur 2 erkennen läßt. Der Verdichter 1, der Verdampfer 2 und der Kondensator 3 besitzen jeweils einen Kältemitteleingang und einen Kältemittelausgang und sind durch in Figur 1 der Einfachheit halber lediglich durch strichpunktierte Linien angedeutete Leitungen 13 so miteinander verbunden, daß der gewünschte Kältemittelkreislauf stattfinden kann. In Figur 1 sind im Bereich der Kältemittelein- und -ausgänge Schraubverbindungen angedeutet. In der Praxis können die Leitungen 12 jedoch einstückig mit den zur Bildung des Verdampfers 2 bzw. Kondensators 3 vorgesehenen Rohrleitungen ausgebildet sein.
Das den durch jeweils einen Topf 5 begrenzten Wärmetauscher durchsetzende Medium wird an der jeweils zugeordneten, den Verdampfer 2 bzw. den Kondensator 3 bildenden Rohrschlange 13 entlanggeführt. Hierzu ist im Bereich jeder Rohrschlange 13 eine hiervon mit ausreichend Wandabstand umfaßte, am Deckel 10 befestigte Büchse 14 vorgesehen, die mit ihrem unteren Ende bis in den Bereich der Zuleitung 6 reicht. Diese Büchsen 14 grenzen jeweils einen im Bereich der Topfwandung umlaufenden Ringraum 15 ab, der eine Verbindung zwischen der Zuleitung 6 und der jeweils zugehörigen Ableitung 7 darstellt. Die in die Töpfe 5 hineinragenden Büchsen 14 können einfach mit dem zugehörigen Deckel 10 verschweißt sein. Im Bereich des unteren Büchsenrands besteht gegenüber dem Boden des jeweils zugeordneten Topfes ausreichend Abstand, so daß sich beim Aufsetzen des Deckels 10 auf die Kopfplatte 9 keine Zwangskräfte ergeben. Der innerhalb der Büchsen 14 liegende Raum füllt sich zwar ebenfalls mit Strömungsmedium. Dieses nimmt jedoch nicht am Kreislauf teil. Als zu beheizendes Medium findet normalerweise Brauch- oder Heizwasser Verwendung. Als abzukühlendes Medium können industrielle Abwässer, Grundwasser, mittels eines Kollektors beheiztes Wasser oder dergleichen Verwendung finden. Zur Bewerkstelligung eines ausreichenden Korrosionsschutzes können die Töpfe 5 im Bereich ihrer Innenoberfläche emailliert sein, was eine hohe Widerstandsfähigkeit auch gegen aggressive Flüssigkeiten ergibt. Der Deckel 10 und die hieran befestigten Büchsen 14 können aus Edelstahl bestehen. Die den Verdampfer 2 bzw. den Kondensator 3 bildenden Rohrschlangen 13 bestehen aus Kupferrohren, die ein- und ausgangsseitig durch den Deckel 10 hindurchgeführt sind und mit den Verbindungsleitungen 12 verschraubt und/oder verlötet sein können. Die Rohrschlangen 13 können als Doppelschlangen ausgebildet sein, deren nebeneinander liegende Enden den Zu- bzw. Ablauf bilden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Rohrschlangen 13 als Einfachschlangen ausgebildet, an deren unteres Ende sich jeweils eine Steigleitung 16 anschließt, die zum Deckel 10 hochführt. Die Steigleitungen 16 verlaufen dabei in besonders raumsparender, die Strömung im zugeordneten Ringraum 15 nicht störender Weise innerhalb der jeweils zugeordneten Büchse 14.
Der mit dem Verdampfer 2 und dem Verdichter 3 in an sich bekannter Weise verrohrte Verdichter 1 ist mit Standfüßen 17 auf der den an den Deckel 10 angesetzten, d. h. mit ihren Zu- bzw. Ablaufstutzen in den Deckel 10 eingelöteten Rohrschlangen 13 gegenüberliegenden Seite des Deckels 10 auf diesem abgestellt und zur Bewerkstelligung einer ausreichenden Sicherung hiermit verschraubt. Zur Vermeidung der Übertragung von Körperschall vom Verdichter 1 auf den Deckel 10 können die Standfüße 17 durch etwa als Gummipuffer ausgebildete Schwingungsdämpfer 18 unterlegt sein. Der Verdichter 1 wird von einer Schalldämmhaube 19 umfaßt. Diese besteht aus einer etwa als Kunststoff-Tiefziehformling ausgebildeten Wandung 20, die im Bereich ihrer Innenoberfläche mit Dämmaterial 21, etwa mit Schaumstoffbahnen, ausgeschlagen ist. Die Schalldämmhaube 19 sitzt auf einer umlaufenden Randabwinklung 22 der Kopfplatte 9 auf. Hierzu ist die Schalldämmhaube 19 im Bereich ihres unteren Rands mit einer umlaufenden Randklaue 23 versehen, welche die umlaufende, kopfplattenseitige Randabwinklung 22 übergreift. Zur Vermeidung eines direkten Kontakts ist in die Randklaue 23 ein umlaufender Dichtstreifen 24 eingesetzt, der die Übertragung von Körperschall verhindern soll. Bei aufgesetzter Haube 19 ist der Verdichter 1, wie Figur 3 am besten erkennen läßt, vollständig gekapselt. Zur Erleichterung der Handhabung des als komplette Baueinheit auf den Deckel 10 als Montageplatte vormontierbaren Kälteteils ist der Deckel 10 im Bereich seiner beiden Schmalseiten mit Randabwinklungen 25 versehen, die mit Grifflöchern 26 zum Einhängen eines Kranhakens oder zum Anfassen durch das Nontagepersonal versehen sein können. Hiermit ist der gesamte Kälteteil als komplette Baueinheit vom Block 4 abhebbar bzw. auf diesen absenkbar. Zur Erleichterung eines Transports des Blocks 4 kann die umlaufende Randabwinklung 22 der Kopfplatte 9 im Bereich ihrer Schmalseiten mit fluchtenden Durchstecklöchern 27 zum Durchstecken von Tragstangen versehen sein, die eine bequeme Handhabung des Blocks 4 ermöglichen.
Der prinzipielle Aufbau der Vorrichtung gemäß Figur 4 bis 6 entspricht der Anordnung gemäß Figur 1 bis 3. Für gleiche Teile finden daher gleiche Bezugszeichen Verwendung. Auf die Beschreibung gleichbleibender Teile ist verzichtet. Im Gegensatz zur monovalenten Ausführung gemäß Figur 1 bis 3 handelt es sich hier um eine bivalente Kombination von Wärmepumpe und konventionellem Heizaggregat. Hierbei ist zur Bewerkstelligung einer bivalenten Betriebsweise ein konventionell beheizbarer Durchlauferhitzer 28 vorgesehen, der wie die Figur 4 bis 6 anschaulich zeigen, in den Block 4 integriert und mit dem den Kondensator 3 aufnehmenden Topf 5 hydraulisch verbunden ist. Der Durchlauferhitzer 28 ist über Distanzstege 29 an der Kopfplatte 9 aufgehängt und ebenso wie die Töpfe 5 in das die wannenförmige Einfassung 8 ausfüllende Schaummaterial eingeschäumt, was eine allseitige Isolation, Abstützung und Schalldämmung gewährleistet. Der Durchlauferhitzer 28 ist zur Bewerkstelligung einer möglichst direkten hydraulischen Kopplung mit dem zugeordneten, kondensatorseitigen Topf 5 möglichst direkt neben diesem angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden in den Block 4 integrierten Töpfe 5 einfach so weit voneinander abgesetzt, daß der Durchlauferhitzer 28 im Bereich zwischen den beiden Töpfen 5 angeordnet werden kann. Dies ergibt eine sehr kompakte und formschöne Ausführung.
Der Durchlauferhitzer 28 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Heizkessel ausgebildet, der eine durch einen Einsatz 30 abgegrenzte Brennkammer 31 mit hieran sich anschließendem Gaszug 32 aufweist. Zweckmäßig findet dabei ein Niedertemperaturheizkessel Verwendung, der ohne Korrosionsgefahr in einem Temperaturbereich betrieben werden kann, in welchem auch die zugeordnete Wärmepumpe arbeitet. Zur Beheizung der Brennkammer 31 ist hier ein Öl- oder Gasbrenner 33 vorgesehen. Der Heizkessel ist hierzu brennerseitig mit einem die Einfassung 8 des Blocks 4 durchsetzenden Stutzen versehen, der einen Flansch 34 trägt, an welchem der Brenner 33 angeflanscht werden kann. Rauchgasseitig ist ein dem Brenner gegenüberliegender, ebenfalls aus der Einfassung 8 herausgeführter Auslaßstutzen 35 vorgesehen, an den ein zu einem Kamin führendes Rohr oder dergleichen angeschlossen werden kann. Die Brennkammer 31 und der Gaszug 32 sind über eine Wartungsklappe 36 zugänglich, die über einen durch eine im Bereich der Einfassung 8 vorgesehene Klappe 37 verschließbaren Schacht im Block 4 erreichbar ist. Anstelle eines öl- bzw. gasbefeuerten Durchlauferhitzers könnte auch ein anderer, konventionell beheizbarer Durchlauferhitzer, z. B. ein elektrisch beheizbarer, bzw. mit festen oder staubförmigen Brennstoffen beheizbarer Durchlauferhitzer, vorgesehen sein.
Der die Brennkammer 31 und den Gaszug 32 umgebende Mantel des hier vorgesehenen Heizkessels ist zur Bildung einer Durchlaufkammer 38 für das zu erwärmende Medium doppelwandig ausgebildet. Die Durchlaufkammer 38 ist dem Ringraum 15 des kondensatorseitigen Topfes 5 strömungsmäßig nachgeordnet. Dies ergibt eine hydraulische Serienschaltung mit stromabwärts angeordnetem Durchlauferhitzer, was eine besonders sparsame Betriebsweise sowie eine besonders leichte regelungstechnische Beherrschbarkeit der gesamten hydraulischen Serienschaltung gewährleistet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Durchlaufkammer 38 und der daneben sich befindende, kondensatorseitige Topf 5 mittels einer kurzen Überlaufmuffe 39 miteinander verbunden. Die Überlaufmuffe 39 ist im Bereich des unteren Niveaus von Durchlaufkammer 38 bzw. Topf 5 angeordnet. Die Anschlußstutzen 6 bzw. 7 für Zu- bzw. Ablauf von zu erwärmendem Medium zu bzw. aus der aus Durchlaufkammer 38 und Topf 5 gebildeten hydraulischen Einheit sind im oberen Niveau des Topfes 5 bzw. der Durchlaufkammer 38 vorgesehen und können, wie am besten Figur 2 erkennen läßt, zur Bewerkstelligung einer einfachen Installation der Zuführleitungen vorteilhaft nebeneinander angeordnet sein. Der Zulauf von aufzuwärmendem Medium mündet in den kondensatorseitigen Topf 5. Der Ablauf erfolgt aus der durchlauferhitzerseitigen Durchlaufkammer 38. Dadurch, daß Zu- und Ablauf oben und der Überlauf unten erfolgen, ist sichergestellt, daß das gesamte System stets zuverlässig mit Flüssigkeit gefüllt ist. Der verdampferseitige Topf 5 wird über die zugeordneten Anschlüsse 6 bzw. 7 mit einem Primärenergieträger, zum beispielsweise mit Grundwasser, beaufschlagt.
Anstelle der dargestellten stehenden Anordnung wäre auch eine liegende Anordnung mit horizontalen bzw. geneigten Topfachsen möglich. Die dargestellte stehende Anordnung hat jedoch den besonderen Vorteil, daß beim Abnehmen des Deckels die Topffüllung nich auslaufen kann.

Claims

1. Vorrichtung zur Wärmegewinnung mit einer Wärmepumpe mit mindestens einem wenigstens einen Verdampfer (2), einen Verdichter (1) und einen Kondensator (3) enthaltenden Kälteteil, wobei der Verdampfer (2) und/oder der Kondensator ( 3) jeweils als eine ein Kältemittel enthaltende, in einem mit einem abzukühlenden bzw. aufzuheizenden Medium beschickten Wärmetauscher angeordnete Rohrleitung ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der den Verdampfer (2) und/oder den Kondensator (3) jeweils aufnehmende Wärmetauscher einen einseitig offenen, mit Anschlüssen (6, 7) für das abzukühlende bzw. aufzuheizende Medium versehenen Topf (5) aufweist, in den die jeweils zugehörige; den Verdampfer (2) bzw. den Kondensator (3) bildende Rohrleitung einführbar ist, die auf einen den zugehörigen Topf (5) verschließenden Deckel (10) aufgesetzt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich jeder vorzugsweise aus Rippenrohrmaterial bestehenden, jeweils in Form einer freiliegenden, wandnah in den zugehörigen Topf (5) einführbaren Rohrschlange (13) eine hiervon umfaßte, am Deckel (10) befestigte Büchse (14) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Topf bzw. die Töpfe (5) in einen mit einer Einfassung (8) versehenen Block (4) integriert, vorzugsweise eingeschäumt ist bzw. sind, der mit einer flanschartig an dem Topf bzw. den Töpfen (5) befestigten Kopfplatte (9) versehen ist, an welcher der Deckel (10) lösbar festlegbar ist.

4. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den die Töpfe (5) bzw. zumindest den dem Kondensator (3) zugeordneten Topf (5) aufnehmenden Block (4) ein neben dem dem Kondensator (3) zugeordneten Topf (5) angeordneter, vom aufzuheizenden Medium durchströmter, konventionell beheizbarer Durchlauferhitzer (28) integriert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet. daß der Durchlauferhitzer (28) als Niedertemperatur-Heizkessel mit einer vorzugsweise mittels eines Öl- oder Gasbrenners (33) befeuerbaren Brennkammer (31) und einem diese umfassenden, eine Durchlaufkammer (38) bildenden doppelwandigen Mantel ausgebildet ist, der einen Rauchgasauslaßstutzen (35), einen Brenneraufnahmeflansch (34) und einen Reinigungsschacht aufweist.

6. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlauferhitzer (28) und der dem Kondensator

(3) zugeordnete Topf (5) strömungsmäßig in Serie liegen, wobei der Durchlauferhitzer (28) bezüglich des zugeordneten, kondensatorseitigen Topfes (5) vorzugsweise stromabwärts angeordnet ist, wobei der dem Kondensator (3) zugeordnete Topf (5) und der Durchlauferhitzer (28) mittels mindestens einer im Bereich ihres unteren Niveaus angeordneten Überlaufmuffe (39) strömungsmäßig miteinander verbunden und mit einem im Bereich ihres oberen Niveaus angeordneten Zulaufstutzen (6) bzw. Ablaufstutzen (7) versehen sind.

7. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansrrüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Kondensator (3) und der dem Verdampfer (2) jeweils zugeordnete Topf (5) und der Durchlauferhitzer (28) in einen gemeinsamen Block (4) integriert sind, wobei der vorzugsweise allseitig in den zugeordneten Block (4) eingeschäumte Durchlauferhitzer (28) im Bereich zwischen den beiden Töpfen (5) angeordnet und vorzugsweise über Distanzstege (29) an der den Block (4) abdeckenden Kopfplatte (9) aufgehängt ist.

8. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die nebeneinander angeordneten, dem Verdampfer (2) und dem Kondensator (3) zugeordneten, vorzugsweise den Durchlauferhitzer (28) zwischen sich aufnehmenden Töpfe (5) mittels eines gemeinsamen Deckels (10) verschließbar sind, der im Bereich jedes Topfes (5) mit einer vorzugsweise als Auswölbung (18) ausgebildeten Versteifung versehen ist und der auf seiner Oberseite den vorzugsweise mittig, dem Durchlauferhitzer (28) gegenüberliegend angeordneten Verdichter (1) aufnimmt.

9. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (10) mit zwei einander gegenüberliegenden, vorzugsweise als mit Ausnehmungen (26) versehene Deckelrandabwinklungen (25) ausgebildeten Handgriffen und die Kopfplatte (9) mit einer umlaufenden Randabwinklung (22) versehen ist, die im Bereich von zwei einander gegenüberliegenden Seiten mit miteinander fluchtenden Durchstecköffnungen (27) für abnehmbare Tragholme versehen ist.

10. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Topf (5) im Bereich seiner Innenoberfläche, mit einer Schutzschicht versehen, vorzugsweise emailliert ist.

11. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf die umlaufende Randabwinklung (22) der Kopfplatte (9) unter Zwischenschaltung eines umlaufenden Dichtstreifens (24) eine Schalldämmhaube (19) aufgesetzt ist, die die Kopfplatte (9) mit einer Randklaue (23) übergreift.