EP0161338A1 - Luft- Wasser- Wärmepumpe - Google Patents

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EP0161338A1
EP0161338A1 EP84115309A EP84115309A EP0161338A1 EP 0161338 A1 EP0161338 A1 EP 0161338A1 EP 84115309 A EP84115309 A EP 84115309A EP 84115309 A EP84115309 A EP 84115309A EP 0161338 A1 EP0161338 A1 EP 0161338A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
evaporator
compressor
heating source
section
bypass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP84115309A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Noya Mikhail
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kkw Kulmbacher Klimagerate-Werk GmbH
Original Assignee
Kkw Kulmbacher Klimagerate-Werk GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kkw Kulmbacher Klimagerate-Werk GmbH filed Critical Kkw Kulmbacher Klimagerate-Werk GmbH
Publication of EP0161338A1 publication Critical patent/EP0161338A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B47/00—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F25B47/02—Defrosting cycles
    • F25B47/022—Defrosting cycles hot gas defrosting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0403—Refrigeration circuit bypassing means for the condenser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/07—Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075—Details of compressors or related parts with parallel compressors

Definitions

  • the invention relates to an air-water heat pump according to the preamble of claim 1.
  • the prior art includes an air-water heat pump of the type mentioned in the preamble of claim 1, in which the heating device is arranged inside the bypass and consists of an electrical heating resistor (DE-PA 32 43 672.6 according to ⁇ 3, paragraph 2 of the applicable patent law).
  • the object of the invention is to design the air-water heat pump of the type mentioned in the preamble of claim 1 such that the heating power of the heat source can be reduced while maintaining the full effect.
  • the object is achieved according to the invention by the training specified in the characterizing part of claim 1.
  • the arrangement of the heating source in the region of the section of the refrigerant circuit connecting the evaporator to the compressor results in a greater temperature spread between the heating source and the refrigerant than in the arrangement of the prior art.
  • a better thermal efficiency is achieved, which allows the heating output to be reduced.
  • the arrangement of the heat source in the area of the Evaporator with the compressor connecting portion of the refrigerant circuit has the advantage that the refrigerant evaporates completely before entering the compressor with certainty, so that no liquid droplets get into the compressor and can cause the life of the compressor to reduce liquid hammer.
  • 1 denotes a first compressor and 2 denotes a second compressor.
  • compressors 1 and 2 instead of compressors 1 and 2, only one compressor can also be provided in a manner not shown.
  • the compressors 1, 2 are arranged in a refrigerant circuit which has a condenser 3, a thermostatic expansion valve 4 as a throttle element, an evaporator 5 and a bypass 6.
  • the bypass 6 extends between the section connecting the compressors 1, 2 to the condenser 3 and the section of the refrigerant circuit connecting the throttle element 4 to the evaporator 5.
  • valve 8 provided in the refrigerant circuit and a shut-off element 7 located in the bypass 6 are arranged such that the hot gas coming from the compressors 1, 2 can be passed directly to the evaporator 5 either via the throttle element 4 and the condenser 3 or via the bypass 6.
  • a check valve can also be used.
  • a heat source 9 is arranged in the region of the section of the refrigerant circuit connecting the evaporator 5 to the compressors 1, 2.
  • the heating source consists of an electrical heating resistor 9a, which is arranged within the refrigerant circuit.
  • the heating source 9 can also be attached to the outside of or around the section of the refrigerant circuit that extends between the evaporator 5 and the compressors 1, 2, and can be of any design.
  • an electric radiant heater as well as a hot water tank surrounding the corresponding section of the refrigerant circuit can be used.
  • the heating operation of the air-water heat pump shown proceeds in the known manner.
  • valve 8 For defrosting, the valve 8 is closed and the shut-off device 7 is opened.
  • the hot gas then flowing through the bypass 6 is overheated by the heat source 9 after leaving the evaporator 5 and in this state, ie completely dry, reaches the compressors 1, 2.
  • the thermal energy given to the refrigerant by the heat source 9 and subsequently by the compressors 1, 2 is sufficient to defrost the evaporator 5.
  • valve 8 opened and the shut-off 7 closed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

Eine Luft- Wasser- Wärmepumpe enthält in ihrem Kältemittelkreislauf mindestens einen Verdichter (1, 2), einen Verflüssiger (3), ein Drosselorgan (4) und einen Verdampfer (5). Zwischen dem den Verdichter (1, 2) mit dem Verflüssiger (3) verbindenden Abschnitt und dem das Absperrorgan (4) mit dem Verdampfer (5) verbindenden Abschnitt des Kältemittelkreislaufes erstreckt sich ein zum Abtauen des Verdampfers (5) dienender Bypaß (6). Im Bereich des den Verdampfer (5) mit dem Verdichter (1, 2) verbindenden Abschnittes des Kältemittelkreislaufes ist eine Heizquelle (9), vorgesehen. Zum Abtauen des Verdampfers (5) wird das von der Heizquelle (9) und nachfolgend von dem Verdichter (1, 2) aufgeheizte Kältemittel, unter Umgehung des Verflüssigers (3), über den Bypaß (6) dem Verdampfer (5) unmittelbar zugeleitet. Infolge der größten Temperaturdifferenz zwischen der Heizquelle (9) und dem von ihm beaufschlagten Kältemittel ergibt sich ein besserer Wärmewirkungsgrad als bei der bekannten Anordnung der Heizquelle (9) im Bypaß (6). Der bessere Wärmewirkungsgrad erlaubt eine Verminderung der Heizleistung der Heizquelle (9). Zudem ergibt sich eine erhöhte Sicherheit des Verdichters gegen Naßansaugung.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Luft- Wasser-Wärmepumpe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Zum Stand der Technik zählt eine Luft- Wasser- Wärmepumpe der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art, bei der die Heizeinrichtung im Inneren des Bypasses angeordnet ist und aus einem elektrischen Heizwiderstand besteht (DE-PA 32 43 672.6 nach § 3, Absatz 2 des geltenden Patentgesetzes).
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Luft- Wasser- Wärmepumpe der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art so auszubilden, daß unter Beibehaltung der vollen Wirkung die Heizleistung der Heizquelle herabgesetzt werden kann.
  • Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebene Ausbildung gelöst.
  • Durch die Anordnung der Heizquelle im Bereich des den Verdampfer mit dem Verdichter verbindenden Abschnittes des Kältemittelkreislaufes ergibt sich zwischen der Heizquelle und dem Kältemittel eine größere Temperaturspreizung als bei der Anordnung des Standes der Technik. Infolge der größeren Temperaturspreizung wird ein besserer Wärmewirkungsgrad erzielt, der die Verminderung der Heizleistung erlaubt.
  • Die Anordnung der Heizquelle im Bereich des den Verdampfer mit dem Verdichter verbindenden Abschnittes des Kältemittelkreislaufes hat den Vorteil, daß das Kältemittel vor Eintritt in den Verdichter mit Sicherheit vollständig verdampft, so daß keine Flüssigkeitströpfchen in den Verdichter gelangen und die Lebensdauer des Verdichters herabsetzende Flüssigkeitsschläge hervorrufen können.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, die ein Schema einer Wärmepumpe zeigt.
  • In der Zeichnung ist mit 1 ein erster Verdichter und mit 2 ein zweiter Verdichter bezeichnet. Anstelle der Verdichter 1 und 2 kann auch in nicht dargestellter Weise nur ein Verdichter vorgesehen sein.
  • Die Verdichter 1,2 sind in einem Kältecittelkreislauf angeordnet, der einen Verflüssiger 3, ein thermostatisches Expansionsventil 4 als Drosselorgan, einen Verdampfer 5 und einen Bypaß 6 aufweist.
  • Der Bypaß 6 erstreckt sich zwischen dem die Verdichter 1,2 mit dem Verflüssiger 3 verbindenden Abschnitt und dem das Drosselorgan 4 mit dem Verdampfer 5 verbindenden Abschnitt des Kältemittelkreislaufes.
  • Ein im Kältemittelkreislauf vorgesehenen Ventil 8 und ein im Bypaß 6 befindliches Absperrorgan 7 sind so angeordnet, daß das von den Verdichtern 1,2 kommende Heißgas wahlweise über das Drosselorgan 4 und den Verflüssiger 3 oder über den Bypaß 6 direkt zum Verdampfer 5 leitbar ist. Anstelle des Ventils 8 kann auch ein Rückschlagventil verwendet werden.
  • Im Bereich des den Verdampfer 5 mit den Verdichtern 1,2 verbindenden Abschnittes des Kältemittelkreislaufes ist eine Heizquelle 9 angeordnet. Im dargestellten Beispiel besteht die Heizquelle aus einem elektrischen Heizwiderstand 9a, der innerhalb des Kältemittelkreislaufes angeordnet ist. Das ist jedoch nicht zwingend. Infolge der nur verhältnismäßig geringen erforderlichen Heizleistung kann die Heizquelle 9 auch außen an oder um den sich zwischen dem Verdampfer 5 und den Verdichtern 1,2 erstreckenden Abschnitt des Kältemittelkreislaufes angebracht, sowie beliebig ausgebildet sein. Es ist beispielsweise ebenso ein elektrischer Heizstrahler wie ein den entsprechenden Abschnitt des Kältemittelkreislauf umgebender Warmwasserbehälter verwendbar.
    • Wirkungsweise:
  • Der Heizbetrieb der dargestellten Luft- Wasser- Wärmepumpe verläuft in der bekannten Weise.
  • Zum Abtauen wird das Ventil 8 geschlossen und das Absperrorgan 7 geöffnet. Das hierauf durch den Bypaß 6 strömende Heißgas wird nach Verlassen des Verdampfers 5 durch die Heizquelle 9 überhitzt und gelangt in diesem Zustand,also völlig trocken,in die Verdichter 1,2. Die von der Heizquelle 9 und nachfolgend von den Verdichtern 1,2 dem Kältemittel erteilte Wärmeenergie reicht aus, den Verdampfer 5 abzutauen.
  • Zum Umschalten auf Heizbetrieb wird das Ventil 8 geöffnet und das Absperrorgan 7 geschlossen.
  • 3 Patentansprüche 1 Figur

Claims (3)

1. Luft- Wasser- Wärmepumpe, mit einem Kältemittelkreislauf, der mindestens einen Verdichter (1,2), einen Verflüssiger (8) , ein Drosselorgan (4) und einen Verdampfer (5) aufweist, ferner mit einem zum Abtauen des Verdampfers (5) dienenden absperrbaren Bypaß (6), der sich zwischen dem den Verdichter (1,2) mit dem Verflüssiger (3) verbindenden Abschnitt des Kältemittelkreislaufes und dem das Drosselorgan (4) mit dem Verdampfer (5) verbindenden Abschnitt des Kältemittelkreislaufes erstreckt, und mit einer Heizquelle (9), mit der das Kältemittel zum Abtauen des Verdampfers (5) aufheizbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizquelle (9) im Bereich des den Verdampfer (5) mit dem Verdichter (1,2) verbindenden Abschnittes des Kältemittelkreislaufes angeordnet ist.
2. Wärmepumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizquelle (9) innerhalb des Kältemittelkreislaufes angeordnet ist und aus einem elektrischen Heizwiderstand besteht.
3. Wärmepumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizquelle (9) an oder um den Kältemittelkreislauf angeordnet ist und aus einem beliebigen Wärmeerzeuger besteht.
EP84115309A 1984-03-23 1984-12-12 Luft- Wasser- Wärmepumpe Withdrawn EP0161338A1 (de)

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DE3410861 1984-03-23
DE19843410861 DE3410861A1 (de) 1984-03-23 1984-03-23 Luft- wasser- waermepumpe

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Inventor name: MIKHAIL, NOYA